我國是氨基酸生產(chǎn)大國,但是,在我國氨基酸產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展、產(chǎn)品規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時,對環(huán)境的污染以及資源的消耗也越發(fā)加劇。氨基酸制造業(yè)堅持循環(huán)經(jīng)濟(jì),推行清潔生產(chǎn),降低能源消耗已勢在必行。
目前我國氨基酸生產(chǎn)企業(yè)已達(dá)到近百家,總產(chǎn)量超過300萬噸,其中,大宗氨基酸產(chǎn)品谷氨酸及其鹽類的年產(chǎn)量達(dá)220萬噸。氨基酸產(chǎn)業(yè)年總產(chǎn)值已發(fā)展到400多億元,占到我國發(fā)酵工業(yè)總產(chǎn)值的四分之一以上。2010年1~11月,我國氨基酸行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到了603.85億元,同比增長了22.8%,行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到了599.61億元,同比增長了20.2%。我國氨基酸產(chǎn)量目前已達(dá)到全球第一,主要的品種基本齊全,但是能耗太多,經(jīng)濟(jì)效益低下,節(jié)能減排形勢嚴(yán)峻。
以谷氨酸(味精)為例,味精屬于低等產(chǎn)業(yè),谷氨酸是世界上規(guī)模最大的氨基酸品種,近年來,味精年產(chǎn)量已經(jīng)接近200萬噸,產(chǎn)值可達(dá)200億元,2006年就已達(dá)到134億元。但是卻耗費太多的糧食。目前,谷氨酸最大的發(fā)酵罐為800立方米,它的生產(chǎn)原料大多為淀粉含量較高的糧食作物,因此生產(chǎn)谷氨酸就需要消耗太多南方的大米和北方的玉米,谷氨酸提取工序中還會產(chǎn)生大量高濃度廢水,由于發(fā)酵廢水的處理技術(shù)還未取得根本性突破,因此廢水治理過程中還會生成廢氣污染。
每生產(chǎn)一噸味精能耗平均約1.9噸標(biāo)煤,年消耗標(biāo)煤約349.6萬噸;新鮮水消耗約90噸,年耗新鮮水約1.66億噸;玉米消耗約2.35噸,年耗玉米約432.4萬噸。可見氨基酸產(chǎn)業(yè)能耗、水耗以及廢水排放量都是發(fā)酵行業(yè)中較高的。我國雖是氨基酸產(chǎn)業(yè)大國,但絕不是產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國,對資源的綜合利用率也很低。
我國氨基酸產(chǎn)業(yè)資源綜合利用水平不高,目前一些發(fā)達(dá)國家原料利用率已達(dá)到99%,而我國平均水平在95%,大部分企業(yè)都是以淀粉為原料進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn),原料中30%的非淀粉副產(chǎn)物除胚芽榨油外,其余加工成飼料,沒有進(jìn)行深度加工生產(chǎn)附加值高的產(chǎn)品。我國對于氨基酸也掌控不了定價權(quán),一旦我國能生產(chǎn)新產(chǎn)品,價格很快下跌。
由于氨基酸中的賴氨酸產(chǎn)能過剩,價格已經(jīng)從5萬元/t下降到2萬元/t,已經(jīng)無利可圖,最早的川化味之素公司就因此關(guān)閉了賴氨酸生產(chǎn)線,最終宣告破產(chǎn)。除此之外,還有萬噸級氨基酸:天門冬氨酸和苯丙氨酸,主要是用來制造二肽甜味劑阿斯巴甜(APM),但是,我國能生產(chǎn)苯丙氨酸和APM以后,價位開始下跌數(shù)倍。
工業(yè)級苯丙氨酸在1995年時是20萬元/t,現(xiàn)在是6.5萬元/t,APM從之前的50萬元/t到如今的15萬元/t,大部分產(chǎn)品都低價出口。其他的小品種氨基酸及深加工新產(chǎn)品如聚賴氨酸,聚谷氨酸,聚天冬氨酸也難以形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)。
過去十年來,我國氨基酸主要集中在東南沿海等發(fā)達(dá)省份,由于西北地區(qū)煤炭及糧食資源豐富,氨基酸的生產(chǎn)企業(yè)為了提高經(jīng)濟(jì)效益,出現(xiàn)了生產(chǎn)基地“北上西進(jìn)”的趨勢,例如內(nèi)蒙古地區(qū)就有不少規(guī)模較大的氨基酸企業(yè)。內(nèi)蒙古地區(qū)有豐富的煤炭資源,北方的玉米運輸距離短,土地價格低廉,加上北方氣候干燥寒冷,發(fā)酵操作不易污染雜菌,可以整年度連續(xù)生產(chǎn),而南方因夏季高溫就不得不停產(chǎn)檢修。因此,該產(chǎn)業(yè)的"節(jié)能降耗"就是從這些因素考慮的。
對于氨基酸中用于飼料添加劑的賴氨酸,某大型賴氨酸生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)總監(jiān)日前在采訪中透露,每生產(chǎn)一噸賴氨酸需要消耗大約兩噸的玉米,但是養(yǎng)殖功能卻相當(dāng)于50噸,如果不生產(chǎn)賴氨酸,就需要大量進(jìn)口玉米。因此,賴氨酸對比谷氨酸來講,不僅不消耗糧食資源,反而是對糧食資源的有力補(bǔ)充,不過賴氨酸在生產(chǎn)過程中還是會對環(huán)境造成一定的污染,特別是賴氨酸鹽酸鹽。
在這里,特別值得一提的是賴氨酸硫酸鹽,據(jù)該技術(shù)總監(jiān)透露,賴氨酸硫酸鹽與賴氨酸鹽酸鹽在飼料中發(fā)揮的作用是一樣的,但是賴氨酸硫酸鹽排放的污水卻只有賴氨酸鹽酸鹽的5%,這就解決了賴氨酸鹽酸鹽生產(chǎn)過程中污染較大的問題,因此,從節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展來講,賴氨酸硫酸鹽將逐步取代賴氨酸鹽酸鹽。
中國正處于工業(yè)化、城市化進(jìn)程加快的過程中,能源需求仍在急劇增長,如何實現(xiàn)氨基酸產(chǎn)業(yè)綠色制造,楊順楷建議,氨基酸產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)要立足于滿足國內(nèi)需求為主,像味精這種高能耗、低檔次的產(chǎn)品要限制發(fā)展,環(huán)保不達(dá)標(biāo)就要實行“一票否決”;對于利用糧食類型,特別是淀粉類型制糖直接發(fā)酵為氨基酸的要從嚴(yán)調(diào)控,實行配額制;要提高技術(shù)研發(fā)和自主創(chuàng)新能力,加大力度支持新技術(shù)且經(jīng)濟(jì)效益較高的氨基酸品種,快速發(fā)展,占領(lǐng)市場。
中科院合成生物學(xué)重點實驗室研究員楊晟從育種技術(shù)的角度提出建議,認(rèn)為氨基酸產(chǎn)業(yè)要運用現(xiàn)代微生物育種技術(shù),以優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)菌種、發(fā)酵工藝為重點,降低生產(chǎn)成本,改善產(chǎn)品品質(zhì)。
多位業(yè)內(nèi)人士也都表示,氨基酸制造業(yè)的發(fā)展趨勢是要提高資源利用率,降低能耗,對環(huán)境友好,即政府提出的循環(huán)經(jīng)濟(jì),低碳環(huán)保。
總之,我國是一個糧食并不豐富的國家,工業(yè)用糧要把好關(guān),要限制低檔產(chǎn)品,發(fā)展高檔產(chǎn)品,將有限的糧食資源用到更合理的科學(xué)發(fā)展上去,這就是氨基酸產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)之科學(xué)發(fā)展觀。(科學(xué)時報 李惠鈺)