Tretman otpadnih voda proizvodnje škroba. Tehnologija proizvodnje škroba. Otpadne vode iz hidroliznih i biohemijskih postrojenja

Područje primjene:

  • Duboka prerada zrna
  • Proizvodnja bioetanola
  • Destilerija
  • Proizvodnja škroba, uključujući modificirani škrob
  • Proizvodnja sirupa, melase
  • Prerada glutena i pentozana
  • Dobivanje organskih poluproizvoda za dalju preradu

Prilikom dubinske prerade žitarica nastaju industrijske otpadne vode sa visokim sadržajem organskih materija koje se moraju zbrinuti. Prečišćavanje otpadnih voda nakon duboke prerade zrna vrši se korištenjem postrojenja za biološki tretman baziran uglavnom na upotrebi anaerobni reaktor.

Kompanija EnviroChemie jedan od prvih koji je razvio i uspješno implementirao za poduzeća u industriji škroba. Važno je napomenuti, postrojenja za biološki tretman mora uzeti u obzir ne samo sastav i količinu dolaznih otpadnih voda, već i specifičnosti same proizvodnje. Time će objekti za tretman biti efikasniji i pouzdaniji, te će se osigurati potreban kvalitet liječenja.

Jedan primjer bi bio postrojenja za anaerobno prečišćavanje za proizvodno preduzeće modifikovani skrob u istočnoj Njemačkoj.

Kompanija EnviroChemie izvršeno tehnološko projektovanje, isporučeno, instalirano i uspješno pušteno u rad postrojenja za biološki tretman. Jedan od glavnih zahtjeva preduzeća je bilo maksimalno obrazovanje biogas i njegovu upotrebu u instalacijama za proizvodnju toplinske i električne energije. Kvalitet prečišćavanja mora zadovoljiti zahtjeve za ispuštanje u lokalni kanalizacioni sistem.

Postrojenja za anaerobni tretman pružaju sljedeće faze tretmana:

  • Prethodno mehaničko čišćenje
  • Faza biološke acidifikacije
  • Anaerobni tretman koristeći 2 metanskih reaktora Biomar ASBx

Posebno se ističe posebnost prerade otpadnih voda u preduzećima u kojima postoji proizvodnja modificiranog škroba. Otpadne vode karakteriše visok sadržaj ne samo organskih materija (do 15.000 mg/l COD), već ima i značajan sadržaj soli. Stoga isporučilac i projektant postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda mora imati posebna iskustva i obezbijediti mjere za pripremu i dalji tretman otpadnih voda. Koristite materijale otporne na koroziju (cevovodi, fitingi, merni instrumenti, građevinske konstrukcije itd.).

Da bi se postigli posebni zahtjevi za ispuštanje u kanalizaciju ili rezervoar, potrebna je posebna faza naknadnog tretmana korištenjem sistema koji omogućavaju uklanjanje biološki postojanih organskih spojeva, na primjer, korištenje jedinice za ozoniranje.

Anaerobni aktivni mulj za pokretanje postrojenja za anaerobni tretman uvozi kompanija EnviroChemie(na zahtjev Kupca) od sl anaerobni reaktori.

Kompanija EnviroChemie izvodi projektovanje objekata za tretman, pruža podršku za izgradnja objekata za tretman, isporučuje i ugradnja opreme, vrši puštanje u rad nakon čega slijedi puštanje u rad.

Tehnologija kukuruznog škroba sa prednamačenjem zrna

Tehnologija proizvodnje kukuruznog škroba sa prethodnim namakanjem zrna kukuruza, namijenjena „mokrom“ uklanjanju ljuske zrna i klica, konkurira tehnologiji „suhe“ ekstrakcije ovih komponenti.

Tehnologija škroba sa prednamačenjem zrna uključuje niz procesa: difuziju (kvašenje zrna), mljevenje, separaciju, dehidraciju, sušenje, skladištenje, koji se odlikuju velikim tokovima proizvoda, povratom proizvoda i višestepenom preradom.

Ovdje se detaljno razmatraju faze tehnološki proces proizvodnja kukuruznog škroba, od kojih je svaka praćena sporednim tehnološkim operacijama. Na primjer, namakanje zrna može se nastaviti nakon drobljenja, a oslobađanje preostale klice može se nastaviti u fazi izolacije i pranja pulpe; Odvajanje proteina i preostale fine pulpe od škroba dodatno se vrši u fazi ispiranja škroba. dakle:

  • Proračun bubanjskog vakuum filtera za dehidraciju glutena

    Pogledajmo primjer. Pretpostavimo da je za postrojenje kapaciteta A = 360 tona apsolutno suhog kukuruza dnevno potrebno ugraditi bubanj vakuum filter za dehidraciju glutena.

      Količina glutenske suspenzije koja ulazi u korito vakuumskog filtera, b"" = 103% mase kukuruza;

      viskoznost filtrata na 25 stepeni Celzijusa je m=1,67*10 -6 kg*min/m2;

      specifična gravitacija suvi gluten y2=1180 kg/m2; sadržaj glutena u suspenziji b"=10%;

      tlak filtracije 6000 kg/m2;

      vakuumski bubanj filtera pravi 1 okret u 2 minute s uglom uranjanja od 120 stupnjeva; specifična težina filtrata y1=1004 kg/m3; otpor tkanine p=1,6 * 10 11 m-1;

      vlažnost otopljenog glutena w=60%

    C" = 10 * 1004 / 100 - 10 = 111,5 kg/m3

    Težina suvog ostatka deponovanog prilikom prijema 1 m3 filtrata

    C = 115,5 * 1004 * (100 - 60) / 1004 * (100 - 60) - 111,5 * 60 = 135 kg/m3

    Volumetrijska težina dehidriranog glutena

    y0 = 100 * y1 * y2 / 100 * y1 + (y2 - y1) * w = 100 * 1004 * 1180 / 100 * 1004 + (1180 - 1004) * 60 = 1100 kg/m3

    Vrijeme filtriranja

    z1 = 140 / n * 360 = 140 / 0,5 * 360 = 0,78 min

    Volumen filtrata koji taloži sediment čija je otpornost jednaka otporu tkanine

    V1 = r * y0 / r * C = 1,6 * 10 11 * 1100 / 200 * 10 11 * 135 = 0,0653 m3

    Konstanta filtriranja

    b = 1,67 * 10 -6 * (135 * 200 * 10 11 / 1100 * 2 * 6000) = 342 min/m3

    Količina filtrata dobijena sa 1 m2 površine za vrijeme z

    V = (100 * y1 * y2 / 100 * y1 + (y2 - y1) * w = 100 * 1004 * 1180 / 100 * 1004 + (1180 - 1004) * 60 = 0,0155 m2/m3

    Minutna količina filtrata može se odrediti na sljedeći način

    Količina suspenzije glutena proizvedena u minuti u biljci je

    A * b"" / 24 * 60 * 100, tona

    gdje je b"" količina suspenzije glutena u % težine kukuruza; b""=103%

    Ako suspenzija sadrži b"% glutena, tada će količina glutena u minuti biti

    A * b"" * b" / 24 * 60 * 100 * 100, tona

    Pri sadržaju vlage glutena od w%, količina vlažnog glutena uklonjenog iz vakuumskog filtera bubnja bit će jednaka

    A * b"" * b" *100 / 24 * 60 * 100 * 100 * (100 - w), tona

    Dakle, minimalna količina filtrata

    V" = (A * b"" / 24 * 60 * 100) - (A * b"" * b" *100 / 24 * 60 * 100 * 100 * (100 - w)), tona

    V" = (A * b"" / 24 * 60 * 100) * (1 - (b" / 100 - w) * 1/god, m3/min

    Nakon zamjene dobijamo:

    V" = (360 * 103 / 24 * 60 * 100) * (1 - (10 / 100 - 60) * 1/1,004 = 0,192 m3/min

    Aktivna površina filtracije:

    F = 0,192 * 0,78 / 0,0155 = 9,67 m2

    Ukupna površina filtracije:

    F = (9,67 / 140) * 360 = 27 m2

    Debljina filterskog kolača:

    l= V * 100 * C / Y0 * (100 - w) = 0,0155 * 135 * 100 / Y0 * (100 - 60) = 0,00475 m

    Ekstrakt uzet iz baterije ključa sadrži 5 - 8% suhih materija, u zavisnosti od načina rada ključ stanice i tehnološka šema proizvodnja. Ekstrakt je od velike vrijednosti kao proizvod za životinje, kao i kao sirovina za proizvodnju etilnog alkohola, sušenog stočnog kvasca ili antibiotika.

    Za zgušnjavanje ekstrakta, nakon preliminarne filtracije, isparava se u jedinici za isparavanje. Oko 100% tečnog ekstrakta ide na isparavanje. Isparivačka stanica se sastoji od 2 ili 3 zgrade. Proizvod koji se kuva ima visoku kiselost, pa su isparivači napravljeni od kiselootpornog austenitnog čelika AISI 304. Ekstrakt nakon zgušnjavanja sadrži 45-46% suve materije i ima kiselost od oko 4-5% u odnosu na HCl.

    Kada se ekstrakt isparava, uočava se prekomjerno pjenjenje, što može dovesti do prijenosa tekućine u parnu komoru naknadnog kućišta isparivača. Zbog toga nivo tečnosti u aparatu mora biti nizak, aparat mora biti opremljen protivpenivačima i hvatačima pene.

    Ekstrakt iz kaca za namakanje i sakupljanje 25 isporučuje se u taložnik 6 za uklanjanje suspendovanih čestica kontinuiranim taloženjem, a iz njega u kolektor 62, iz kojeg se šalje na zagrevanje parom u izmenjivač toplote. 63 do temperature 75-80"C. Zatim se prokuva u isparivačima (isparivač sa tri efekta 64 ), ulazi u zbirku 72, vaga se na tenometarskoj vagi 71 i pumpom 73 pakuje u rezervoar.

    Dodatna para nastala tokom ključanja ekstrakta kondenzuje se u površinskom kondenzatoru 75 i kroz barometarski kolektor 76 pumpa 676 se pumpa u rashladni toranj. Za kondenzaciju pare, reciklirana voda iz rashladnog tornja se dovodi u cijevi kondenzatora. Vazduh sadržan u vodi i para iz kondenzatora 75 se ispumpava vakuum pumpom 77 i uklanja u atmosferu. Po potrebi, grijaća površina isparivača se kemijski čisti kako bi se uklonio kamenac i drugi zagađivači.

    Proračun stanice za isparavanje ekstrakta

    Za proračun isparivačke stanice sastavlja se toplinski i materijalni bilans svake zgrade. Ako je poznata gustina otopine koja ulazi i izlazi iz isparavanja, tada se količina isparene vode može odrediti pomoću sljedeće formule

    W = S * (CB2 - CB1 / CB2),

    gdje je S količina tečni rastvor ulazak u ostatke,

    gdje su CB1 i CB2 sadržaj suhih tvari u otopini prije i poslije isparavanja u %

    Primjer. Fabrika dnevno preradi 450 tona apsolutno suvog kukuruza. Potrebno je odrediti potrošnju pare za isparavanje ekstrakta i grijnu površinu svakog kućišta. Poznato je da je količina ekstrakta koja ulazi u isparavanje jednaka 100% težine kukuruza. Temperatura ekstrakta je 35"C. Sokova para iz isparavanja koristi se za zagrijavanje ekstrakta prije isparavanja u izmjenjivačima topline prve grupe. Početni sadržaj suhih tvari u ekstraktu je 7,5%, konačni sadržaj je 40%. toplotni kapacitet kondenzovanog ekstrakta je 0,93 kcal/kg "C

    Potrošnja toplote za zagrijavanje ekstrakta od 35 do 75"C, uzimajući u obzir gubitke od 5%.

    Q = 100 * 1 * &75 - 35) * 1,05 = 4200 kcal

    Sekundarna potrošnja pare prvog tijela instalacije za zagrijavanje ekstrakta u izmjenjivaču topline

    E1 = Q / l - tk = 4200 / 638 - 94 = 7,7 kg

    gdje je l sadržaj topline pare

    gdje je tk temperatura kondenzata

    Količina vode koja je isparila iz 100 kg ekstrakta

    Š = 100 (40 - 7,5 / 40) = 81,5 kg kg

    Projektiramo isparivačko postrojenje koje se sastoji od tri zgrade sa istom površinom grijanja. Pod ovim uslovom, korisne temperaturne razlike u kućištima treba da budu direktno proporcionalne relativnim toplotnim opterećenjima i obrnuto proporcionalne koeficijentima prolaza toplote pojedinačnih kućišta.

    Preskočimo neke proračune

    Dakle, grijaća površina kućišta

    F1 = 204 m2

    F2 = 204 m2

    F3 = 204 m2

    Osnovne karakteristike sirovina i gotovih proizvoda za preradu kukuruza

    Savremena tehnička opremljenost kukuruzno-škrobnih preduzeća omogućava postizanje visoke stope ekstrakcije i kvaliteta skroba pri preradi visokoprinosnih sorti i hibrida kukuruza sa visokim sadržajem skroba i niskim sadržajem proteina.

    Prilikom prerade zrna kukuruza dobijamo:

      suvi kukuruzni škrob, koji mora ispunjavati sljedeće pokazatelje kvaliteta:

      boja - bijela sa žućkastom nijansom ovisno o sorti;

      maseni udio vlage, % ne više od - 13;

      kiselost, ml 0,1 M rastvora natrijum hidroksida, računato na 100 g aps. suhi škrob, ne više - 500;

      broj mrlja na 1 dm 2 površine škroba kada se gleda golim okom, ne više od 500;

      ekstrakt kukuruza iz stanice za namakanje zrna, u koji prolazi do 7% suve materije natopljenog zrna; koncentracija ekstrakta - 8-10%, pH 4,2-4,4; nakon isparavanja u jedinicama za isparavanje pod vakuumom, ekstrakt se koncentriše do sadržaja od 48-50% DM; boja ekstrakta - od žute do smeđe;

      kukuruzne klice - klice koje se koriste za proizvodnju kukuruznog ulja;

      pulpa i gluten (kukuruzni protein) za proizvodnju stočne hrane.

    Za proizvodnju suve hrane za kukuruz koriste se nusproizvodi: ekstrakt, gluten, pulpa, kukuruzne klice, a dobijaju se dve vrste hrane - sa i bez ekstrakta.

    Suva mešana hrana za kukuruz sa masenim udelom od 88% DM sadrži, %: ugljenih hidrata - 86, proteina i vlakana - 76; Štaviše, 100 kg komercijalne hrane je ekvivalentno 125-135 krmnih jedinica. Suva hrana za kukuruz koristi se za ishranu životinja u raznim mješavinama i stočnoj hrani. Hrana za životinje mora ispunjavati sljedeće pokazatelje kvaliteta:

      boja - od žuto-sive do tamno smeđe,

      miris je karakterističan za stočnu hranu, bez stranog mirisa,

      maseni udio vlage,% - ne više od 12,

      maseni udio sirovih proteina,% - ne manje od 18,

    Tehnološke sheme za proizvodnju škroba od kukuruza Alfa-Laval

    Proizvodnja škroba iz kukuruza (opcija 1) - bez mljevenja protoka i separatora za homogenizaciju:

    Proizvodnja škroba iz kukuruza (Opcija 2) - korištenjem separatora usrednjavanja:

    Proizvodnja škroba iz kukuruza (opcija 3) - pomoću protočne mlin:

    Pri radu čak i sa najnaprednijim tehnologijama za proizvodnju kukuruznog škroba u zatvorenom krugu potrebna je potrošnja slatke vode veća od 2 m 3 po 1 toni zrna kukuruza, odnosno 3,2 m 3 po 1 toni suhog škroba.

    Protivstrujnim ispiranjem škroba i pratećih materija sa recirkulacijskom procesnom vodom, potrošnja slatke vode može se smanjiti na 1,8 m 3 po 1 toni zrna, ali uz njeno dalje smanjenje dolazi do ispiranja škroba od rastvorljivih materija koje se pojavljuju na na samom početku procesa tok se pogoršava - pri namakanju zrna.

    Glavni uslovi za efikasno funkcionisanje i razvoj toka procesa proizvodnje skroba su:

      smanjenje potrošnje vode poboljšanjem procesa mljevenja sirovina i odvajanja usitnjene mase,

      rješavanje problema reciklaže nusproizvoda smanjenjem njihove vlažnosti, povećanjem njihove nutritivne vrijednosti kao stočne hrane i prehrambenih proizvoda putem biohemijskih i termičkih metoda obrade,

      mogućnost korištenja nusproizvoda za proizvodnju stočne hrane

Svrha studije: za proučavanje gnojivne vrijednosti otpadnih voda prehrambene industrije. Ova kategorija otpadnih voda je vrlo raznolika, preduzeća se nalaze širom Rusije. Za proizvodnju svojih proizvoda (šećer, skrob, melasa) ova preduzeća troše velike količine vode. Za razliku od mnogih preduzeća, šećerane su koncentrisane u južnim i jugozapadnim delovima zemlje, u zoni černozemskih tla. Pročišćavanje otpadnih voda vrši se u većini postrojenja na poljima filtracije. Ali prečišćavanje otpadnih voda tamo se obavlja nezadovoljavajuće.

Posebnost proizvodnje šećera je u tome što rezultirajuća otpadna voda ima visok sadržaj suspendiranog sedimenta i kisela je s visokim sadržajem natrijevih soli. Fabrike šećera imaju dve vrste otpadnih voda: uslovno čiste i industrijske hemijski kontaminirane otpadne vode.

Prvi se ispuštaju u otvorene akumulacije (rijeke), drugi se šalju u postrojenja za prečišćavanje (filtraciona polja ili postrojenja za vještačko-biološki tretman). Đubriva vrijednost nepročišćenih otpadnih voda je prosječna, fosfora skoro da nema.

Prilikom upotrebe vapna u tehnologiji proizvodnje (bistrenje šećernog sirupa) nastaje ogromna količina zemljano-vapnenačkog sedimenta, koji se lako taloži, voda se bistri, a njegov sastav se poboljšava. Prečišćavanje otpadnih voda iz šećerana vrši se u zemljanim barama - taložnicima. Nakon bistrenja, otpadne vode se usmjeravaju i akumuliraju u kartice polja filtracije. Nakon taloženja u filtracijskim poljima, otpadna voda postaje alkalna, reakcija medija se približava neutralnoj ili blago alkalnoj. Sadržaj suspendiranog sedimenta blago se smanjuje, a koncentracija otopljenih tvari dostiže optimalne vrijednosti.

Otpadne vode iz fabrika skroba i skroba

Ove biljke se nalaze u svim zemljišno-klimatskim zonama, od zone buseno-podzolističkih tla do černozema i kestena. Sirovine za proizvodnju su krompir i kukuruz. Do danas, tretman i odlaganje otpadnih voda u ovim postrojenjima nije u potpunosti riješeno. Većina fabrika netretiranu ili loše tretiranu vodu ispušta u rijeke, zbog čega one zagađuju površinu i podzemne vode. Istovremeno, otpadne vode iz fabrika škroba su izvor đubriva i u tom smislu su od interesa za poljoprivredu.

Otpadne vode iz proizvodnje krompirovog škroba karakteriše visok sadržaj sedimenta različitih organskih materija, uključujući i organske kiseline. Ova otpadna voda brzo postaje kisela. U proizvodnji kukuruznog škroba, sumporna kiselina, a ponekad i natrijum alkalija koriste se za hidrolizu zrna kukuruza. Kao rezultat toga, otpadne vode iz tvornica kukuruznog škroba su kisele. Otpadne vode iz tvornica škroba i kombinata dijele se na dvije vrste, uzimajući u obzir tehnološki proces: pranje transporterom i pranje sokom. U velikom broju preduzeća oni su kombinovani u zajedničku akciju.

Otpadne vode iz tvornica škroba su u pravilu slabo kisele i kisele, a karakteriziraju je visoki sadržaj otopljenih tvari i bikarbonatnog sastava. U sastavu soli dominiraju soli kalcija, ali u proizvodnji kukuruznog škroba alkalnom metodom - natrijeve soli.

Sve vrste otpadnih voda iz fabrika skroba, osim za pranje i ponovno pranje, odlikuju se visokim sadržajem organskih materija. Vrijednost gnojiva je visoka u kalijumu i dušiku. Vode za opće otjecanje i pranje sa transportera sadrže znatno manje hranjivih tvari. Sastav otpadnih voda iz fabrika škroba značajno varira tokom dana i između dana. Otpadne vode su pogodne za navodnjavanje nakon usrednjavanja i razrjeđivanja čistom vodom ili vodom za pranje. Ukupni biljni efluent je obično boljeg sastava za redovno navodnjavanje.

Otpadne vode iz hidroliznih i biohemijskih postrojenja.

Hidroliza i biohemijska postrojenja proizvode stočni kvasac. Početni materijali za njihovu proizvodnju su poljoprivredni otpad (klip kukuruza, ljuske) i šumski otpad (drvni otpad). Postrojenja za hidrolizu nalaze se širom Rusije, uključujući istočne i sjeverne, zapadne i južne regije zemlje.

Otpadne vode iz ovih postrojenja su veoma jedinstvene. Odlikuje ih visoka boja (smeđe-smeđe boje), prisustvo finog suspendovanog sedimenta, kisela i slabo kisela reakcija sredine, visok sadržaj amonijačnog azota, sulfata i organskih materija. Ove karakteristike su određene proizvodnom tehnologijom. Da bi se dobila biomasa, poljoprivredni otpad hidrolizira se sumpornom kiselinom. Neutralizacija kiselih otpadnih voda iz glavnih faza tehnološkog procesa vrši se amonijačnom vodom.Velika boja, prisustvo finog sedimenta i visok sadržaj organskih materija uzrokovani su dejstvom sumporne kiseline na biomasu.

Otpadne vode ovih preduzeća u svom početnom stanju (pre tretmana) karakterišu kisela reakcija okoline, značajan sadržaj suspendovanog sedimenta, visoka koncentracija rastvorenih materija i sulfatno-bikarbonatni sastav. U sastavu soli dominiraju soli kalcija. Otpadne vode imaju visoku koncentraciju otopljenih supstanci, koja uvelike varira. Više od 50% rastvorenih supstanci su organske supstance.

Reakcija okoline postaje manje kisela, sadržaj otopljenih tvari u suspendiranom sedimentu, organskih tvari, uključujući sulfate i hranjive tvari, smanjuje se za više od 50%. Ovaj obrazac se javlja pod uticajem veštačkog biološkog tretmana. U nekim preduzećima, postrojenja za vještačko-biološki tretman ne osiguravaju da se sastav otpadnih voda dovede u stanje pogodno za ispuštanje u vodna tijela. Efekat čišćenja dostiže 60%. Ostaci boje, visok sadržaj hranljivih materija, organskih materija i sulfata. Nakon biološkog i mehaničkog tretmana, otpadne vode iz postrojenja za hidrolizu postaju pogodne za navodnjavanje poljoprivrednih kultura.

Otpadne vode iz kremarija i kremarija

Preduzeća za proizvodnju putera, sira i primarne prerade mlijeka uglavnom su koncentrisana u nečernozemskoj zoni Rusije, pokrivajući regione kao što su centralni regioni, kao i južni regioni nečernozemske zone Rusije. Najveći deo ovih preduzeća nalazi se u zoni travnato-podzolizovanih, sivih šumskih i luženih černozemnih zemljišta.

Preduzeća u mliječnoj industriji su izuzetno raznolika po kapacitetu, a samim tim i po količini proizvedenih otpadnih voda. Preovlađuju srednja i mala preduzeća. Srednja preduzeća godišnje ispuštaju oko 200-250 hiljada m 3 /godišnje neprečišćene ili loše tretirane otpadne vode u vodna tijela.

Mala preduzeća ispuštaju do 50-70 hiljada m3/godišnje otpadnih voda. Otpadne vode iz postrojenja za preradu mlijeka su veoma jedinstvene. Sadrže mnogo organskih materija, uključujući mnoga proteinska jedinjenja, koja brzo trunu i dovode do zagađenja vazduha. Otpadne vode karakteriše visok sadržaj đubriva (azot, kalijum). Stoga su od interesa za poljoprivredu kao izvor đubriva.

Tehnologija proizvodnje ne koristi nikakve otrovne tvari. Određenu opasnost predstavljaju otpadne vode od soljenja sireva, gdje se koristi visokokoncentrovani rastvor natrijum hlorida (br. 01) od 20-25%. Ove otpadne vode nastaju u kremama i periodično se u malim količinama ispuštaju u opšti kolektor otpadnih voda. Kao rezultat ovih ispuštanja, ukupni protok se značajno pogoršava u mnogim pokazateljima agromelioracije. Preporučljivo je da se ove otpadne vode izoluju od ukupne količine otpadnih voda iz brojnih preduzeća mlečne industrije.

U tabelama 1 i 2 prikazani su podaci o hemijskom sastavu i đubrivoj vrijednosti otpadnih voda iz većeg broja preduzeća mliječne industrije. Na primjeru JSC Nadezhda iz fabrike maslaca i sira Kovylkinsky Republike Mordovije, koja je tipično preduzeće za proizvodnju maslaca i sira, dati su podaci o hemijskom sastavu otpadnih voda za glavne cikluse tehnološkog procesa i ukupan protok postrojenja. U svim fazama tehnološkog procesa nastala otpadna voda (svježa) ima kiselu reakciju i visok sadržaj organskih tvari i hranjivih tvari.

Sadržaj organske materije (COD) varira od 6,5 do 7,7 mgO/l, ukupnog azota od 105 do 216 mg/l, kalijuma od 56 do 223 mg/l (ne računajući drenažu iz slanih bazena), količina fosfora 18-60 mg /l. Agresivni odvodi tipični su za slane kupke. Ovi efluenti su visoko koncentrirani. Sadrži 25 g rastvorenih soli, dosta soli natrijuma (25,3 g/l) i organskih jedinjenja (3 g/l). Takvi efluenti se moraju ukloniti iz ukupne zapremine otpadnih voda.

Studija hemijskog sastava otpadnih voda iz fabrike maslaca i sira Kovylkinsky pokazala je da se ukupna otpadna voda fabrike iz akumulacionih jezera, gde se otpadne vode skladište i talože duže vreme, odlikuje povoljnijim sastavom. Ima neutralnu ili alkalnu reakciju, nižu koncentraciju rastvorenih materija (1,4 g/l) i bikarbonatno-hloridni sastav. U sastavu soli dominiraju soli natrijuma. Smanjuje se gnojiva vrijednost i sadržaj organskih tvari, a voda postaje pogodna za navodnjavanje poljoprivrednih kultura. U ovom objektu otpadne vode iz slanih kupki se uklanjaju mobilnim transportom, dakle izolovane od ukupne zapremine otpadnih voda.

Tabela 1. Hemijski sastav otpadnih voda iz Nadežde OJSC fabrike maslaca i sira Kovylkinsky Republike Mordovije po glavnim tehnološkim ciklusima, mg/l

Izvagaj. sediment

Suvi ostatak

Otpušten. ostatak

Azot ukupno.

Amonijum azot.

Otpadne vode od pranja opreme

Otpad iz kotlarnice

Otpad iz bazena za soljenje sira

Ukupni protok unutar područja postrojenja

Ukupna drenažna pumpa.st. na teritoriji fabrike

Akumulator (opći protok postrojenja)

Prosječni podaci za

opći odvod (skladište)

Tabela 2. Hemijski sastav i đubrivna vrijednost otpadnih voda preduzeća mliječne industrije

Preduzeća

Izvagaj. sediment

Suvi ostatak

Proca-lostat

Ukupni dušik

Amonijačni azot.

Torbeevsky

kremasto

Krasnoslobod-

Sky Creamery

Atashevsky Creamery

Fabrika mleka Stavrovsky

U tabeli 2 prikazani su podaci o otpadnim vodama iz drugih fabrika ulja i sira. U tabeli je prikazan sastav ukupnog oticaja iz kremarija u Republici Mordoviji i fabrika u regiji Vladimir.

Podaci iz tabele pokazuju da se otpadna voda u svom početnom stanju (prije čišćenja) odlikuje povećanim sadržajem suspendiranog sedimenta i otopljenih tvari, uključujući organske spojeve i natrijeve soli. Otpadne vode zahtijevaju pripremu za navodnjavanje prije upotrebe. Tokom procesa prečišćavanja otpadne vode ne bi trebalo da imaju visok sadržaj suspendovanog sedimenta, organskih jedinjenja i elemenata đubriva. Voda zahtijeva usrednjavanje, taloženje i izolaciju natrijumovih soli. S obzirom da vode kremarija imaju visoku gnojivnu vrijednost, preporučljivo je koristiti ih za navodnjavanje poljoprivrednih kultura i prije svega stočne hrane.

Uzimajući u obzir hemijski sastav osnovne kategorije i vrste otpadnih voda, uzimajući u obzir tehnologiju proizvodnje, možemo zaključiti da se otpadne vode iz prehrambene industrije u početnom stanju karakterišu visokim sadržajem suspendovanog sedimenta, rastvorenih materija, organskih jedinjenja, povećanim sadržajem nutrijenata i nekih materija. , čije je ispuštanje u otpadne vode nepoželjno.

Sve vrste i kategorije otpadnih voda, u jednoj ili drugoj mjeri, zahtijevaju pripremu za navodnjavanje. Priroda i karakteristike njihove pripreme za navodnjavanje određuju se sastavom otpadnih voda, tehnologijom proizvodnje i posebnostima prirodnih uslova zone za navodnjavanje. Uz pomoć tretmana, otpadne vode se moraju dovesti u stanje pogodno za navodnjavanje.

Do 1945. godine potrebe za škrobom i njegovim proizvodima u Njemačkoj su zadovoljavale kroz rad 200 fabrika, koje su u sezoni 1942/1943. dao oko 400.000 tona proizvoda.[...]

Većina fabrika, koje su 90% bile potrošači poljoprivrednih proizvoda i 10% industrijskih proizvoda, nalazila se u istočnim delovima zemlje i prerađivala je uglavnom krompir. Samo nekoliko industrija koristilo je žitarice kao sirovinu.[...]

U poslovnoj 1949/1950. godini u Njemačkoj je bilo 12 malih industrija koje su prerađivale 1C9.000 tona krompira, oko 10 industrija koje su prerađivale 85.000 tona kukuruza, pirinča i prosa i oko 6 industrija koje su prerađivale 19.000 tona pšenice.[...]

Kako na Zapadu vlada nestašica krompira za skrob, on se mora nadoknaditi uvozom iz drugih zemalja.[...]

A. Fabrike krompirovog škroba. Prerada i sušenje krompira zauzimaju veliko mesto, posebno u oblastima: Brandenburg, Meklenburg-Pomeranija, Donja Saksonija, Saksonija-Anhalt.[...]

Prerada krompira počinje odmah nakon berbe, jer prilikom skladištenja krompira nastaju gubici zbog sušenja, smrzavanja i truljenja, što iznosi od 5 do 10%. Treba napomenuti da ako se zamrzne, krompir postaje nepogodan za proizvodnju škroba. Sve navedeno dovelo je do toga da je prerada krompira počela da se obavlja sezonski (septembar - januar).[...]

Prema Maizenovom patentu, krompir, prerađen u skrob, se melje i ulazi u rezervoar u obliku guste paste. Hemijski aditivi sprječavaju razgradnju i saharizaciju škroba. Prerada ove kaše uspješno se obavlja iu maju mjesecu.[...]

Proces rada za sve vrste proizvodnje škroba je u osnovi isti. Nakon hemijskog čišćenja na sitama za tresenje, krompir se hidrauličnim transportom transportuje do fabrike. Ovde se krompir pere u bubnjevima koji rade na protivstrujnom principu, u kojima se međusobnim trenjem i viškom vode pod pritiskom čiste od nalepljene prljavštine. Ovo stvara otpadnu vodu iz hidrauličnih transportera i od pranja krompira. Krompir se zatim pire u brzo rotirajućem cilindru opremljenom zupcima. Tamo se temeljno ispere vodom. Dobivena masa se usitnjava u mašinama za četke ili mlinovima. Vodena suspenzija koja sadrži najveći deo krompira se na sita odvaja od skrobnog mleka, koje se šalje na ponovno prosijavanje, a zatim u talože, gde se skrob, veće specifične težine, odvaja od vode koja se nazvana „voćna voda“.[...]

Kao rezultat naknadnog temeljnog pranja, skrob je potpuno očišćen. Tokom ove operacije, kao i prilikom naknadne dehidracije škroba u centrifugama, formiraju se „škrobne vode“ za pranje, koje imaju koncentraciju škroba do 25C0 mg/l. Uz veliku snagu centrifuge, ova koncentracija se može smanjiti na 25 mg/l.[...]

Nakon sušenja centrifugiranog materijala dobija se gotov proizvod. U novim poduzećima, umjesto sita, koriste se hidrocikloni, koji osiguravaju brzu ekstrakciju krumpirovog škroba i, osim toga, gotovo bez gubitaka. Kod ove metode pranje se vrši u toku rada, a skrob se koncentriše do te mere da se ukloni iz centrifuge i može direktno poslati na sušenje.

Zbog raznolikosti svojih svojstava i mogućnosti njihove promjene, škrob se koristi u raznim prehrambenim industrijama (konditorska, pekarska, kobasičarska, itd.), u kulinarstvu, za proizvodnju škrobnih proizvoda, u neprehrambenoj industriji (parfimerija, tekstil, itd.).

Kalorični sadržaj 100 g škroba je 350 kcal. U biljnim ćelijama škrob se nalazi u obliku gustih struktura zvanih škrobna zrna. Zrna škroba različitih biljaka karakteriziraju određeni oblik, struktura i veličina. Na osnovu ovih karakteristika može se odrediti vrsta škroba. Škrob se može napraviti od različitih biljnih materijala. Međutim, tehnologija proizvodnje je malo drugačija. U ovom članku ćemo opisati tehnologiju proizvodnje škroba od krumpira i kukuruza.

Proizvodnja krompirovog škroba

Krompir se opere kako bi se uklonila prljavština i strani umeci u mašini za pranje krompira, a zatim se servira za seckanje. Što se više drobi, to će biti potpunije oslobađanje škroba iz ćelija, ali je važno da se ne ošteti sama zrna škroba. Prvo, krompir se dva puta drobi na brzim rende za krompir. Princip njihovog rada je brušenje gomolja između radnih površina formiranih pilama sa finim zupcima postavljenim na rotirajući bubanj. Na prvim rešetkama za mljevenje, turpije strše iznad površine bubnja za 1,5...1,7 mm, na drugim ribama za mljevenje - ne više od 1 mm. Prilikom drugog mljevenja ekstrahira se dodatnih 3...5% skroba. Kvalitet seckanja zavisi i od stanja krompira (sveži krompir se bolje isecka od smrznutog ili mlohavog).

Nakon drobljenja gomolja, osiguravajući otvaranje većine ćelija, dobija se smjesa koja se sastoji od škroba, gotovo potpuno uništenih staničnih membrana, određene količine neuništenih stanica i soka od krumpira. Ova mješavina se zove krompir kaša.Škrob koji ostaje u nerazbijenim ćelijama gubi se kao nusproizvod proizvodnje - pulpa od krompira. Ovaj škrob se obično naziva vezanim, a onaj izoliran iz gomolja krumpira slobodnim. Procjenjuje se stepen mljevenja krompira omjer smanjenja, koji karakterizira potpunost uništavanja stanica i količinu ekstrakcije škroba. Određuje se odnosom slobodnog skroba u kaši i ukupnog sadržaja skroba u krompiru. Tokom normalnog rada ne bi trebao biti manji od 90%. Da bi se poboljšao kvalitet škroba, njegova bjelina i spriječio razvoj mikroorganizama, u kašu od krumpira dodaje se sumpor dioksid ili sumporna kiselina.

Dušične tvari u soku uključuju tirozin, koji se oksidira pod djelovanjem enzima tirozinaze kako bi se formirala obojena jedinjenja koja se mogu apsorbirati u zrncima škroba i smanjiti bjelinu gotovog proizvoda. Dakle, sok se odvaja od kaše odmah nakon mljevenja. Hidrocikloni se koriste za odvajanje pijeska od škrobne suspenzije i odvajanje pulpe od krompirovog soka. Princip njihovog rada zasniva se na centrifugalnoj sili koja nastaje tokom rotacije. Kao rezultat obrade dobija se škrobna suspenzija s koncentracijom od 37...40%. Zovu je sirovog krompirovog skroba.

Za sušenje škroba najčešće se koriste kontinuirane pneumatske sušare. različiti dizajni. Njihov rad se zasniva na principu sušenja rastresenog škroba u pokretnoj struji vrućeg zraka. Prinos gotovog škroba zavisi od njegovog sadržaja u prerađenom krompiru i od gubitka skroba sa nusproizvodima i otpadnim vodama. S tim u vezi, sadržaj skroba u krompiru koji se isporučuje za preradu standardizovan je standardom i treba da bude najmanje 13...15%, u zavisnosti od zone uzgoja.

Prilikom proizvodnje škroba proizvodi se u dva oblika: suvi i sirovi krumpirov škrob. Količina sirovog krompirovog škroba određuje se u skladu sa OST 10-103-88. Postoji sirovi škrob razreda A i razreda B sa sadržajem vlage od 38 odnosno 50%. Ovisno o kvaliteti (boja, prisustvo inkluzija, strani miris), sirovi škrob se dijeli u tri razreda - prvi, drugi i treći. Sirovi škrob je kvarljiv proizvod i ne može se dugo skladištiti; 0,05% koncentracije sumpordioksida se može koristiti za konzerviranje.

Suvi skrob se pakuje u vrećice i mala pakovanja. Krompirov škrob se pakira u dvostruke platnene ili papirne vreće, kao i vreće s polietilenskim ulošcima težine do 50 kg. Što se tiče kvaliteta, skrob, u skladu sa zahtjevima GOST 7699-78 „Krompirov škrob” je podijeljen u sljedeće razrede: „ekstra”, najviši, prvi i drugi. Vlažnost škroba treba biti 17...20%, sadržaj pepela 0,3...1,0%, kiselost 6...20° zavisno od sorte. Sadržaj sumpor-dioksida nije veći od 0,005%. Važan pokazatelj koji karakterizira čistoću i bjelinu škroba je broj mrlja na 1 kvadratni dm kada se gleda golim okom. Za “Extra” - 80, za najviši - 280, za prvi - 700, za drugi nije standardizovan. Škrob drugog razreda namijenjen je samo za tehničke svrhe i industrijsku preradu. Garantovani rok trajanja škroba je 2 godine od datuma proizvodnje pri relativnoj vlažnosti vazduha ne većoj od 75%.

Proizvodnja kukuruznog škroba

Općenito, proces prerade kukuruza može se opisati na sljedeći način: oljušteni kukuruz se omekšava u vrućoj vodi koja sadrži sumpor. At gruba Klica se odvaja, a kada se razrijedi, vlakno i škrob se odvajaju. Efluent mlina se čisti od glutena i pere više puta u hidrociklonima kako bi se uklonili posljednji tragovi proteina i dobio visokokvalitetni škrob.

CLEANING.Sirovina za mokro mljevenje je omlaćeni kukuruz. Zrno se pregleda i uklanja klip, slama, prašina i strani materijali. Obično se čišćenje obavlja dva puta prije mljevenja. Nakon drugog čišćenja, kukuruz se deli na porcije po težini i stavlja u kante. Iz bunkera se hidraulički dovodi u zaporne kade.

SOAK.Pravilno namakanje je neophodan uslov visok prinos i kvalitetan skrob. Natapanje se vrši kontinuiranim protivstrujnim procesom. Oljušteni kukuruz se ubacuje u bateriju velikih kontejnera za zaključavanje (rezervoara), gdje bubri u vrućoj vodi oko pedeset sati. U stvari, namakanje je kontrolirana fermentacija, a dodavanje 1000-2000 ppm sumpor dioksida u strmu vodu pomaže u kontroli ove fermentacije. Namakanje u prisustvu sumpor-dioksida usmjerava fermentaciju tako što ubrzava rast korisnih mikroorganizama, po mogućnosti laktobacila, dok istovremeno inhibira štetne bakterije, plijesni, gljivice i kvasce. Rastvorljive supstance se ekstrahuju i zrna omekšaju. Zrna se više nego udvostruče u zapremini, a njihov sadržaj vlage raste sa približno 15% na 45%.

Šema namakanja zrna u pogonu kapaciteta 150 tona kukuruza dnevno


ISPARIVANJE SAPUNSKE VODE. Strma voda se drenira iz zrna i kondenzuje u višestepenom postrojenju za isparavanje. Većina organskih kiselina koje nastaju tokom fermentacije su isparljive i isparavaju zajedno s vodom. Shodno tome, kondenzat iz prve faze postrojenja za isparavanje mora se neutralizirati nakon povrata topline zagrijavanjem vode koja se isporučuje za namakanje. Osiromašena strma voda, koja sadrži 6-7% suhe tvari, kontinuirano se povlači za naknadno koncentriranje. Strma voda se kondenzira u samosterilni proizvod - nutrijent za mikrobiološku industriju, ili se koncentriše na približno 48% čvrstih tvari i pomiješa i osuši s vlaknima.

PROIZVODNJA SO2.Sumporna kiselina se koristi za namakanje i omekšavanje zrna kukuruza i kontrolu mikrobiološke aktivnosti tokom procesa. Sumpor dioksid nastaje sagorevanjem sumpora i apsorbovanjem nastalog gasa vodom. Apsorpcija se dešava u apsorpcionim kolonama gde se gas raspršuje vodom. Sumporna kiselina se sakuplja u srednjim posudama. Sumpor dioksid se također može skladištiti u čeličnim bocama pod pritiskom.

ODJELJIVANJE ŽARA . Omekšana zrna se uništavaju u abrazivnim mlinovima kako bi se uklonila ljuska i uništile veze između klice i endosperma. Voda se dodaje kako bi se podržao proces mokrog mljevenja. Dobro natapanje osigurava slobodno odvajanje netaknute klice od zrna tokom procesa mekog mlevenja bez otpuštanja ulja. Ulje čini polovinu težine embrija u ovoj fazi, a embrion se lako odvaja centrifugalnom silom. Lagani embrioni se odvajaju od glavne suspenzije pomoću hidrociklona dizajniranih za odvajanje primarnog embrija. Za potpuno odvajanje, mlaz proizvoda sa preostalom klicom se podvrgava ponovnom mljevenju, nakon čega slijedi odvajanje na hidrocikloni, čime se efikasno uklanjaju zaostale - sekundarne - klice. Klice se više puta ispiru u protivstruji na trostepenom situ kako bi se uklonio skrob. Čista voda se dodaje u posljednjoj fazi.

Odvajanje klice u pogonu kapaciteta 150 tona kukuruza dnevno