马铃薯除了80%左右被用于鲜食外，还会加工转化成别的产品，其中马铃薯淀粉加工占据绝对比重。
我国马铃薯淀粉产量近50万吨，马铃薯淀粉加工行业产值仅约30亿元-40亿元，是一个名副其实的小产业，但却是我国实施精准扶贫的关键产业：不仅每年为贫困地区农民额外增加约15亿元现金收入（人均约1000元），受益农民多达150万，还解决了1/4-1/3因小、残、次不能进入商品消费市场的马铃薯的消纳难题。
然而，当前我国马铃薯淀粉加工面临环保和国际竞争的双重压力。我国马铃薯淀粉年加工能力260多万吨，但大多企业因无法达标排放而停产限产，实际产能利用率很低。同时，我国马铃薯淀粉加工企业规模较小，仅荷兰avebe公司的产量（年产马铃薯淀粉80多万吨）就超过了中国马铃薯淀粉的总产量。
“马铃薯淀粉加工废水水量大、污染负荷高，曾导致过严重的地表水污染，若简单实施淀粉工业水污染物排放标准倒逼，会导致全行业关停。如何推动行业绿色发展，关系到污染防治和乡村振兴的顺利推进。”中国环境科学研究院清洁生产与循环经济研究中心研究员潘涔轩说。
若以水污染物排放标准倒逼产业升级行不通
据了解，我国马铃薯淀粉加工核心区主要位于我国干旱地区，特别是宁夏回族自治区固原市和甘肃省定西市，年降雨量均少于400mm。而马铃薯加工期废水产生量大，缺乏治理的废水对宝贵的地表水曾产生严重污染。
“马铃薯淀粉加工废水主要来自于原料（马铃薯）清洗废水和工艺废水（马铃薯细胞液和淀粉洗涤水），属高浓度有机废水。”潘涔轩说，马铃薯淀粉加工废水排放量约8m3/t-13m3/t淀粉，其中马铃薯清洗废水排放量约4m3/t-6m3/t淀粉，codcr浓度约5500mg/l；工艺废水排放量约4m3/t-7m3/t淀粉，codcr浓度约36000mg/l，提取蛋白后的codcr浓度降低约一半。吨马铃薯淀粉codcr产生量200kg-300kg，而吨玉米淀粉codcr产生量仅6kg-10kg，仅是马铃薯淀粉的3%左右。
当前，我国执行《淀粉工业水污染物排放标准》（gb 25461-2010）中规定，对于薯类淀粉废水，单位产品（淀粉）基准排水量为8m3/t，codcr直接排放限值为100mg/l（相当于codcr排放量0.8kg/t淀粉），间接排放限值为300 mg/l。2017年，有关部门开展的标准实施评估的初步评估结果显示，薯类淀粉企业排放废水的codcr达标率仅6.62%，而且达标的基本为常年加工、废水产生量少、污染负荷低的薯类变性淀粉加工企业，原淀粉加工企业基本全行业不达标。
2014年发布的《淀粉废水治理工程技术规范》中推荐，淀粉废水治理工艺是：预处理 厌氧生物处理 好氧生物处理 深度处理。同在项目组的中国科学院兰州化学物理研究所刘刚算了一笔账，在马铃薯淀粉加工行业，一条1万吨/年规模的淀粉生产线设备投资约600万-700万元，采用上述工艺，废水处理设施投资约1160万元，年运行费用（不计设备折旧）约216万元，吨废水处理成本约46元（折487元/吨淀粉，包括设备折旧）。而且马铃薯淀粉企业多集中在“三北”地区（华北、东北、西北），每年加工持续时间短，约60天，其中10月-11月温度低，为-10℃至10℃，难以保障生化处理工艺正常运行，大多企业废水处理设施基本处于瘫痪状态。
“行业经过多年清洁化改造，已普遍采用欧洲进口或类似工艺设备，清洁生产水平较高，要以水污染物排放标准倒逼产业升级，实现达标排放，难度巨大，这条路走下去的结果就是产业全部关停。”潘涔轩坦言。
探索国内“工业农庄”模式：企业流转大量农田支撑废水还田
图为宁夏固原企业采用小畦法进行废水还田。 资料图片
针对农产品加工水污染问题，通过运用清洁生产理念，深加工废水变“肥水”，科学施用于农田，在国外已有成熟经验，国内能否借鉴？
在宁夏固原市，马铃薯刚刚完成播种。2017年开始，在中国环境科学研究院、中国科学院兰州化学物理研究所等技术指导下，固原市19家企业全面实施废水还田利用，废水不再排入地表水体。
固原市生态环境局负责人说，当地地表水水质监测数据显示，施用地区地表水环境质量与10年前相比大幅改善，已恢复水体基本功能。此外，检测施用后的土壤、地下水发现，土壤环境未受污染，土壤环境质量仍保持在一级、二级标准水平，地下水环境良好，除硬度指标（因固原市地下水硬度背景值长期偏高，与马铃薯淀粉废水还田利用无关）外，其他指标可达三级标准水平。
废水还田还提升了土壤肥力，减少了化肥施用，节约了农业灌溉用水，农作物产量大幅提高，在“三北”地区尤其是西北地区尤为明显。以固原为例，当地土壤贫瘠、干旱缺水（年降雨量低于400mm），马铃薯淀粉加工废水还于秋冬季休闲期农田，基本与当地农田冬灌期一致，有效补充了冬灌用水需求，3年示范推广期间累计节约冬灌用水200多万m3，相当于节约约3700吨尿素、900吨磷酸二胺、4800吨钾肥（以氯化钾计）。
经检测分析，废水还田利用10年后，大部分土壤全氮指标达全国第二次土壤普查推荐的土壤肥力分级中三到四级标准，速效钾指标达一到二级标准，速效磷指标一般在二级标准以下，与未施用过马铃薯淀粉加工废水的农田土壤对比，肥力大大提高，施用土地农作物产量也大幅提高，玉米（籽粒）产量达1000kg/亩，青贮玉米产量达3吨/亩-5吨/亩，冬麦产量达200 kg/亩-350kg/亩（当地平均水平100 kg/亩-250kg/亩）。
“清洁化改造和废水还田利用，让马铃薯淀粉产业实现了绿色发展，在部分地区如固原市和张家口市形成了‘工业农庄’模式，即企业流转大量农田支撑废水还田活动，实现了工业对农业的反哺，将企业应用于投资和运行废水处理厂的费用，通过还田利用应用于农业和水利设施建设，加大了农业投入。”刘刚表示，以一条1万吨/年规模的淀粉生产线为例，企业需流转1000亩-1500亩土地，投资200万-300万元建设灌溉设施。这种方式既拓宽了农民增收渠道，让农民获得三部分收入（土地流转租金、淀粉加工期工资、非加工期农业生产工资），也留住了农村年轻劳动力，对农村经济发展尤其是“三北”贫困地区起重要带动作用，有利于这些地区早日实现乡村振兴。
在贫困县全部摘帽之前，全国确定的592个国家级贫困县中有549个以马铃薯为主要作物。帮助脱贫地区发展壮大优势特色产业，尤其在我国西北、东北、华北及大西南、老少边穷地区，通过绿色发展，小小的马铃薯淀粉加工产业将成就乡村振兴的大事业。
延伸阅读
国外如何解决农产品加工水污染问题？
针对农产品加工水污染问题，美国已开展了长达几十年的农产品加工废水还田资源化利用。从1977年起，美国环境管理部门及相关地方政府部门相继发布了超过5个废水还田利用技术指南和规范。
美国环境保护局（epa）已建立了详细的废水还田利用的风险评估方法和管理制度，并将其纳入排污许可制度。在其风险评估中，需有资质的单位或个人对淀粉企业基本情况、生产情况（包括生产工艺、化学品添加情况等）、水平衡情况、废水排放特征、废水成分、废水管理和施用计划、施用地区基本情况（土壤、地表水、地下水等）等进行详细评估后，制定详细的实施方案，经环境管理部门批准后予以实施。
在加利福尼亚州，早在1994年，全年就已有超800家食品加工企业对排放的废水进行还田利用。最新数据显示，目前加州已经有超70%的食品加工/洗涤废水开展还田利用，实现了有效再利用。
此外，将马铃薯淀粉加工废水变“肥水”回用于农田的资源化利用、循环经济发展模式在北欧发达国家也已实施多年，并纳入了食品加工bat（最佳可行技术）规范。丹麦、德国、英国等国淀粉生产企业将回收马铃薯蛋白后的脱蛋白水直接与农户进行工业废水交易，废水由农户用罐车直接运往农田进行均匀施用。马铃薯淀粉加工工艺水再利用，不仅实现了节水、节能和环境保护，还极大减轻了淀粉企业废水处理的经济负担。淀粉企业回收食品级马铃薯蛋白产生的经济效益也超过淀粉主产品利润。
原题为：通过清洁生产解决马铃薯淀粉加工水污染，推动乡村振兴 废水还田富了农民救了行业