Anwendungsgebiet:

• Tiefenkornverarbeitung
• Bioethanolproduktion
• Brennereien
• Stärkeproduktion, einschließlich modifizierter Stärke
• Herstellung von Sirupen, Melasse
• Verarbeitung von Gluten und Pentosanen
• Gewinnung von Bio-Halbfabrikaten zur Weiterverarbeitung

Bei der Tiefenverarbeitung von Getreide fallen Industrieabwässer mit einem hohen Anteil an organischen Stoffen an, die entsorgt werden müssen. Die Abwasserbehandlung nach der Tiefkornverarbeitung erfolgt mit biologische Behandlungsanlagen basiert hauptsächlich auf der Verwendung anaerober Reaktor.

Unternehmen EnviroChemie einer der ersten, der für Unternehmen der Stärkeindustrie entwickelt und erfolgreich umgesetzt wurde. Es ist wichtig zu beachten, biologische Kläranlagen Dabei müssen nicht nur die Zusammensetzung und Menge des anfallenden Abwassers, sondern auch die Besonderheiten der Produktion selbst berücksichtigt werden. Dadurch werden Behandlungseinrichtungen effizienter und zuverlässiger und die erforderliche Behandlungsqualität sichergestellt.

Ein Beispiel wäre anaerobe Kläranlagen für ein produzierendes Unternehmen modifizierte Stärke im Osten Deutschlands.

Unternehmen EnviroChemie führte die Technologieplanung durch, lieferte, installierte und startete erfolgreich biologische Kläranlagen. Eine der Hauptanforderungen des Unternehmens war eine maximale Ausbildung Biogas und deren Verwendung in einer Anlage zur Erzeugung thermischer und elektrischer Energie. Die Qualität der Behandlung muss den Anforderungen für die Einleitung in die örtliche Kanalisation genügen.

Anaerobe Behandlungsanlagen bieten die folgenden Behandlungsstufen:

• Vorläufige mechanische Reinigung
• Biologische Versauerungsstufe
• Anaerobe Behandlung mit 2 Methanreaktoren Biomar ASBx

Besonders hervorzuheben ist die Besonderheit der Abwasseraufbereitung in den Betrieben, in denen es solche gibt Herstellung von modifizierter Stärke. Abwasser zeichnet sich nicht nur durch einen hohen Gehalt an organischen Stoffen (bis zu 15.000 mg/l CSB) aus, sondern weist auch einen erheblichen Salzgehalt auf. Daher muss der Lieferant und Planer von Kläranlagen über besondere Erfahrung verfügen und Maßnahmen zur Aufbereitung und Weiterbehandlung des Abwassers bereitstellen. Verwenden Sie korrosionsbeständige Materialien (Rohrleitungen, Armaturen, Messgeräte, Bauen & Konstruktion usw.).

Um die besonderen Anforderungen der Einleitung in einen Abwasserkanal oder ein Reservoir zu erfüllen, ist eine separate Nachbehandlungsstufe mit Systemen erforderlich, die die Entfernung biologisch persistenter organischer Verbindungen ermöglichen, beispielsweise der Einsatz einer Ozonierungsanlage.

Anaerober Belebtschlamm zur Inbetriebnahme anaerober Behandlungsanlagen importiert das Unternehmen EnviroChemie(auf Wunsch des Kunden) von ähnlichen anaerobe Reaktoren.

Unternehmen EnviroChemie führt Gestaltung von Behandlungseinrichtungen, bietet Unterstützung für Bau von Behandlungsanlagen, liefert und Installation von Geräten, führt Inbetriebnahmearbeiten mit anschließender Inbetriebnahme durch.

Maisstärketechnologie mit Voreinweichen des Getreides

Die Technologie zur Herstellung von Maisstärke mit Voreinweichung der Maiskörner, die zur „nassen“ Entfernung der Kornhülle und des Keims dient, konkurriert mit der Technologie zur „trockenen“ Extraktion dieser Bestandteile.

Die Stärketechnologie mit Getreidevoreinweichung umfasst eine Reihe von Prozessen: Diffusion (Einweichen des Getreides), Mahlen, Trennen, Entwässern, Trocknen, Lagern, die durch große Produktströme, Produktrückführungen und mehrstufige Verarbeitung gekennzeichnet sind.

Die Etappen werden hier ausführlich besprochen technologischer Prozess Produktion von Maisstärke, die jeweils von technologischen Nebenvorgängen begleitet wird. Beispielsweise kann das Einweichen des Getreides nach dem Zerkleinern fortgesetzt werden, und die Freisetzung der verbleibenden Keime kann beim Isolieren und Waschen des Fruchtfleisches fortgesetzt werden; Beim Waschen der Stärke erfolgt zusätzlich die Trennung von Eiweiß und restlichem Feinbrei von der Stärke. Also:

• Berechnung eines Trommelvakuumfilters zur Glutentrocknung

  Schauen wir uns ein Beispiel an. Nehmen wir an, dass für eine Anlage mit einer Kapazität von A = 360 Tonnen absolut trockenem Mais pro Tag die Installation eines Trommelvakuumfilters zur Glutentrocknung erforderlich ist.

  Die Menge an Glutensuspension, die in die Vakuumfilterwanne gelangt, b"" = 103 Gew.-% Mais;

  die Viskosität des Filtrats bei 25 Grad Celsius beträgt m=1,67 * 10 -6 kg * min/m2;

  spezifisches Gewicht trockenes Gluten y2=1180 kg/m2; Glutengehalt in Suspension b"=10 %;

  Filterdruck 6000 kg/m2;

  Die Filter-Vakuumtrommel macht in 2 Minuten eine Umdrehung mit einem Eintauchwinkel von 120 Grad. spezifisches Gewicht des Filtrats y1=1004 kg/m3; Stoffwiderstand p=1,6 * 10 11 m-1;

  Feuchtigkeit des geschmolzenen Glutens w=60 %

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

  Gewicht des trockenen Rückstands, der bei der Aufnahme von 1 m3 Filtrat abgelagert wird

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

  Volumengewicht von dehydriertem Gluten

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

  Filtrationszeit

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

  Filtratvolumen, das Sedimente ablagert, deren Widerstand dem des Gewebes entspricht

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

  Filterkonstante

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

  Die aus 1 m2 Oberfläche während der Zeit z. B. gewonnene Filtratmenge

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

  Die kleinste Filtratmenge kann wie folgt bestimmt werden

  Die Menge an Glutensuspension, die pro Minute in der Anlage produziert wird, beträgt

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

  wobei b"" die Menge an Glutensuspension in % des Maisgewichts ist; b""=103 %

  Wenn die Suspension 2 % Gluten enthält, beträgt die Glutenmenge pro Minute

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

  Bei einem Gluten-Feuchtigkeitsgehalt von Gew.-% ist die Menge an feuchtem Gluten, die aus dem Trommelvakuumfilter entfernt wird, gleich

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

  Daher die winzige Filtratmenge

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

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

  Nach der Substitution erhalten wir:

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

  Aktive Filterfläche:

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

  Gesamtfiltrationsfläche:

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

  Filterkuchendicke:

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

  Der aus der Schlüsselbatterie entnommene Extrakt enthält je nach Funktionsweise der Schlüsselstation 5 - 8 % Trockensubstanz technologisches Schema Produktion. Der Extrakt ist als Futtermittel sowie als Rohstoff für die Herstellung von Ethylalkohol, Trockenfutterhefe oder Antibiotika von großem Wert.

  Zur Eindickung wird der Extrakt nach einer Vorfiltration in einer Eindampfanlage eingedampft. Etwa 100 % des flüssigen Extrakts werden verdampft. Die Eindampfstation besteht aus 2 oder 3 Gebäuden. Das zu kochende Produkt hat einen hohen Säuregehalt, weshalb die Verdampfer aus säurebeständigem austenitischem Stahl AISI 304 bestehen. Der Extrakt enthält nach dem Eindicken 45–46 % Trockenmasse und hat einen Säuregehalt von etwa 4–5 %, bezogen auf HCl

  Bei der Verdampfung des Extraktes ist eine übermäßige Schaumbildung zu beobachten, die zum Übertritt von Flüssigkeit in die Dampfkammer des nachfolgenden Gehäuses des Verdampfers führen kann. Daher muss der Flüssigkeitsstand in der Apparatur niedrig sein; die Apparatur muss mit Entschäumern und Schaumfallen ausgestattet sein.

  Auszug aus Einweichbottichen und Sammlung 25 Es wird dem Absetzbehälter 6 zugeführt, um suspendierte Partikel durch kontinuierliches Absetzen zu entfernen, und von dort zum Sammelbehälter 62, von wo aus es zum Erhitzen mit Dampf zum Wärmetauscher geleitet wird 63 auf eine Temperatur von 75-80°C erhitzt. Anschließend wird es in Verdampfern (Dreistufenverdampfer) gekocht 64 ), gelangt in den Sammelbehälter 72, wird auf einer Dehnungsmessstreifenwaage 71 gewogen und von der Pumpe 73 in den Tank gepackt.

  

  Der beim Sieden des Extrakts entstehende zusätzliche Dampf wird in einem Oberflächenkondensator 75 und durch einen barometrischen Kollektor kondensiert 76 Pumpe 676 wird zum Kühlturm gepumpt. Um den Dampf zu kondensieren, wird recyceltes Wasser aus dem Kühlturm den Kondensatorrohren zugeführt. In Wasser und Dampf enthaltene Luft aus dem Kondensator 75 wird durch die Vakuumpumpe 77 abgepumpt und in die Atmosphäre abgeführt. Bei Bedarf wird die Heizfläche von Verdampfern chemisch gereinigt, um Kalk und andere Verunreinigungen zu entfernen.

  Berechnung einer Eindampfstation für Extrakt

  Zur Berechnung der Verdunstungsstation wird eine Wärme- und Stoffbilanz jedes Gebäudes erstellt. Wenn die Dichte der in die Verdampfung ein- und austretenden Lösung bekannt ist, kann die verdampfte Wassermenge mit der folgenden Formel ermittelt werden

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

  wobei S die Menge ist flüssige Lösung Eingabe des Rückstands,

  wobei CB1 und CB2 der Trockensubstanzgehalt der Lösung vor und nach der Verdampfung in % sind,

  Beispiel. Die Anlage verarbeitet täglich 450 Tonnen absolut trockenen Mais. Es ist notwendig, den Dampfverbrauch für die Extraktverdampfung und die Heizfläche jedes Gehäuses zu ermitteln. Es ist bekannt, dass die in die Eindampfung gelangende Extraktmenge 100 % des Maisgewichts entspricht. Die Extrakttemperatur beträgt 35°C. Saftdampf aus der Eindampfung wird zur Erhitzung des Extraktes vor der Eindampfung in Wärmetauschern der ersten Gruppe genutzt. Der Anfangsgehalt an Trockensubstanzen im Extrakt beträgt 7,5%, der Endgehalt liegt bei 40% Die Wärmekapazität des kondensierten Extrakts beträgt 0,93 kcal/kg "C

  Wärmeverbrauch zum Erhitzen des Extrakts von 35 auf 75 °C unter Berücksichtigung von 5 % Verlusten

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

  Sekundärdampfverbrauch des ersten Teils der Anlage zur Erwärmung des Extrakts im Wärmetauscher

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

  wobei l der Wärmeinhalt von Dampf ist

  wobei tk die Kondensattemperatur ist

  Aus 100 kg Extrakt verdunstete Wassermenge

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

  Wir planen eine Eindampfanlage bestehend aus drei Gebäuden mit gleicher Heizfläche. Unter dieser Bedingung sollten nutzbare Temperaturunterschiede in den Gehäusen direkt proportional zu den relativen thermischen Belastungen und umgekehrt proportional zu den Wärmeübergangskoeffizienten der einzelnen Gehäuse sein

  Lassen Sie uns einige Berechnungen überspringen

  Somit die Heizfläche der Gehäuse

  F1 = 204 m2

  F2 = 204 m2

  F3 = 204 m2

  Hauptmerkmale von Rohstoffen und Fertigprodukten für die Maisverarbeitung

  Die moderne technische Ausstattung der Maisstärkeunternehmen ermöglicht es, bei der Verarbeitung ertragreicher Maissorten und -hybriden mit hohem Stärkegehalt und niedrigem Proteingehalt hohe Extraktionsraten und Stärkequalitäten zu erzielen.

  Bei der Verarbeitung von Maiskörnern erhalten wir:

  trockene Maisstärke, die folgende Qualitätsindikatoren erfüllen muss:

  Farbe - weiß mit gelblicher Tönung, je nach Sorte;

  Massenanteil an Feuchtigkeit, % nicht mehr als - 13;

  Säuregehalt, ml 0,1 M Natriumhydroxidlösung, berechnet pro 100 g abs. trockene Stärke, nicht mehr - 500;

  die Anzahl der Flecken pro 1 dm 2 Stärkeoberfläche beträgt bei Betrachtung mit bloßem Auge nicht mehr als 500;

  Maisextrakt aus der Getreideeinweichstation, in den bis zu 7 % der Trockenmasse des eingeweichten Getreides gelangen; Extraktkonzentration – 8–10 %, pH 4,2–4,4; nach der Eindampfung in Eindampfanlagen unter Vakuum wird der Extrakt auf einen Gehalt von 48-50 % TS konzentriert; Extraktfarbe - von gelb bis braun;

  Maiskeime – der Keim, der zur Herstellung von Maisöl verwendet wird;

  Fruchtfleisch und Gluten (Maisprotein) zur Herstellung von Futtermitteln.

  Zur Herstellung von trockenem Maisfutter werden Nebenprodukte verwendet: Extrakt, Gluten, Fruchtfleisch, Maiskeime, und es werden zwei Arten von Futtermitteln gewonnen – mit und ohne Extrakt.

  Trockenes Maismischfutter mit einem Massenanteil von 88 % TS enthält, %: Kohlenhydrate – 86, Eiweiß und Ballaststoffe – 76; Darüber hinaus entsprechen 100 kg Handelsfutter 125–135 Futtereinheiten. Trockenmaisfutter wird zur Fütterung von Tieren in verschiedenen Mischungen und Tierfuttermitteln verwendet. Das Futter muss die folgenden Qualitätsindikatoren erfüllen:

  Farbe - von gelbgrau bis dunkelbraun,

  der Geruch ist charakteristisch für das Futter, ohne Fremdgeruch,

  Massenanteil an Feuchtigkeit, % - nicht mehr als 12,

  Massenanteil an Rohprotein, % - nicht weniger als 18,

  Technologische Schemata zur Herstellung von Stärke aus Mais von Alfa-Laval

  Herstellung von Stärke aus Mais (Option 1) – ohne Durchlaufmühle und Homogenisierungsabscheider:

  

  Herstellung von Stärke aus Mais (Option 2) – Verwendung eines Durchschnittsseparators:

  

  Herstellung von Stärke aus Mais (Option 3) – mittels Durchlaufmühle:

  

  Selbst mit modernsten Technologien zur Herstellung von Maisstärke im geschlossenen Kreislauf ist ein Frischwasserverbrauch von mehr als 2 m 3 pro 1 Tonne Maiskörner bzw. 3,2 m 3 pro 1 Tonne Trockenstärke erforderlich.

  Durch die Gegenstromwäsche von Stärke und ihren Begleitstoffen mit rezirkulierendem Prozesswasser kann der Frischwasserverbrauch auf 1,8 m 3 pro 1 Tonne Getreide reduziert werden, bei einer weiteren Reduzierung wird jedoch die Wäsche der Stärke von löslichen Stoffen, die an der Stelle auftreten, reduziert Ganz am Anfang des Prozesses verschlechtert sich der Ablauf – beim Einweichen des Getreides.

  

  Die Hauptbedingungen für das effektive Funktionieren und die Entwicklung des Prozessablaufs der Stärkeproduktion sind:

  Reduzierung des Wasserverbrauchs durch Verbesserung der Mahlprozesse der Rohstoffe und Trennung der zerkleinerten Masse,

  Lösung des Problems des Recyclings von Nebenprodukten durch Reduzierung ihres Feuchtigkeitsgehalts und Erhöhung ihres Nährwerts als Futter- und Lebensmittelprodukte durch biochemische und thermische Verarbeitungsverfahren,

  Möglichkeit der Verwendung von Nebenprodukten zur Herstellung von Tierfutter

Zweck der Studie: Untersuchung des Düngewerts von Abwässern aus der Lebensmittelindustrie. Diese Abwasserkategorie ist sehr vielfältig, Unternehmen gibt es in ganz Russland. Zur Herstellung ihrer Produkte (Zucker, Stärke, Melasse) verbrauchen diese Unternehmen große Mengen Wasser. Im Gegensatz zu vielen anderen Unternehmen konzentrieren sich die Zuckerfabriken auf die südlichen und südwestlichen Teile des Landes, in der Zone der Schwarzerdeböden. Die Abwasserbehandlung erfolgt in den meisten Anlagen auf Filterfeldern. Doch die dortige Abwasseraufbereitung verläuft ungenügend.

Die Besonderheit der Zuckerproduktion besteht darin, dass das anfallende Abwasser einen hohen Gehalt an Schwebstoffen aufweist und sauer mit einem hohen Gehalt an Natriumsalzen ist. Zuckerfabriken haben zwei Arten von Abwässern: bedingt sauberes und industriell chemisch belastetes Abwasser.

Die ersten werden in offene Stauseen (Flüsse) eingeleitet, die zweiten werden in Aufbereitungsanlagen (Filtrationsfelder oder künstlich-biologische Aufbereitungsanlagen) geleitet. Der Düngewert ungeklärter Abwässer ist durchschnittlich, Phosphor fehlt nahezu.

Bei der Verwendung von Kalk in der Produktionstechnik (Klärung von Zuckersirup) entsteht eine große Menge erdig-kalkiger Sedimente, die sich leicht absetzen, das Wasser klären und seine Zusammensetzung verbessern. Die Klärung des Abwassers aus Zuckerfabriken erfolgt in Erdteichen – Absetzbecken. Nach der Klärung wird das Abwasser geleitet und in Filterfeldkarten gesammelt. Nach dem Absetzen in den Filterfeldern wird das Abwasser alkalisch, die Reaktion des Mediums nähert sich neutral oder leicht alkalisch an. Der Gehalt an Schwebstoffen nimmt leicht ab und die Konzentration gelöster Stoffe erreicht optimale Werte.

Abwasser aus Stärke und Stärkefabriken

Diese Pflanzen kommen in allen Boden- und Klimazonen vor, von der Zone der Soddy-Podzolic-Böden bis hin zu Chernozemen und Kastanienböden. Die Rohstoffe für die Produktion sind Kartoffeln und Mais. Bis heute ist die Behandlung und Entsorgung des Abwassers in diesen Anlagen nicht vollständig geklärt. Die meisten Fabriken leiten unbehandeltes oder schlecht aufbereitetes Wasser in Flüsse ein, wodurch sie die Oberfläche und das Wasser verschmutzen Grundwasser. Gleichzeitig sind Abwässer aus Stärkefabriken eine Düngemittelquelle und in dieser Hinsicht für die Landwirtschaft von Interesse.

Abwasser aus der Kartoffelstärkeproduktion zeichnet sich durch einen hohen Sedimentgehalt verschiedener organischer Substanzen, darunter auch organischer Säuren, aus. Dieses Abwasser wird schnell sauer. Bei der Herstellung von Maisstärke werden Schwefelsäure und manchmal Natriumalkali verwendet, um Maiskörner zu hydrolysieren. Infolgedessen ist das Abwasser aus Maisstärkefabriken sauer. Abwasser aus Stärkefabriken und -kombinaten wird unter Berücksichtigung des technologischen Prozesses in zwei Arten unterteilt: Förderbandwäsche und Saftwäsche. Bei einer Reihe von Unternehmen sind sie in einer Stammaktie zusammengefasst.

Abwässer aus Stärkefabriken sind in der Regel leicht sauer und säurehaltig und zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an gelösten Stoffen und eine Bikarbonatzusammensetzung aus. Die Zusammensetzung der Salze wird von Calciumsalzen dominiert, bei der Herstellung von Maisstärke nach dem alkalischen Verfahren jedoch von Natriumsalzen.

Alle Arten von Abwässern aus Stärkefabriken, mit Ausnahme der Bandwäsche und Nachwäsche, zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an organischen Substanzen aus. Der Düngemittelwert ist reich an Kalium und Stickstoff. Die allgemeinen Abfluss- und Förderwaschwässer enthalten deutlich weniger Nährstoffe. Die Zusammensetzung des Abwassers aus Stärkefabriken schwankt im Laufe des Tages und zwischen den Tagen erheblich. Abwasser ist nach Mittelwertbildung und Verdünnung mit sauberem Wasser oder Förderbandwaschwasser zur Bewässerung geeignet. Das gesamte Pflanzenabwasser hat in der Regel eine bessere Zusammensetzung für regelmäßige Bewässerungszwecke.

Abwasser aus Hydrolyse- und biochemischen Anlagen.

Hydrolyse- und biochemische Anlagen produzieren Futterhefe. Ausgangsstoffe für ihre Herstellung sind landwirtschaftliche Abfälle (Maiskolben, Spelzen) und forstwirtschaftliche Abfälle (Holzabfälle). Hydrolyseanlagen gibt es in ganz Russland, einschließlich der östlichen und nördlichen, westlichen und südlichen Regionen des Landes.

Das Abwasser dieser Anlagen ist sehr einzigartig. Sie zeichnen sich durch eine hohe Farbe (braunbraune Farbe), das Vorhandensein feiner Schwebstoffe, eine saure und leicht saure Reaktion der Umgebung, einen hohen Gehalt an Ammoniakstickstoff, Sulfaten und organischen Substanzen aus. Diese Merkmale werden durch die Produktionstechnologie bestimmt. Zur Gewinnung von Biomasse werden landwirtschaftliche Abfälle mit Schwefelsäure hydrolysiert. Die Neutralisierung saurer Abwässer aus den Hauptstufen des technologischen Prozesses erfolgt mit Ammoniakwasser. Eine starke Farbe, das Vorhandensein feiner Sedimente und ein hoher Gehalt an organischen Substanzen werden durch die Wirkung von Schwefelsäure auf die Biomasse verursacht.

Das Abwasser dieser Unternehmen zeichnet sich im Ausgangszustand (vor der Behandlung) durch eine saure Reaktion der Umgebung, einen erheblichen Gehalt an Schwebstoffen, eine hohe Konzentration an gelösten Stoffen und eine Sulfat-Bicarbonat-Zusammensetzung aus. Die Zusammensetzung der Salze wird von Calciumsalzen dominiert. Abwasser weist eine hohe Konzentration an gelösten Stoffen auf, die stark schwankt. Mehr als 50 % der gelösten Stoffe sind organische Stoffe.

Die Reaktion der Umwelt wird weniger sauer, der Gehalt an gelösten Stoffen im suspendierten Sediment, organischen Stoffen, darunter Sulfaten und Nährstoffen, sinkt um mehr als 50 %. Dieses Muster tritt unter dem Einfluss künstlicher biologischer Behandlung auf. In manchen Betrieben gewährleisten künstlich-biologische Kläranlagen nicht, dass die Zusammensetzung des Abwassers in einen für die Einleitung in Gewässer geeigneten Zustand gebracht wird. Die Reinigungswirkung erreicht 60 %. Farbe bleibt erhalten, hoher Gehalt an Nährstoffen, organischen Substanzen und Sulfaten. Abwässer aus Hydrolyseanlagen werden nach biologischer und mechanischer Aufbereitung für die Bewässerung landwirtschaftlicher Nutzpflanzen geeignet.

Abwasser aus Molkereien und Molkereien

Betriebe zur Herstellung von Butter, Käse und Primärmilchverarbeitung sind hauptsächlich in der Nicht-Tschernozem-Zone Russlands konzentriert und umfassen Regionen wie die zentralen Regionen sowie die südlichen Regionen der Nicht-Tschernozem-Zone Russlands. Der Großteil dieser Unternehmen befindet sich in der Zone von Soddy-Podzolic-, Grauwald- und ausgelaugten Chernozem-Böden.

Milchwirtschaftsbetriebe sind hinsichtlich ihrer Kapazität und damit auch der anfallenden Abwassermenge äußerst unterschiedlich. Es überwiegen mittlere und kleine Unternehmen. Mittelständische Unternehmen leiten jährlich etwa 200.000 bis 250.000 m 3 unbehandeltes oder schlecht gereinigtes Abwasser in Gewässer ein.

Kleine Unternehmen leiten bis zu 50.000 bis 70.000 m3 Abwasser pro Jahr ein. Abwasser aus Milchverarbeitungsbetrieben ist etwas ganz Besonderes. Sie enthalten viele organische Stoffe, darunter viele Eiweißverbindungen, die schnell verrotten und zu Luftverschmutzung führen. Abwasser zeichnet sich durch einen hohen Gehalt an Düngemitteln (Stickstoff, Kalium) aus. Daher sind sie als Düngemittelquelle für die Landwirtschaft von Interesse.

Die Produktionstechnologie verwendet keine giftigen Substanzen. Eine gewisse Gefahr geht vom Abwasser aus der Salzung von Käse aus, bei dem eine hochkonzentrierte Natriumchloridlösung (Nr. 01) von 20-25 % verwendet wird. Diese Abwässer fallen in Molkereien an und werden regelmäßig in kleinen Mengen in den allgemeinen Abwassersammler eingeleitet. Durch diese Einleitungen verschlechtert sich der Gesamtabfluss bei vielen Indikatoren der Agrarrekultivierung merklich. Es empfiehlt sich, diese Abwässer aus der Gesamtabwassermenge einiger Milchwirtschaftsbetriebe zu isolieren.

Die Tabellen 1 und 2 enthalten Daten zur chemischen Zusammensetzung und zum Düngewert des Abwassers einer Reihe von Unternehmen der Milchindustrie. Am Beispiel von JSC Nadezhda der Butter- und Käsefabrik Kovylkinsky der Republik Mordwinien, einem typischen Unternehmen für die Herstellung von Butter und Käse, werden Daten zur chemischen Zusammensetzung des Abwassers für die Hauptkreisläufe des technologischen Prozesses bereitgestellt und der Gesamtdurchfluss der Anlage. In allen Phasen des technologischen Prozesses weist das entstehende Abwasser (frisch) eine saure Reaktion und einen hohen Gehalt an organischen Stoffen und Nährstoffen auf.

Der Gehalt an organischer Substanz (CSB) variiert zwischen 6,5 und 7,7 mgO/l, der Gesamtstickstoff zwischen 105 und 216 mg/l, der Kaliumgehalt zwischen 56 und 223 mg/l (ohne Ableitung aus Salzbecken) und die Phosphormenge zwischen 18 und 60 mg/l. Typisch für Salzbäder sind aggressive Abflüsse. Diese Abwässer sind hochkonzentriert. Enthält 25 g gelöste Salze, viel Natriumsalze (25,3 g/l) und organische Verbindungen (3 g/l). Solche Abwässer müssen aus der Gesamtabwassermenge entfernt werden.

Eine Untersuchung der chemischen Zusammensetzung des Abwassers des Butter- und Käsewerks Kovylkinsky zeigte, dass das gesamte Abwasser des Werks aus Lagerbecken, in denen das Abwasser über einen langen Zeitraum gespeichert und abgesetzt wird, eine günstigere Zusammensetzung aufweist. Es hat eine neutrale oder alkalische Reaktion, eine geringere Konzentration an gelösten Stoffen (1,4 g/l) und eine Bicarbonat-Chlorid-Zusammensetzung. Die Zusammensetzung der Salze wird von Natriumsalzen dominiert. Der Düngewert und der Gehalt an organischen Substanzen nehmen ab und das Wasser wird für die Bewässerung landwirtschaftlicher Nutzpflanzen geeignet. In dieser Anlage werden Abwässer aus Salzbädern durch mobile Transporte abtransportiert und somit vom Gesamtabwasservolumen isoliert.

Tabelle 1. Chemische Zusammensetzung des Abwassers von Nadezhda OJSC des Butter- und Käsewerks Kovylkinsky der Republik Mordwinien nach wichtigsten technologischen Kreisläufen, mg/l

Wiegen Sie es. Sediment

Trockener Rückstand

Gefeuert. Rest

Stickstoff insgesamt.

Ammoniumstickstoff.

Abwasser aus der Gerätewäsche

Abwasser aus dem Heizraum

Abwasser aus Käsesalzbecken

Gesamtdurchfluss innerhalb des Anlagenbereichs

Gesamtablaufpumpe.st. auf dem Gelände der Anlage

Akkumulator (allgemeiner Anlagenfluss)

Durchschnittliche Daten für Allgemeiner Abfluss (Lagerung)

Tabelle 2. Chemische Zusammensetzung und Düngewert von Abwässern aus Betrieben der Milchindustrie

Unternehmen

Wiegen Sie es. Sediment

Trockener Rückstand

Proca-lostat

Gesamtstickstoff

Ammoniakstickstoff.

Torbejewski

Molkerei

Krasnoslobod-

Sky Creamery

Molkerei Atashevsky

Stawrowski-Molkerei

Tabelle 2 enthält Daten zum Abwasser aus anderen Öl- und Käsefabriken. Die Tabelle zeigt die Zusammensetzung des Gesamtabflusses aus Molkereien in der Republik Mordwinien und Fabriken in der Region Wladimir.

Die Tabellendaten zeigen, dass Abwasser im Ausgangszustand (vor der Reinigung) durch einen erhöhten Gehalt an suspendierten Sedimenten und gelösten Stoffen, einschließlich organischer Verbindungen und Natriumsalze, gekennzeichnet ist. Abwasser muss vor der Verwendung für die Bewässerung vorbereitet werden. Während des Aufbereitungsprozesses sollte das Abwasser keinen hohen Gehalt an Schwebstoffen, organischen Verbindungen und Düngemitteln aufweisen. Wasser erfordert die Mittelung, Absetzung und Isolierung von Natriumsalzen. Da das Wasser der Molkereien einen hohen Düngewert hat, empfiehlt es sich, es zur Bewässerung von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen und vor allem als Futtermittel zu verwenden.

Nach Überlegung chemische Zusammensetzung Hauptkategorien und Arten von Abwasser, unter Berücksichtigung der Produktionstechnologie, können wir den Schluss ziehen, dass Abwässer aus der Lebensmittelindustrie im Ausgangszustand durch einen hohen Gehalt an Schwebstoffen, gelösten Stoffen, organischen Verbindungen, einem erhöhten Gehalt an Nährstoffen und einigen Stoffen gekennzeichnet sind , deren Freisetzung ins Abwasser unerwünscht ist .

Alle Arten und Kategorien von Abwasser erfordern bis zu einem gewissen Grad eine Vorbereitung für die Bewässerung. Art und Merkmale ihrer Vorbereitung für die Bewässerung werden durch die Zusammensetzung des Abwassers, die Produktionstechnologie und die Besonderheiten der natürlichen Bedingungen der Bewässerungszone bestimmt. Mit Hilfe der Aufbereitung muss das Abwasser in einen für die Bewässerung geeigneten Zustand gebracht werden.

Bis 1945 wurde der Bedarf an Stärke und Stärkeprodukten in Deutschland durch den Betrieb von 200 Fabriken gedeckt, die in der Saison 1942/1943 tätig waren. gab etwa 400.000 Tonnen Produkte.[...]

Die meisten Fabriken, die zu 90 % landwirtschaftliche Produkte und zu 10 % Industrieprodukte verbrauchten, befanden sich in den östlichen Teilen des Landes und verarbeiteten hauptsächlich Kartoffeln. Nur wenige Industriezweige nutzten Getreide als Rohstoff.[...]

Im Geschäftsjahr 1949/1950 gab es in Deutschland 12 Kleinindustrien, die 1C9.000 Tonnen Kartoffeln verarbeiteten, etwa 10 Industrien, die 85.000 Tonnen Mais, Reis und Hirse verarbeiteten, und etwa 6 Industrien, die 19.000 Tonnen Weizen verarbeiteten.[...]

Da im Westen ein Mangel an Stärkekartoffeln herrscht, muss dieser durch Importe aus anderen Ländern ausgeglichen werden.[...]

A. Kartoffelstärkefabriken. Die Verarbeitung und Trocknung von Kartoffeln nimmt insbesondere in folgenden Gebieten einen großen Stellenwert ein: Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt.[...]

Die Verarbeitung von Kartoffeln beginnt unmittelbar nach der Ernte, da bei der Lagerung von Kartoffeln Verluste durch Trocknen, Gefrieren und Verrotten entstehen, die 5 bis 10 % betragen. Es ist zu beachten, dass Kartoffeln im gefrorenen Zustand für die Stärkeproduktion ungeeignet werden. All dies führte dazu, dass die Kartoffelverarbeitung saisonal (September - Januar) durchgeführt wurde.[...]

Laut Maizens Patent werden zu Stärke verarbeitete Kartoffeln gemahlen und gelangen in Form einer dicken Paste in den Tank. Chemische Zusätze verhindern den Abbau und die Verzuckerung der Stärke. Die Verarbeitung dieser Gülle wird auch im Monat Mai erfolgreich durchgeführt.[...]

Der Arbeitsablauf ist bei allen Arten der Stärkeherstellung grundsätzlich gleich. Nach der Trockenreinigung auf Rüttelsieben werden die Kartoffeln per hydraulischem Transport zur Fabrik transportiert. Dabei werden die Kartoffeln in Trommeln im Gegenstromprinzip gewaschen, in denen sie durch gegenseitige Reibung und überschüssiges Wasser unter Druck von anhaftendem Schmutz befreit werden. Dabei entsteht Abwasser aus hydraulischen Förderanlagen und beim Kartoffelwaschen. Anschließend werden die Kartoffeln in einem schnell rotierenden, mit Zähnen ausgestatteten Zylinder zerstampft. Dort wird es gründlich mit Wasser gewaschen. Die entstehende Masse wird in Bürstenmaschinen oder Mühlen zerkleinert. Die wässrige Suspension, die den Großteil der Kartoffeln enthält, wird auf Sieben von der Stärkemilch getrennt, die zur erneuten Siebung geschickt wird, und dann in Absetztanks geleitet, wo die Stärke mit einem höheren spezifischen Gewicht vom Wasser getrennt wird „Fruchtwasser“ genannt. [...]

Durch anschließende gründliche Wäschen wird die Stärke vollständig gereinigt. Bei diesem Vorgang sowie bei der anschließenden Stärkeentwässerung in Zentrifugen entstehen Wasch-„Stärkewässer“ mit einer Stärkekonzentration von bis zu 25C0 mg/l. Mit hoher Zentrifugenleistung kann diese Konzentration auf 25 mg/l reduziert werden.[...]

Nach dem Trocknen des zentrifugierten Materials erhält man das fertige Produkt. In neuen Betrieben werden anstelle von Sieben Hydrozyklone eingesetzt, die eine schnelle und zudem nahezu verlustfreie Gewinnung der Kartoffelstärke gewährleisten. Bei diesem Verfahren wird während des Betriebs gewaschen und die Stärke so weit konzentriert, dass sie aus der Zentrifuge entnommen und direkt der Trocknung zugeführt werden kann.

Aufgrund der Vielfalt seiner Eigenschaften und der Möglichkeit, diese zu verändern, wird Stärke in verschiedenen Lebensmittelindustrien (Süßwaren, Backwaren, Wurstwaren usw.), in der Küche, zur Herstellung von Stärkeprodukten, in der Non-Food-Industrie (Parfümerie, Textilien usw.).

Der Kaloriengehalt von 100 g Stärke beträgt 350 kcal. In Pflanzenzellen kommt Stärke in Form dichter Strukturen vor, die Stärkekörner genannt werden. Stärkekörner verschiedener Pflanzen zeichnen sich durch eine bestimmte Form, Struktur und Größe aus. Anhand dieser Merkmale lässt sich die Art der Stärke bestimmen. Stärke kann aus verschiedenen Pflanzenmaterialien hergestellt werden. Die Produktionstechnologie unterscheidet sich jedoch geringfügig. In diesem Artikel beschreiben wir die Technologie zur Herstellung von Stärke aus Kartoffeln und Mais.

Kartoffelstärkeproduktion

Die Kartoffeln werden in einer Kartoffelwaschmaschine gewaschen, um Schmutz und Fremdkörper zu entfernen, und dann zum Zerkleinern serviert. Je stärker es zerkleinert wird, desto vollständiger wird die Stärke aus den Zellen freigesetzt. Es ist jedoch wichtig, die Stärkekörner selbst nicht zu beschädigen. Zunächst werden die Kartoffeln auf einer Hochleistungs-Kartoffelreibe zweimal zerkleinert. Das Funktionsprinzip besteht darin, die Knollen zwischen den Arbeitsflächen abzuschleifen, die von Sägen mit feinen Zähnen gebildet werden, die auf einer rotierenden Trommel montiert sind. Bei den ersten Schleifreiben ragen die Feilen 1,5...1,7 mm über die Trommeloberfläche hinaus, bei den zweiten Schleifreiben nicht mehr als 1 mm. Bei der zweiten Vermahlung werden zusätzlich 3...5 % Stärke extrahiert. Die Qualität des Zerkleinerns hängt auch vom Zustand der Kartoffeln ab (frische Kartoffeln lassen sich besser zerkleinern als gefrorene oder schlaffe).

Nach dem Zerkleinern der Knollen, um sicherzustellen, dass sich die meisten Zellen öffnen, erhält man eine Mischung bestehend aus Stärke, fast vollständig zerstörten Zellmembranen, einer bestimmten Menge unzerstörter Zellen und Kartoffelsaft. Diese Mischung heißt Kartoffelbrei. In unversehrten Zellen verbleibende Stärke geht als Nebenprodukt der Produktion verloren – Kartoffelbrei. Diese Stärke wird üblicherweise als gebunden bezeichnet, die aus Kartoffelknollen isolierte als frei. Bewertet wird der Mahlgrad der Kartoffeln Untersetzungsverhältnis, das die Vollständigkeit der Zellzerstörung und die Menge der Stärkeextraktion charakterisiert. Sie wird durch das Verhältnis der freien Stärke im Brei zum Gesamtstärkegehalt der Kartoffeln bestimmt. Im Normalbetrieb sollte er nicht unter 90 % liegen. Um die Qualität der Stärke und ihren Weißgrad zu verbessern und die Entwicklung von Mikroorganismen zu verhindern, wird Kartoffelbrei Schwefeldioxid oder schweflige Säure zugesetzt.

Zu den stickstoffhaltigen Substanzen im Saft gehört Tyrosin, das unter der Wirkung des Enzyms Tyrosinase zu farbigen Verbindungen oxidiert wird, die von Stärkekörnern sorbiert werden können und den Weißgrad des Endprodukts verringern. Daher wird der Saft direkt nach dem Mahlen vom Brei getrennt. Hydrozyklone werden verwendet, um Sand aus der Stärkesuspension und das Fruchtfleisch vom Kartoffelsaft zu trennen. Ihr Funktionsprinzip basiert auf der bei der Rotation erzeugten Zentrifugalkraft. Durch die Verarbeitung wird eine Stärkesuspension mit einer Konzentration von 37...40 % erhalten. Sie rufen Sie an rohe Kartoffelstärke.

Kontinuierliche pneumatische Trockner werden am häufigsten zum Trocknen von Stärke verwendet. verschiedene Designs. Ihre Arbeit basiert auf dem Prinzip der Trocknung gelöster Stärke in einem bewegten Heißluftstrom. Die Ausbeute an fertiger Stärke hängt von ihrem Gehalt in den verarbeiteten Kartoffeln und vom Stärkeverlust mit Nebenprodukten und Abwasser ab. Dabei ist der Stärkegehalt der zur Verarbeitung angelieferten Kartoffeln durch die Norm genormt und sollte je nach Anbaugebiet mindestens 13...15 % betragen.

Bei der Stärkeherstellung fällt diese in zwei Formen an: trockene und rohe Kartoffelstärke. Die Menge an roher Kartoffelstärke wird gemäß OST 10-103-88 bestimmt. Es gibt Rohstärke der Güteklasse A und der Güteklasse B mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 38 bzw. 50 %. Je nach Qualität (Farbe, Vorhandensein von Einschlüssen, Fremdgeruch) wird Rohstärke in drei Klassen eingeteilt – erste, zweite und dritte. Rohstärke ist ein verderbliches Produkt und kann nicht über einen längeren Zeitraum gelagert werden; zur Konservierung kann eine Konzentration von 0,05 % Schwefeldioxid verwendet werden.

Trockenstärke wird in Beuteln und Kleinpackungen verpackt. Kartoffelstärke wird in doppelten Stoff- oder Papiertüten sowie in Säcken mit Polyethyleneinlage mit einem Gewicht von maximal 50 kg verpackt. Qualitätsmäßig wird Stärke gemäß den Anforderungen von GOST 7699-78 „Kartoffelstärke“ in die folgenden Klassen eingeteilt: „Extra“, höchste, erste und zweite. Der Feuchtigkeitsgehalt der Stärke sollte 17 bis 20 %, der Aschegehalt 0,3 bis 1,0 % und der Säuregehalt 6 bis 20 % betragen° je nach Sorte. Der Gehalt an Schwefeldioxid beträgt nicht mehr als 0,005 %. Ein wichtiger Indikator für die Reinheit und den Weißgrad von Stärke ist die Anzahl der Flecken pro 1 Quadratdm bei Betrachtung mit bloßem Auge. Für „Extra“ – 80, für das Höchste – 280, für das Erste – 700, für das Zweite ist es nicht standardisiert. Stärke zweiter Klasse ist nur für technische Zwecke und die industrielle Verarbeitung bestimmt. Die garantierte Haltbarkeit von Stärke beträgt 2 Jahre ab Herstellungsdatum bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von maximal 75 %.

Maisstärkeproduktion

Allgemein lässt sich der Maisverarbeitungsprozess wie folgt beschreiben: Geschälter Mais wird in heißem, schwefelhaltigem Wasser aufgeweicht. Bei grob Der Keim wird abgetrennt, und wenn er dünn ist, werden Ballaststoffe und Stärke getrennt. Das Mühlenabwasser wird von Gluten befreit und wiederholt in Hydrozyklonen gewaschen, um letzte Proteinspuren zu entfernen und hochwertige Stärke zu erhalten.

REINIGUNG.Der Rohstoff für die Nassmahlung ist gedroschener Mais. Das Getreide wird kontrolliert und Kolben, Stroh, Staub und Fremdkörper werden entfernt. Normalerweise wird die Reinigung zweimal vor dem Schleifen durchgeführt. Nach der zweiten Reinigung wird der Mais in Gewichtsportionen aufgeteilt und in Behälter gefüllt. Von den Bunkern aus wird es hydraulisch in die Schleusenbehälter gefördert.

EINWEICHEN.Richtiges Einweichen ist eine notwendige Bedingung hohe Ausbeute und Stärke von guter Qualität. Das Einweichen erfolgt im kontinuierlichen Gegenstromverfahren. Der geschälte Mais wird in eine Reihe großer, verschließbarer Behälter (Tanks) geladen, wo er etwa fünfzig Stunden lang in heißem Wasser aufquillt. Tatsächlich handelt es sich beim Einweichen um eine kontrollierte Gärung, und die Zugabe von 1000–2000 ppm Schwefeldioxid zum Einweichwasser hilft, diese Gärung zu kontrollieren. Das Einweichen in Gegenwart von Schwefeldioxid steuert die Fermentation, indem es das Wachstum nützlicher Mikroorganismen, vorzugsweise Laktobazillen, beschleunigt und gleichzeitig schädliche Bakterien, Schimmel, Pilze und Hefen hemmt. Die löslichen Stoffe werden extrahiert und die Körner weich gemacht. Das Volumen der Körner verdoppelt sich mehr als und ihr Feuchtigkeitsgehalt steigt von etwa 15 % auf 45 %.

Schema der Getreideeinweichung in einer Anlage mit einer Kapazität von 150 Tonnen Mais pro Tag

VERDAMPFUNG VON SEIFENWASSER. Das Quellwasser wird dem Getreide entzogen und in einer mehrstufigen Eindampfanlage kondensiert. Die meisten bei der Gärung entstehenden organischen Säuren sind flüchtig und verdunsten zusammen mit dem Wasser. Folglich muss Kondensat aus der ersten Stufe der Eindampfanlage nach der Wärmerückgewinnung durch Erhitzen des zum Einweichen zugeführten Wassers neutralisiert werden. Das abgereicherte Einweichwasser mit einem Trockensubstanzgehalt von 6–7 % wird kontinuierlich zur anschließenden Konzentration abgezogen. Das Einweichwasser wird zu einem selbststerilen Produkt kondensiert – einem Nährstoff für die mikrobiologische Industrie – oder auf einen Feststoffgehalt von etwa 48 % konzentriert und mit Ballaststoffen vermischt und getrocknet.

SO2-HERSTELLUNG.Schwefelige Säure wird verwendet, um das Maiskörner einzuweichen und zu erweichen und die mikrobiologische Aktivität während des Prozesses zu kontrollieren. Schwefeldioxid entsteht durch die Verbrennung von Schwefel und die Absorption des entstehenden Gases mit Wasser. Die Absorption erfolgt in Absorptionskolonnen, in denen das Gas mit Wasser versprüht wird. Schwefelige Säure wird in Zwischenbehältern gesammelt. Schwefeldioxid kann auch in unter Druck stehenden Stahlflaschen gelagert werden.

TRENNUNG DER GLUT . Die erweichten Körner werden in Schleifmühlen zerstört, um die Schale zu entfernen und die Bindungen zwischen Keim und Endosperm zu zerstören. Zur Unterstützung des Nassmahlprozesses wird Wasser zugesetzt. Eine gute Einweichung sorgt dafür, dass sich der intakte Keim beim sanften Mahlvorgang frei von den Körnern löst, ohne dass dabei Öl freigesetzt wird. Öl macht in diesem Stadium die Hälfte des Gewichts des Embryos aus und der Embryo lässt sich leicht durch Zentrifugalkraft trennen. Leichte Embryonen werden mithilfe von Hydrozyklonen, die den primären Embryo abtrennen sollen, von der Hauptsuspension getrennt. Zur vollständigen Abtrennung wird der Produktstrom mit dem restlichen Keim einer erneuten Vermahlung unterzogen und anschließend auf Hydrozyklonen abgetrennt, wodurch der restliche – sekundäre – Keim wirksam entfernt wird. Auf einem dreistufigen Sieb werden die Keime mehrfach im Gegenstrom gewaschen, um Stärke zu entfernen. Im letzten Schritt wird sauberes Wasser hinzugefügt.

Keimabtrennung in einer Anlage mit einer Kapazität von 150 Tonnen Mais pro Tag