Ścieki z produkcji skrobi. Urządzenie do zbierania skrobi i oczyszczania ścieków z wsadowych obieraczek do ziemniaków. Ścieki z przedsiębiorstw przemysłu skrobiowego i syropowego

Ścieki przedsiębiorstwa przemysłu skrobiowego i syropowego

Przedsiębiorstwa przemysłu skrobiowo-syropowego obejmują fabryki i warsztaty kombinowanego przerobu ziemniaków na skrobię i alkohol, fabryki skrobi ziemniaczanej, syropu kukurydzianego i skrobi kukurydzianej, fabryki przerobu ziemniaków na skrobię suchą i kukurydzy na skrobię suchą.

W wyniku tego powstają ścieki w przedsiębiorstwach przemysłu skrobiowego i syropowego procesy technologiczne obróbka surowców z przenośnika hydraulicznego, mycie surowców i urządzeń, urządzeń chłodniczych, pomp próżniowych, dmuchaw, lodówek, skraplaczy barometrycznych itp.

Średnioroczna ilość ścieków z warsztatów łącznego przerobu ziemniaków na skrobię i alkohol przy użyciu surowców mieszanych (ziemniaki i zboże) na 1 tonę skrobi suchej przy zastosowaniu wodociągu bezpośredniego przepływu wynosi 137,7 m3, w tym 137,0 m3 na produkcję i 0,7 m3 dla gospodarki - gospodarstwa domowego, a przy pracy na surowcach ziemniaczanych koszty wynoszą 200; 199,3; Odpowiednio 0,7 m3. Współczynnik nierównomierności przepływu ścieków latem i zimą wynosi jeden.

W zakładach produkujących melasę kukurydzianą posiadających instalację ponownego wykorzystania wody średnioroczna ilość ścieków na 1 tonę melasy wynosi 34,06 l3, z czego 4,52 m3 to przemysłowe, 0,24 m3 to bytowe, a 29,3 m3 to warunkowo czyste. Współczynnik nierównomierności przepływu ścieków latem i zimą wynosi jeden.

W zakładach skrobi kukurydzianej produkujących skrobię z systemami bezpośredniego zaopatrzenia w wodę na 1 tonę skrobi, średnioroczna ilość ścieków wynosi 15,0 l3, z czego 3,0 m3 to przemysłowe, 1,5 m3 to gospodarstwa domowe, 10,5 m3 to warunkowo czyste natomiast przy produkcji glukozy z ponownym wykorzystaniem wody w przeliczeniu na 1 tonę glukozy zużycie ścieków wynosi 262,2 l3, w tym 5,8 m3 przemysłowe, 0,4 l3 bytowe i 256,0 m3 warunkowo czyste. Współczynnik nierównomierności przepływu ścieków latem i zimą wynosi jeden.

Przy przetwarzaniu surowców ziemniaczanych powstają wody przemywające przenośniki, a przy przetwarzaniu pszenicy, kukurydzy, ryżu – ścieki z wstępnej obróbki ziarna, czyli wody moczącej lub pęczniejącej w wyniku chemicznej obróbki kukurydzy kwasem siarkowym, a ryżu kwasem siarkowym. soda kaustyczna.

Ścieki z przedsiębiorstw przemysłu skrobiowego i syropowego można podzielić na cztery kategorie: transporterio-mycie, sok, mycie i tłoczenie.

Wody płuczące przenośniki powstają podczas hydrotransportu i mycia ziemniaków. Ich ilość zależy od stopnia zabrudzenia ziemniaków, rodzaju pralek i wynosi 1300-1400% masy przetworzonych ziemniaków. W stosunku do całkowitego przepływu zakładu wody te stanowią 55%.

Zanieczyszczenia w wodach przenośnikowych i płuczących fabryk skrobi ziemniaczanej to gleba wypłukana z bulw, małych ziemniaków, wierzchołków, kiełków ziemniaków i słomy. Ilość zanieczyszczeń wynosi 5-20% masy ziemniaka. Podczas mycia zdrowych ziemniaków ich sucha masa nie jest wypłukiwana i prawie nie jest tracona, ale oddaje substancje zawieszone i rozpuszczalne, natomiast ziemniaki zgniłe i zamrożone oddają część suchej masy.

Na początku sezonu przerobu surowca skrobiownie przetwarzają przede wszystkim ziemniaki nienadające się do długotrwałego przechowywania: zatkane, mokre, zamrożone, uszkodzone przez zgniliznę. Zimą przetwarza się zazwyczaj ziemniaki najlepszej jakości, a wiosną przetwarza się kiełki dotknięte zgnilizną. Powoduje to znaczne zanieczyszczenie ścieków w okresie jesienno-zimowym okresy wiosenne praca przedsiębiorstw zajmujących się przetwórstwem ziemniaków.

Ilość ścieków z mycia taśmociągowego waha się od 6 do 8 m3 na 1 tonę ziemniaków i maleje do 5 w przypadku ponownego wykorzystania na przenośniku hydraulicznym.

Ilość zanieczyszczeń wód przenośnikowych i myjących, mg/l:

Ziemia (zawiesiny nieorganiczne) - 750
Organiczne - 230
Nieorganiczny rozpuszczalny - 200
Organicznie rozpuszczalny - 190
Substancje azotowe - 150
BZT5 - 152

Skład wód myjących przenośniki w poszczególnych sezonach eksploatacji jest niestabilny i charakteryzuje się dużymi wahaniami (tab. 26).

Tabela 26. Skład ścieków, mg/l, zakład skrobi ziemniaczanej Szack (Białoruś)

Wody do mycia przenośników mają żółtobrązową barwę i ziemisto-ziemniaczany zapach; pH = 6,5; zawiesiny – 950–30600 mg/l jesienią i 600–4700 wiosną; BZT5 - 100-500 mg/l jesienią i wiosną, utlenianie dwuchromianów 500-2000 mg/l jesienią i 300-1300 mg/l wiosną.

Wody z mycia przenośników i popłuczyn w ogólnym kompleksie ściekowym zakładów skrobi ziemniaczanej są rozrzedzające, gdyż zawierają mniejsze stężenia zanieczyszczeń w porównaniu do wód wyciskanych do soków.

Wody sokowe to upłynniony sok komórkowy z ziemniaków. Powstają poprzez wyodrębnienie skrobi w wirówkach sedymentacyjnych i przemycie jej w hydrocyklonach lub zbiornikach myjących. Ilość wody sokowej wynosi 7-12 m3 na 1 tonę przetworów ziemniaczanych i zależy od wydajności zakładu.

Zanieczyszczenie składa się z duże ilości organiczne substancje rozpuszczalne i nierozpuszczalne zdolne do gnicia i fermentacji, a także niewielka ilość nieorganicznych soli potasowych i kwasu fosforowego. Cechą charakterystyczną tych ścieków jest fermentacja. Podczas procesu fermentacji powstają kwasy mlekowy i masłowy oraz wydziela się nieprzyjemny zapach. Proces fermentacji kończy się gniciem z intensywnym wydzielaniem siarkowodoru.

W zależności od warunków działania przedsiębiorstwa stężenie wody sokowej waha się od 0,6-1,0% -

Skład suchej masy wody sokowej obejmuje do 15% minerałów, 35-40% związków azotowych i białkowych, około 10% skrobi, 20-25% rozpuszczalnych cukrów, 3% tłuszczu i do 15% innych substancji.

Przez skład chemiczny woda sokowa jest nawozem organicznym, zawierającym głównie azot i potas. Pod względem zawartości podstawowych składników odżywczych (azot, potas, fosfor) 1000 m3 wody sokowej odpowiada mieszaninie 15 kwintali siarczanu amonu, 5 kwintali superfosfatu i 12 kwintali 40% soli potasowej. Oprócz substancji rozpuszczalnych woda sokowa zawiera nie więcej niż 0,015% miąższu i skrobi.

Wody płuczące powstają podczas procesu mycia skrobi. Ich ilość jest niewielka, 1-3 m3 na 1 tonę przetworzonych ziemniaków. Zawartość zanieczyszczeń w wodach płuczących jest niewielka, gdyż główna ich część opuszcza wodę sokową. Zanieczyszczenia obejmują rozpuszczalne substancje ziemniaczane oraz stosunkowo niewielkie ilości drobnych cząstek miąższu i skrobi.

Woda prasowana powstaje w wyniku tłoczenia miazgi poprzez jej przemywanie. Ilość ścieków z prasy wynosi 0,4-0,6 m3 na 1 tonę ziemniaków. Skład zanieczyszczeń w tych ściekach jest podobny do składu zanieczyszczeń w wodach sokowych.

Kształtowanie się całkowitego przepływu przedsiębiorstwa, charakter i stopień zanieczyszczeń zależą od poszczególnych procesów technologicznych, źródeł wytwarzania ścieków i ich zanieczyszczeń. Przykładowo ilość ścieków z przetwórstwa ziemniaków zależy głównie od technologii obierania. Po oczyszczeniu sodą kaustyczną ścieki mają pH = 10-11.

W przypadku metody parowej lub ściernej liczba ta jest znacznie niższa.

Jednostkowe zużycie ścieków na jednostkę prognozowanej produkcji dla zakładów produkujących surowce mieszane (ziemniaki, zboża) wynosi 140 m3, a dla zakładów ziemniaczanych 200 m3 na 1 tonę suchej skrobi.

Przy produkcji skrobi ziemniaczanej ścieki zawierają zawiesinę w ilości 1500-5000 mg/l, średnią mineralizację 1800-3500 mg/l, skład wodorowęglanowo-siarczanowy, odczyn kwasowy, pH = 4,2-4,8. Średnia zawartość azotu wynosi 120 mg/l, potasu – 300, fosforu – 15, wapnia – 80 mg/l. Skład ścieków jest zmienny, o dużej amplitudzie wahań.

Całkowity zrzut przedsiębiorstw przetwarzających ziemniaki na skrobię charakteryzuje się następującą ilością zanieczyszczeń: zawiesiny 2500-18000 mg/l, BZTb - 1100-1500 mg/l. Jednocześnie skład substancji zawieszonych, mg/l, wynosi: całkowita ilość 2824, w tym organiczne - 1454, azot ogólny - 265, fosfor - 93, potas - 486.

Ścieki z fabryk krochmalu zawierają dużą ilość zanieczyszczeń organicznych, które można oczyścić biologicznie (biochemicznie). Ich stężenie węglowodanów i białek jest wyższe niż w ściekach bytowych. Są lekko przezroczyste, świeże mają odczyn lekko zasadowy, a w rzadkich przypadkach kwaśny. Spadek pH można przypisać rozwojowi fermentacji kwasu mlekowego i masłowego w ściekach. Rozkładowi białek towarzyszy wydzielanie siarkowodoru.

Ścieki z produkcji skrobi z kukurydzy, pszenicy i ryżu różnią się od ścieków z produkcji skrobi ziemniaczanej wyższą zawartością soli sodowych i substancji organicznych, mniej kwaśnym odczynem ośrodka oraz zmiennym składem.

Przy produkcji skrobi z wykorzystaniem kukurydzy jako surowca powstają ścieki w ilości 24-28 m3 na 1 tonę skrobi. Do tej ilości nie zaliczają się ścieki z podczyszczania zboża, tj. przed namoczeniem i pęcznieniem, gdy są przetwarzane w wyparkach, a następnie wykorzystywane jako pasza dla zwierząt gospodarskich lub jako surowiec do produkcji penicyliny.

Oprócz skrobi rafinowane mleko skrobiowe zawiera pewną ilość bardzo drobnej pulpy, skoagulowanych białek i pozostałości soku komórkowego ziemniaka. Woda sokowa stojąca na powietrzu szybko zmienia kolor na różowy, a następnie ciemnieje, przez co kolor skrobi ulega pogorszeniu. Długotrwały kontakt skrobi z wodą sokową zmniejsza jej właściwości galaretowate. Dlatego też stare urządzenia do izolacji skrobi metodą długotrwałego osadzania (osadniki) są obecnie powszechnie zastępowane przez różnego rodzaju wirówki strącające.

Aby uzyskać skrobię wysokiej jakości (czystość 99,4-99,6%), należy usunąć prawie wszystkie zanieczyszczenia, z których skrobia jest myta.

Oczyszczacze. Niektóre fabryki używają specjalnie wyposażonych wirówek zwanych oczyszczaczami do oddzielania i mycia skrobi. Oczyszczacz (rys. 1) - oczyszczacz - to wirówka z pionowym wałem 1, bębnem 2 i obudową 3. Bęben ma średnicę 1,2 m, wysokość 0,8 m i prędkość obrotową 400-5000 obr./min. Mleko skrobiowe przepływa przez nieruchomy lejek 4 na obracające się koło turbiny 5, które nadaje mleku prędkość obwodową równą prędkości obrotowej bębna. Tutaj pod wpływem siły odśrodkowej mleko jest rozprowadzane wzdłuż pionowej tworzącej bębna i dzieli się na trzy warstwy: najpierw na ściance osadzają się ciężkie zanieczyszczenia, następnie czysta skrobia, następnie warstwa skrobi błotnej i na koniec myje się wodę, tworząc pusty cylinder. Oddzielanie następuje przez około minutę, po czym zostaje wprawiony w ruch nóż 6, który zdaje się odcinać warstwę wody sokowej. Woda traci prędkość i przepływa przez dolny otwór 7. Po usunięciu wody nóż powoli dosuwa się do warstwy błota i ostrożnie ją odcina. Warstwa ta jest również usuwana przez dolny otwór zeitrifuge.

Czystą skrobię rozcieńcza się wodą dostarczaną pionową rurą. W tym momencie nóż jest wycofywany, uchwyt noża i mieszadło doprowadzone drugą stroną do warstwy skrobi, a skrobia jest zawieszana za pomocą mieszadła 8 przy zmniejszonej prędkości bębna. Następnie mieszalnik powraca do swojego pierwotnego położenia i skrobia ponownie wytrąca się. Ponownie usuwa się wodę myjącą i warstwę błota, a skrobię rozcieńcza się czystą wodą. Czyste mleko skrobiowe usuwa się z bębna wirówki poprzez włożenie rurki 9 do warstwy mleka, skierowanej w stronę przeciwną do obrotu bębna. Zawsze pozostaje cienka warstwa osadu w pobliżu ściany bębna (3-4 mm), w której koncentruje się większość piasku, który jest okresowo usuwany.

Oczyszczacz zapewnia dobrej jakości skrobię. Wady maszyny obejmują częstotliwość cyklu pracy i trudność konserwacji.

Ryż. 1. Oczyszczalnik.

Hydrocyklon. Najbardziej zaawansowanym sprzętem do oddzielania i płukania zawiesin skrobiowych, stosowanym zarówno w ZSRR, jak i za granicą, są hydrocyklony. Mleko skrobiowe dostaje się do hydrocyklonu (rys. 2) rurką / stycznie pod ciśnieniem, w wyniku czego ruch translacyjny zamienia się w obrotowy, a ciężkie cząstki są wyrzucane siłą odśrodkową na wewnętrzną powierzchnię stożka, po którym się ślizgają w strumieniu (odpady gęste lub frakcja ciężka) do otworu spustowego 2. Frakcja lekka produktu (zrzut cieczy) jest wypierana przez frakcję skondensowaną i unosi się w wirze do urządzenia spustowego 3, przez który jest odprowadzana z hydrocyklonu .

W celu zwiększenia siły odśrodkowej, a co za tym idzie lepszego oddzielenia skrobi od drobnej pulpy, w produkcji skrobi ziemniaczanej stosuje się małe hydrocyklony (mikrocyklony) o średnicy wewnętrznej części cylindrycznej wynoszącej 20 mm.

W celu zwiększenia wydajności hydrocyklonów podczas oddzielania skrobi stosuje się zwykle baterie (pakiety), składające się z dużej liczby równolegle ułożonych elementów cylindryczno-stożkowych (mikrocyklonów). Takie baterie (multicyklony) to cylindry podzielone na trzy części dwoma poprzecznymi dyskami. W tarczach znajdują się otwory, pomiędzy które umieszczane są mikrocyklony. Zawiesina skrobi pompowana jest do komory środkowej za pomocą pompy i za pomocą stycznie rozmieszczonych dysz rozprowadzana jest pomiędzy elementami hydrocyklonu. W drugiej komorze gromadzone są ścieki skondensowane, w trzeciej oczyszczone ścieki płynne. Druga i trzecia komora multicyklonu wyposażone są w rury wylotowe, którymi produkty transportowane są do kolejnej operacji technologicznej.

Aby całkowicie wymyć skrobię z substancji rozpuszczalnych i prawie całkowicie usunąć miazgę, zawiesinę skrobi poddaje się zwykle obróbce na multicyklonach sekwencyjnie w trzech etapach. Dzięki tej obróbce zawiesina skrobi o stężeniu 7% z kolekcji produktu źródłowego jest podawana przez filtry do pierwszego stopnia głównego łańcucha hydrocyklonów. Skroplony produkt rozcieńcza się odpadami ciekłymi z etapu III i pompuje do etapu II. Po II etapie zagęszczone odpady rozcieńcza się czystą wodą i pompuje do III etapu, z którego w zbiorniczku skrobi surowej odbierany jest gęsty produkt skrobiowy o stężeniu 36-40%.

Ryż. 2. Hydrocyklon.

Odpady płynne z etapów I i II trafiają do zbiornika zbiorczego, skąd kierowane są do specjalnych urządzeń do oddzielania drobnych ziaren skrobi (wirówki strącające, specjalne hydrocyklony itp.).

Ze względu na różnorodność swoich właściwości i możliwość ich zmiany, skrobia jest wykorzystywana w różny sposób produkcja jedzenia(cukiernicze, piekarnicze, wędliniarskie itp.), w gotowaniu, do produkcji wyrobów skrobiowych, w przemyśle niespożywczym (perfumarskim, tekstylnym itp.).

Kaloryczność 100 g skrobi wynosi 350 kcal. W komórkach roślinnych skrobia występuje w postaci gęstych struktur zwanych ziarnami skrobi. Ziarna skrobi różnych roślin charakteryzują się określonym kształtem, strukturą i wielkością. Na podstawie tych cech można określić rodzaj skrobi. Skrobię można wytwarzać przy użyciu różnych materiałów roślinnych. Jednak technologia produkcji jest nieco inna. W tym artykule opiszemy technologię produkcji skrobi z ziemniaków i kukurydzy.

Produkcja skrobi ziemniaczanej

Ziemniaki myje się w myjce do ziemniaków z brudu i wtrąceń obcych, a następnie podaje do siekania. Im bardziej zostanie rozdrobniony, tym pełniejsze będzie uwolnienie skrobi z komórek, ale ważne jest, aby nie uszkodzić samych ziaren skrobi. Najpierw ziemniaki są dwukrotnie miażdżone na szybkich tarkach do ziemniaków. Zasada ich działania polega na rozcieraniu bulw pomiędzy powierzchniami roboczymi utworzonymi przez piły z drobnymi zębami osadzonymi na obracającym się bębnie. Na pierwszych tarkach mielących pilniki wystają ponad powierzchnię bębna o 1,5...1,7 mm, na drugich tarkach mielących - nie więcej niż 1 mm. Podczas drugiego mielenia ekstrahuje się dodatkowe 3...5% skrobi. Jakość siekania zależy również od stanu ziemniaków ( świeże ziemniaki rozdrabnia się lepiej niż zamrożone lub wiotkie).

Po rozdrobnieniu bulw, zapewniając otwarcie większości komórek, otrzymuje się mieszaninę składającą się ze skrobi, prawie całkowicie zniszczonych błon komórkowych, pewnej ilości niezniszczonych komórek i soku ziemniaczanego. Ta mieszanina nazywa się owsianka ziemniaczana. Skrobia pozostająca w nieprzerwanych komórkach jest tracona jako produkt uboczny produkcji - pulpa ziemniaczana. Skrobię tę zwykle nazywa się związaną, a wyizolowaną z bulw ziemniaka wolną. Ocenia się stopień rozdrobnienia ziemniaków współczynnik redukcji, który charakteryzuje zupełność zniszczenia komórek i wielkość ekstrakcji skrobi. Określa się ją na podstawie stosunku wolnej skrobi w kaszce do całkowitej zawartości skrobi w ziemniakach. Podczas normalnej pracy nie powinna być mniejsza niż 90%. Aby poprawić jakość skrobi, jej białość i zapobiec rozwojowi mikroorganizmów, do owsianki ziemniaczanej dodaje się dwutlenek siarki lub kwas siarkawy.

Substancje azotowe zawarte w soku obejmują tyrozynę, która pod wpływem enzymu tyrozynazy utlenia się, tworząc barwne związki, które mogą być wchłaniane przez ziarna skrobi i zmniejszać białość produkt końcowy. Dlatego sok oddziela się od owsianki natychmiast po zmieleniu. Hydrocyklony służą do oddzielania piasku od zawiesiny skrobi i oddzielania miąższu od soku ziemniaczanego. Zasada ich działania opiera się na sile odśrodkowej powstającej podczas obrotu. W wyniku obróbki otrzymuje się zawiesinę skrobi o stężeniu 37...40%. Dzwonią do niej surowa skrobia ziemniaczana.

Do suszenia skrobi najczęściej stosuje się pracujące w sposób ciągły suszarki pneumatyczne różnej konstrukcji. Ich praca opiera się na zasadzie suszenia rozluźnionej skrobi w poruszającym się strumieniu gorącego powietrza. Wydajność gotowej skrobi zależy od jej zawartości w przetworzonych ziemniakach oraz od strat skrobi z produktami ubocznymi i ściekami. Pod tym względem zawartość skrobi w ziemniakach dostarczanych do przetwórstwa jest ujednolicona normą i powinna wynosić co najmniej 13...15% w zależności od strefy uprawy.

Przy produkcji skrobi produkuje się ją w dwóch postaciach: suchej i surowej skrobi ziemniaczanej. Ilość surowej skrobi ziemniaczanej określa się zgodnie z OST 10-103-88. Wyróżnia się skrobię surową klasy A i klasy B o zawartości wilgoci odpowiednio 38 i 50%. W zależności od jakości (kolor, obecność wtrąceń, obcy zapach) surową skrobię dzieli się na trzy klasy - pierwszą, drugą i trzecią. Skrobia surowa jest produktem łatwo psującym się i nie może być długo przechowywana, do konserwacji można zastosować dwutlenek siarki o stężeniu 0,05%.

Skrobia sucha pakowana jest w worki i małe opakowania. Skrobia ziemniaczana pakowana jest w podwójne worki tekstylne lub papierowe, a także worki z wkładką polietylenową o masie nie większej niż 50 kg. Pod względem jakości skrobia, zgodnie z wymogami GOST 7699-78 „Skrobia ziemniaczana” dzieli się na następujące klasy: „Ekstra”, najwyższa, pierwsza i druga. Wilgotność skrobi powinna wynosić 17...20%, zawartość popiołu 0,3...1,0%, kwasowość 6...20° w zależności od odmiany. Zawartość dwutlenku siarki nie przekracza 0,005%. Ważnym wskaźnikiem charakteryzującym czystość i białość skrobi jest liczba plamek na 1 dm2 oglądana gołym okiem. Dla „Extra” - 80, dla najwyższego - 280, dla pierwszego - 700, dla drugiego nie jest to znormalizowane. Skrobia drugiego stopnia przeznaczona jest wyłącznie do celów technicznych i przetwórstwa przemysłowego. Okres gwarancji przechowywanie skrobi przez 2 lata od daty produkcji przy wilgotności względnej powietrza nie większej niż 75%.

Produkcja skrobia kukurydziana

Ogólnie proces przetwarzania kukurydzy można opisać następująco: kukurydza łuskana jest zmiękczana w gorącej wodzie zawierającej siarkę. Przy grubym mieleniu oddziela się zarodki, a przy drobnym mieleniu oddziela się włókno i skrobię. Ścieki z młyna są oczyszczane z glutenu i wielokrotnie przemywane w hydrocyklonach w celu usunięcia ostatnich śladów białka i uzyskania wysokiej jakości skrobi.

CZYSZCZENIE.Surowcem do mielenia na mokro jest młócona kukurydza. Ziarno jest sprawdzane, a kolby, słoma, kurz i ciała obce są usuwane. Zwykle czyszczenie odbywa się dwukrotnie przed szlifowaniem. Po drugim czyszczeniu kukurydzę dzieli się na porcje wagowe i umieszcza w pojemnikach. Z bunkrów jest on hydraulicznie podawany do kadzi śluzowych.

MOCZYĆ.Prawidłowe namoczenie jest warunek konieczny wysoka wydajność i dobrej jakości skrobia. Namaczanie odbywa się w ciągłym procesie przeciwprądowym. Kukurydza łuskana ładowana jest do baterii dużych zamykanych pojemników (zbiorników), gdzie pęcznieje w gorącej wodzie przez około pięćdziesiąt godzin. W rzeczywistości namaczanie jest kontrolowaną fermentacją i dodanie 1000-2000 ppm dwutlenku siarki do stromej wody pomaga kontrolować tę fermentację. Moczenie w obecności dwutlenku siarki kieruje fermentacją przyspieszając rozwój pożytecznych mikroorganizmów, najlepiej pałeczek kwasu mlekowego, hamując jednocześnie działanie szkodliwych bakterii, pleśni, grzybów i drożdży. Ekstrahuje się substancje rozpuszczalne, a ziarna zmiękczają. Ziarna mają ponad dwukrotnie większą objętość, a ich wilgotność wzrasta z około 15% do 45%.

Schemat moczenia ziarna w zakładzie o wydajności 150 ton kukurydzy na dobę

PAROWANIE WODY MYDŁOWEJ. Stroma woda jest odprowadzana z ziarna i skraplana w wielostopniowej wyparce. Większość kwasów organicznych powstających podczas fermentacji jest lotna i odparowuje wraz z wodą. W związku z tym kondensat z pierwszego stopnia instalacji odparowującej musi zostać zneutralizowany po odzyskaniu ciepła poprzez podgrzanie wody dostarczonej do namaczania. Zubożona woda stroma, zawierająca 6-7% suchej masy, jest w sposób ciągły pobierana do późniejszego zatężania. Stroma woda jest skraplana w produkt samosterylny – pożywkę dla przemysłu mikrobiologicznego, lub zagęszczana do około 48% substancji stałych, a następnie mieszana i suszona z włóknem.

PRODUKCJA SO2.Kwas siarkowy służy do namaczania i zmiękczania ziarna kukurydzy oraz kontroli aktywności mikrobiologicznej w trakcie procesu. Dwutlenek siarki powstaje w wyniku spalania siarki i absorpcji powstałego gazu wodą. Absorpcja zachodzi w kolumnach absorpcyjnych, w których gaz jest spryskiwany wodą. Kwas siarkowy gromadzony jest w pojemnikach pośrednich. Można również przechowywać dwutlenek siarki cylindry stalowe pod presją.

ODDZIELENIE ŻARU . Zmiękczone ziarna są niszczone w młynach ściernych w celu usunięcia łupiny i zniszczenia wiązań między zarodkiem a bielmem. W celu wspomagania procesu mielenia na mokro dodaje się wodę. Dobre namoczenie zapewnia swobodne oddzielenie nienaruszonych zarodków od ziaren podczas procesu miękkiego mielenia, bez uwalniania oleju. Na tym etapie olej stanowi połowę masy zarodka, a zarodek można łatwo oddzielić dzięki sile odśrodkowej. Lekkie zarodki oddziela się od zawiesiny głównej za pomocą hydrocyklonów przeznaczonych do oddzielania zarodka pierwotnego. W celu całkowitego oddzielenia strumień produktu wraz z pozostałym zarodkiem poddawany jest ponownemu rozdrobnieniu, a następnie separacji na hydrocyklonach, co skutecznie usuwa zarodek resztkowy – wtórny. Zarodki przemywa się wielokrotnie w przeciwprądzie na trójstopniowym sicie w celu usunięcia skrobi. Na ostatnim etapie dodawana jest czysta woda.

Separacja zarodków w zakładzie o wydajności 150 ton kukurydzy na dobę

Obszar zastosowań:

Głęboka obróbka ziarna
Produkcja bioetanolu
Gorzelnie
Produkcja skrobi, w tym skrobi modyfikowanej
Produkcja syropów, melasy
Przetwórstwo glutenu i pentozanów
Pozyskanie organicznych półproduktów do dalszego przetworzenia

Podczas głębokiego przetwarzania ziarna powstają ścieki przemysłowe o dużej zawartości substancji organicznych, które należy utylizować. Oczyszczanie ścieków po głębokiej obróbce ziarna odbywa się za pomocą obiekty oczyszczania biologicznego opiera się głównie na użytkowaniu reaktor beztlenowy.

Firma EnviroChemie jako jeden z pierwszych opracował i z sukcesem wdrożył dla przedsiębiorstw branży skrobiowej. Ważne jest, aby pamiętać, biologiczne oczyszczalnie ścieków musi uwzględniać nie tylko skład i ilość dopływających ścieków, ale także specyfikę samej produkcji. Dzięki temu zakłady lecznicze staną się bardziej wydajne i niezawodne, a także zapewnią wymaganą jakość leczenia.

Jednym z przykładów może być oczyszczalnie beztlenowe dla przedsiębiorstwa produkcyjnego skrobia modyfikowana we wschodnich Niemczech.

Firma EnviroChemie wykonała projekt technologii, dostarczyła, zainstalowała i z sukcesem uruchomiła oczyszczalnie biologiczne. Jednym z głównych wymagań przedsiębiorstwa było maksymalne wykształcenie biogaz i jego zastosowanie w instalacji do wytwarzania energii cieplnej i elektrycznej. Jakość oczyszczania musi spełniać wymagania dotyczące odprowadzania ścieków do lokalnej sieci kanalizacyjnej.

Zakłady oczyszczania beztlenowego zapewniają następujące etapy oczyszczania:

Wstępne czyszczenie mechaniczne
Etap zakwaszenia biologicznego
Leczenie beztlenowe za pomocą 2 reaktory metanowe Biomar ASBx

Na szczególną uwagę zasługuje specyfika przetwarzania ścieków w przedsiębiorstwach, w których występuje produkcja skrobi modyfikowanej. Ścieki charakteryzują się nie tylko dużą zawartością substancji organicznych (do 15 000 mg/l ChZT), ale także znaczną zawartością soli. Dlatego dostawca i projektant oczyszczalni ścieków musi posiadać szczególne doświadczenie i zapewnić środki umożliwiające przygotowanie i dalsze oczyszczanie ścieków. W oczyszczalniach beztlenowych należy stosować materiały odporne na korozję (rury, armatura, przyrządy pomiarowe, konstrukcje budowlane itp.).

Aby spełnić szczególne wymagania dotyczące odprowadzania ścieków do kanalizacji lub zbiornika, wymagany jest odrębny etap doczyszczania z wykorzystaniem systemów pozwalających na usunięcie biologicznie trwałych związków organicznych, np. zastosowanie jednostki ozonującej.

Beztlenowy osad czynny do uruchomienia zakładów oczyszczania beztlenowego jest importowana przez spółkę EnviroChemie(na życzenie Klienta) z podobnych reaktory beztlenowe.

Firma EnviroChemie wykonuje projektowanie obiektów leczniczych, zapewnia wsparcie dla budowa oczyszczalni, dostarcza i montaż sprzętu, wykonuje prace rozruchowe, po których następuje uruchomienie.

Ścieki z przedsiębiorstw przemysłu skrobiowego i syropowego. Oczyszczanie ścieków z fabryk skrobi ziemniaczanej

Hydroklony GP-100 i GP-300 sprawdziły się w oddzielaniu piasku od wody. Przy odpowiednim zwiększeniu swoich rozmiarów mogą oczyszczać z piasku wody przenośnikowe i popłuczne, eliminując w ten sposób kosztowne piaskowniki i osadniki.

Oczyszczanie ścieków z fabryk skrobi ziemniaczanej za pomocą zbiorników napowietrzających jest rzadkością. Badania działania różnych typów zbiorników napowietrzających wykazały możliwość zastosowania zbiorników napowietrzających.< тенков-смесителей. Так при дозе активного ила 4 г/л п периоде аэрирования 6—8 ч снижение БПК гарантируется па 95% без снижения рН поступающих сточных вод. Метод биосорбции дает снижение ХПК на 80% при продолжительности контакта 1 ч и времени реаэрации 6—8 ч.

Mechanizm usuwania skrobi za pomocą osadu czynnego badano w zakładzie pilotażowym w warunkach kontaktowych. Aktywny pl został przystosowany do skrobi i niektórych innych substratów. Osad czynny i roztwór skrobi wlano do napowietrzonego naczynia i napowietrzano przez 7 h. Początkowe stężenia aktywności skrobi i osadu w cieczy odpadowej były bardzo zróżnicowane.

Instalacja na bieżąco określała zmiany stężenia ChZT, skrobi, osadu czynnego, a także szybkość spadku ChZT substratu bez osadu czynnego. W tym drugim przypadku, po pewnym czasie kontaktu podłoża z osadem czynnym, wodę osadową przefiltrowano i inkubowano bez napowietrzania. Spadek ChZT w filtracie wynikał z działania egzoenzymów rozkładających skrobię uwalnianych przez osad czynny. W wyniku kompleksowych badań ustalono:

a) szybkość spadku ChZT substratu z osadem czynnym przystosowanym do skrobi mieściła się w zakresie 0,25-0,70 g ChZT/g osadu czynnego w ciągu 1 godziny;

b) tempo spadku ChZT w przypadku osadu czynnego przystosowanego do glukozy, maltozy i albuminy było znacznie mniejsze i wynosiło 0,1-0,27 g/g na 1 godzinę;

c) tempo spadku ChZT bez osadu czynnego było nieznaczne i wynosiło 0,2-9% tempa spadku ChZT bez osadu czynnego. Wyjaśnia to fakt, że tylko niewielka część egzoenzymów jest uwalniana z wody mułowej, a główna ich część jest absorbowana na komórkach bakteryjnych;

d) we wszystkich doświadczeniach stwierdzono, że po zmieszaniu substratu z osadem czynnym nastąpiła natychmiastowa adsorpcja części substratu na osadzie czynnym, a ilość zasorbowanej skrobi była bezpośrednio zależna od temperatury, ilości osadu czynnego i jego aklimatyzacji.

Bardzo efektywny sposób Oczyszczanie ścieków z przedsiębiorstw produkujących skrobię ziemniaczaną polega na ich usuwaniu na polach filtracyjnych. Jednakże zwiększone stężenie substancji zanieczyszczających w ściekach skrobi ziemniaczanej wykorzystywanych do nawadniania pól filtracyjnych wymaga 1,5-2-krotnego zmniejszenia obciążenia tego typu konstrukcji w porównaniu ze ściekami bytowymi.

Przy wykorzystaniu ścieków z przedsiębiorstw przemysłu skrobiowego i syropowego na polach irygacyjnych zaleca się wsad 12 000–15 000 m3 ścieków na 1 ha przez okres funkcjonowania przedsiębiorstw (ok. 120 dni), zatem dzienny ładunek na 1 ha będzie wynosił wynosić 100–125 m3/dobę. W takim przypadku ścieki wykorzystywane do nawadniania upraw rolnych muszą zostać poddane wstępnemu oczyszczeniu. Wykorzystując ścieki roślin skrobiowych do nawadniania w okresie wegetacyjnym, wymaga to uśrednienia, neutralizacji i rozcieńczenia 1,5-2 razy. Organizując pola nawadniające, należy wybrać najskuteczniejsze substancje neutralizujące i przewidzieć budowę mieszalników z instalacją neutralizującą oraz doprowadzeniem wody rzecznej do rozcieńczenia. Do rozcieńczania można stosować wodę przenośnikową i myjącą. Jeżeli ścieki wykorzystuje się poza sezonem wegetacyjnym, rozcieńczanie nie jest konieczne.

Ze względu na to, że wody sokowe zawierają składniki odżywcze niezbędne roślinom, wody te można polecać do nawadniania jako nawozy płynne. Charakterystyka porównawcza składniki odżywcze wód sokowych i obornika podano w tabeli. 29.

Tabela 29. Charakterystyka porównawcza właściwości nawozowych wód sokowych i obornika

W porównaniu z nawozami mineralnymi, 100 m3 wody sokowej odpowiada pod względem zawartości składników odżywczych około 17 kwintalom siarczanu amonu, 5 kwintalom superfosfatu i 10 kwintalom chlorku wapnia. Cechą charakterystyczną tych ścieków jest szybki rozkład, przez co nie ma możliwości ich gromadzenia i magazynowania.

Podlewanie ziół jest najbardziej racjonalne. Podczas podlewania traw wraz ze wzrostem plonów zwiększa się zawartość białka w sianie z 12,3 do 20,3% (bez dodawania do gleby dodatkowych nawozów). Podczas nawadniania innych upraw rolnych odnotowano wzrost zawartości białka w burakach pastewnych, kukurydzy i marchwi. Zawartość skrobi w ziemniakach i cukru w burakach nawadnianych ściekami sokowymi, choć nie wzrosła procentowo, a w niektórych przypadkach nawet spadła, to jednak bezwzględny plon skrobi i cukru z hektara nawadnianej powierzchni wzrósł dawać.

Zastosowanie wody sokowej do nawadniania wykazało dużą skuteczność podczas nawadniania ziemniaków i owsa. Jednocześnie określono optymalne dawki nawadniania: dla ziemniaków 500 m3, dla owsa 300 m3 wody sokowej na 1 ha.

Optymalne dawki nawadniania w warunkach lekkich gleb piaszczysto-gliniastych podczas nawadniania fabryk skrobi wodą sokową, m3/ha:

Zioła wieloletnie – 8000
Kukurydza i słonecznik na kiszonkę - 4000-8000
Burak cukrowy i pastewny – 4000
Kapusta - 4000
Ziemniaki – 2000
Zboża – 1000

Ścieki z przedsiębiorstw przemysłu skrobiowego i syropowego, nawet przy zadowalającym oczyszczaniu mechanicznym, po zrzuceniu do zbiorników wodnych stwarzają warunki, w których zostaje zakłócony reżim tlenowy, a w rezultacie namnażanie się grzybów, ich wzrost, rozkład z intensywnym tworzeniem i uwalnianiem siarkowodór.

Negatywne oddziaływanie ścieków z fabryk skrobi ziemniaczanej odprowadzanych do zbiorników wyraża się w intensywnym wchłanianiu tlenu z wody zbiorników pod wpływem organicznych, biochemicznie utleniających zanieczyszczeń, w tworzeniu się osadów, które łatwo przekształcają się w stan gnilny, przy czym wydzielanie się siarkowodoru, merkaptanu i rozwój grzybów na dnie zbiornika oraz pogorszenie właściwości organoleptycznych wody.

Zdarzają się przypadki, gdy z powodu intensywnego zanieczyszczenia jednolitych części wód osiągnęły one stan nieodpowiedni do zaopatrzenia w wodę oraz celów kulturalnych i bytowych.