中國作為全球最大的稻米生產國與消費國,米業加工行業年耗電量超過50億千瓦時,能源成本占生產總成本的 30% 一 40% 。傳統加工模式存在設備老化、工藝冗余、能源利用率低等問題,導致噸米電耗高達70千瓦時—90千瓦時,遠高于國際先進水平。隨著“雙碳”目標推進及綠色制造政策實施,米業加工企業面臨節能減排與成本控制的雙重壓力。如何通過技術創新與管理優化實現降本增效,成為行業可持續發展的核心命題。
米業加工企業節能減排的技術路徑
設備升級與能效提升
在設備升級過程中,企業需要引入高效節能的碾米機、礱谷機等設備。以先進研磨技術以及優化結構設計的新型碾米機,進一步降低能耗、提升出米率以及減少原料浪費。根據精準控制脫殼力度與速度的礱谷機,也有著降低谷粒破碎率、減少后續加工能耗的功效。同時,配備智能化烘干設備,利用熱回收系統把烘干過程中產生的余熱進行回收再利用,將其用于預熱原料或者加熱其他工藝環節用水,通過這樣的方式來大幅降低能源消耗。
在能效提升方面,針對現有的設備展開技術改造工作。比如,為電機加裝變頻器,按照生產負荷的實際情況實時對電機轉速作出調整,避免電機長時間處在高能耗的滿負荷運行狀態,以此有效降低電能損耗。同時,經過對設備布局與工藝流程的優化,達到縮短物料輸送距離、減少提升次數的目的,進而實現降低輸送能耗的目標。建立設備能效監測體系,實時把控設備能耗數據,根據數據分析及時發現能耗異常之處,從而有針對性地對設備開展維護與調整工作,保證設備一直處在高效運行的狀態,最終達成米業加工企業節能減排的目標。
工藝流程優化
在推進節能減排的過程中,米業加工企業除了進行設備升級,優化工藝流程同樣很重要。通過科學合理的工藝設計以及流程管理,能夠有效實現降低能耗、減少物料損耗,并提升整體生產效率,以此達成綠色低碳發展的目標。在原料處理環節,務必要加強對稻谷的清理以及分級控制,可采用多級篩選和去石設備,減少后續加工時因雜質而產生的能源浪費與設備損耗情況。與此同時,對碾米工藝參數作出合理調整,比如,對碾削強度加以控制、對碾米輥間隙進行優化等操作,在保障成品米品質的基礎上降低單位產量的電耗以及米糠流失率。
在米業加工環節中,干燥工序是能耗較高的環節。針對干燥溫度與時間,依據稻谷的含水率以及所處的環境條件做動態的調整,目的在于防止因過度烘干而出現能源浪費的情況。結合智能控制系統,實現對熱風溫度、濕度還有循環頻率進行精準調控,從而提升熱能的利用效率。另外,在工藝優化方面,其重要的方向還涵蓋了副產物的綜合利用。比如,通過對米糠分離與收集工藝加以改進,能夠提高米糠完整的回收率,進而將其運用到油脂提取或者生物質燃料的制備中。
清潔能源替代
在全球能源結構向著低碳化、清潔化轉型背景下,對于傳統高能耗行業的米業加工企業而言,需要加快清潔能源取代傳統化石能源的進程。長期以來,米業加工企業的烘干、蒸汽供應等諸多環節普遍依賴燃煤鍋爐,這種依賴不僅導致能耗一直處于頗高的水平,而且還會產生大量的二氧化碳、硫氧化物以及顆粒污染物,給環境施加較大的壓力。因為,推進清潔能源是降低環境污染、提升能源利用效率的重要途徑。
在能源形式方面,存在多種可利用的類型。比如天然氣,它具有燃燒效率高、污染物排放少的優勢,適合對供熱穩定性和連續性要求較高的加工場景。生物質燃料來自稻殼、秸稈等農業廢棄物,經過壓縮成型后可作為鍋爐燃料使用,不僅成本低,還能實現資源循環利用,減少碳排放。太陽能熱水系統與空氣源熱泵技術相結合的方式,可用于預熱、清洗等需要低溫熱能的環節,能有效降低電力消耗和運行成本。
米加工企業要根據自身生產規模、能源需求特點以及區域資源條件,合理選擇清潔能源類型,并配套建設相應的供能設施。企業逐步用清潔能源替代現在的傳統能源,一方面能有效減少污染物排放,滿足日益嚴格的環保監管要求;另一方面能提升自身的綠色形象,增強社會責任感,還能強化市場競爭力,從而為實現高質量發展打下堅實基礎。
節能減排措施影響成本的機制
短期投入與長期收益的平衡。米業加工企業節能減排措施的成本效益可通過多維數據模型進行量化分析。在初始投資層面,設備升級需投入資金,如單條生產線熱泵干燥系統改造費用約80萬元,但可申請國家節能技術改造專項補貼,抵消比例達 30%-40% ,從而降低實際凈投入。運營環節的成本優化更為顯著。以日處理150噸稻谷企業為例,通過實施谷電時段錯峰生產策略,結合熱泵余熱回收技術,噸米加工電費可從67.9元降至33.95元,年節約電費超150萬元,投資回收期縮短。設備維護方面,采用永磁同步電機與智能預測性維護系統后,設備故障率下降,單條生產線年維修費用減少,設備使用壽命延長。
資源循環利用的經濟效益。米糠油提取采用亞臨界萃取技術,出油率提升,所得毛油經精煉后符合國家一級標準,每噸稻谷增值。稻殼發電通過氣化發電技術,將廢棄物轉化
為清潔電能,年發電量滿足企業用電需求,產生直接收益。政策紅利獲取依托綠色制造體系認證,企業可享增值稅即征即退、所得稅減免等稅收優惠。
隱性成本削減。米業加工企業通過廢氣處理系統升級與綠色認證體系,構建實現環境效益與經濟效益的雙向增值。在環保合規層面,企業引入“濕式電除塵+活性炭吸附”復合處理裝置,對烘干、礱谷工段產生的含塵廢氣進行多級凈化,使顆粒物排放濃度穩定控制在 10mg/m^3 以下,非甲烷總烴去除率達 95% ,遠優于《大氣污染物綜合排放標準》限值。該系統配備物聯網監測終端,將排放數據實時上傳至環保監管平臺,形成全流程可追溯的環境管理體系,有效規避因超標排放面臨的行政處罰風險,年均減少環境稅支出。在市場價值實現層面,企業通過中國環境標志認證、HACCP體系(危害分析與關鍵控制點)認證及碳中和標簽的“三認證”體系,構建產品綠色信用背書。這種環境價值向經濟價值的轉化在消費端得到驗證,獲得綠色認證的大米產品憑借可追溯的碳足跡數據,在電商渠道形成差異化競爭力,較普通品類實現溢價,推動企業利潤率增長。