Pročišćavanje otpadnih voda proizvodnje škroba. Tehnologija proizvodnje škroba. Otpadne vode iz hidroliznih i biokemijskih postrojenja

Područje primjene:

  • Duboka obrada zrna
  • Proizvodnja bioetanola
  • Destilerije
  • Proizvodnja škroba, uključujući modificirani škrob
  • Proizvodnja sirupa, melase
  • Prerada glutena i pentozana
  • Dobivanje organskih poluproizvoda za daljnju preradu

Tijekom dubinske prerade žitarica nastaju industrijske otpadne vode s visokim udjelom organskih tvari koje se moraju zbrinjavati. Pročišćavanje otpadnih voda nakon duboke obrade žitarica provodi se korištenjem postrojenja za biološki tretman temelji se uglavnom na upotrebi anaerobni reaktor.

Društvo 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 dolazne otpadne vode, već i specifičnosti same proizvodnje. Time će objekti za pročišćavanje biti učinkovitiji i pouzdaniji te će se osigurati potrebna kvaliteta pročišćavanja.

Jedan primjer bi bio postrojenja za anaerobnu obradu za proizvodno poduzeće modificirani škrob u istočnoj Njemačkoj.

Društvo EnviroChemie izvršio tehnološko projektiranje, isporučio, montirao i uspješno pustio u rad postrojenja za biološki tretman. Jedan od glavnih zahtjeva poduzeća bilo je maksimalno obrazovanje bioplin i njegova uporaba u postrojenjima za proizvodnju toplinske i električne energije. Kvaliteta pročišćavanja mora zadovoljiti uvjete za ispuštanje u lokalni kanalizacijski sustav.

Postrojenja za anaerobnu obradu pružaju sljedeće faze obrade:

  • Preliminarno mehaničko čišćenje
  • Faza biološke acidifikacije
  • Anaerobni tretman pomoću 2 reaktori na metan Biomar ASBx

Posebno se ističe posebnost obrade otpadnih voda u poduzećima u kojima postoji proizvodnja modificiranog škroba. Otpadne vode karakterizira visok sadržaj ne samo organskih tvari (do 15 000 mg/l COD), već imaju i značajan sadržaj soli. Stoga isporučitelj i projektant uređaja za pročišćavanje otpadnih voda mora imati posebno iskustvo i osigurati mjere za pripremu i daljnju obradu otpadnih voda. Koristite materijale otporne na koroziju (cijevovodi, armature, mjerni instrumenti, visokogradnja itd.).

Kako bi se ispunili posebni zahtjevi ispuštanja u kanalizaciju ili rezervoar, potreban je poseban stupanj naknadne obrade pomoću sustava koji omogućuju uklanjanje biološki postojanih organskih spojeva, na primjer, korištenje jedinice za ozonizaciju.

Anaerobni aktivni mulj za pokretanje anaerobnih postrojenja za obradu uvozi tvrtka EnviroChemie(na zahtjev kupca) od sl anaerobni reaktori.

Društvo EnviroChemie izvodi projektiranje postrojenja za pročišćavanje, pruža podršku za izgradnja postrojenja za pročišćavanje, dostavlja i ugradnja opreme, obavlja poslove puštanja u pogon nakon čega slijedi puštanje u rad.

Tehnologija kukuruznog škroba s prethodnim namakanjem zrna

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

Tehnologija škroba s prednamačenjem zrna uključuje niz procesa: difuziju (namakanje zrna), mljevenje, separaciju, dehidraciju, sušenje, skladištenje, koje karakteriziraju veliki tokovi proizvoda, povrati proizvoda i višestupanjska obrada.

Ovdje se detaljno raspravlja o fazama tehnološki proces proizvodnja kukuruznog škroba od kojih je svaka popraćena sporednim tehnološkim operacijama. Na primjer, namakanje zrna može se nastaviti nakon drobljenja, a oslobađanje preostale klice može se nastaviti u fazi izdvajanja i pranja pulpe; Odvajanje proteina i preostale fine pulpe od škroba dodatno se provodi u fazi ispiranja škroba. Tako:

  • Proračun bubnjastog vakuum filtra 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 suspenzije glutena koja ulazi u korito vakuum filtra, b"" = 103% težine kukuruza;

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

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

      tlak filtracije 6000 kg/m2;

      vakuumski bubanj filtera čini 1 okret u 2 minute s kutom 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 suhog ostatka nataloženog pri primanju 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 filtracije

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

    Volumen filtrata koji taloži talog čiji je otpor jednak 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 dobivena s 1 m2 površine tijekom vremena 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 glutenske suspenzije proizvedene u minuti u biljci je

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

    gdje je b"" količina glutenske suspenzije 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 mokrog glutena uklonjena iz vakuumskog filtra bubnja bit će jednaka

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

    Stoga, 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/y, m3/min

    Nakon zamjene dobivamo:

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

    Aktivna površina za filtriranje:

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

    Ukupna površina filtracije:

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

    Debljina filtarskog 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% suhe tvari, ovisno o načinu rada ključne stanice i tehnološka shema proizvodnja. Ekstrakt je od velike vrijednosti kao stočna hrana, kao i sirovina za proizvodnju etilnog alkohola, sušenog stočnog kvasca ili antibiotika.

    Za zgušnjavanje ekstrakta, nakon prethodne filtracije, isparava se u jedinici za isparavanje. Oko 100% tekućeg ekstrakta ide na isparavanje. Isparivačka stanica se sastoji od 2 ili 3 zgrade. Proizvod koji se kuha ima visoku kiselost, pa su isparivači izrađeni od kiselootpornog austenitnog čelika AISI 304. Ekstrakt nakon zgušnjavanja sadrži 45-46% suhe tvari i ima kiselost 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. Stoga razina tekućine u aparatu mora biti niska; aparat mora biti opremljen antifoamerima i pjenilohvatima.

    Ekstrakt iz bačvi za namakanje i prikupljanje 25 dovodi se u taložnik 6 radi uklanjanja suspendiranih čestica kontinuiranim taloženjem, a iz njega u sakupljač 62, iz kojeg se šalje na zagrijavanje parom u izmjenjivač topline 63 do temperature 75-80"C. Zatim se kuha u isparivačima (trostruki isparivač). 64 ), ulazi u kolekciju 72, važe se na mjernoj vagi 71 i pumpom 73 pakira u spremnik.

    Dodatna para nastala tijekom vrenja ekstrakta kondenzira 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 dovodi se u cijevi kondenzatora. Zrak sadržan u vodi i pari iz kondenzatora 75 se ispumpava vakuum pumpom 77 i uklanja u atmosferu. Po potrebi se grijaća površina isparivača kemijski čisti kako bi se uklonio kamenac i druga onečišćenja.

    Proračun stanice za isparavanje ekstrakta

    Za izračun isparivačke stanice sastavlja se toplinska i materijalna bilanca svake zgrade. Ako je poznata gustoća 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 tekuća otopina unošenje ostatka,

    gdje su CB1 i CB2 sadržaj suhe tvari u otopini prije i nakon isparavanja u%,

    Primjer. Pogon dnevno prerađuje 450 tona apsolutno suhog kukuruza. Potrebno je odrediti potrošnju pare za isparavanje ekstrakta i ogrjevnu površinu svakog kućišta. Poznato je da je količina ekstrakta koja ulazi u isparavanje jednaka 100% težine kukuruza. Temperatura ekstrakta je 35"C. Para od soka od isparavanja služi za zagrijavanje ekstrakta prije isparavanja u izmjenjivačima topline prve skupine. Početni sadržaj suhe tvari u ekstraktu je 7,5%, konačni sadržaj je 40%. toplinski kapacitet kondenziranog ekstrakta je 0,93 kcal/kg "C

    Potrošnja topline za zagrijavanje ekstrakta od 35 do 75"C, uzimajući u obzir 5% gubitaka

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

    Potrošnja sekundarne 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

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

    Projektiramo postrojenje za isparavanje koje se sastoji od tri zgrade s istom ogrjevnom površinom. Pod ovim uvjetom, korisne temperaturne razlike u kućištima trebaju biti izravno proporcionalne relativnim toplinskim opterećenjima i obrnuto proporcionalne koeficijentima prijenosa topline pojedinačnih komora

    Preskočimo neke kalkulacije

    Dakle, ogrjevna površina kućišta

    F1 = 204 m2

    F2 = 204 m2

    F3 = 204 m2

    Glavne karakteristike sirovina i gotovih proizvoda za preradu kukuruza

    Suvremena tehnička oprema poduzeća za proizvodnju kukuruznog škroba omogućuje postizanje visoke stope ekstrakcije i kvalitete škroba pri preradi visokoprinosnih sorti i hibrida kukuruza s visokim udjelom škroba i niskim sadržajem proteina.

    Preradom zrna kukuruza dobivamo:

      suhi kukuruzni škrob, koji mora zadovoljavati sljedeće pokazatelje kvalitete:

      boja - bijela sa žućkastom nijansom ovisno o sorti;

      maseni udio vlage,% ne više od - 13;

      kiselost, ml 0,1 M otopine natrijevog hidroksida, izračunato na 100 g aps. suhi škrob, ne više - 500;

      broj mrlja po 1 dm 2 površine škroba gledano golim okom, ne više od 500;

      ekstrakt kukuruza iz stanice za namakanje zrna, u koji prelazi do 7% suhe tvari namočenog zrna; koncentracija ekstrakta - 8-10%, pH 4,2-4,4; nakon isparavanja u jedinicama za isparavanje pod vakuumom, ekstrakt se koncentrira na sadržaj od 48-50% DM; boja ekstrakta - od žute do smeđe;

      kukuruzna klica - klica koja se koristi za proizvodnju kukuruznog ulja;

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

    Za proizvodnju suhe kukuruzne hrane koriste se nusproizvodi: ekstrakt, gluten, pulpa, kukuruzne klice, a dobivaju se dvije vrste hrane - sa i bez ekstrakta.

    Suha mješovita kukuruzna hrana s masenim udjelom 88% DM sadrži,%: ugljikohidrate - 86, bjelančevine i vlakna - 76; Štoviše, 100 kg komercijalne stočne hrane je ekvivalentno 125-135 krmnih jedinica. Suha kukuruzna krmiva koriste se za hranidbu životinja u raznim smjesama i hrani za životinje. Hrana mora zadovoljavati sljedeće pokazatelje kvalitete:

      boja - od žuto-sive do tamno smeđe,

      miris 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 iz kukuruza tvrtke Alfa-Laval

    Proizvodnja škroba iz kukuruza (Opcija 1) - bez protočnog mlina i separatora za homogenizaciju:

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

    Proizvodnja škroba iz kukuruza (Opcija 3) - pomoću protočnog mlina:

    I pri radu s najnaprednijim tehnologijama za proizvodnju kukuruznog škroba u zatvorenom krugu potreban je utrošak svježe vode veći od 2 m 3 po 1 toni zrna kukuruza, odnosno 3,2 m 3 po 1 toni suhog škroba.

    Zbog protustrujnog ispiranja škroba i njegovih popratnih tvari recirkulirajućom tehnološkom vodom, potrošnja svježe vode može se smanjiti na 1,8 m 3 po 1 toni zrna, no njezinim daljnjim smanjenjem smanjuje se ispiranje škroba od topivih tvari koje se pojavljuju na sam početak toka procesa pogoršava - kod namakanja žitarica.

    Glavni uvjeti za učinkovito funkcioniranje i razvoj tijeka procesa proizvodnje škroba su:

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

      rješavanje problema recikliranja nusproizvoda smanjenjem sadržaja vlage u njima, povećanje njihove hranjive vrijednosti kao stočne hrane i prehrambenih proizvoda putem biokemijskih i toplinskih metoda obrade,

      mogućnost korištenja nusproizvoda za proizvodnju stočne hrane

Svrha studije: proučavati oplodnu vrijednost otpadnih voda prehrambene industrije. Ova kategorija otpadnih voda vrlo je raznolika; poduzeća se nalaze diljem Rusije. Za proizvodnju svojih proizvoda (šećer, škrob, melasa) ova poduzeća troše velike količine vode. Za razliku od mnogih poduzeća, tvornice šećera koncentrirane su u južnim i jugozapadnim dijelovima zemlje, u zoni černozema. Pročišćavanje otpadnih voda provodi se na većini postrojenja na filtracijskim poljima. No pročišćavanje otpadnih voda tamo se provodi nezadovoljavajuće.

Posebnost proizvodnje šećera je u tome što nastala otpadna voda ima visok sadržaj suspendiranog sedimenta i kisela je s visokim sadržajem natrijevih soli. Tvornice šećera imaju dvije vrste otpadnih voda: uvjetno čiste i industrijske kemijski onečišćene otpadne vode.

Prvi se ispuštaju u otvorene akumulacije (rijeke), drugi se šalju u postrojenja za pročišćavanje (polja za filtriranje ili umjetno-biološka postrojenja za pročišćavanje). Gnojivna vrijednost nepročišćenih otpadnih voda je prosječna, fosfora gotovo da i nema.

Korištenjem vapna u tehnologiji proizvodnje (bistrenje šećernog sirupa) stvara se velika količina zemljano-vapnenastog taloga koji se lako taloži, voda se bistri i poboljšava njen sastav. Bistrenje otpadnih voda iz tvornica šećera provodi se u zemljanim bazenima - taložnicima. Nakon bistrenja, otpadna voda se usmjerava i akumulira u karticama filtracijskih polja. Nakon taloženja u filtracijskim poljima, otpadna voda postaje alkalna, reakcija medija se približava neutralnoj ili blago alkalnoj. Sadržaj suspendiranog sedimenta lagano se smanjuje, a koncentracija otopljenih tvari doseže optimalne vrijednosti.

Otpadne vode škroba i tvornica škroba

Ove biljke nalaze se u svim zemljišnim i klimatskim zonama, od zone buseno-podzoličnih tala do černozema i kestenovih tala. Sirovine za proizvodnju su krumpir i kukuruz. Pročišćavanje i zbrinjavanje otpadnih voda na ovim postrojenjima do danas nije u potpunosti riješeno. Većina tvornica ispušta nepročišćenu ili loše pročišćenu vodu u rijeke, zbog čega zagađuju površine i podzemne vode. Istodobno, otpadne vode iz tvornica škroba izvor su gnojiva te su u tom smislu od interesa za poljoprivredu.

Otpadne vode iz proizvodnje krumpirovog škroba karakterizira visok sadržaj sedimenta raznih organskih tvari, uključujući i organske kiseline. Ova otpadna voda brzo postaje kisela. U proizvodnji kukuruznog škroba, sumporna kiselina i ponekad natrijeva lužina koriste se za hidrolizu zrna kukuruza. Zbog toga je otpadna voda iz tvornica kukuruznog škroba kisela. Otpadne vode iz tvornica škroba i kombinata dijele se u dvije vrste, uzimajući u obzir tehnološki proces: transportno pranje i pranje sokova. U određenom broju poduzeća one su spojene u zajedničke dionice.

Otpadne vode iz tvornica škroba u pravilu su slabo kisele i kisele, a karakterizira ih visok sadržaj otopljenih tvari i bikarbonatni sastav. U sastavu soli dominiraju kalcijeve soli, ali u proizvodnji kukuruznog škroba alkalnom metodom - natrijeve soli.

Sve vrste otpadnih voda iz tvornica škroba, osim pranja i dopranja, karakterizira visok sadržaj organskih tvari. Vrijednost gnojiva je visoka u kaliju i dušiku. Opće otjecanje i vode za pranje transportera sadrže znatno manje hranjivih tvari. Sastav otpadne vode iz tvornica škroba značajno varira tijekom dana i između dana. Otpadna voda je prikladna za navodnjavanje nakon usrednjavanja i razrjeđivanja čistom vodom ili vodom za pranje transportera. Ukupni efluent postrojenja obično je boljeg sastava za potrebe redovnog navodnjavanja.

Otpadne vode iz hidroliznih i biokemijskih postrojenja.

Hidroliza i biokemijska postrojenja proizvode stočni kvasac. Polazne sirovine za njihovu proizvodnju su poljoprivredni otpad (klipovi kukuruza, ljuska) i šumski otpad (drvni otpad). Postrojenja za hidrolizu nalaze se diljem Rusije, uključujući istočne i sjeverne, zapadne i južne regije zemlje.

Otpadne vode iz ovih postrojenja vrlo su jedinstvene. Odlikuju se visokom bojom (smeđe-smeđe boje), prisutnošću finog suspendiranog sedimenta, kiselom i blago kiselom reakcijom okoliša, visokim sadržajem amonijskog dušika, sulfata i organskih tvari. Ove značajke određene su tehnologijom proizvodnje. Za dobivanje biomase poljoprivredni otpad se hidrolizira sumpornom kiselinom. Neutralizacija kiselih otpadnih voda iz glavnih faza tehnološkog procesa provodi se amonijačnom vodom.Jaka obojenost, prisutnost finog sedimenta i visok sadržaj organskih tvari uzrokovani su djelovanjem sumporne kiseline na biomasu.

Otpadne vode ovih poduzeća u početnom stanju (prije pročišćavanja) karakteriziraju kisela reakcija okoline, značajan sadržaj suspendiranog sedimenta, visoka koncentracija otopljenih tvari i sulfatno-bikarbonatni sastav. U sastavu soli dominiraju soli kalcija. Otpadne vode imaju visoku koncentraciju otopljenih tvari, koja uvelike varira. Više od 50% otopljenih tvari su organske tvari.

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 pojavljuje pod utjecajem umjetne biološke obrade. U nekim poduzećima, postrojenja za umjetno-biološko pročišćavanje ne osiguravaju da se sastav otpadnih voda dovede u stanje pogodno za ispuštanje u vodna tijela. Učinak čišćenja doseže 60%. Ostaci boje, visok sadržaj hranjivih tvari, organskih tvari i sulfata. Otpadne vode iz postrojenja za hidrolizu nakon biološke i mehaničke obrade postaju pogodne za navodnjavanje poljoprivrednih kultura.

Otpadne vode iz slastičarni i krečnjaka

Poduzeća za proizvodnju maslaca, sira i primarnu preradu mlijeka uglavnom su koncentrirana u nečernozemnoj zoni Rusije, pokrivajući regije kao što su središnje regije, kao i južne regije nečernozemne zone Rusije. Većina ovih poduzeća nalazi se u zoni travnato-podzoličnih, sivih šumskih i ispranih černozemnih tala.

Poduzeća u mliječnoj industriji izrazito su raznolika po kapacitetu, a time i po količini stvorene otpadne vode. Prevladavaju srednja i mala poduzeća. Srednja poduzeća godišnje ispuštaju oko 200-250 tisuća m 3 /god nepročišćene ili loše pročišćene otpadne vode u vodna tijela.

Mala poduzeća ispuštaju do 50-70 tisuća m3/godišnje otpadnih voda. Otpadne vode iz tvornica za preradu mlijeka vrlo su jedinstvene. Sadrže mnogo organskih tvari, uključujući mnoge proteinske spojeve, koji brzo trunu i dovode do onečišćenja zraka. Otpadne vode karakterizira visok sadržaj gnojivnih elemenata (dušik, kalij). Stoga su od interesa za poljoprivredu kao izvor gnojiva.

Tehnologija proizvodnje ne koristi nikakve otrovne tvari. Određenu opasnost predstavljaju otpadne vode od soljenja sireva, gdje se koristi visoko koncentrirana otopina natrijevog klorida (br. 01) od 20-25%. Ove otpadne vode nastaju u pekarama i povremeno se ispuštaju u malim količinama u opći kolektor otpadnih voda. Uslijed ovih ispuštanja primjetno se pogoršava ukupni protok po mnogim agromelioracijskim pokazateljima. Preporučljivo je izolirati ove otpadne vode od ukupne količine otpadnih voda iz niza poduzeća mliječne industrije.

U tablicama 1 i 2 prikazani su podaci o kemijskom sastavu i oplodnoj vrijednosti otpadnih voda niza poduzeća mliječne industrije. Na primjeru JSC Nadezhda iz tvornice maslaca i sira Kovylkinski iz Republike Mordovije, koja je tipično poduzeće za proizvodnju maslaca i sira, dani su podaci o kemijskom sastavu otpadnih voda za glavne cikluse tehnološkog procesa i ukupni protok postrojenja. U svim fazama tehnološkog procesa nastale otpadne vode (svježe) imaju kiselu reakciju i visok sadržaj organskih tvari i hranjivih tvari.

Sadržaj organske tvari (KPK) varira od 6,5 do 7,7 mgO/l, ukupnog dušika od 105 do 216 mg/l, kalija od 56 do 223 mg/l (bez drenaže iz slanih bazena), količina fosfora 18-60 mg /l. Za slane kupke tipični su agresivni odvodi. Ove otpadne vode su visoko koncentrirane. Sadrži 25 g otopljenih soli, dosta natrijevih soli (25,3 g/l) i organskih spojeva (3 g/l). Takve otpadne vode moraju se ukloniti iz ukupne količine otpadnih voda.

Istraživanje kemijskog sastava otpadnih voda iz Tvornice maslaca i sira Kovylkinski pokazalo je da ukupna otpadna voda tvornice iz skladišta, gdje se otpadna voda skladišti i taloži dulje vrijeme, ima povoljniji sastav. Neutralne je ili alkalne reakcije, niže koncentracije otopljenih tvari (1,4 g/l), bikarbonatno-kloridnog sastava. U sastavu soli dominiraju natrijeve soli. Smanjuje se gnojidbena vrijednost i sadržaj organskih tvari, a voda postaje pogodna za navodnjavanje poljoprivrednih usjeva. U ovom postrojenju otpadne vode iz slanih kupelji uklanjaju se pokretnim transportom, dakle izolirane od ukupne količine otpadnih voda.

Tablica 1. Kemijski sastav otpadne vode iz Nadezhda OJSC tvornice maslaca i sira Kovylkinski Republike Mordovije prema glavnim tehnološkim ciklusima, mg/l

Izvažite. sediment

Suhi ostatak

Otpušten. ostatak

Dušik ukupni.

Amonijev dušik.

Otpadne vode od pranja opreme

Otpad iz kotlovnice

Otpadne vode iz bazena za soljenje sira

Ukupni protok unutar područja postrojenja

Ukupna odvodna pumpa.st. na teritoriju postrojenja

Akumulator (opći protok postrojenja)

Prosječni podaci za

opći odvod (skladištenje)

Tablica 2. Kemijski sastav i gnojidbena vrijednost otpadnih voda iz poduzeća mliječne industrije

poduzeća

Izvažite. sediment

Suhi ostatak

Proca-lostat

Ukupni dušik

Amonijačni dušik.

Torbejevski

mljekara

Krasnoslobod-

Sky Creamery

Atashevsky Creamery

Mliječna tvornica Stavrovsky

U tablici 2 prikazani su podaci o otpadnim vodama iz ostalih uljara i sirana. U tablici je prikazan sastav ukupnog otjecanja iz pekara u Republici Mordoviji i tvornica u regiji Vladimir.

Iz tabličnih podataka vidljivo je da se otpadna voda u 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. Tijekom procesa pročišćavanja otpadna voda ne smije imati visok sadržaj suspendiranog sedimenta, organskih spojeva i elemenata gnojiva. Voda zahtijeva usrednjavanje, taloženje i izolaciju natrijevih soli. S obzirom na to da vode krsnica imaju veliku gnojivnu vrijednost, preporučljivo ih je koristiti za navodnjavanje poljoprivrednih kultura, a prije svega stočne hrane.

Razmotrivši kemijski sastav glavne kategorije i vrste otpadnih voda, uzimajući u obzir tehnologiju proizvodnje, možemo zaključiti da se otpadne vode iz prehrambene industrije u početnom stanju odlikuju visokim sadržajem suspendiranog sedimenta, otopljenih tvari, organskih spojeva, povećanim sadržajem hranjivih tvari i nekih tvari. , čije je ispuštanje u otpadne vode nepoželjno .

Sve vrste i kategorije otpadnih voda, u jednoj ili drugoj mjeri, zahtijevaju pripremu za navodnjavanje. Priroda i značajke njihove pripreme za navodnjavanje određeni su sastavom otpadnih voda, tehnologijom proizvodnje i osobitostima prirodnih uvjeta zone navodnjavanja. Uz pomoć pročišćavanja otpadne vode potrebno je dovesti u stanje pogodno za navodnjavanje.

Do 1945. godine potrebe za škrobom i njegovim proizvodima u Njemačkoj zadovoljavale su se radom 200 tvornica koje su u sezoni 1942./1943. dao oko 400.000 tona proizvoda.[...]

Većina tvornica, koje su bile 90% potrošači poljoprivrednih proizvoda i 10% industrijskih proizvoda, bile su smještene u istočnim dijelovima zemlje i prerađivale su uglavnom krumpir. Samo je nekoliko industrija koristilo žitarice kao sirovinu.[...]

U poslovnoj godini 1949./1950. u Njemačkoj je bilo 12 malih poduzeća koja su prerađivala 1C9.000 tona krumpira, oko 10 poduzeća prerađivalo je 85.000 tona kukuruza, riže i prosa, te oko 6 poduzeća prerađivalo je 19.000 tona pšenice.[...]

Budući da na Zapadu postoji manjak krumpira za škrob, potrebno ga je nadoknaditi uvozom iz drugih zemalja.[...]

A. Tvornice krumpirovog škroba. Prerada i sušenje krumpira zauzimaju veliko mjesto, posebno u sljedećim područjima: Brandenburg, Mecklenburg-Pomerania, Lower Saxony, Saxony-Anhalt.[...]

Prerada krumpira počinje odmah nakon berbe, jer pri skladištenju krumpira nastaju gubici zbog sušenja, smrzavanja i truljenja, koji iznose od 5 do 10%. Treba napomenuti da zamrznuti krumpir postaje neprikladan za proizvodnju škroba. Sve navedeno dovelo je do toga da se prerada krumpira počela provoditi sezonski (rujan – siječanj).[...]

Prema Maizenovom patentu, krumpir prerađen u škrob se melje i ulazi u spremnik u obliku guste paste. Kemijski dodaci sprječavaju razgradnju i saharifikaciju škroba. Prerada ove gnojnice uspješno se obavlja iu mjesecu svibnju.[...]

Proces rada za sve vrste proizvodnje škroba je u osnovi isti. Nakon kemijskog čišćenja na tresilicama, krumpir se transportira hidrauličnim transporterom u tvornicu. Ovdje se krumpir pere u bubnjevima koji rade na protustrujnom principu, u kojima se međusobnim trenjem i viškom vode pod pritiskom čisti od nakupljene nečistoće. Ovo stvara otpadnu vodu iz hidrauličkih transportera i od pranja krumpira. Krumpir se zatim zgnječi u brzo rotirajućem cilindru opremljenom zupcima. Tamo se temeljito ispere vodom. Dobivena masa se usitnjava u četkarskim strojevima ili mlinovima. Vodena suspenzija koja sadrži glavninu krumpira odvaja se na sitima od škrobnog mlijeka, koje se šalje na ponovno prosijavanje, a zatim u taložnike, gdje se škrob, koji ima veću specifičnu težinu, odvaja od vode, koja se nazvana “voćna voda”.[...]

Kao rezultat naknadnih temeljitih pranja, škrob je potpuno očišćen. Tijekom ove operacije, kao i tijekom naknadne dehidracije škroba u centrifugama, stvaraju se "škrobne vode" za pranje, koje imaju koncentraciju škroba do 25C0 mg/l. Uz veliku snagu centrifuge, ova se koncentracija može smanjiti na 25 mg/l.[...]

Nakon sušenja centrifugiranog materijala dobiva se gotov proizvod. U novim poduzećima, umjesto sita, koriste se hidrocikloni koji osiguravaju brzu ekstrakciju krumpirovog škroba i, štoviše, gotovo bez gubitaka. Kod ove metode pranje se provodi tijekom rada, a škrob se koncentrira do te mjere da se uklanja iz centrifuge i može se izravno poslati na sušenje.

Zbog raznolikosti svojstava i sposobnosti da ih mijenja, škrob se koristi u raznim prehrambenim industrijama (slastičarstvo, pekarstvo, kobasičarstvo i dr.), u kulinarstvu, za proizvodnju škrobnih proizvoda, u neprehrambenim industrijama (parfumerijska, tekstil itd.).

Kalorični sadržaj škroba na 100 g je 350 kcal. U biljnim stanicama škrob se nalazi u obliku gustih struktura koje se nazivaju škrobna zrnca. Škrobna zrna različitih biljaka karakteriziraju određeni oblik, struktura i veličina. Na temelju ovih karakteristika može se odrediti vrsta škroba. Škrob se može dobiti korištenjem različitih biljnih materijala. Međutim, proizvodna tehnologija je malo drugačija. U ovom članku ćemo opisati tehnologiju za proizvodnju škroba iz krumpira i kukuruza.

Proizvodnja krumpirovog škroba

Krumpir se pere kako bi se uklonila prljavština i strane inkluzije u perilici krumpira, a zatim se služi za sjeckanje. Što se više drobi, to će biti potpunije oslobađanje škroba iz stanica, ali je važno da se ne oštete sama zrnca škroba. Prvo se krumpir dva puta zgnječi na brzim ribalicama za krumpir. Načelo njihovog rada je brušenje gomolja između radnih površina formiranih pilama s finim zubima postavljenim na rotirajući bubanj. Na prvim rešetkama za mljevenje datoteke strše iznad površine bubnja za 1,5...1,7 mm, na drugim rešetkama za mljevenje - ne više od 1 mm. Tijekom drugog mljevenja ekstrahira se dodatnih 3...5% škroba. Kvaliteta sjeckanja također ovisi o stanju krumpira (svježi krumpir bolje se usitnjava od smrznutog ili mlitavog).

Nakon usitnjavanja gomolja, čime se osigurava otvaranje većine stanica, dobiva se smjesa koja se sastoji od škroba, gotovo potpuno uništenih staničnih membrana, određene količine nerazorenih stanica i soka krumpira. Ova smjesa se zove kaša od krumpira.Škrob koji je ostao u nerazbijenim stanicama gubi se kao nusproizvod proizvodnje - pulpa krumpira. Taj se škrob obično naziva vezanim, a onaj izoliranim iz gomolja krumpira slobodnim. Ocjenjuje se stupanj mljevenja krumpira omjer smanjenja, koji karakterizira potpunost uništenja stanica i količinu ekstrakcije škroba. Određuje se omjerom slobodnog škroba u kaši i ukupnog sadržaja škroba u krumpiru. Tijekom normalnog rada ne smije biti manji od 90%. Za poboljšanje kvalitete škroba, njegovu bjelinu i sprječavanje razvoja mikroorganizama u krumpirovu kašu dodaje se sumporni dioksid ili sumporna kiselina.

Dušične tvari u soku uključuju tirozin, koji se oksidira pod djelovanjem enzima tirozinaze i stvara obojene spojeve koje zrnca škroba mogu apsorbirati i smanjiti bjelinu gotovog proizvoda. Stoga se sok od kaše odvaja odmah nakon mljevenja. Hidrocikloni se koriste za odvajanje pijeska od škrobne suspenzije i odvajanje pulpe od soka krumpira. Načelo njihovog rada temelji se na centrifugalnoj sili koja nastaje tijekom rotacije. Kao rezultat obrade dobiva se škrobna suspenzija koncentracije 37...40%. Zovu je sirovi krumpirov škrob.

Za sušenje škroba najčešće se koriste kontinuirane pneumatske sušare. različiti dizajni. Njihov rad temelji se na principu sušenja rastresitog škroba u pokretnoj struji vrućeg zraka. Prinos gotovog škroba ovisi o njegovom sadržaju u prerađenom krumpiru te o gubitku škroba s nusproduktima i otpadnim vodama. U tom smislu, sadržaj škroba u krumpiru koji se isporučuje za preradu standardiziran je standardom i trebao bi biti najmanje 13...15%, ovisno o zoni uzgoja.

Pri proizvodnji škroba proizvodi se u dva oblika: suhi i sirovi krumpirov škrob. Količina sirovog krumpirovog škroba određuje se prema OST 10-103-88. Postoje sirovi škrob razreda A i razreda B s sadržajem vlage od 38 odnosno 50%. Ovisno o kakvoći (boji, prisutnosti inkluzija, stranog mirisa), sirovi škrob se dijeli u tri razreda - prvi, drugi i treći. Sirovi škrob je lako pokvarljiv proizvod i ne može se skladištiti dulje vrijeme; za konzerviranje se može koristiti 0,05% koncentracije sumpornog dioksida.

Suhi škrob pakira se u vrećice i mala pakiranja. Krumpirov škrob pakira se u dvostruke platnene ili papirnate vreće, kao i vreće s polietilenskim oblogama težine ne veće od 50 kg. Što se tiče kvalitete, škrob, u skladu sa zahtjevima GOST 7699-78 "Krumpirov škrob", podijeljen je u sljedeće razrede: "Ekstra", najviši, prvi i drugi. Sadržaj vlage u škrobu treba biti 17...20%, sadržaj pepela 0,3...1,0%, kiselost 6...20° ovisno o sorti. Sadržaj sumpornog dioksida nije veći od 0,005%. Važan pokazatelj čistoće i bjeline škroba je broj mrlja po 1 kvadratnom dm gledano golim okom. Za "Extra" - 80, za najviše - 280, za prvo - 700, za drugo nije standardizirano. Škrob drugog razreda namijenjen je samo za tehničke svrhe i industrijsku preradu. Zajamčeni rok trajanja škroba je 2 godine od datuma proizvodnje pri relativnoj vlažnosti zraka 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. Na grubo Odvaja se klica, a kad je istanjena, odvajaju se vlakna i škrob. Otpadna voda mlina čisti se od glutena i pere više puta u hidrociklonima kako bi se uklonili posljednji tragovi proteina i dobio visokokvalitetni škrob.

ČIŠĆENJE.Sirovina za mokro mljevenje je ovršeni kukuruz. Zrno se pregledava i uklanjaju se klipovi, slama, prašina i strani materijali. Obično se čišćenje vrši dva puta prije mljevenja. Nakon drugog čišćenja kukuruz se dijeli na masene dijelove i stavlja u spremnike. Iz bunkera se hidraulički dovodi u bačve za zaključavanje.

UPITI.Pravilno natapanje je nužan uvjet visok prinos i kvalitetan škrob. Natapanje se provodi kontinuiranim protustrujnim postupkom. Oljušteni kukuruz se utovaruje u bateriju velikih spremnika za zaključavanje (tankova), gdje bubri u vrućoj vodi oko pedeset sati. Zapravo, namakanje je kontrolirana fermentacija, a dodavanje 1000-2000 ppm sumpornog dioksida u natopljenu vodu pomaže u kontroli ove fermentacije. Namakanje u prisutnosti sumpornog dioksida usmjerava fermentaciju ubrzavajući rast korisnih mikroorganizama, po mogućnosti laktobacila, dok inhibira štetne bakterije, plijesni, gljivice i kvasce. Topljive tvari se ekstrahiraju, a zrna omekšaju. Zrna se više nego udvostruče u volumenu, a njihov sadržaj vlage raste s približno 15% na 45%.

Shema namakanja zrna u postrojenju kapaciteta 150 tona kukuruza na dan


ISPARAVANJE VODE SAPUNICE. Strma voda se odvodi iz zrna i kondenzira u višestupanjskom postrojenju za isparavanje. Većina organskih kiselina nastalih tijekom fermentacije su hlapljive i isparavaju zajedno s vodom. Posljedično, kondenzat iz prvog stupnja postrojenja za isparavanje mora se neutralizirati nakon povrata topline zagrijavanjem vode dostavljene za natapanje. Osiromašena strma voda, koja sadrži 6-7% suhe tvari, kontinuirano se povlači za naknadno koncentriranje. Strma voda se kondenzira u samosterilni proizvod - hranjivu tvar za mikrobiološku industriju, ili se koncentrira na približno 48% krutine te miješa i suši s vlaknima.

PROIZVODNJA SO2.Sumporna kiselina koristi se za namakanje i omekšavanje zrna kukuruza i kontrolu mikrobiološke aktivnosti tijekom procesa. Sumporni dioksid nastaje spaljivanjem sumpora i apsorpcijom nastalog plina vodom. Apsorpcija se događa u apsorpcijskim kolonama gdje se plin raspršuje vodom. Sumporna kiselina skuplja se u međuspremnike. Sumporni dioksid također se može skladištiti u čeličnim bocama pod tlakom.

ODVAJANJE ŽARA . Omekšana zrna se uništavaju u abrazivnim mlinovima kako bi se uklonila ljuska i uništile veze između klice i endosperma. Dodana je voda kako bi se podržao proces mokrog mljevenja. Dobro natapanje osigurava slobodno odvajanje netaknute klice od zrna tijekom procesa mekog mljevenja bez oslobađanja ulja. Ulje čini polovicu težine embrija u ovoj fazi, a embrij se lako odvaja centrifugalnom silom. Lagani embriji odvajaju se od glavne suspenzije pomoću hidrociklona dizajniranih za odvajanje primarnog embrija. Za potpunu separaciju, tok proizvoda s preostalom klicom podvrgava se ponovnom mljevenju, nakon čega slijedi separacija na hidrociklonima, čime se učinkovito uklanja zaostala - sekundarna - klica. Klice se više puta ispiru u protustruji na trostupanjskom situ kako bi se uklonio škrob. U posljednjoj fazi dodaje se čista voda.

Odvajanje klica u postrojenju kapaciteta 150 tona kukuruza dnevno