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[ 作者:社会发展科 转贴自:社会发展科 点击数:1116 更新时间:2005-10-24 文章录入:wh ]
黄姜产业是我市的特色支柱产业,全市种植面积现已达到70多万亩左右,围绕黄姜种植,销售、加工的从业人员接近100万,黄姜产业对我市GDP贡献值超过15亿元,成为我市调整产业结构,改造传统产业和培养新兴产业的典型范例,它对我市山区人民利用资源优势,寻找脱贫致富路径具有深远意义。近十年来,在各级党委政府的正确领导下,十堰人民经过艰苦卓绝的探索、发展,黄姜生产种植和加工利用的规模和水平有了很大提高。使我市黄姜产业迅速在全国范围内,甚至在世界甾体激素药物原料市场的供应上占有举足轻重的地位。为及时总结实践经验,分析解决发展过程中出现的问题,促进黄姜产业健康持续发展,特提出如下工作意见:
一、十堰市黄姜产业技术创新发展现状
黄姜(学名盾叶薯蓣)是甾体激素药物的最理想原料。黄姜系列产品在国内外市场有着巨大市场空间。目前,我国已把开发甾体激素纳入了生物医药发展的重点予以扶持。十堰市地处秦岭以南山区,是中国黄姜分布的主产区,自然环境和气候生态条件非常适宜黄姜生长和薯蓣甙元的合成和积累,武当山区黄姜皂甙含量居全国第一,单株最高含量达16.15%。
近几年来,在市委市政府高度重视和省科技厅的大力支持下,紧紧依靠华农、武大等大专院校,围绕黄姜品种选育、病虫害防治、高产高含高效栽培,系列产品深度开发等技术领域,组织实施了一批科技攻关项目,加快了黄姜产业技术成果的转化,为黄姜产业化提供了技术支撑。郧西县成立了黄姜科研所,制定了黄姜行业地方标准,申请了6项专利,建立了GAP基地,“郧西百科”实施“百年黄姜、百年皂素”战略,整合资源,争取独立上市,争取到2005年实现销售收入10个亿的目标。
我市黄姜种植规模日益扩大,栽培技术水平不断提高。目前,全市通过二十多年来对黄姜“野转家”栽培试验,病虫害防治、品种选育、专用肥研究、间作套种等近20项试验研究与总结。初步认识了黄姜高产高含高抗的生长规律,解决了大田规模化生产实践中的部分技术难题。种植面积超过45万亩,十堰已成为全国最大的人工种植基地。我市与武汉大学进行市校技术合作,委托武大生命学院进行“黄姜薯蓣皂素合成调控研究”已取得突破性进展。郧西被国家农业部特产委员会授予“中国黄姜之乡”称号。2001年,该县产鲜姜7万吨,销售收入1.4亿元,为县财政提供特产税900多万元,姜农人均种姜收入350元。黄姜种植已在十堰山区呈现星火燎原之势,栽培面积还在进一步扩大。2002年湖北省中药现代化和生物医药产业基地建设领导小组将我市黄姜等5个品种确定为首批GAP示范基地建设品种。丹江和郧西承担的国家黄姜甾体激素药物GAP示范基地建设已全面启动。
黄姜加工龙头企业技术创新能力不断增强。我市黄姜加工开始于七十年代初,但由于受到技术、市场、资金等方面的制约,发展速度一直较慢,随着黄姜系列产品市场要求的扩大,规模不断发展,黄姜产品加工开发也随之加快,技术创新能力和水平也不断提高。目前全市以黄姜为原料进行生产加工皂素系列产品的企业9家,皂素生产能力达1600吨,双烯生产能力1000吨,沃氏氧化物生产能力21吨,黄体酮生产能力5吨,醋酸泼尼松生产能力10吨,雄烯二酮15吨,醋酸去氢表雄酮20吨的加工能力。2001年实现皂素398吨,双烯148吨,沃氏物98吨。工业产值21423万元,销售收入16995万元,利税1482.8万元,利润864万元。
黄姜产业技术创新虽然取得了一定成果,但仍然面临着诸多问题,主要集中在四个方面:一是黄姜栽培技术有待进一步提高,人工栽培黄姜皂甙含量偏低,平均在2%以下,远远低于野生黄姜含量。将此作为工业原料使用,成本过高。二是黄姜系列产品深度开发不够,皂素生产工艺落后。三是黄姜资源化利用不充分,污染未端治理技术达不到要求。四是龙头企业拥有自主知识产权的核心技术少,“技工贸”、“技农贸”结合形式比较松散,“产学研”结合不紧密。五是科技投入不足,黄姜系列产品开发缺乏后劲。
二、黄姜产业技术创指导思想和战略目标
1、黄姜产业技术创新的指导思想是:立足十堰资源优势,抢抓西部大开发和国家重点实施“中药现代化”的现实机遇,坚持以市场为导向,以科技创新为动力,促进产业结构优化升级,以大专院校、科研院所和大型企业集团为技术依托,形成科技创新体系,提高黄姜规范化种植生产水平,大力开发生产新工艺,不断开发高科技含量、高附加值的黄姜甾体激素药物新产品,加强黄姜加工废弃物资源综合利用和末端治理应用技术研究,不断提高黄姜产业整体竞争力。
2、战略目标
稳定40万亩黄姜种植面积,通过种苗选育和种植技术的创新,将黄姜皂甙含量提高0.5—1%,建2—4个黄姜产业现代化科研(生产)基地或工程技术中心,为生产开发提供技术合作平台;开发10个以上知名品牌,使黄姜激素药物总产值和销售收入达到10亿元,实现利税1个亿;搞好黄姜现代化产业基地建设,加速形成与国际接轨的区域新药创新体系,为我市黄姜产业走向世界和持续发展提供支撑和动力。
三、推动黄姜产业科技创新重点任务和对策
1、加强对种植、加工区域科学研究与合理规划。按有利于黄姜生长与有效物质合成的原则,合理规划重点黄姜种植密集区域和基地建设计划。按有利于充分利用有限科技资源与降低生产成本的原则,对黄姜初加工企业进行有效整合,集中设置加工工业园区,充分发挥生产力比较优势,以经济实力厚、科技开发强的企业为中心,考虑原料供应、劳动成本、科技资源的有效支配利用等因素,同时注重污染的集中治理和促进达标排放。通过合理规划提高黄姜产业整体效益。
2、加强优良品种选育和先进栽培技术应用研究。在开发利用资源过程中,重视对优势种质资源的保护和挖掘。为中药材栽培,优良品种选育和组织培养提供稳定品系。对栽培种植过程中共性关键技术问题,集中选题,重点跟踪研究,3-5年内保证有优势高产高含品种问世并进入栽培,做到黄姜生产开发“高产、稳产、高效、优质”,使有限优质资源不断供应市场,使先进、实用、高效的栽培技术得到应用和推广。
抓好黄姜GAP示范基地建设。重点建设好国家级郧西和丹江两个黄姜GAP示范基地,确保达标和高标准建设质量。集中科技力量制定黄姜规范化种植标准,选择地道品种做好示范推广工作,力争使GAP示范辐射基地达到10万亩。加大黄姜“三高”技术研究,加快成果转化。充分利用国家产业政策,争取科技投入,加强标准化栽培技术研究,制定生产技术操作规程,全面提高黄姜栽培种植水平。
3.加强激素中间体规模化生产技术研究,建立中间体生产供应基地。我市现有皂素双烯生产加工能力1600吨,双烯1000吨,占世界需求总量近1/3。为了适应新形势的需要,产品加工必须进行创新,加强与大专院校、大型企业、科研院所联系,借市校联合,内引外联之力,努力将双烯、沃氏氧化物、强的松去氢表雄酮等激素中间体加工过程中的收得率提高2—4%,通过不断创新,减少投入,降低综合生产成本,增强产品市场竞争力,为企业盈得巨大的利润空间,形成我市更加明显的规模生产优势,并发展成为全国激素中间体的生产供应基地。
4.加强高效激素药物新产品开发,延伸黄姜产业发展链条。黄姜甾体激素产品开发链条很长,每向后延伸一步,利润会成倍增加,在未来的3—4年间,我们要争取开发2—3个高科技含量、高附加值的激素类新药物。我市目前正在着手计划开发的产品有布地奈德、雄烯二酮、甲基睾丸素、环丙孕酮等。雄烯二酮是美国医药部门注册作为性保健类原料药的高效激素药物,其延伸产品丙酸睾丸素、醋酸睾丸素是性激素药物中不可替代的产品,近2年内通过雄烯二酮新工艺的技术攻关,收率突破了72%的界线,下一步要在自主创新和引进消化吸收相结合上做文章,与国家重点医药开发机构加强联系,在引进的基础下决心自主创新、实现跨越,不断开发新技术、新产品。
5、加强黄姜资源综合利用和污染末端治理技术研究。我市初级加工比重大,污染相对集中,为服务“南水北调”,保护生态家园,实现可持续发展,我们要加强综合利用技术研究,加大资源化综合利用水平,减少污染环节和污染源的产生。将废渣进行生物转化生产有机复混肥,转化生产活性炭等产品,利用废水提取酒精和有效物质。对黄姜酸解工艺加大攻关技术力度,转被动治污为主动治污。加强末端治理技术研究,根据实际,制定有限目标,分段完成,逐步推进。走工艺创新、综合利用和末端治理相结合的路子,优化方案,解决黄姜治污难题。
四、黄姜提取皂素清洁生产思路和设计方案
1、黄姜提取皂素生产思路:广泛联系国内知名大专院校、科研院所,以产业结构调整升级为契机,争取国家产业政策扶持,以科技项目为载体,采用项目招投标形式,协调社会科技力量,整合有限科技资源。重点突破黄姜生产废水、废渣的综合利用和废水的未端处理与达标排放。走工艺创新、综合利用和未端治理相结合的路子,根据生产实际设计有限目标、分段实施、重点突破、逐步完善。最终达到促进资源化利用,提高生产效益,实现达标排放的目的。
2、废水废渣综合利用。目前,采取酸水解法提取皂素,生产1吨皂素大约有35吨的淀粉、糖类有机物,8—15吨酸混入废水构成污染源。其中30吨总糖及大量果胶、焦糖、蛋白质、皂素、脂类、糠醛等物质随水排放,造成资源浪费和环境污染。其中45-50%的淀偻可用来生产浓缩糖,继而提取酒精,或用来提取酵母粉,肌苷粉,甚至葡萄糖等。现在投入生产安装且在工厂试验中取得有益探索结果的怡江公司,通过利用从废水中浓缩糖液提取酒精工艺,在日前组织评比论证中与会专家一致认为,该技术能很好地解决除胶消泡,减免CI-负面影响等难题,而且能有效地将COD、BOD5降低50%以上,而且能产生较好的利润。竹山天龙公司与武汉工业学院联合攻关,进行的利用黄姜废水和废渣生产有机复合肥的清理生产工艺,2002年1月进行推料发酵的生产中试,发酵周期10天左右,堆肥发酵所用液体物料全部来自皂素生产中高浓度的头次废水。中试产品符合农业部颁发的有机肥(NY525-2002)和有机一天机复混肥料(NY487-2002)标准。该工艺不仅可以将皂素生产中最难治理的头次废水全部加以吸收利用,不需任何水处理方面的投资,而且由于废水中含有大量可溶性糖份,有机质和植物生长所需的微量元素,所生产有机肥料不存在二次污染问题。今年10月份之前将组织省级部门鉴定。
3、现有利用黄姜生产皂素工艺基本原理是黄姜原料加水发酵,经酸水解、过滤提取皂素、干燥得水解物提取皂素。分析追朔污染产生的主要原因,是因为酸解工艺直接导致皂素生产废水COD、BDD5、PH值分别超过国家一级排放标准的300、40、70倍的结果。追求清洁生产的终极目标是改变酸解工艺老路创新生产工艺。但截止目前为止,国际国内还没有能从蓣薯皂甙元中分离出皂素的新办法,所以我们治污工作的定位是在老工艺的基础上,对关键环节进行改进,即把水发酵改为生物酶定向发酵为重点,提高工艺水平对清洁生产有两个方面重要作用:第一,可提高废水中糖的利用率,第二可降低酸的污染层次。大大减轻后续部分COD、BOD5高居不下的压力,对减少污染源和污染环节,提高资源利用率具有重大意义。
4、废水治理,多管齐下,分段实施,促进达标排放。清洁生产的终极目标就是达标无污染排放。皂素生产是一个集生物、医药、化工、环保多方面学科于一体的综合性生产工艺,单纯靠某一个领域和第一个方面的专家、技术解决不了治污根本性问题,针对当前发展形势,采取改进生产工艺,资源综合利用和污染未端治理三方面结合,分阶段完成是切合实际选择,简称清洁生产“三段三结合”方案,其可行性分析是(以降低COD、BOD5和PH值三大污染指标为主线进行说明)。
第一段:改进生产工艺,进行生物酶定向发酵,提高淀粉转化效率的同时,为提高糖类有机物的利用率奠定基础。降低酸的污染量和洗酸用水量,可使降低头道废水中COD值控制达5000mg/l以下。
第二段:糖类有机物充分利用,可直接明显地降低废水中糖的含量,为后续厌氧、好氧末端治理环节减轻压力,二道废水中COD、BOD值随之明显降低。综合利用可选方案包括:可提糖类产品直接销售,也可集中提取酒精。另外可将头道废液直接用于生物肥生产。生产试验表明两种选择方案均可将COD、B0D5值至少降低50%。大致数据为COD值在30000mg/L、B0D5在40000 mg/L以下。
第三段:在前两段治污环节作用后,COD值30000mg/L、B0D5在40000 mg/L前提下,利用郧西通公司已安装使用的华中科技大学USAB+SBR的现行处理设施,百科皂素公司采用的江苏四方环保科技有限公司的设施就可有效运行,解决达标排放的末端治理问题就指日可待了。同时,在三段废水污染指标降低的技术采用上,还可优选不同区段具有突出比较优势和处理技术。比如湖北地大科研所的膜技术,能快捷有效地将废水中COD值由30000mg/L。降低到70mg/L以下,达到国家一级排放标准。对于参与投标,并与厂家合力攻关的诸多,技术方案具体细节在大方案前提下(具体项目课题的组织方式,经济效益和运行情况,将另附资料上报),还可优化选择不断完善,原则是技术先进,生产实用,经济可行。
五、废水治理形势发展和要求
黄姜产业在我市甚至我省的影响是深远的。当前突出和迫切需要解决的就是生产皂素水解物的废水COD、BOD5、PH值等指导高居难下的问题。
省科技厅,省环保局及十堰市相关部门围绕十堰黄姜产业生存、发展,组织全省各大专院所的专家、学者和广大生产经营者,根据国际国内产业发展动态、生产实践、现行政策要求,进行大量调查,认真研究。给我们黄姜产业发展指明方向,明确思路,给予了具体指导和有力支持。我们根据近几个月来的情况发展,提出清洁生产“三段三结合”技术方案,并将在以后工作中,认真组织实施,不断推进,不断完善,一定要把这项技术研究和应用工作做成示范工程,希望省科技厅继续给予关注和大力支持。这项多学科交叉的项目如何实现跨越,跟上国际先进水平,如何处理自主创新和引进吸收的关系上给予指导,在技术上给我们提供了强有力的支持。争取实现皂素生产工艺的大突破,大创新,实现清洁生产的积极目标。
六、黄姜产业科技发展定位和努力方向
黄姜产业发展的建议:一稳两防三提高,四大提升不动摇
1、坚持确立“一稳两防三提高”的工作思路。即稳定种植面积,防止市场风险和政策风险。着力提高黄姜皂甙含量、单产和全市的整体效益。
2、坚持企业联合重组提升规模和竞争力。在严格控制年产量在100吨以下的企业的同时,引导黄姜加工企业联合重组,不断提升规模,为废渣、废水的资源化利用及不断提高治污水平创造条件。
3、坚持实现“三同时”提升行业档次。坚持进行技术改进同时着眼工艺创新,批量生产同时建治污设施,加强综合利用同时注重末端治理。注重在深加工上做文章,使黄姜加工行业整体提升档次。整顿行业“散、乱、差”(布局散、层次乱、技术装备差)现状,合理规划,对初加工产品进行合理布局。
4、坚持规范化研究制定并提升黄姜产业系列标准。在建立省级黄姜产业系列标准基础上,积极申报国家行业标准。尽快制定黄姜粗加工污染排放的地方标准和黄姜清洁加工生产技术规范;并积极争取将地方标准提升为国家行业标准,使治污的科技攻关成效有的放矢——与行业标准对接,从而防范和规避政策风险。
5、坚持通过科技创新提升资源化综合利用水平。坚持科技资源的集成整合,把好钢用在刀尖上,择优扶持,进一步加大对废渣、废液综合利用技术攻关,促进我市黄姜产业整体综合效益的提升。
6、利用科技创新促进黄姜产业健康发展的措施。
——政府引导,利用企业联合重组,整合企业的科技资源,加强技术创新基础建设,提高生产技术水平。
——扶优扶强,培植科技型龙头企业,构筑技术创新平台。
——加强与武大、华中科大、华农大、华师大等科研院所的科技合作力度。争取在黄姜高含栽培技术、黄姜加工利用、污染治理技术上取得突破,逐步形成科技创新体系,提高我市黄姜产业技术创新能力。
——黄姜产业是新兴综合产业,涉及农业、生物、医药化工等行业,充分调动全社会各种科技力量参与积极性,立足于国内生产着眼于国际先进水平,在引进基础上进行自主创新与原始性创新,形成具有自主知识产权的产品、技术和技术标准,仅仅跟踪和重复别人的技术,难以形成新兴产业强有力的竞争优势。
——实施科技计划管理改革,对黄姜产业发展中共性关键技术项目进行公开招投标,集中最优势的力量进行解决。
——制定政策鼓励拔尖人才和专业技术人才以技术和专利入股,参与技术开发和生产经营,使技术、人才、资金得到合理配置。
——针对种植、生产加工、营销、污染治理不同环节。利用科技投入选派生产第一线科技人员学习深造,参与大专院所科研工作,不断提高从业人员素质,增强产业发展后劲。 |
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