工厂设计
设计题目：年产 10000 吨味精项目工厂设计
姓 名 孟凯
院 系 生命科学学院
专 业 生物工程
年 级 2007 级
学 号 20072513283
指导教师 刘进杰
20010 年 6 月 18 日
目 录
第一章 项目建议书 ......................................................................................................- 1 -
一、项目建设的背景和意义.................................................................................................- 1 -
二、产品需求初步预测.........................................................................................................- 1 -
三、产品方案及拟建规模.....................................................................................................- 1 -
四、厂址选择.........................................................................................................................- 2 -
五、产品的销售.....................................................................................................................- 3 -
六、主要原料、燃料、动力的供应.....................................................................................- 3 -
七、工厂组织及劳动定员.....................................................................................................- 3 -
八、项目实施进度预测.........................................................................................................- 3 -
九、环境保护及三废处理.....................................................................................................- 3 -
十、投资估算及资金筹措方案.............................................................................................- 4 -
十一、经济效益和社会效益的初步估计............................... - 4 -
十二、结论.............................................................................................................................- 4 -
第二章 厂址选择 ...........................................................................................................- 4 -
一、建厂条件分析.................................................................................................................- 5 -
二、自然条件评价.................................................................................................................- 5 -
三、原材料供应条件评价.....................................................................................................- 5 -
四、燃料及动力供应评价.....................................................................................................- 5 -
五、交通运输和通讯条件评价.............................................................................................- 5 -
六、环境影响评价.................................................................................................................- 5 -
七、厂址最后选择.................................................................................................................- 6 -
第三章 总平面设计.......................................................................................................- 6 -
一、厂区总平面设计原则.....................................................................................................- 6 -
二、厂内建筑及技术经济指标.............................................................................................- 6 -
第四章 工艺设计 ...........................................................................................................- 7 -
一、产品方案及班产量的确定.............................................................................................- 7 -
二、生产工艺流程.................................................................................................................- 7 -
三、物料衡算.......................................................................................................................- 10 -
四、设备生产能力计算及选型...........................................................................................- 11 -
五、劳动力计算...................................................................................................................- 14 -
六、生产车间工艺布置.......................................................................................................- 14 -
七、水、电、汽用量估算...................................................................................................- 15 -
第五章 企业组织及劳动定员 ..................................................................................- 17 -
一、工厂组织.......................................................................................................................- 18 -
二、劳动定员.......................................................................................................................- 18 -
第六章 工厂卫生设计 ................................................................................................- 18 -
一、工厂设计与设施的卫生...............................................................................................- 18 -
二、原料采购、运输、贮藏的卫生...................................................................................- 19 -
三、生产过程中的卫生.......................................................................................................- 19 -
四、成品贮藏、运输的卫生...............................................................................................- 19 -
五、工厂的卫生管理...........................................................................................................- 20 -
六、个人卫生与健康管理...................................................................................................- 20 -
七、卫生与质量检验管理...................................................................................................- 20 -
第七章 公用工程和辅助设施 ..................................................................................- 20 -
一、公用工程.......................................................................................................................- 20 -
二、辅助设施.......................................................................................................................- 21 -
第八章 环境保护与安全生产 ..................................................................................- 22 -
一、废水处理.......................................................................................................................- 22 -
二、废气处理.......................................................................................................................- 23 -
三、噪声控制.......................................................................................................................- 23 -
四、废渣处理.......................................................................................................................- 23 -
五、粉尘控制.......................................................................................................................- 23 -
六、生活垃圾.......................................................................................................................- 23 -
第九章 基本概算 .........................................................................................................- 23 -
第十章 技术经济分析 ................................................................................................- 24 -
一、直接成本费...................................................................................................................- 24 -
二、间接成本费...................................................................................................................- 25 -
三、年总成本费...................................................................................................................- 25 -
四、销售收入.......................................................................................................................- 25 -
五、税金...............................................................................................................................- 25 -
六、年净利润.......................................................................................................................- 26 -
七、投资回收期...................................................................................................................- 26 -
参考文献 ............................................................................................................................- 27 -
附图一 厂区总平面布置图 .........................................................................................- 27 -
附图二 生产工艺流程图..............................................................................................- 27 -
附图三 设备流程图 .......................................................................................................- 27 -
附图四 生产车间平面布置图 ....................................................................................- 27 -
第一章 项目建议书
项目名称 ：年产 1 万吨味精项目工厂设计
承办单位 ：鲁东大学生命科学学院
拟建地点 ：山东省潍坊市昌乐县经济开发区
项目负责人：
一、项目建设的背景和意义
味精,也称味素,因味精起源于小麦,俗称麸酸钠、谷氨酸钠。味精在化学上称为谷氨酸钠，是一
种无色至白色的柱状结晶或白色结晶性粉末,有很浓的鲜味，其前体物质之一的谷氨酸是人类食物和
人体蛋白质的重要成分。在天然食品中，它比同一种蛋白质的其他氨基酸往往高出１～２０倍。成
年人普通的一日三餐都需要摄入较多的谷氨酸，因为在人体各部分组织器官中，谷氨酸占的比例十
分令人瞩目。例如，血液中的谷氨酸占游离氨基酸的３３%，肝脏中占１４%，在大脑神经系统的灰
质蛋白质和白质蛋白质中分别占２４.９%和２６.８%。由此看来，一个机体正常的人每天在菜肴中
适量放些味精，是不会有危害的，至于味精致癌、致畸或突变更是无从谈起。美国实验生物学会经
过１０年的调查研究，宣布味精是一种安全的调味品，列入了“实际无毒”的行列，并指明按现行量
使用，对成人的确毫无损害。
随着食品行业的发展以及人们生活水平的提高，在许多普通食品中都能够找到味精的踪迹，味
精的需求量会越来越大，所以，建设味精厂是十分必要的。
二、产品需求初步预测
1、国际味精需求市场分析
在国际市场上,味精的消费主要集中在日本、东南亚、非洲等地,最近几年欧洲和南美洲等地的味
精需求量也开始出现增长势头, 国际市场对味精的需求也不断增加,味精行业的发展平稳向上。日本、
韩国、 东南亚等国家和地区人均味精消费较高。
2、国内味精需求市场的分析
随着我国人民生活水平的提高和膳食结构的改变, 以及对味精产品认识的普遍提高,味精的需求
量不断增大,人均消费水平逐年提高,华东、中南、东南、 西南、华南地区人均年消费量已上升为 1000
克左右。就国内市场来讲,味精的主要消费群体在城市,城市居民年消费量占到总产量的 70%以上,农
村市场的发展潜力巨大,随着农村人口收入的增加,农民生活水平逐步提高,膳食结构进一步改善, 农
村市场对味精的需求量会逐步增加。
昌乐县是潍坊、淄博、东营、日照等几大城市的交通枢纽，交通极为便利。在其经济开发区建
厂可谓得天独厚，不仅解决了产品的销售问题，也节省了产品的运输费用，且利用了当地的剩余劳
动力。该项目建成后，对于壮大当地的经济实力，推动地方经济的发展起到很大作用。
三、产品方案及拟建规模
（一）产品方案
计划年生产 1 万吨纯度为 99%的味精，大包 500g，小包 200g，大包 20 袋装一箱，小包 50 袋装
一箱。每年工作日为 300 天，实行三班制，发酵周期：40-42 小时 ，生产周期：48-50 小时
（二）生产工艺流程
味精的生产一般分为制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制等 4 个主要工序。
图 1 味精生产总工艺流程图
（三）技术来源
由科研机构或学校获得。
四、厂址选择
成品味精
粗谷氨酸
中和制味精 粗谷氨酸溶液
离心
菌种
斜面培养
摇瓶扩大培养
种子罐扩大培养
原料
预处理
水解
过滤
淀粉水解糖
配料
发酵
空气
空气压缩机
冷却
气液分离
过滤除菌
等电点调节
溶解
母液
离子交换处理
粗谷氨酸
除铁
过滤
脱色
浓缩结晶
离心
小结晶 大结晶
离心 菌体干燥
干燥
包装
沉淀
昌乐县地处山东半岛中部,东经 ° 北纬 °，隶属山东省潍坊市，东邻海滨城市青岛,西
靠山东省会济南, 北离渤海、莱州湾 80 公里。交通便利。胶济铁路、济青高速公路、309 国道及胶
王路、潍九路，大沂路、昌大路贯穿境内,县内有 3 个火车站,公路总通车里程达到 550 公里;国际机
场和海港码头均可在 90 分钟内到达,济南市和青岛市均可在 70 分钟内到达, 距青岛、济南机场各 150
公里 2 刻钟即可到达潍坊机场。气候条件适宜。
五、产品的销售
（一）销售方向
产品的销售主要面对华东地区市场，尽力打入国家及国际市场。
（二）销售方式
味精作为一种面向广大消费者的日用消费品,其营销理念和模式与以往有很大的不同。就产品而
言,小包装味精利润要高于大包装味精,但由于小包装味精的销售面向千家万户,品牌知名度非常重要 ,
而品牌的建立不是一蹴而就的。面对激烈的市场竞争,从现实情况出发,制定了如下的味精产品的市场
战略：扬长避短,在迅速提高产品市场份额的基础上提高产品的利润率,先期以大包装销售为主,并逐
步提高小包装生产和销售的比例；大包装以大消费客户、大的下游生产厂家为销售重点, 小包装以
人口密集的城镇为发展重点,逐步树立产品品牌,逐步构建终端销售网络, 逐步开拓农村和海外市场。
六、主要原料、燃料、动力的供应
（一）原料供应
该项目地处黄淮海夏播玉米区,其秋季农作物主要是玉米,资源丰富, 供应充足,质优价廉,为味精
生产提供了源源不断的工业原料。其周边地区化工厂较多（如元利化工等）可提供发酵所用的辅料。
（二）水、电、热供应
该区毗邻潍坊发电厂，电力供应充足；厂内设有锅炉房，基本实现集中供热；该区水库，为该
厂的生产需要提供丰富的水资源。
七、工厂组织及劳动定员
1.工厂组织
工厂实行总经理负责制，下设：生产部、营销部、财务部、人力资源部、科研部、后勤等部门
2.劳动定员
总经理 1 人、副总经理 2 人、部门主管 4 人、工人人数及分配为：人力资源部 2 人、总务部 3
人、财务部 2 人、产品开发部 6 人、销售部 4 人、客户服务部 1 人、质管部 2 人、设备技术部 2 人、
生产车间 90 人、伙食科 4 人、传达室 2 人、警卫科 6 人。
工厂开始生产以后，采用 3 班倒的制度。
八、项目实施进度预测
该项目计划在 20 个月内完成，前半阶段主要进行工地规划、厂房设计及筹建、设备的购买；后
半阶段主要进行设备的调试及招收员工。具体进度如下：
进行工地规划、厂房设计并筹集资金
开始进行土建工程并考察订购设备
进行设备的安装调试
招聘员工进行培训并安排岗位
正式投产
九、环境保护及三废处理
味精工厂的环境污染主要来自于生产废弃物，生产废水，生活污水，过路烟尘煤灰渣和机械噪
音。生产废弃物主要来自于包装材料的废弃物，生产废水主要来自于加工过程中的冷却，容器、设
备、管道的清洗以及地板清洗等废水。生活废水主要来自于食堂，卫生设备产生的污水。锅炉烟尘
和和煤灰渣主要产生于锅炉。机械噪音主要来自于泵，制冷压缩，风机等设备
（一）废水处理
味精废水主要包括难降解的高浓度母液废水，冲罐及洗涤过程中排放的大量污水，属于中浓度
污水，还含有部分冷凝水和冷却水，污染较轻。处理高浓度的有机废水中取得了显著效果，一方面
可以作为生化处理预处理手段，为后续生化处理减低负荷，同时可提高生化处理的效率；另一方面，
可作为生化处理的后续手段，对于残余的不可生化的物质进一步去除，以保证废水达标排放甚至可
能回用的指标要求。
（二）废气处理
发酵阶段会产生二氧化碳、水和发酵气味。由于地势平坦开阔，空气的扩散能力较强，工厂周
围没有居民区，所以发酵异味一般不会影响人们的正常生活。
（三）噪声控制
本厂噪声控制主要通过车间内壁隔音，吸音装置。采用了精细设备仪器，提高装配质量，从而
确保自根本上降低噪声。高噪音设备安装了液压减震套筒。员工进入车间操作一律配戴封闭式耳塞。
（四）废渣处理
锅炉的炉渣，可做制水泥的原料。
废水处理后底部的废渣可直接送化肥厂，或者供给农田。
（五）粉尘控制
锅炉产生的烟尘，通过除尘设备处理。
（六）生活垃圾
放入厂内密闭垃圾箱内后，由当地环卫部门定期统一收集。
十、投资估算及资金筹措方案
建设投资总额 7200 万元,其中设备购置费 1127 万元,占 16%；安装工程费 500 万元,占 7%；建筑
工程费 1200 万元,占 %；其他基建费 338 万元,占 %。流动资金 2500 万元，占 %，征地
费 1150 万元，占 16%。
资金筹措方案：通过银行贷款获得 3200 万元，自筹 1000 万元，寻找风险投资 3000 万。
十一、经济效益和社会效益的初步估计
项目建成后，年销售收入 16200 万元左右，交纳税金 5346 万元左右，利润总额 万元
左右。回收期近三年。
该项目建成后，不但可以解决当地的玉米销售问题、劳动就业问题，还可以促进种植、机械、
轻工、交通运输、商业等行业的发展。
十二、结论
随着味精厂的建立与发展，解决了玉米的深加工问题，需要更多的劳动力与技术人员，缓解了
当地的剩余劳动力，增加了社会的稳定性。此外，本厂为发展当地经济、增加国家税收将做出一定
的贡献，而且能够带动其他行业的发展。所以，该项目合理可行。
第二章 厂址选择
本厂建在昌乐县经济开发区，该区近几年发展迅速，交通便捷，通讯便利，水资源丰实，能源
充足，基础设施配套，投资政策优惠，具有良好的投资环境。
一、建厂条件分析
昌乐县投资环境优越,投资政策优惠。昌乐经济开发区区内商贸、加工、科研、娱乐、居住等功
能设置合理,配套基础设施已全部达到“七通一平”的水平。该项目地处黄淮海夏播玉米区,其秋季农作
物主要是玉米,资源丰富, 供应充足,质优价廉,为味精生产提供了源源不断的工业原料。其周边地区化
工厂较多（如元利化工等）可提供发酵所用的辅料。另外，该区毗邻潍坊发电厂，电力供应充足；
厂内设有锅炉房，基本实现集中供热；该区水库，为该厂的生产需要提供丰富的水资源。
二、自然条件评价
昌乐县，位于山东半岛内陆，隶属山东省潍坊市，东距潍坊城区２５公里，西界临朐、青州，
南与安丘隔河相望，北与寿光接壤。总面积１１０１平方公里，人口６０万。昌乐地理位置优越，
交通十分方便，胶济铁路、济青高速公路从北部通过，济青、王潍两条公路干线横贯东西，县内公
路四通八达。
昌乐位于环渤海经济圈与山东半岛城市群的交汇点，是山东半岛的交通枢纽和出入口，东距海
滨城市青岛 190 公里，西距山东省会济南 180 公里。
昌乐县属东部暖温带季风型大陆性气候，四季分明，春季温暖，夏季湿润多雨，秋季凉爽，冬
季寒冷干燥。年平均气温 ℃，降水量 ，相对湿度 65%，日照时数 小时，无霜期
190 天。主要自然灾害为旱灾、涝灾、雹灾、风灾和低温连阴雨
三、原材料供应条件评价
该项目地处黄淮海夏播玉米区,其秋季农作物主要是玉米,资源丰富, 供应充足,质优价廉,为味精
生产提供了源源不断的工业原料。临近潍坊北部海洋化工区，能够提供优质辅料。因此，这里有可
靠、价格经济合理的原材料资源，可以保证该厂生产的连续性和稳定性。
四、燃料及动力供应评价
（一）燃料供应条件评价
该区燃料充足，价格便宜。
（二）电力条件评价
毗邻发电厂，电力供应充足。
（三）供水条件评价
毗邻水库，水资源丰富。
五、交通运输和通讯条件评价
这里环境幽雅，位置独特，昌乐地理位置优越，交通十分方便，胶济铁路、济青高速公路从北
部通过，济青、王潍两条公路干线横贯东西，县内公路四通八达。这里有发达的通讯网络，能及时
获取外部信息。
六、环境影响评价
味精废水主要包括难降解的高浓度母液废水，冲罐及洗涤过程中排放的大量污水，属于中浓度
污水，还含有部分冷凝水和冷却水，污染较轻。采取了等离子放电产生臭氧联合超声波技术来处理
味精废水。该技术在处理高浓度的有机废水中取得了显著效果，一方面可以作为生化处理预处理手
段，为后续生化处理减低负荷，同时可提高生化处理的效率；另一方面，可作为生化处理的后续手
段，对于残余的不可生化的物质进一步去除，以保证废水达标排放甚至可能回用的指标要求。发酵
阶段会产生二氧化碳、水和发酵气味，由于地势平坦开阔，空气的扩散能力较强，再加上工厂周围
没有居民区，所以发酵异味一般不会影响人们的正常生活。锅炉渣凝固后，再经过破碎，筛分，可
制成渣砂和碎石作为混凝土的骨料或筑材料，另外，炉渣也可作为水泥的原材料。
本厂采用的环境保护标准有《污水综合排放标准》GB8978-1996;《工业企业厂界噪声标准》
GB12348-1990;《地面水质量标准》GB-3838-1996;《环境空气质量标准》GB16297-1996。另外，厂
区建成后会适度扩大绿林面积，综合发展。
七、厂址最后选择
厂址最后选在昌乐县经济开发区，占地面积 24000 平方米。
第三章 总平面设计
一、厂区总平面设计原则
1.主车间、仓库等应按生产流程布置，并尽量缩短距离，避免物料往返运输。
2.全厂的货流、人流、原料、管道等的输送应有各自线路，力求避免交叉，合理地加以组织安
排。
3.动力设施应接近负荷中心。
4.生产区和生活区要分开。
5.总平面中要有一定的绿化面积，但又不宜过大。
6.厂区建筑物间距应按有关规范设计。
二、厂内建筑及技术经济指标
1.该厂的厂内建设情况见表 3-1
表 3-1 厂内建筑物面积一览表
序号 建筑物名称 建筑面积/平方米 占地面积/平方米
1 原料库 20×50 1000
2 辅料库 20×15 300
3 包装材料库 20×15 300
4 生产车间 50×100 5000
5 成品库 50×20 1000
6 污水处理车间 20×25 500
7 锅炉房 20×10 200
8 行政楼 20×30 600
9 宿舍楼 20×30 600
10 食堂 20×15 300
11 传达室 5×5×2 50
12 配电室 5×10 50
13 化验室 5×10 50
14 空气净化车间 10×15 150
15 菌种培养室 20×30 600
16 休闲中心 20×40 800
总面积 10500
2.技术经济指标见表 3-2
表 3-2 技术经济指标一览表
名称 占地面积/平方米
厂区总面积 24000
建筑物总面积 10500
建筑物覆盖率 %
绿化面积 7000
绿化率 %
厂区总平面布置图见附图一
第四章 工艺设计
一、产品方案及班产量的确定
（一）原料
玉米淀粉 菌种：谷氨酸棒状杆菌
（二）辅料
液氨、碳酸钠、活性碳、液碱、盐、消泡剂、淀粉酶、 玉米浆、尿素等
（三）配方
谷氨酸钠 99% 其他 1%
（四）产品方案及班产量的确定
表 4-1 产品方案及班产量
产品名称 年产量/吨 日产量/吨 班产量/吨
味精 10000 34
全年生产 300 天，每种产品各一条生产线，实行三班制。
二、生产工艺流程
（一）生产工艺流程
生产工艺流程图见附图二
（二）操作要点
1.斜面种子培养：葡萄糖 % 蛋白胨 1% 牛肉膏 1% Nacl %
琼脂 2% PH 值
32℃培养 18～24h，生产用的斜面菌种不宜多次转接，一般只转接三代，以免菌种的自然变异引
起菌种的不纯。
2.一级种子培养：葡萄糖 % 尿素 % 硫酸镁 % PH
磷酸氢二钾 % 玉米浆粉 %～% 硫酸亚铁 2mg/L
硫酸锰 2mg/L
每只斜面种子接种三只一级种子三角瓶，接种后，32℃振荡培养 12h，将培养好的一级种子取样
做平板检查，确认无杂菌及噬菌体感染后，储存于 4℃冰箱中备用。
3.二级种子培养基: 水解糖 % 玉米浆 % 尿素 % 硫酸锰 %磷酸氢二钾 %
硫酸镁 % 硫酸亚铁 % PH ～
二级种子培养温度 32℃，时间 7～10h，活菌浓度达到 108～109 个/ml,平板检查，菌落淡黄色，
中间隆起，表面湿润，有光泽，边缘整齐，呈半透明状。
4．淀粉水解糖的制备：
采用双酶法制备淀粉水解糖，首先是淀粉酶将原料淀粉分解成糊精和低聚糖（液化），然后糖化
酶将糊精和低聚糖进一步水解成葡萄糖（糖化）。采用双酶水解法，水解条件温和，不要求设备耐高
温、高压、耐酸碱，对原料要求粗放可使用粗淀粉原料，缺点是生产周期长。
（1）淀粉的液化：
采用高温液化法，将淀粉乳调好 PH 值和 Ca2＋浓度加入所需的液化酶，用泵将其打入液化桶
（桶内有 90℃的热水），淀粉受热糊化，液化即可进行，由筒底部流入保温桶，90℃保温 40min，达
到所需的液化程度。此法设备简单，操作简单，液化效果好。主要缺点是淀粉受热时间不同，也花
不均匀，后进的物料作用时间较短
（2）糖化：
采用曲霉糖化剂，温度控制在 60℃,PH ～，加入量为 100U/g 干淀粉，糖化开始搅拌
15min，然后静置保温，糖化时间一般为 24h。糖化结束，升温至 100℃维持 5min，已灭酶。
5.发酵培养基: 淀粉水解糖 14%～% 玉米浆 % 硫酸镁 % 磷酸氢二钠 %
泡敌 %硫酸锰 2mg/L 尿素 % 植物油 1 PH ～
6.发酵条件的控制：
谷氨酸发酵条件包括温度、PH、菌龄及接种量、通风及搅拌、氧的传递、泡沫的控制等。用发
酵条件来控制发酵过程中各种生化反应的方向和速度，以达到高产的目的。
（1）温度的控制
谷氨酸产生菌最适生长温度和产物生成所需温度不同。其最适生长温度为 30～32℃，谷氨酸形
成的最适温度为 34～37℃。在谷氨酸发酵前期，若温度过高，菌种易衰老，耗糖慢，谷氨酸产量低。
因此，前期温度上升要缓慢。在发酵中期，温度上升要快，后期逐渐缓和。在发酵中、后期，若发
酵温度太低，则发酵周期长，且不利于产酸。所以生产上可根据菌种特点，采用二级或三级管理温
度，即发酵前期长菌体阶段控制在 30～32℃，发酵中、后期为 34～37℃。
（2）PH 值的控制
谷氨酸发酵在中性或微碱性条件下可积累谷氨酸，而在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和 N-谷
氨酰胺。发酵过程中，培养液中的糖分被利用，氧化成为中间产物有机酸，PH 值下降。有机氮被利
用，释放氨，则 PH 值升高。
发酵前期 PH 低，菌体生长旺盛，只长菌不产酸，发酵前期 PH 值过高( 以上)，则对菌体生
长不利，糖代谢缓慢，发酵时间延长。但在发酵前期 PH 值稍高些，对抑制杂菌生长有利。因此发
酵前期应控制 PH 值为 左右。发酵中、后期控制在 左右，因为谷氨酸脱氢酶的最适 PH 值为
～，氨基转移酶的最适 PH 值为 ～。若发酵后期 PH 较高（～），菌体自溶，谷氨
酸转变成谷氨酰胺。通常采用氨水流加法和尿素流加法调节 PH 值
（3）菌龄和接种量的控制
采用对数期谷氨酸的菌种为种子可缩短适应期，若菌龄过长，则菌种活力降低，代谢产物增多。
一般情况下，一级种子菌龄控制在 11～12h，二级种子菌龄控制在 7～8h。
接种量是指接入发酵罐内种子的的量占发酵罐内培养基量的百分比。接种量的多少对适应期的
延续时间有很大影响。接种量一般以 1%为好。接种量过多使菌体生长速度过快，菌体娇嫩，不强壮，
提前衰老自溶，后期产酸不高；接种量过少，则菌体增长缓慢，会导致发酵时间延长，容易染菌。
（4）通风量和搅拌速度的控制
谷氨酸产生菌为兼性好氧菌，因此，在进行谷氨酸发酵时，需要大量供给菌体生长及发酵所需
的氧。谷氨酸均只能利用溶解氧，二氧是难溶于水的气体，所以在发酵过程中，要不断的补充无菌
空气。一般在菌体生长繁殖期要求溶氧系数 Kd 为（4～6）×10-7mol O2/（ml·min·atm）；谷氨酸形成
阶段 Kd 为（～）×10-6 O2/（ml·min·atm）。在长菌阶段，若供氧过量，在生物素限量下，抑制
菌体，生长表现为，耗糖慢，长菌慢 PH 偏高，且不易下降。在产酸阶段，需要大量供氧，如通气
量不足，往往表现出 PH 值低，耗糖快，长菌不长产，而积累乳酸和琥珀酸。而这时通气量过大，
也不利于α-酮戊二酸进一步还原氨基化，而大量积累α-酮戊二酸。因此，只有在适量通气条件下，
才有可能大量积累谷氨酸。
溶解氧的大小是由通气与搅拌两方面决定的，与搅拌器的形式、直径大小、搅拌转速、搅拌器
在发酵罐内的相对位置因素有关。一般搅拌器直径大，转速快，溶氧系数大。所以，增大搅拌转速
比增大通风量对溶氧系数提高更显著。在发酵前期，以低通风量为宜；发酵中后期，以高通风量为
好。当培养基浓度高、营养丰富生物素用量大时，应采用高通风量。当菌体生长缓慢、PH 偏高时，
应减少通风量，或停止搅拌，以利于长菌。当菌体生长快、耗糖快时，应提高通风量，以抑制生长
和满足合成谷氨酸所必需的足够能量。
（5）泡沫的控制
发酵上消除泡沫的方法有两种，一是机械消泡，二是化学消泡剂消泡，常见的消泡剂有植物油
（豆油、花生油等）、矿物油（石蜡油）、合成消泡剂（泡敌）。
7.谷氨酸的提取 采用等电点法提取
（1）加酸调等电点。将发酵液排入等电桶后，测量温度、PH 和谷氨酸含量，然后搅拌冷却，
待液温降至 30℃时，加盐酸调 PH 值。前期加酸稍快，1h 左右将发酵液的 PH 值调至 。中期加酸
要缓慢，约经 2h，发酵液的 PH 值接近 ～ 时，观察晶核形成情况。当能目视发现晶核时要停
止加酸，育晶 1～2h，使晶核壮大。此后加酸速度要慢，直到 PH 值为 ～ 时，停止加酸，继续
搅拌 20h 结束。整个中和温度要缓慢下降，不能回升。最终温度越低越好。
（2）沉降分离。将中和好的液静置沉淀 4～6h，放出上清液，然后将谷氨酸结晶沉淀层表面的
少量菌体细麸酸清除，放另一缸中回收利用，底部的谷氨酸结晶取出后，离心分离。
8.谷氨酸的中和、脱色和除铁
（1）中和 先将谷氨酸加入水中，制成饱和溶液，然后加碱中和，温度控制在 65℃，PH 值
为 ～，湿谷氨酸与水之比为 1:2，湿谷氨酸与纯碱之比为 1：（～）
（2）中和液除铁 采用树脂除铁法，即利用弱酸性阳离子交换树脂，吸附铁或锌得以除去。
（3）中和液的脱色 采用活性炭脱色法，脱色时，温度控制在 50～60℃，PH 值保持在 以
上，脱色时间为 30min，用量为中和液的 2%～3%。
9.中和液的浓缩结晶 采用低温浓缩法，降低溶液的温度，使溶质的溶解度减小，达到过饱和
状态，然后投入晶种，进行起晶。出料后放在储晶槽内，立即进行离心分离。离心后的母液仍含有
大量的谷氨酸一钠，可将其并入下批中和液中一起进行处理。
10.干燥、包装
采用流化床干燥，机械化包装方法。
三、物料衡算
（一）生产 1000kg 纯度为 99%的味精需耗用的原辅材料及其他物料量。
图 4-2 生产 1000kg 纯度为 99%的味精需耗用的原辅材料及其他物料量
指标名称 单位 指标数
生产规模 t/a 10000（味精）
生产方法 中糖发酵，一次等电点提取
年生产天数 d/a 300
产品日产量 t/a
发酵罐填充系数 % 75
产品质量 纯度% 99
接种量 % 10
原料淀粉含量 % 86
倒灌率 % 1
发酵周期 h 48
发酵初糖 Kg/m3 150
淀粉糖转化率 % 98
糖酸转化率 % 56
谷氨酸提取率 % 92
味精对谷氨酸产率 % 112
（1）发酵液量 V1
V1=1000÷（56%×92%×99%×112%×150）= m3
式中 150——发酵培养基初糖浓度（kg/m3）
56%——糖酸转化率
92%——谷氨酸提取率
99%——除去倒灌率 1%后的发酵成功率
112%——味精对谷氨酸的精制产率
（2）发酵液配制需水解糖量 G1
以纯糖算， G1= V1×150= Kg
（3）二级种液量 V2
V2=10% V1= m3
（4）二级种子培养液所需水解糖量 G2
G2=25 V2= Kg
式中 25——二级种液含糖量（kg/m3）
（5）生产 1000kg 味精需水解糖总量 G 为：
G2=G1＋G2=＋= Kg
（6）耗用淀粉原料量
理论上，100kg 淀粉转化生成葡萄糖量为 111kg，故理论上耗用的淀粉量 G 淀粉为：
G 淀粉=÷（86%×98%×111%）= Kg
式中 86%——淀粉原料含纯淀粉量
98%——淀粉糖转化率
（7）尿素耗用量
二级种液耗尿素量为 V3
V3=40 V2=40×= Kg
发酵培养基耗尿素为 V4
V4=40 V1=40×= Kg
所以，尿素总用量为 Kg
（8）玉米浆耗用量
二级种液耗用玉米浆量 V5
V5=25 V2=25×= Kg
发酵培养基耗玉米浆量 V6
V6=4 V1=4×= Kg
合计耗玉米浆 kg
（9）磷酸氢二钠（Na2HPO4·7H2O）耗量 G3
G3 =1×V1=1×= Kg
（10）硫酸镁（MgSO4·7H2O）用量 G4
G4=（V1＋V2）=（＋）= Kg
（11）消泡剂（泡敌）耗用量 G5
G5= V1=×= Kg
（12）植物油耗用量 G6
G6= V1= Kg
（13）谷氨酸（麸酸）量
发酵液谷氨酸含量为：
G1×56%= Kg
实际生产的谷氨酸（提取率 92% 纯度 99%）为：
×92%÷99%=911 Kg
（二）10000t/a 味精厂发酵车间的物料衡算结果
由上述生产 1000kg 味精（99%纯度）的物料衡算结果，可求得 10000t/a 味精厂发酵车间的物料
平衡计算。
四、设备生产能力计算及选型
设备设计选型是否正确恰当，对投资建厂和工厂投产后的运行和维修、工人的劳动强度、产品
质量都会有较大的影响；设备的选型，可以反映出所设计工厂的先进性和可靠性，所以要考虑以下
原则：
○1 保证工艺生产过程的正常和安全运行
○2 操作费用低，耗水、电、汽等较少
○3 技术上先进，经济上合理，操作上方便
○4 清洗方便，耐用，易维修
○5 设备结构紧凑，减轻工人的劳动强度，尽量实现机械化和自动化
○6 考虑生产波动和设备平衡，要留有一定的余量和备用设备
○7 尽量减少噪音，符合环保要求
图 4-3 10000t/a 味精厂发酵车间的物料衡算
1.发酵罐：
（1）选用公称容积为 300m3 的机械搅拌通风发酵罐 4 个，发酵周期为 40～42 h 生产周期 48～
50h 罐径：D=[300/(×)]1/3= 罐高：H0=2D=×= m 搅拌器直径：
D2== m 上下封头高：ha=hb=D/4=
罐总高：H=+×2= m 封头容积：V 封=×（+ m3
圆柱部分容积：VH=××=240 m3 总容积：340 m3
（2）计算不通气时的搅拌轴功率 P0：
式中 Np——在湍流搅拌状态时其值为常数
N——搅拌转速， N=72r/min=
D——搅拌器直径，D=
ρ——醪液密度，ρ=1050kg/m3 代入上式：
两挡搅拌：
（3）计算通风时的轴功率 Pg
式中 P0——不通风时搅拌轴功率（kW），
N——轴转速，N=72r/min
物料名称 生产 1t 味精（100%）的
物料量
10000t/a 味精生产的物
料量
每日物料量
发酵液（m3） ×105 389
二级种液（m3） ×104
发酵水解用糖（kg） ×107 ×104
二级种培养用糖（kg） ×105
水解糖总量（kg） ×107 ×104
淀粉(kg) ×107 ×104
尿素（或液氨） ×106 ×104
玉米浆（kg） ×105 2533
磷酸氢二钠（kg） ×105 389
硫酸镁（kg） ×104 257
泡敌（kg） 7×104 233
植物油（kg） ×105 389
谷氨酸（kg） 911 ×106 30366
ρ530 DNNP P
' 3 5 3
0 4 .7 1 .2 1 .7 1 2 1 0 5 0 1 2 2 .8 1 0P W
'
0 02 P kW
kW
Q
NDP
Pg
32
2 2 4
0 10P
D——搅拌器直径（cm），D3=×106=5×106
Q——通风量（ml/min），设通风比 VVm=~，取低限，如通风量变大，Pg 会小，
为安全。现取 ；
则 Q=300××106=×107（ml/min）
代入上式：
（4）求电机功率 P 电：
采用三角带传动η1=；滚动轴承η2=，滑动轴承η3=；端面密封增加功率为 1%[7]；代
入公式数值得：
2．二级种子罐： 接种量为 10%，一天种子液的需求量为 43 m3，装填系数 75%，种子培养周
期为 8 小时，辅助操作时间 8～10h。因此，需要 2 m3 二级种子罐 11 个，其中 1 个备用。采用夹套
冷却。
3．等电点罐：每天大约需要处理发酵液 450m3，时间为 32h，故需 FD-5203 型等电点罐 1 个。
4．离心机：每天需要生产成品味精 ，选用 XZ-1000 型三组离心机 4 台，其中一台备用。
5．真空煮晶罐：体积为 9m3 的煮晶罐 7 个，其中一个备用。
6．流化床干燥器：结晶味精含水量应低于 2%
7．冷冻机：采用低温冷冻等电点法，将液温降至 5℃以下，
8．空气处理设备：包括空气压缩机、储气罐、冷却器、旋风分离器、油水分离器、加热器、过
滤器等。选择的设备有：TRX-200 型离心式空气压缩机，额定供气量 175~360m3/min、储气罐大小
20m3、HL200/1 管式后冷却器，处理能力 248m3/h,QF300 型气液分离器，处理能力
200m3/h,LN*-198/1 型空气过滤器，处理能力 198m3/h，加热器换热面积 14 m2
9．离心泵：生产过程共需离心泵 8 台，采用 IS65-50-160 型离心泵，另需一台离心泵备用。
10．味精菌体干燥设备：需要一台，使菌体湿度从 85%降到 12%以下，选用热风旋片干燥机，
10.装箱机：每天需装箱 3400 箱，选用晨星包装机械有限公司生产的 型的 250 箱/h
的装箱机，配用功率为 45kW，共需 3 台。
清洗设备：CIP 就地清洗设备用于各种容器设备和管道的就地清洗，CIP 利用离心泵输送
清洁液在物料管道和设备器内进行强制循环，达到就地清洗的目的，提高设备利用率减小劳动强度。
CIP 清洗设备分为整体式、组合式、全自动和手动控制等类型，本项目选择由上海瑞牌公司生产的
型的整体全自动式。
表 4-4 主要设备选型表
设备 名称 规格 型号 生产 能力 数量 数量 生产 厂家
10 4Q
6
3 10 72 5 10
gP
kW
P
321
g
电
P
P kW
电
离心泵 IS65-50-160 25 m3/h 8 上海宏东泵业有限公司
二级种子罐 V=2000L 1400L/d 10 张家口冶金制氧机备件厂
发酵罐 机械搅拌通风发酵
罐 V=300m3
40h 4 张家口冶金制氧机备件厂
空气过滤器 LN*-198/1 198m3/h 1 无锡汉英机器制造有限公司
空气压缩机 TRX-200 型 175~360m3/min 1 无锡汉英机器制造有限公司
等电点罐 FD-5203 1
离子交换柱 φ1200mm×4800mm 17
离心机 SS1000 型 18 张家港市正大离心机制造有
限公司
筛分机 2 新乡市振东筛分机械有限公
司
真空煮晶罐 V=9 m3 7
流化床干燥器 15t/d 3 Barr-Rosin 公司
装箱机 250 箱/h 2 晨星包装机械有限公司
自动胶带封箱机 HT6050 250 箱/h 2 晨星包装机械有限公司
锅炉 1 温州万达企业
废水处理设备 ZPG5-06 1 上海瑞牌公司
热风旋片干燥机 JB-500 80t/d 1 沈阳一通干燥设备有限公司
CIP 清洗系统 1 上海瑞牌公司
设备流程图见附图三
五、劳动力计算
表 4-5 车间每班劳动力分配表
淀粉调浆 6 人 酶解 1 人 发酵 2 人 化验室 2 人
空气处理 3 人 菌培室 2 人 谷氨酸提取 4 人 原辅料库 5 人
味精精制 5 人 离心 3 人 干燥 2 人 成品库 2 人
机械维修 2 人 锅炉房 1 人 污水处理 2 人 包装 5 人
通过上表知，每班需 47 名工人，车间实行每天 3 班制，所以车间共需工人 47×3-4=137 人。
六、生产车间工艺布置
（一）生产车间工艺设计
生产车间工艺布置应根据以下原则：
1.设备布置要尽量按工艺流程的顺序安排，但有些特殊设备可按相同类型设备适当集中。
2.生产车间与其它车间的各工序要相互配合，保证各物料运输通畅，避免重复往返。
3.必须考虑生产卫生和劳动保护。
4.可以设在室外的设备，尽可能设在室外，上面可加盖简易棚。
生产车间总占地面积约 3500m2,车间高度 16m，其中包括车间办公室、原料暂存间、成品暂存间、
化验室、菌培室、更衣室等辅助车间。
（二）生产车间非工艺设计
1.门：生产车间的门，设置防蝇、防虫的装置，本厂采用双扇门，车间内部采用单扇门。
2.排汽：对产生水蒸气的设备需进行机械通风，可在设备附近或设备上部的屋顶开孔，用轴流
风机在屋顶上直接进行排汽。
3.采光：车间高度 16m，侧窗的采光面积足以达到一定的采光系数，所以不需在屋顶上开天窗，
窗台高 ，内设日光灯照明。
4.地坪：车间地坪采用石板地坪，其优点是能耐腐蚀，不起灰。生产车间设有明沟排水，将生
产车间的废水和腐蚀性介质排除。
5.墙面：车间内设有 的墙裙，用白瓷砖以保证墙面不受污染且易于清洗，墙上部用仿瓷涂
料粉刷，可防水、防霉。
6.温控：车间内设有空调装置。
生产车间平面布置图见附图四
七、水、电、汽用量估算
（一）总水量
（1）生产用水
用水量衡算根据生产车间各方面的用水估算一天的用水量，再计算一年的用水量。
℃ 空气预处理冷却用水
设备计算中获得的数据中冷却水的耗量为 30t/h，考虑到冷却水可循环利用，因此可按 2%的耗
用率计算：G1 = 30 ×24×300×2%= 4320t
℃ 培养基用水
每个发酵罐装液量为 255m3，共 4 个发酵罐，每年共有 150 个发酵周期，则用水量为：G2 =340
×75%×2×300 = 150000t
℃ 发酵罐灭菌冷却用水
发酵罐实罐灭菌过程中，在完成保温时间后，关一路排汽，再关一路进汽（次序不能颠倒），最
后排汽与进汽全部关闭。然后引入无菌空气，再打开蛇管的冷却水。冷却过程中所需的冷却水的量
计算过程如下：
W 水=300×510××3=468000t/a
其中：t1s 为培养基开始冷却时的温度，120℃；
t1f 为培养基冷却结束时的温度，30℃；
t2s 为冷却水进口温度，10℃；
t2 为对应 t1 时冷却水出口温度，40℃。
考虑到冷却水可循环利用，因此可按 2%的耗用率计算，则冷却水的总用量为：
G3 = 468000×2%=9360 t/a
℃ 发酵罐冷却用水
发酵罐放出的热量为 Q = Q1﹣Q2﹣Q3
其中：发酵产热 Q1 = 每罐发酵醪液量×谷氨酸发酵液的发酵热
= 340××29300 = 14943000 kJ/h
代谢气体带走的蒸发热量 Q2 = 30%Q1，射散热量 Q3 = 6%Q1 。则
Q = Q1﹣Q2﹣Q3 = 14943000×（1﹣30%﹣6%）= 9563520 kJ/h
冷却水用量 W = Q/cp(T2﹣T1)
= 9563520÷÷(45﹣20)
=
其中冷却水的进、出温度为 20℃、45℃。
考虑到冷却水可循环利用，因此可按 2%的耗用率计算，则全年冷却水用量
G4 = ×发酵时间×发酵周期数×发酵罐数×2%
= ×48×300×2 ×2%
= 52531 t/a
℃ 发酵罐清洗用水
每次清洗用水为 4t，发酵罐的清洗一般是在放料结束后进行，清洗用水量为：
G5 = 每次清洗用水量×发酵罐数×发酵周期数 = 4×2×300= 2400t
℃ 其他用水
包括冲洗地面、管道冲刷、洗滤布及其他设备的定期清洗。按每天用水 20t 算，则总用水量为：
G7 = 每天用水量×300 = 20×300 = 6000 t
生产总用水量：
G = G1﹢G2﹢G3﹢G4﹢G5﹢G6﹢G7
= 4230+150000+9360＋52531＋2400＋6000
= ×105 t
(2) 锅炉用水
℃ 培养基灭菌升温阶段
发酵罐实罐灭菌时升温阶段选用直接加热方式，预先在发酵罐中加入 255 m3 的发酵培养基，培
养基原始温度为 25℃，最后加热至 90℃。
蒸汽用量计算公式[8]为：
s1 = [G•cs• (t2﹣t1)]÷i]×(1+)
= [1020×255××(90﹣25)]÷(2728×5)×(1+)
=5700 kg
其中：c 为培养基比热容，可取 kJ/（kg·℃）；
I 为蒸汽的热焓，为 2728 kJ/kg；
cs 为冷凝水的蒸汽比热容，取 kJ/（kg·℃）；
℃为加热过程中散失的热量，一般取 10%。
℃ 培养基灭菌保温阶段
蒸汽从与培养基相接触的管道连续进入，从不与培养基相接触的管道连续排出。保温阶段持续
30min,该过程中蒸汽的消耗量为：
s2 = •t2(P/V) 1/2
= × ×10×30× [(105+101) ×103÷]1/2
= ×105 kg
蒸汽总用水量为
s = (5700+812000)×2×300÷1000= ×105 t
锅炉总用水为
S = ×××105 = ×105 t
（3）生活用水：每年 2000t
全厂年用水量 = 生产用水+锅炉用水+生活用水
= ×105+×105+2000
= ×105 t
（二）用电量
1.主车间用电设备清单及功率见表 4-6
表 4-6 主车间用电设备清单及功率表
设备名称 配用功率/ kW 实用数量/台 总功率/kW 备注
离心泵 8 44 一台备用
二级种子罐 17 一台备用
发酵罐 240 2 480
空压机 150 1 150
筛分机 80 2 160
等电点罐 20 1 20
热风旋片干燥机 80 1 80
离心机 5 18 90 一台备用
真空煮晶罐 70 6 420
流化床干燥器 30 3 90
装箱机 30 2 60
自动胶带封箱机 24 2 60
锅炉 1
废水处理设备 12 1 12
CIP 清洗系统 1
总功率/kW 1705
2.照明用电：生产生活照明普遍采用日光灯，每小时的耗电量约 3kWh。
因此，一年需要的电量为：（1705+3）×24×300=12297600 kWh。
（三）用汽量
生产中蒸汽主要用于发酵罐的实罐灭菌过程中，灭菌过程中主要有两个阶段用到蒸汽：
℃ 升温阶段
发酵罐实罐灭菌时升温阶段选用直接加热方式，预先在发酵罐中加入 250 m3 的发酵培养基，培
养基原始温度为 25℃，最后加热至 90℃。
蒸汽用量计算公式为：
s1 = [Gcs (t2﹣t1)]÷(i﹣cst2)]×(1+℃)
= [1020×250××(90﹣25)]÷(2728﹣×95)×(1+)=32600kg
其中：c 为培养基比热容，可取 kJ/（kg℃）；
i 为蒸汽的热焓，为 2728 kJ/kg；
cs 为冷凝水的蒸汽比热容，取 kJ/（kg·℃）；
℃为加热过程中散失的热量，一般取 10%。
℃ 保温阶段
蒸汽从与培养基相接触的管道连续进入，从不与培养基相接触的管道连续排出。保温阶段持续
30min,该过程中蒸汽的消耗量为：
s2 = t2(P/V) 1/2
= × ×10×30× [(105+101) ×103÷]1/2= ×105 kg
蒸汽总用量为
s = (32600+812000) × 8×82÷1000
=×105 t
每天蒸汽气用量为：×106 每年蒸汽气用量为：300××106=×108
（四）水电汇总：
项目 日平均用量 年用量
水/t 3116 ×105
电/kw·h 40920 12297600
蒸汽 ×106 ×108
图 4-7 水电汇总表
第五章 企业组织及劳动定员
一.工厂组织
工厂实行总经理负责制，下设：生产部、营销部、财务部、人力资源部、科研部、后勤等部门
二.劳动定员
总经理 1 人、副总经理 2 人、部门主管 4 人、工人人数及分配为：人力资源部 2 人、总务部 3
人、财务部 2 人、产品开发部 6 人、销售部 4 人、客户服务部 1 人、质管部 2 人、设备技术部 2 人、
生产车间 90 人、伙食科 4 人、传达室 2 人、警卫科 6 人。
工厂开始生产以后，采用 3 班倒的制度。
第六章 工厂卫生设计
一、工厂设计与设施的卫生
（一）选址
总经理
副总经理 副总经理
行政总部主管 研发中心主管 营销总部主管 生产总部主管
人
力
资
源
部
总
务
部
财
务
部
产
品
开
发
部
销
售
部
客
户
服
务
部
质
管
部
设
备
技
术
部
生
产
车
间
饮料厂必须建在交通方便、水源充足、无有害气体、烟雾、灰沙和其他危及食品安全卫生的地
区。
（二）厂区和道路
厂区和进入厂区的主要道路应铺设适于车辆通行并便于冲洗的坚硬路面（如混凝土或沥青路
面）。路面应平坦、不积水，厂区内应有良好的排水系统。
（三）厂房与设施
1.厂房与设施必须按工艺流程合理布局，便于卫生管理和清洗、消毒。
2.厂房与设施必须结构合理、坚固、完善；经常维修保养，保持良好状态。
3.厂房内必须有防蚊蝇、防鼠、防烟雾、防灰尘等设施。
（四）供水系统
1.生产用水的水质必须符合 GB5749-2003 的规定。如配备贮水设施。应有防污染措施，贮水设
备应定期清洗、消毒。
2.制冷、冷却、消防用水必须用单独管道输送，并有醒目的颜色区别，不得与生产用水交叉连
接。
3.废水、废汽排放系统
必须设有废水、废汽排放系统，其排放标准应符合国家环境保护要求。
4.废弃物临时存放设施
应在远离生产车间的适当位置设置废弃物临时存放设施，选用便于清洗、消毒的材料制作，结
构应严密，能防止害虫进入，能避免废弃物污染道路、厂房和设备。
二、原料采购、运输、贮藏的卫生
（一）采购
1.采购的原料必须符合国家有关食品卫生标准的规定，并附有供货单位的合格证书。
4.食品添加剂：必须是国家允许使用、定点厂生产的食用级食品添加剂。
（二）运输
1.盛装原料的容器必须无毒、耐腐蚀、易清洗、结构坚固，并应经常清洗、消毒，保持洁净。
2.运输车辆必须经常清洗、消毒，保持洁净，防止原料受污染。
（三）贮藏
1.贮存原料的仓库必须通风良好、干燥、清洁，并具有防蝇、防鼠设施；地面用水泥或不渗水
的无毒材料铺砌，库内应经常清扫（洗）、消毒。库内原料应按不同品种离墙、离地分类堆放，并
标明入库日期、先进先用。
2.产品应存放在遮阳、通风良好的场地。场地地面应采用便于清洗、消毒的无毒材料铺砌；表
面平整，稍有坡度，有良好的排水沟；经常清洗、消毒。
三、生产过程中的卫生
（一）原料及辅料
1.投产前的原料必须经过严格检验，不合格的原料不得投产。凡规定有贮存期限的原料，过期
不得使用。
2.经二氧化碳净化系统处理的二氧化碳，必须符合 GB1917-2002 的规定。
3.经水处理系统处理的饮料用水须符合饮料工艺用水的规定。
（二）包装容器
1.包装容器必须符合《中华人民共和国食品卫生法》第四章的规定。贮存包装容器的仓库必须
清洁，并有防尘、防污染措施。
2.包装容器使用前必须经过严格检验，不合格时不得使用。
3.新包装容器、回收包装容器、一次性包装容器应分类堆入，使用前必须经过消毒、清洗、消
毒。消毒、清洗后的回收包装容器必须抽验杂菌和大肠菌，不符合标准时不得使用。
（三）防止交叉污染
1.生产操作间应与配料间隔开，防止相互污染。
2.生产操作人员因调换工作岗位有可能导致产品污染时，必须更换工作服、鞋、帽，洗手、消
毒，防止交叉污染。
3.操作间应与通道隔开，防止外来人员将污染物带进车间。
（四）包装
1.包装前应将设备、管道和其他器具彻底消毒、清洗。
2.包装车间有防尘设施。
4.应采用自动或机械称重包装。
5.停止包装后，必须将所有的设备、管道、贮料缸进行消毒、清洗
四、成品贮藏、运输的卫生
成品的贮藏和运输条件应符合国家标准或专业标准的规定，必须有防污染措施。贮藏期间应定
期检查产品质量，保证成品的安全性。
五、工厂的卫生管理
（一）维修、保养
厂房、设备、排水系统、废水、废汽排放系统和其他机械设施，必须保持良好状态。正常情况
下，每年至少进行一次全面检修。车间内应做到整洁、空气新鲜。无明显水汽，无积水。
（二）清洗、消毒
1.饮料生产车间的设备、工器具、操作台等必须经常清洗，定期消毒。
2.设备、工器具、操作台用清洗剂和消毒剂处理后，必须再用清水彻底清洗干净，除去残留物
后方可使用。
3.班后(或必要时)必须彻底清洗加工场地的地面、墙壁和排水沟，必要时进行消毒。
4.更衣室、厕所、浴室、工间休息室等公共场所，必须经常清扫、清洗、定期消毒。
（三）废弃物处理
饮料生产车间和其他工作场地的废弃物，必须随时清理，并及时清除出厂。废弃物容器和废弃
物存放场地应及时清洗、消毒。
六、个人卫生与健康管理
（一）个人卫生
1.生产人员必须保持良好的个人卫生，不得留长指甲，勤理发、勤洗澡、勤更衣。工作时，不
得涂指甲油，不得佩带饰物，不得将与生产无关的个人用品带入车间。
2.进入车间前，必须穿戴整洁的工作服、工作帽、工作靴（鞋），工作服应遮住外衣，头发不
外露，并洗手消毒。
（二）健康管理
生产经营人员每年必须进行健康检查，新参加工作和临时参加工作的生产经营人员必须进行检
查，取得健康证明后方可参加工作。患有痢疾、伤寒、病毒性肝炎等消化道传染病（包括病原携带
者）、活动性肺结核、化脓性或者渗出性皮肤病以及其他有碍食品卫生的疾病的，不得从事生产工
作。
七、卫生与质量检验管理
1.工厂必须制订完善的卫生、质量检验制度。
2.工厂必须设有与生产能力相适应的卫生、质量检验室，并配备经专业培训考核合格的检验、
化验人员。
3.检验室应具备检验、化验工作所需要的场所和仪器设备。
4.检验室应按照国家规定的检验方法(标准)抽样，做物理、化学、微生物等方面检验。不符合标
准的产品一律不得出厂。
5.各项检验记录保留二年，备查。
第七章 公用工程和辅助设施
一、公用工程
（一）采光、照明设施
车间坐北朝南，有充足的自然光源，车间内安装有人工照明设施，从而保证了加工场所工作面
的混合照度不低于 300lx，配料及灌装车间不低于 800lx。照明设施的安装与天花板齐平，并装上防
护罩，以保证食品的质量安全。
（二）空气处理净化设施
车间内安装有有效的机械通风设备，换气量大于 3 次／小时。通风口安装有易于清洗、更换的
耐腐蚀防护罩，进气口距地面 2 米以上，并远离污染源和排气口。
（三）供水设施
厂内的供水设施能提供工厂各部所需的充足水量，并有足够的压力，并设有储水设备。供水设
施出入口设有安全卫生设施，防止有害动物或其他有害物质进入导致食品污染。
（四）污水排放及废弃物处理设施
工厂设有废水、废气排放及废弃物处理系统。所有废水排放管道（包括下水道）能适应排放高
峰的需要，建造方式避免了对饮料用水的污染。该厂设有密闭式废弃物贮存设施，该设施能防止有
害动物的侵入、不良气味或有毒、有害气体溢出，便于清洗消毒。
（五）供气工程
工厂内设有锅炉房，提供生产、生活用蒸汽。
（六）供电工程
工厂附近有发电厂。
二、辅助设施
（一）化验室
化验室建于生产车间内，主要任务是：对新的原辅材料、半成品、成品等物料的分析检验。对
出厂成品进行抽样检验。
（二）菌培室
菌培室建于生产车间内，主要任务是：对生产用的菌种进行鉴定、保藏，并对其进行研究创新，
力求改善产品质量。对生产用菌种进行活性检测以及对发酵情况进行抽样监测。
（三）机修车间
机修车间对于维持工厂正常生产具有重要作用，具体任务为：专业设备和标准设备的维修保养。
（四）其他辅助工程
原料库、成品库、食堂 、宿舍楼、休闲中心等。
（五）运输设施
厂外运输用 4-5 吨的卡车，厂内用升降式手推车，车间之间用泵输送。
第八章 环境保护与安全生产
一、废水处理
该项目主要生产废水为原料清洗废水、发酵工艺废水、设备清洗废水、生活废水。厂区的生产
废水中含有大量的菌体、丰富有机物质、悬浮物质等，易腐败，属中等浓度的有机废水，适宜用生
物处理法处理。本厂设有废水处理车间，以活性污泥法为主要的处理方法，达到标准后可以循环利
用。
（一）.工厂各股废水的混合浓度
表 8-1 工厂各股废水的混合浓度表
项目 pH SS BOD5 CODcr
指标/mg/L 3～4 140～150 20000～30000 30000～70000
（二）.处理流程
本公司采取了等离子放电产生臭氧联合超声波技术来处理味精废水。该技术在处理高浓度的有
机废水中取得了显著效果，一方面可以作为生化处理预处理手段，为后续生化处理减低负荷，同时
可提高生化处理的效率；另一方面，可作为生化处理的后续手段，对于残余的不可生化的物质进一
步去除，以保证废水达标排放甚至可能回用的指标要求。
处理原理 等离子产生的臭氧够很好地溶解与分散在水中，对难降解有机物质的氧化通过使其环
状分子的部分环或长链分子部分断裂，从而使大分子物质变成小分子物质，生成了易于降解的物质。
在臭氧接触室中引入功率超声波，则可使臭氧充分分散与溶解，提高臭氧氧化能力，节省电能，降
低氧的消耗量。
（三）.处理后的废水浓度
表 8-2 处理后的废水浓度表
味精废水 预曝气调节池
臭氧余气
沉淀 超 等 AOP 技
术
脱气池 沉淀池 生物接触氧化池 沉淀 出水
项目 pH SS BOD5 CODcr
指标/mg/L 6～9 200 150 120
二、废气处理
发酵阶段会产生二氧化碳、水和发酵气味。由于地势平坦开阔，空气的扩散能力较强，再加上
工厂周围没有居民区，所以发酵异味一般不会影响人们的正常生活。
三、噪声控制
本厂噪声控制主要通过车间内壁隔音，吸音装置。采用了精细设备仪器，提高装配质量，从而
确保自根本上降低噪声。高噪音设备安装了液压减震套筒。员工进入车间操作一律配戴封闭式耳塞。
四、废渣处理
通过对味精生产中产生的废渣进行干燥处理，由于还有丰富的蛋白质，可用作饲料的添加剂
五、粉尘控制
锅炉产生的烟尘，通过除尘设备处理。
六、生活垃圾
放入厂内密闭垃圾箱内后，由当地环卫部门定期统一收集。
第九章 基本概算
本项目总投资 7200 万元人民币，其中征地费 1150 万元，建筑工程和其他工程 1538 万元，设备
购买及安装费用 1627 万元，不可预见费 300 万元，流动资金 2500 万元。
表 9-1 主要设备价值表
设备名称 总数量/台 单价/万元 总价/万元
三足式离心机 10 8 80
发酵罐 4 50 200
二级种子罐 11 17
离心泵 8 4 32
育晶罐 7 10 70
真空煮晶罐 7 30 210
空气处理设备 1 108 113
流化床干燥器 3 15 45
热风旋片干燥机 1 1 13
筛分机 2 20 40
装箱机 2 12 24
自动胶带封箱机 2 10 20
锅炉 1 6 6
废水处理设备 1 200 200
CIP 清洗系统 1 15 15
总价/万元 1040
表 9-2 投资构成分析表
序号 工程和费用名称 投资额/万元 占总投资/%
1 征地费 1150 16
2 建筑工程 1200
3 设备价值 1040
4 运输安装工程 500 7
5 工器具购买 85
6 其他工程和费用 325
7 不可预见费 300
8 流动资金 2500
合计/万元 7200 100
第十章 技术经济分析
一、直接成本费
（一）原辅料费用
表 10-1 原辅料费用表
原辅料名称 年用量/ t 单价/万元/t 总价/万元
玉米淀粉 19000 5130
尿素 513
玉米浆 7600 152
磷酸氢二钠
硫酸镁 77
泡敌 70 126
植物油 1
总价/万元 5645
（二）包装材料费
每年生产箱数=10000000/10=100 万箱，其中大包装 30 万箱，小包装 70 万箱。 大包装 600 万包，
小包装 3500 万包。
表 10-2 包装材料费用表
（三）动力费
1.水费：每吨水按 2 元计，每年消耗的水为 ×105 吨，则需费用为 187 万元。
2.电费：动力电按 元/度,照明电按 元/度，则每年需要的电费为 1705×24×300×＋3×24×
300×=860 万元
所以每年消耗的动力费为 187+860=1047 万元。
（四）设备折旧费及维修费
由前面计算知，所需的设备费为 1140 万元，折旧费按 10%计，维修费按折旧费的 5%计，则每
年的设备折旧费=1140×10%=114 万元，设备维修费=114×5%= 万元。
（五）工资计算
公司每人每年工作日 300 天，年工资按照 12 个月计算，详细计算如下;
表 10-3 工人工资表
总经理 副总经理 部门主管 技术工人 普通工人 其他
人数 1 2 4 20 137 12
月工资/万元 — —— 2000 1400 110
年工资/万元 40 25 15
总计/万元 40 50 60 48
公司员工总人数：176 人，年总工资发放量：444 万元
（六）年直接成本费
年直接成本费=原辅料费+包装材料费+动力费+设备折旧维修费+工人工资
=5645+208+1047++444= 万元
二、间接成本费
管理费用按直接成本费的 2%计，则管理费用=×2%= 万元
销售费用按直接成本费的 10%计，则销售费用=×6%= 万元
故年间接成本费=+= 万元
三、年总成本费
年总成本费=年直接成本费+年间接成本费=+= 万元
四、销售收入
大包装味精 6 元/包，小包装味精按 元/包。
年总销售收入=6×600+×3600=16200 万元
五、税金
味精塑料包装 纸包装项目
大包装 小包装 纸箱
需要量/万个 600 3500 100
单价/元
总价/万元 18 70 120
总计/万元 208
按销售收入的 33%计，则每年上缴的税金=16200×33%=5346 万元
六、年净利润
年净利润=年销售收入-年总成本-税金=-5346= 万元
七、投资回收期
投资回收期=总投资额/年净利润=7200/= 年
故该项目的投资回收期将近 4 年。
参考文献
1.张国农.食品工厂设计与环境保护[M].北京：中国轻工业出版社，2005 年 6 月.
2.王颉.食品工厂设计与环境保护[M].北京：化学工业出版社，2006 年 7 月.
3.李书国.食品加工机械与设备手册[M].北京：科学技术文献出版社，2006 年 8 月.
4.《氨基酸发酵工艺学》，张克旭主编，中国轻工业出版社，1992
5.《化工，轻工机械设计基础》，陈红梅，浙江大学出版社，1990
6.《化工设备设计手册》，化工部设备设计技术中心站，上海科技出版社。1982
7.《化工设备设计全书》化工设备设计全书编委会，上海科技出版社，1990
8.《工业建设总平面设计》，廖祖裔等，中国建筑工业出版社，1987
9.王旭 禹郑超．味精发酵生产工艺及其主要设备，高等函授学报（自然科学版），1995
10. 《化工原理》,姚玉英，天津大学出版社，1999。
11.《发酵工厂设备》，黎润钟,中国轻工业出版社，1991。
12．《生物工程设备》，梁世中,中国轻工业出版社，2002。
附 图
附图一 厂区总平面布置图
附图二 生产工艺流程图
附图三 设备流程图
附图四 生产车间平面布置图
