Ape uzate de la întreprinderile din industria amidonului și siropului

Întreprinderile din industria amidonului și siropului includ fabrici și ateliere pentru prelucrarea combinată a cartofilor în amidon și alcool, fabrici de amidon de cartofi, sirop de porumb și amidon de porumb, fabrici de prelucrare a cartofilor în amidon uscat și porumb în amidon uscat.

Apele uzate la întreprinderile din industria amidonului și siropului se formează ca urmare a proceselor tehnologice de prelucrare a materiilor prime dintr-un transportor hidraulic, spălare a materiilor prime și echipamente, dispozitive de răcire, pompe de vid, suflante, frigidere, condensatoare barometrice etc.

Cantitatea medie anuală de apă uzată din atelierele de prelucrare combinată a cartofilor în amidon și alcool folosind materii prime mixte (cartofi și cereale) la 1 tonă de amidon uscat cu sistem de alimentare cu apă cu flux direct este de 137,7 m3, inclusiv 137,0 m3 pentru producție. și 0,7 mc pentru economic -gospodărie, iar la lucrul la materii prime pentru cartofi costurile sunt de 200; 199,3; 0,7 m3 respectiv. Coeficientul de denivelare al debitului apelor uzate vara și iarna este egal cu unu.

La fabricile de porumb-melasă cu sistem de reutilizare a apei, cantitatea medie anuală de apă uzată la 1 tonă de melasă este de 34,06 l3, din care 4,52 m3 industriale, 0,24 m3 casnice și 29,3 m3 curată condiționat. Coeficientul de denivelare al debitului apelor uzate vara și iarna este egal cu unu.

La fabricile de amidon de porumb în producția de amidon cu sisteme de alimentare cu apă cu flux direct la 1 tonă de amidon, cantitatea medie anuală de apă uzată este de 15,0 l3, din care 3,0 m3 sunt industriale, 1,5 m3 sunt menajere, 10,5 m3 sunt condiționat pur. , iar în producția de glucoză cu reutilizarea apei la 1 tonă de glucoză, consumul de apă uzată este de 262,2 l3, inclusiv 5,8 m3 industriale, 0,4 l3 menajere și 256,0 m3 condiționat curat. Coeficientul de denivelare al debitului apelor uzate vara și iarna este egal cu unu.

La prelucrarea materiilor prime pentru cartofi, se formează ape de spălare a transportoarelor, iar la prelucrarea grâului, porumbului, orezului - ape uzate din preprocesarea cerealelor, adică apa de înmuiere sau umflare ca urmare a tratamentului chimic al porumbului cu acid sulfuros și al orezului cu sodă caustică.

Apele uzate de la întreprinderile din industria amidonului și siropului pot fi împărțite în patru categorii: transporturi-spălare, suc, spălare și presare.

Apele de spălare a transportoarelor se formează în timpul hidrotransportului și spălării cartofilor. Cantitatea acestora depinde de gradul de contaminare al cartofilor, de tipul mașinilor de spălat și se ridică la 1300-1400% din greutatea cartofilor procesați. În raport cu debitul total al centralei, aceste ape reprezintă 55%.

Contaminanții din transportoarele și apele de spălare ale fabricilor de amidon de cartofi constau din pământ spălat din tuberculi, cartofi mici, blaturi, muguri de cartofi și paie. Cantitatea de contaminare este de 5-20% din greutatea cartofului. La spălarea cartofilor sănătoși, materia uscată a acestora nu este spălată și aproape nu se pierde, dar renunță la substanțele în suspensie și solubile, în timp ce cartofii putrezi și congelați renunță la o parte din substanța uscată.

La începutul sezonului de prelucrare a materiei prime, fabricile de amidon prelucrează în primul rând cartofii nepotriviți pentru depozitarea pe termen lung: înfundați, umed, înghețați, deteriorați de putregai. Iarna se prelucrează de obicei cartofii de cea mai bună calitate, iar primăvara se prelucrează cei încolțiți afectați de putregai. Acest lucru determină o poluare semnificativă a apelor uzate în perioadele de toamnă și primăvară de funcționare a întreprinderilor de prelucrare a cartofilor.

Cantitatea de apă uzată de spălare a transportorului variază de la 6 la 8 m3 la 1 tonă de cartofi, scăzând la 5 în cazul reutilizării pe un transportor hidraulic.

Cantitatea de contaminare a apelor de transport și de spălare, mg/l:

1. Pământ (suspensii anorganice) - 750
2. Organic - 230
3. Solubil anorganic - 200
4. Solubil organic - 190
5. Substanțe azotate - 150
6. BOD5 - 152

Compoziția apelor de spălare a benzilor transportoare în diferite anotimpuri de funcționare nu este stabilă și se caracterizează prin fluctuații mari (Tabelul 26).

Tabel 26. Compoziția apei uzate, mg/l, fabrică de amidon de cartofi Shatsk (Belarus)

Apele de spălare a transportoarelor au o culoare galben-brun și un miros pământesc de cartofi; pH = 6,5; solide în suspensie—950–30600 mg/l toamna și 600–4700 primăvara; BOD5 - 100-500 mg/l toamna si primavara, oxidare bicromata 500-2000 mg/l toamna si 300-1300 mg/l primavara.

Apele de spălare a benzilor de transport și apele de spălare din complexul general de ape uzate al fabricilor de amidon de cartofi se diluează, deoarece conțin concentrații mai mici de contaminanți în comparație cu apele de presare a sucului.

Apele cu suc sunt seva celulelor lichefiate de cartofi. Se formează prin izolarea amidonului în centrifuge sedimentare și spălarea acestuia în hidrocicloane sau rezervoare de spălare. Cantitatea de apă cu suc este de 7-12 m3 la 1 tonă de cartofi procesați și depinde de capacitatea plantei.

Poluarea constă dintr-un număr mare de substanțe organice solubile și insolubile capabile să putrezească și să fermentați, precum și cantitate mica săruri anorganice de potasiu și acid fosforic. Trăsătură caracteristică Această apă uzată este fermentată. În timpul procesului de fermentație, se formează acizi lactic și butiric și se eliberează un miros neplăcut. Procesul de fermentație se încheie cu putrezire cu eliberare intensă de hidrogen sulfurat.

În funcție de condițiile de funcționare ale întreprinderii, concentrația de apă de suc variază de la 0,6-1,0% -

Compoziția substanței uscate din apa de suc include până la 15% minerale, 35-40% compuși azotați și proteici, aproximativ 10% amidon, 20-25% zaharuri solubile, 3% grăsimi și până la 15% alte substanțe.

Din punct de vedere al compoziției sale chimice, apa de suc este un îngrășământ organic, predominant azot-potasiu. În ceea ce privește conținutul de nutrienți de bază (azot, potasiu, fosfor), 1000 m3 de apă de suc este echivalent cu un amestec de 15 chintale de sulfat de amoniu, 5 chintale de superfosfat și 12 chintale de sare de potasiu 40%. Pe lângă substanțele solubile, apa de suc nu conține mai mult de 0,015% pulpă și amidon.

Apele de spălare se formează în timpul procesului de spălare a amidonului. Cantitatea lor este nesemnificativă, 1-3 m3 la 1 tonă de cartofi procesați. Conținutul de contaminanți din apele de clătire este nesemnificativ, deoarece cea mai mare parte a acestora pleacă cu apă suc. Contaminanții constau din substanțe solubile din cartofi și cantități relativ mici de particule mici de pulpă și amidon.

Apa presată apare ca urmare a presării pulpei prin spălare. Cantitatea de apă uzată de presă este de 0,4-0,6 m3 la 1 tonă de cartofi. Compoziția contaminanților din aceste ape uzate este similară cu compoziția contaminanților din apele cu suc.

Formarea fluxului total al întreprinderii, natura și amploarea poluării depind de procesele tehnologice individuale, de sursele de producere a apelor uzate și de poluarea acestora. De exemplu, cantitatea de apă uzată de la prelucrarea cartofilor depinde în principal de tehnologia de decojire. Când sunt purificate cu sodă caustică, apa uzată are un pH = 10-11.

Cu metoda cu abur sau abrazivă, această cifră este semnificativ mai mică.

Consumul specific de apă uzată pe unitatea de proiecție de producție pentru fabricile care funcționează cu materii prime mixte (cartofi, cereale) este de 140 m3, iar pentru plantele de cartofi - 200 m3 la 1 tonă de amidon uscat.

În producția de amidon de cartofi, apele uzate au solide în suspensie de 1500-5000 mg/l, mineralizare medie de 1800-3500 mg/l, compoziție bicarbonat-sulfat, reacție acidă, pH = 4,2-4,8. Conținutul mediu de azot este de 120 mg/l, potasiu - 300, fosfor - 15, calciu - 80 mg/l. Compoziția apelor uzate este variabilă, cu o amplitudine mare a fluctuațiilor.

Debitul total al întreprinderilor care prelucrează cartofi pentru amidon se caracterizează prin următoarea cantitate de poluare: solide în suspensie 2500-18000 mg/l, BODb - 1100-1500 mg/l. În același timp, compoziția substanțelor în suspensie, mg/l, este: cantitatea totală 2824, inclusiv organic - 1454, azot total - 265, fosfor - 93, potasiu - 486.

Apele uzate din fabricile de amidon conțin o cantitate mare de contaminanți organici care pot fi tratați biologic (biochimic). Concentrația lor de carbohidrați și proteine ​​este mai mare decât cea a apelor uzate menajere. Sunt ușor transparente; când sunt proaspete, au o reacție ușor alcalină și, în cazuri rare, acidă. Scăderea pH-ului poate fi pusă pe seama dezvoltării fermentației acidului lactic și butiric în apele uzate. Descompunerea proteinelor este însoțită de eliberarea de hidrogen sulfurat.

Apele uzate din producția de amidon din porumb, grâu și orez diferă de apele uzate din producția de amidon de cartofi prin conținutul mai mare de săruri de sodiu și substanțe organice, reacția mai puțin acidă a mediului și compoziția variabilă.

La producerea amidonului folosind porumb ca materie primă, se generează ape uzate în cantitate de 24-28 m3 la 1 tonă de amidon. Această cantitate nu include apele uzate de pretratare a cerealelor, de exemplu. de la înmuiere și umflare, deoarece sunt prelucrate în evaporatoare și ulterior utilizate ca hrană pentru animale sau ca materie primă pentru producerea penicilinei.

Pe lângă amidon, laptele de amidon rafinat conține o anumită cantitate de pulpă foarte fină, proteine ​​coagulate și resturi de seva celulelor cartofului. Apa cu suc, când stă în aer, devine rapid roz și apoi devine mai închisă și, prin urmare, culoarea amidonului se deteriorează. Contactul prelungit al amidonului cu apa de suc îi reduce capacitatea gelatinoasă. Prin urmare, vechiul echipament pentru izolarea amidonului prin decantare pe termen lung (tancuri de decantare) este acum înlocuit pe scară largă cu centrifuge de precipitare de diferite tipuri.

Pentru a obține amidon de înaltă calitate (puritate 99,4-99,6%), este necesar să se îndepărteze aproape toate impuritățile, pentru care se spală amidonul.

Purificatoare. Unele fabrici folosesc centrifuge special echipate numite purificatoare pentru a separa și spăla amidonul. Purificatorul (Fig. 1) - un purificator - este o centrifugă cu un arbore vertical 1, un tambur 2 și o carcasă 3. Tamburul are un diametru de 1,2 m, o înălțime de 0,8 m și o viteză de rotație de 400-500 rpm. Laptele de amidon curge printr-o pâlnie staționară 4 pe o roată rotativă a turbinei 5, care conferă laptelui o viteză periferică egală cu viteza de rotație a tamburului. Aici, sub influența forței centrifuge, laptele este distribuit de-a lungul generatricei verticale a tamburului și este împărțit în trei straturi: impuritățile grele se depun mai întâi pe perete, apoi amidon pur, apoi un strat de amidon de noroi și, în final, se spală. apă, formând un cilindru gol. Separarea are loc aproximativ un minut, după care se pune în mișcare cuțitul 6, care pare să taie stratul de apă cu suc. Apa își pierde viteza și curge prin orificiul inferior 7. După îndepărtarea apei, cuțitul este adus încet la stratul de noroi și îl taie cu grijă. Acest strat este, de asemenea, îndepărtat prin deschiderea inferioară a zeitrifugei.

Amidonul pur este diluat cu apă furnizată printr-o țeavă verticală. În acest moment, cuțitul este retras, suportul pentru cuțit și agitatorul sunt aduse pe stratul de amidon cu cealaltă parte, iar amidonul este suspendat cu agitatorul 8 la o viteză redusă a tamburului. Apoi mixerul revine în poziția inițială și amidonul precipită din nou. Apa de spălare și stratul de noroi sunt îndepărtate din nou, iar amidonul este diluat cu apă curată. Laptele de amidon pur este îndepărtat din tamburul centrifugei prin introducerea unei țevi 9 în stratul de lapte, îndreptată împotriva rotației tamburului. Un strat subțire de sediment în apropierea peretelui tamburului (3-4 mm) rămâne întotdeauna, iar cea mai mare parte a nisipului este concentrată în acesta, care este îndepărtat periodic.

Purificatorul asigură amidon de bună calitate. Dezavantajele mașinii includ frecvența ciclului de lucru și dificultatea întreținerii.

Orez. 1 . Purificator.

Hidrociclon. Cele mai avansate echipamente pentru separarea și spălarea suspensiilor de amidon, utilizate atât în ​​URSS, cât și în străinătate, sunt hidrocicloanele. Laptele de amidon intră în hidrociclon (Fig. 2) printr-o țeavă/tangențial sub presiune, în urma căreia mișcarea de translație este transformată în rotație și particulele grele sunt aruncate prin forța centrifugă pe suprafața interioară a conului, de-a lungul căreia alunecă într-un flux (deșeuri groase sau fracțiune grea) către orificiul de scurgere 2. Fracția ușoară a produsului (descărcare lichidă) este deplasată de fracția condensată și se ridică într-un vortex până la dispozitivul de scurgere 3, prin care este evacuată din hidrociclon. .

Pentru a crește forța centrifugă și, prin urmare, pentru o mai bună separare a amidonului și a pulpei fine, în producția de amidon din cartofi se folosesc hidrocicloni mici (microcicloni) cu un diametru interior al părții cilindrice de 20 mm.

Pentru a crește debitul hidrociclonilor la separarea amidonului, se folosesc de obicei baterii (pachete), constând dintr-un număr mare de elemente cilindrice-conice (microcicloni) instalate în paralel. Astfel de baterii (multicicloni) sunt cilindri împărțiți în trei părți de două discuri transversale. Discurile au gauri intre care se introduc microcicloni. O suspensie de amidon este pompată în camera de mijloc printr-o pompă, iar cu ajutorul duzelor situate tangenţial este distribuită între elementele hidrociclonului. Deșeurile condensate sunt colectate în a doua cameră, iar deșeurile lichide limpezite sunt colectate în a treia. A doua și a treia cameră a multicicloanelor sunt echipate cu conducte de evacuare prin care produsele sunt transportate la următoarea operațiune tehnologică.

Pentru a spăla complet amidonul din substanțele solubile și pentru a îndepărta aproape complet pulpa, suspensia de amidon este de obicei procesată pe multicicloni secvenţial în trei etape. Cu acest tratament, o suspensie de amidon cu o concentrație de 7% din colectarea produsului sursă este alimentată prin filtre în prima etapă a lanțului principal de hidrocicloni. Produsul condensat este diluat cu deșeuri lichide din etapa III și pompat în etapa II. După etapa a II-a, deșeurile condensate sunt diluate cu apă curată și pompate în stadiul III, din care se colectează un produs gros de amidon cu o concentrație de 36-40% într-o colecție de amidon brut.

Orez. 2. Hidrociclon.

Deșeurile lichide din etapele I și II intră într-un rezervor de colectare și de acolo sunt trimise la dispozitive speciale de separare a boabelor mici de amidon (centrifuge de precipitare, hidrocicloni speciali etc.).

Odată cu scăderea consumului de apă, apele uzate care intră în stațiile de epurare au aproape întotdeauna o cantitate crescută de contaminanți, deoarece cu un proces tehnologic constant, cantitatea totală de contaminanți din apa uzată rămâne constantă. Această împrejurare poate complica funcționarea instalațiilor de epurare, în special cu metoda biologică de epurare a apelor uzate. Pentru a reduce concentrația de contaminanți, este recomandabil să se prevadă eliminarea parțială a acestora la stațiile de epurare locale, precum și posibilitatea de eliminare ulterioară.

În timpul construcției de noi și reconstrucției existente întreprinderile industriale De mare importanță este introducerea de noi procese tehnologice și dezvoltarea sistemelor de alimentare cu apă reciclată în locul celor cu flux direct. Deci, de exemplu, cu un sistem cu flux direct, sunt necesare 350...400 m 3 de apă pentru a produce 1 tonă de celuloză de înaltă calitate, iar cu un sistem de recirculare - 150...200 m 3.

Cele mai utilizate sisteme sunt reciclarea alimentării cu apă în prezența apelor uzate care au doar poluare termică. În acest caz, aceste ape trec prin structuri de răcire (turnuri de răcire, iazuri de pulverizare, iazuri) și sunt din nou furnizate producției. În timpul valorificării umede a minereurilor și în timpul îndepărtării hidrocenușii, apa devine contaminată și trebuie să fie decantată înainte de reutilizare. Recent alimentarea cu apă de reciclare implementat în aproape toate sistemele de răcire. Experiența în operarea unor astfel de sisteme arată că reutilizarea apei uzate este mai economică decât dezvoltarea de noi surse de alimentare cu apă. Mare importanță are deasemenea baza stiintifica norme de consum de apă pe unitate produse terminate sau materiile prime folosite.

Ca rezultat, se realizează economii semnificative de apă și pierderi reduse de produse valoroase înlocuirea răcirii cu apă cu răcirea cu aer . Utilizarea unităților de răcire cu aer la rafinăriile de petrol face posibilă reducerea consumului de apă în scopuri de producție de 3...5 ori.

La întreprinderile metalurgice este posibil să se reducă consumul de apă atunci când înlocuiți o unitate cu abur în staţiile de oxigen şi abur-aer electric , precum și la înlocuirea curățării apei cu curățarea aerului în curățarea cu gaz a magazinelor de furnal și de topire a oțelului. Este recomandabil să folosiți răcirea cu aer în întreprinderi industria chimicaîn producția de caprolactamă, amoniac etc. Pentru a reduce consumul de apă la fabricile metalurgice și întreprinderile metalurgice neferoase, utilizarea de răcire prin evaporare . De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că cantitatea de abur provenită din unitățile de răcire prin evaporare este destul de suficientă pentru nevoi proces tehnologic, precum și încălzirea, ventilația și alimentarea cu apă caldă a întreprinderii.

Utilizarea răcitoarelor de aer minimizează nevoia de apă de răcire. În plus, unitățile răcite cu aer sunt mai fiabile decât unitățile răcite cu apă.

Una dintre modalitățile de eliminare a apelor uzate industriale este utilizarea lor în agricultură pentru nevoi de irigare. Desigur, pentru irigare nu este recomandabil să se utilizeze ape uzate, care au predominant contaminanți minerali, deoarece valoarea sa fertilizantă este scăzută, iar conținutul de substanțe toxice sau săruri din acesta afectează negativ activitatea vitală a microflorei solului. În plus, aceste substanțe distrug structura solurilor. Apele uzate care conțin substanțe organice pot fi utilizate pentru irigare independent, precum și împreună cu apele uzate menajere după o tratare mecanică preliminară. Cele mai potrivite pentru irigare sunt apele uzate din unele industrii alimentare (Tabelul 4.3), chimice și industria ușoară. Este recomandabil să se folosească pentru irigarea apelor uzate de la întreprinderile producătoare de îngrășăminte minerale, acid azotic etc.

Apele uzate periculoase din motive sanitare (de exemplu, de la tăbăcării) sunt interzise să fie folosite pentru irigare. Apele cu concentrații mari de contaminanți organici din fabricile de drojdie și amidon trebuie diluate înainte de utilizare, iar cele din distilerii trebuie tratate cu var.

Ratele de irigare depind de mulți factori: concentrația apelor uzate, tipul de culturi cultivate, condițiile climatice, tipul de sol. Utilizarea apelor uzate industriale în câmpurile de irigare trebuie convenită cu autoritățile de inspecție sanitară de stat. Principala cerință pentru apele uzate industriale destinate irigațiilor este de a exclude posibilitatea efectelor nocive ale acestora asupra solului, apelor subterane, culturilor cultivate, precum și asupra sănătății umane.

Tabelul 4.3

Întreprinderi	Îngrășăminte, g la 1 m 3 de apă
	Azot total	Oxid de potasiu	Anhidridă fosforică
Fabricile de zahăr
Produse lactate
Fabrici de amidon
Abatoare si fabrici de prelucrare a carnii
Fabrici de drojdie
Fabrici de fructe si legume

Apele uzate din fabricile de amidon, care pot fi utilizate în toate zonele solului și climatice, sunt foarte promițătoare pentru irigarea culturilor agricole; În același timp, apele uzate din producția de amidon din cartofi au cea mai mare valoare fertilizantă.

Datorită conținutului ridicat de nutrienți din aceste ape, fertilitatea solului și randamentele agricole cresc (producția de porumb și ierburi perene crește de 2-3 ori la irigare).

Apele uzate de la fabricile de zahăr au o valoare fertilizantă mai mică. Utilizarea lor este recomandată (după clarificarea prealabilă) pentru irigarea solurilor de cernoziom. Atunci când apele uzate sunt folosite pentru irigare, o parte semnificativă a suprafeței câmpurilor de filtrare, unde apele uzate de la fabricile de zahăr au fost tratate anterior, poate fi reîntoarsă în folosința terenurilor agricole.

De asemenea, este de interes să se folosească alcoolul, care se formează în timpul producției de alcooli pe bază de materii prime vegetale, ca aditiv pentru hrana animalelor. În acest sens, este indicat să localizați ferme de animaleîn imediata apropiere a unei unități industriale.

O modalitate eficientă de reducere a poluării apelor uzate industriale este extragerea din acestea a substanțelor valoroase care intră în apele uzate ca deșeuri în timpul procesului de producție. Extracția substanțelor valoroase se realizează fie în ateliere imediat după ce apa uzată părăsește aparatul tehnologic, fie în instalații locale la fața locului. De regulă, substanțele valoroase sunt extrase din apele uzate nu numai pentru a reduce concentrația de poluanți, ci și pentru eliminarea acestora.

Petrolul și produsele petroliere sunt extrase și utilizate din apele uzate de la rafinăriile de petrol și instalațiile de producție a petrolului, iar fibrele celulozice din apele uzate de la fabricile de celuloză și hârtie. În producția de celuloză de sulfat, lichidele puternice sunt regenerate după pulpare; Lichiorurile de sulfit de celuloză sunt folosite pentru a produce alcool și drojdie. Din apele uzate din fabrică prelucrare primară Morile de lână (WSP) extrag grăsimea de lână, care este folosită pentru a face lanolină, un produs valoros folosit în industria medicală, electronică, parfumuri și alte industrii.

În instalațiile de tratare mecanică a apelor uzate pentru producerea pigmenților minerali, pigmentul aproape pur este reținut.

Pentru a îndepărta hidrogenul sulfurat din apele de drenaj ale fântânilor conturate și apele din drenajul în cariere ale instalațiilor miniere și chimice, se poate folosi o metodă fizico-chimică de purificare, urmată de aerarea în scruber-degazare (la o concentrație de hidrogen sulfurat de 50. ..100 mg/l). Hidrogenul sulfurat eliberat este folosit pentru a produce pastă de sulf.

Pentru neutralizarea apelor uzate sulfuro-alcaline de la rafinăriile de petrol, se recomandă carbonizarea acesteia cu dioxid de carbon conținut în gazele de ardere pentru a obține o soluție de sodă. Se poate folosi și metoda electrolizei, în care alcaliul este regenerat.

Tratarea apelor uzate de la instalațiile de fibre de viscoză implică utilizarea metodelor regenerative pentru a returna zincul în producție.

Tăbăcăriile proiectează instalații pentru extracția și reciclarea cromului și a lânii.

Metodele de extragere a impurităților valoroase din apele uzate industriale pot fi diferite, iar utilizarea lor este justificată de mulți factori.

A extrage metale grele Se folosesc metode chimice și fizico-chimice. În timpul producerii materialelor fotografice și de film se formează apă al cărei conținut de argint este de 20...70 mg/l. Într-o stație locală de recuperare a argintului, apele uzate sunt colectate într-un rezervor, din care sunt pompate într-un recipient și încălzite cu abur viu la o temperatură de 35...45 °C. O soluție de 10% de sulfat feros este furnizată în același recipient. Apoi apa curge prin gravitație în reactor, în care, la pH = 9,2...10,2, se formează un precipitat care conține argint. Împreună cu apa, sedimentul intră în rezervorul de decantare, de unde este pompat la uscător. Namolul uscat este trimis la o instalatie unde este eliminat. Apa eliberată de argint este trimisă din rezervorul de decantare către instalațiile de tratare. Pe parcursul anului, instalația prelucrează 25 mii m 3 de apă cu conținut de argint, iar aproximativ 500 kg de argint sunt reciclate.

În producția de azotat de potasiu, deșeul este saramură cu un conținut de clorură de sodiu de 220...250 g/l Odată cu introducerea unui atelier de reciclare a clorurii de sodiu la uzină, conținutul acesteia din urmă în scurgerea totală a scăzut de la 4.800 la 1.200 mg/l.Totodată, se reciclează anual peste 3.500 de tone de clorură de sodiu, 40% care se produce sub formă de produse chimice de puritate reactivă.

Astfel, apele uzate de la întreprinderile industriale sunt un complex solutii apoase. Metodele de prelucrare a acestora, modalitățile de utilizare și posibilitatea de reciclare a substanțelor valoroase conținute în ele trebuie justificate ținând cont de tehnologia de producție, factorii economici, cerinte sanitareși condițiile locale.

Datorită diversității proprietăților sale și a capacității de a le schimba, amidonul este utilizat în diferite moduri productia de mancare(cofetărie, panificație, mezeluri etc.), în gătit, pentru fabricarea produselor din amidon, în industriile nealimentare (parfumuri, textile etc.).

Conținutul caloric al 100 g de amidon este de 350 kcal. În celulele vegetale, amidonul se găsește sub formă de structuri dense numite boabe de amidon. Boabele de amidon ale diferitelor plante se caracterizează printr-o anumită formă, structură și dimensiune. Pe baza acestor caracteristici se poate determina tipul de amidon. Amidonul poate fi făcut folosind diverse materiale vegetale. Cu toate acestea, tehnologia de producție este ușor diferită. În acest articol vom descrie tehnologia de producere a amidonului din cartofi și porumb.

Producția de amidon din cartofi

Cartofii se spală pentru a îndepărta murdăria și incluziunile străine într-o mașină de spălat cartofi, apoi se servesc pentru tocare. Cu cât este zdrobit mai mult, cu atât eliberarea amidonului din celule va fi mai completă, dar este important să nu deteriorați boabele de amidon în sine. În primul rând, cartofii sunt zdrobiți de două ori pe răzătoarea de cartofi de mare viteză. Principiul funcționării lor este abrazarea tuberculilor între suprafețele de lucru formate din ferăstraie cu dinți fini montați pe un tambur rotativ. Pe primele răzătoare de măcinat, pilele ies peste suprafața tamburului cu 1,5...1,7 mm, pe a doua răzătoare de măcinat - nu mai mult de 1 mm. In timpul celei de-a doua macinari se extrage in plus 3...5% amidon. Calitatea tocatului depinde si de starea cartofilor (cartofii proaspeti se maruntesc mai bine decat cei congelati sau lipi).

După zdrobirea tuberculilor, asigurând deschiderea majorității celulelor, se obține un amestec format din amidon, membrane celulare aproape complet distruse, o anumită cantitate de celule nedistruse și suc de cartofi. Acest amestec se numește terci de cartofi. Amidonul rămas în celulele neîntrerupte se pierde ca produs secundar al producției - pulpa de cartofi. Acest amidon se numește de obicei legat, iar cel izolat din tuberculii de cartofi se numește liber. Se evaluează gradul de măcinare a cartofilor raport de reducere, care caracterizează completitatea distrugerii celulelor și cantitatea de extracție a amidonului. Este determinat de raportul dintre amidonul liber din terci și conținutul total de amidon din cartofi. La operatie normala nu trebuie să fie mai mică de 90%. Pentru a îmbunătăți calitatea amidonului, albul acestuia și pentru a preveni dezvoltarea microorganismelor, în terci de cartofi se adaugă dioxid de sulf sau acid sulfuros.

Substanțele azotate din suc includ tirozina, care se oxidează sub acțiunea enzimei tirozinaze pentru a forma compuși colorați care pot fi absorbiți de boabele de amidon și reduc albul produsului finit. Prin urmare, sucul este separat de terci imediat după măcinare. Hidrociclonii sunt folosiți pentru a separa nisipul de suspensia de amidon și pentru a separa pulpa de sucul de cartofi. Principiul funcționării lor se bazează pe forța centrifugă generată în timpul rotației. În urma prelucrării se obține o suspensie de amidon cu o concentrație de 37...40%. Ei o sună amidon de cartofi crud.

Uscătoarele pneumatice continue sunt cel mai adesea folosite pentru a usca amidonul. modele diferite. Munca lor se bazează pe principiul uscării amidonului slăbit într-un flux de aer cald în mișcare. Randamentul amidonului finit depinde de conținutul acestuia în cartofii procesați și de pierderea amidonului cu subproduse și ape uzate. În acest sens, conținutul de amidon din cartofii furnizați pentru prelucrare este standardizat prin standard și trebuie să fie de cel puțin 13...15%, în funcție de zona de cultură.

La producerea amidonului, acesta este produs sub două forme: amidon uscat și crud din cartofi. Cantitatea de amidon crud din cartofi este determinată în conformitate cu OST 10-103-88. Există amidon brut de gradul A și gradul B cu un conținut de umiditate de 38 și, respectiv, 50%. În funcție de calitate (culoare, prezență de incluziuni, miros străin), amidonul brut este împărțit în trei grade - primul, al doilea și al treilea. Amidonul crud este un produs perisabil și depozitare pe termen lung nu poate fi utilizat; concentrația de 0,05% de dioxid de sulf poate fi utilizată pentru conservare.

Amidonul uscat este ambalat în pungi și pachete mici. Amidonul de cartofi este ambalat în pungi duble din țesătură sau hârtie, precum și în pungi cu căptușeală din polietilenă care nu cântăresc mai mult de 50 kg. În ceea ce privește calitatea, amidonul, în conformitate cu cerințele GOST 7699-78 „Amidon de cartofi” este împărțit în următoarele grade: „Extra”, cel mai înalt, primul și al doilea. Conținutul de umiditate a amidonului trebuie să fie de 17...20%, conținut de cenușă 0,3...1,0%, aciditate 6...20° in functie de varietate. Conținutul de dioxid de sulf nu este mai mare de 0,005%. Indicator important, care caracterizează puritatea și albul amidonului, este numărul de pete pe 1 dm pătrat văzut cu ochiul liber. Pentru „Extra” - 80, pentru cel mai mare - 280, pentru primul - 700, pentru al doilea nu este standardizat. Amidonul de clasa a doua este destinat numai pentru scopuri tehnice și prelucrare industrială. Perioada de garantie depozitarea amidonului timp de 2 ani de la data producerii la o umiditate relativă a aerului de cel mult 75%.

Producția de amidon de porumb

În termeni generali, procesul de prelucrare a porumbului poate fi descris astfel: porumbul decojit este înmuiat în apa fierbinte conţinând sulf. Cu măcinarea grosieră, germenul este separat, iar cu măcinarea fină se separă fibrele și amidonul. Efluentul morii este curățat de gluten și spălat în mod repetat în hidrocicloni pentru a elimina ultimele urme de proteine ​​și a obține amidon de înaltă calitate.

CURĂȚARE.Materia prima pentru macinarea umeda este porumbul ras. Se inspectează boabele și se îndepărtează știuleții, paiele, praful și materialele străine. De obicei, curățarea se face de două ori înainte de măcinare. După a doua curățare, porumbul este împărțit în porții în greutate și pus în coșuri. Din buncăre este alimentat hidraulic în cuvele de blocare.

IMUIE.Înmuierea corectă este o conditie necesara randament ridicat și calitate bună amidon. Înmuierea se realizează într-un proces continuu în contracurent. Porumbul decojit este încărcat într-o baterie de containere mari de blocare (rezervoare), unde se umflă în apă fierbinte timp de aproximativ cincizeci de ore. De fapt, înmuierea este o fermentație controlată, iar adăugarea a 1000-2000 ppm de dioxid de sulf în apa abruptă ajută la controlul acestei fermentații. Înmuierea în prezența dioxidului de sulf direcționează fermentația prin accelerarea creșterii microorganismelor benefice, de preferință lactobacili, în timp ce inhibă. bacterii dăunătoare, mucegai, ciuperci și drojdie. Se extrag substantele solubile si se inmoaie boabele. Boabele se dublează în volum și conținutul de umiditate crește de la aproximativ 15% la 45%.

Schema de înmuiere a cerealelor la o plantă cu o capacitate de 150 de tone de porumb pe zi

EVAPORAREA APEI SAPUNULUI. Apa abruptă este drenată din boabe și condensată într-o instalație de evaporare în mai multe etape. Majoritatea acizilor organici formați în timpul fermentației sunt volatili și se evaporă odată cu apa. În consecință, condensul din prima etapă a instalației de evaporare trebuie neutralizat după recuperarea căldurii prin încălzirea apei furnizate pentru înmuiere. Apa abruptă epuizată, care conține 6-7% substanță uscată, este extrasă continuu pentru concentrare ulterioară. Apa abruptă se condensează într-un produs autosteril - un nutrient pentru industria microbiologică sau concentrat la aproximativ 48% solide și amestecat și uscat cu fibra.

PRODUCERE DE SO2.Acidul sulfuros este folosit pentru a înmuia și înmuia boabele de porumb și pentru a controla activitatea microbiologică în timpul procesului. Dioxidul de sulf este produs prin arderea sulfului și absorbția gazului rezultat cu apă. Absorbția are loc în coloanele de absorbție unde gazul este pulverizat cu apă. Acidul sulfuros este colectat în recipiente intermediare. Dioxidul de sulf poate fi depozitat și în cilindri de oțel sub presiune.

DESPARTAREA TARACULUI . Boabele înmuiate sunt distruse în mori abrazive pentru a îndepărta coaja și pentru a distruge legăturile dintre germen și endosperm. Se adaugă apă pentru a sprijini procesul de măcinare umedă. Înmuierea bună asigură separarea liberă a germenului intact de boabe în timpul procesului de măcinare moale, fără a elibera ulei. Uleiul constituie jumătate din greutatea embrionului în această etapă, iar embrionul este ușor separat prin forța centrifugă. Embrionii ușori sunt separați de suspensia principală folosind hidrocicloni menți să separe embrionul primar. Pentru separarea completă, fluxul de produs cu germenul rămas este supus re-măcinare, urmată de separare pe hidrocicloni, care îndepărtează efectiv germenul rezidual - secundar. Germenii sunt spălați în mod repetat în contracurent pe o sită în trei trepte pentru a îndepărta amidonul. În ultima etapă se adaugă apă curată.

Separarea germenului la o plantă cu o capacitate de 150 de tone de porumb pe zi

Ape uzate de la întreprinderile din industria amidonului și siropului. Tratarea apelor uzate din fabricile de amidon din cartofi

Hidroclonele GP-100 și GP-300 s-au dovedit a fi bune pentru separarea nisipului de apă. Cu o creștere corespunzătoare a dimensiunii lor, ele pot purifica apele transportoare și de spălare din nisip, eliminând astfel capcanele scumpe pentru nisip și rezervoarele de decantare.

Tratarea apelor uzate de la fabricile de amidon de cartofi folosind rezervoare de aerare este rară. Cercetare de locuri de muncă tipuri diferite rezervoarele de aerare au indicat fezabilitatea utilizării aerotancurilor< 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.

Mecanismul de îndepărtare a amidonului cu ajutorul nămolului activ a fost studiat într-o instalație pilot în condiții de contact. Pl activ a fost adaptat la amidon și la alte substraturi. Nămolul activat și soluția de amidon au fost turnate într-un vas aerat și aerat timp de 7 ore.Concentrațiile inițiale de activitate a amidonului și a nămolului în lichidul rezidual au variat foarte mult.

Instalarea a determinat sistematic modificări ale concentrației de COD, amidon, nămol activ, precum și rata de scădere a COD a substratului fără nămol activ. În acest din urmă caz, după un timp de contact al substratului cu nămolul activat, apa din nămol a fost filtrată și incubată fără aerare. Scăderea COD filtrată s-a datorat acțiunii exoenzimelor de degradare a amidonului eliberate de nămolul activat. În urma complexului de studii s-au stabilit următoarele:

a) rata de scădere a COD a substratului cu nămol activ adaptat amidonului a fost în intervalul 0,25-0,70 g, COD/g nămol activ în 1 oră;

b) rata de scădere a COD cu nămol activ adaptat la glucoză, maltoză și albumină a fost semnificativ mai mică și s-a ridicat la 0,1-0,27 g/g la 1 oră;

c) rata de scădere a COD fără nămol activat a fost nesemnificativă și a constituit 0,2-9% din rata de scădere a COD cu nămol activ. Acest lucru se explică prin faptul că doar o mică parte a exoenzimelor este eliberată din apa de nămol, iar cea mai mare parte a acestora este absorbită de celulele bacteriene;

d) în toate experimentele s-a remarcat că după amestecarea substratului cu nămol activ a avut loc adsorbția imediată a unei părți din substrat pe nămol activ, iar cantitatea de amidon absorbit a fost direct dependentă de temperatură, cantitatea de nămol activ și aclimatizarea acestuia.

Cel mai mod eficient Tratarea apelor uzate de la întreprinderile cu amidon de cartofi este depozitarea acestora în câmpurile de filtrare. Cu toate acestea, concentrația crescută de poluanți în apele uzate din cartofi-amidon utilizate pentru irigarea câmpurilor de filtrare necesită o reducere a sarcinii asupra acestor tipuri de structuri față de apele uzate menajere de 1,5-2 ori.

La utilizarea apelor uzate de la întreprinderile din industria amidonului și siropului în câmpurile de irigare, se recomandă o încărcătură de 12.000–15.000 m3 de apă uzată la 1 hectar pentru perioada de funcționare a întreprinderilor (circa 120 de zile), astfel, sarcina zilnică la 1 hectar va fie 100–125 m3/zi. În acest caz, apele uzate utilizate pentru irigarea culturilor agricole trebuie supuse unei epurări preliminare. Când se utilizează ape uzate de plante de amidon pentru irigare în timpul sezonului de vegetație, necesită o medie, neutralizare și diluare de 1,5-2 ori. La organizarea câmpurilor de irigare, este necesar să se selecteze cele mai eficiente substanțe de neutralizare și să se prevadă construcția de rezervoare de amestec cu o instalație de neutralizare și alimentarea cu apă de râu pentru diluare. Apa de transport și de spălare pot fi folosite pentru diluare. Dacă apa uzată este folosită în timpul sezonului de necreștere, diluarea nu este necesară.

Datorita faptului ca apele cu suc contin nutrienti necesari plantelor, aceste ape pot fi recomandate pentru irigare ca ingrasaminte lichide. Caracteristici comparative nutrienții din apa cu suc și gunoi de grajd sunt dați în tabel. 29.

Tabelul 29. Caracteristici comparative ale calităților fertilizante ale apelor de suc și gunoi de grajd

În comparație cu îngrășămintele minerale, 100 m3 de apă cu suc este echivalent în conținut de nutrienți cu aproximativ 17 chintale de sulfat de amoniu, 5 chintale de superfosfat și 10 chintale de clorură de calciu. Trăsătură caracteristică Această apă uzată se descompune rapid, astfel încât acumularea și stocarea ei este imposibilă.

Udarea ierburilor este cea mai rațională. La udarea ierburilor, împreună cu o creștere a randamentului, există și o creștere a conținutului de proteine ​​din fân de la 12,3 la 20,3% (fără adăugarea de îngrășăminte suplimentare în sol). La irigarea altor culturi agricole, s-a observat o creștere a conținutului de proteine ​​la sfecla furajeră, porumb și morcovi. Conținutul de amidon din cartofi și zahăr din sfecla irigată cu apă uzată de suc, deși nu a crescut procentual, și în unele cazuri chiar a scăzut, cu toate acestea, randamentul absolut de amidon și zahăr la hectar de suprafață irigată a crescut datorită creșterii Randament.

Utilizarea apelor cu suc pentru irigare a demonstrat Eficiență ridicată la udarea cartofilor și a ovăzului. Totodată, s-au determinat debitele optime de irigare: la cartofi 500 mc, la ovăz 300 m3 de apă de suc la 1 ha.

Rate optime de irigare în condițiile solurilor argilo-nisipoase ușor la irigarea fabricilor de amidon cu apă suc, m3/ha:

1. Ierburi perene - 8000
2. Porumb și floarea soarelui pentru siloz - 4000-8000
3. Sfeclă de zahăr și sfeclă furajeră – 4000
4. Varză - 4000
5. Cartofi – 2000
6. Cereale - 1000

Apele uzate de la întreprinderile din industria amidonului și siropului, chiar și cu un tratament mecanic satisfăcător, atunci când sunt descărcate în corpurile de apă, creează condiții în care regimul de oxigen este perturbat și, ca urmare, proliferarea ciupercilor, creșterea lor, degradarea cu formarea intensivă și eliberarea de sulfat de hidrogen.

Impactul negativ al apelor uzate de la fabricile de amidon de cartofi evacuate în rezervoare se exprimă în absorbția intensivă a oxigenului din apa rezervoarelor din cauza contaminanților organici, oxidanți biochimic, în formarea sedimentelor, care se transformă ușor într-o stare putrefactivă, cu eliberarea de hidrogen sulfurat, mercaptan și dezvoltarea murdării fungice pe rezervorul de pat și deteriorarea proprietăților organoleptice ale apei.

Sunt cazuri când, din cauza poluării intense a corpurilor de apă, acestea au ajuns într-o stare improprie pentru alimentarea cu apă și pentru scopuri culturale și casnice.