基本介紹
- 中文名：皂素工業
- 又名：皂甙元
- 熔點： 195℃～205℃
- 分布區域：湖北、陝西、河南
概況,分布區域,皂素生產工藝,污染特點,
概況
皂素屬性
皂素又名皂甙元、皂草甙，為白色晶體或粉未， 熔點 195℃～205℃，難溶於水，易溶於苯、氯仿等有機溶劑，是生產甾體激素類藥物的基礎原料。植物皂素主要有三大類，即薯蕷皂素、劍麻皂素、番麻皂素，其中薯蕷皂素是生產甾體激素藥物最理想的基礎原料，世界上三分之二以上的甾體激素藥物是以薯蕷皂素作基礎原料生產的，所以薯蕷皂素在甾體激素藥物生產中具有十分重要的地位。世界上薯蕷皂素含量較高的植物資源不多，主要分布在我國和墨西哥，所以我國和墨西哥是薯蕷皂素生產大國。在墨西哥，含薯蕷皂素較高的植物主要是小穗花薯蕷。在我國，含薯蕷皂素的植物有十七種，但含量較高、具有工業開發價值的主要是黃姜、穿地龍、葫蘆芭。穿地龍皂素含量只有黃姜的一半(乾黃姜皂素含量約 2.5%，穿地龍含量為 1.2%)，且生長周期比黃姜長(黃姜為 2 年，穿地龍為 4—5 年)，葫蘆芭籽皂素含量也較低（0.8—1.2%），因此，黃姜成為我國生產皂素最主要的藥源植物。
分布區域
全國有湖北、陝西、河南、四川、重慶、湖南、江西、浙江、貴州、福建、雲南等 11 個省（市）的 60 多個縣（市）的黃姜種植和皂素加工發展迅速，3據不完全統計，全國有黃姜基地面積已發展到 250 多萬畝，皂素加工企業發展到近 200 多家，皂素生產能力達 5000 多噸。全國 85%以上的黃姜種植面積和皂素加工企業集中於湖北、陝西、河南三省。截至 2004 年 6 月，三省的黃姜種植總面積達 216.56 萬畝，其中：湖北 73.5 萬畝，陝西 105.31 萬畝，河南 37.75 萬畝。由於武當山脈至秦嶺南麓地理環境和氣候條件十分適宜黃姜生長和皂素的生物合成與積累，人工種植的黃姜皂素含量明顯高於國內其它地區，故黃姜種植和皂素加工在這些地區發展更快，如：湖北省十堰市黃姜種植面積已達 67 萬畝，加工企業發展到 60 家，皂素生產能力達到 2200 噸。僅鄖西一縣黃姜種植面積已達 20 萬畝，加工企業發展到 13 家，皂素生產能力達到 1100 噸，被國家農業部授於“黃姜之鄉”的稱號。陝西安康市黃姜種植面積達 69.4 萬畝，加工企業發展到 41 家，皂素生產能力達 1500 余噸。此外，尚有遼寧、吉林、黑龍江、天津、河北等省、市種植穿地龍，以穿地龍為原料生產皂素，其詳細情況未作調查統計。
皂素生產工藝
從黃姜、穿地龍中提取皂素的一般工藝如圖 1 所示。
污染特點
（1）皂素工業以水污染為主，對重點水源保護構成了嚴重威脅
按人工種植的黃姜生產統計，每生產 1 噸皂素，需鮮黃姜 130~180 噸，工業鹽酸（35%）15~20 噸，平均排放廢水 500 噸。此外，每生產 1 噸皂素，還排放4黃姜廢渣約 10 噸。黃姜皂素綜合廢水中 COD 平均含量為 25000 mg/L，以皂素為原料的醫藥化工行業的廢水、COD 排放量占到全國總量的 8%左右，國際市場皂素的需求量每年以不低於 6%的速度遞增，我國年均增幅高於 10%，因此，皂素工業及其下游產品的水污染對水環境的威脅不容忽視。特別是湖北、陝西、河南等省皂素高產區正位於我國重點保護的水資源——南水北調中線水源漢江上游，近年湖北、陝西兩省黃姜皂素廢水 COD 排放量占到全省工業 COD 排放量的 10%左右，更加重了對皂素工業水污染控制的分量和緊迫性。
（2）皂素工業水污染物的特點
皂素生產廢水屬於含酸高濃度有機廢水，其特點如下：
·可生化性差：BOD：8000mg/L；BOD/COD 約 0.27；
·糖份含量高：綜合廢水總糖含量約 2%，其中大部分為單糖；
·污染負荷重：COD：2 萬~3 萬 mg/L（綜合廢水）；其中頭道液（約占廢水量 20%，COD110000mg/L）；
·酸度高：PH：1.0~2.5；
·鹽份高：在 PH 1.0 的廢水中；
Cl- ：9600 mg/L （HCL 水解工藝）；
SO42-：9300 mg/L （H2SO4 水解工藝）。
中和以後這些鹽份仍然存留（Cl-）或大部分存留（SO42-）。
·存在氨氮的污染，其濃度為 500 mg/L 左右。
·存在色度的污染，其濃度為 3500 倍左右。
