Aguas residuales de las empresas de la industria del almidón-melaza. Tratamiento de aguas residuales de plantas de almidón de patata
Los hidroclones GP-100, GP-300 han demostrado su eficacia para separar la arena del agua. Con un aumento correspondiente en su tamaño, pueden limpiar el agua de lavado del transportador de la arena, eliminando así las costosas trampas de arena y los tanques de sedimentación.
El tratamiento de las aguas residuales de las fábricas de fécula de patata en tanques de aireación es raro. Los estudios sobre el funcionamiento de varios tipos de aerotanques han indicado la viabilidad de utilizar aero< 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.
El mecanismo de remoción de almidón usando lodos activados fue investigado en una planta piloto bajo condiciones de contacto. El pl activo se ha adaptado al almidón y algunos otros sustratos. El lodo activado y la solución de almidón se vertieron en un recipiente aireado y se aireó durante 7 horas.Las concentraciones iniciales de almidón y la actividad del lodo en el líquido residual variaron ampliamente.
La planta determinó sistemáticamente los cambios en la concentración de DQO, almidón, lodo activado, así como la tasa de disminución de DQO del sustrato sin lodo activado. En este último caso, después de algún tiempo de contacto del sustrato con el lodo activado, el agua intersticial se filtró y se incubó sin aireación. La disminución de la DQO del filtrado se debió a la acción de exoenzimas destructoras de almidón liberadas por el lodo activado. Como resultado del complejo de estudios se estableció lo siguiente:
a) la tasa de disminución de la DQO del sustrato con lodo activado adaptado al almidón estuvo en el rango de 0,25-0,70 g DQO/g de lodo activado en 1 hora;
b) la tasa de disminución de la DQO con lodo activado adaptado a glucosa, maltosa y albúmina fue significativamente menor y ascendió a 0,1–0,27 g/g por 1 hora;
c) la tasa de reducción de DQO sin lodo activado fue insignificante y ascendió a 0,2-9% de la tasa de reducción de DQO con lodo activado. Esto se explica por el hecho de que solo una pequeña parte de las exoenzimas se libera del agua intersticial y su mayor parte se absorbe en las células bacterianas;
d) en todos los experimentos, se observó que después de mezclar el sustrato con lodo activado, se produjo una adsorción inmediata de una parte del sustrato sobre el lodo activado, y la cantidad de almidón absorbido dependía directamente de la temperatura, la cantidad de lodo activado y su aclimatación.
La mayoría manera efectiva tratamiento de aguas residuales de las empresas de almidón de patata es su disposición en los campos de filtración. Sin embargo, la mayor concentración de contaminación de las aguas residuales de fécula de patata utilizadas para el riego en los campos de filtración requiere una reducción de la carga en este tipo de estructuras en comparación con las aguas residuales domésticas de 1,5 a 2 veces.
Cuando se utilizan aguas residuales de empresas de la industria del almidón y el jarabe en campos de riego, se recomienda cargar 12 000–15 000 m3 de aguas residuales por 1 ha durante el período de funcionamiento de las empresas (alrededor de 120 días). Por lo tanto, la carga diaria por 1 ha será de 100 a 125 m3/día. Al mismo tiempo, las aguas residuales utilizadas para el riego de cultivos agrícolas deben someterse a un tratamiento preliminar. Cuando se utilizan aguas residuales de una planta de almidón para el riego durante la temporada de crecimiento, es necesario promediarlas, neutralizarlas y diluirlas entre 1,5 y 2 veces. Al organizar los campos de riego, es necesario seleccionar los agentes neutralizantes más efectivos y prever la construcción de tanques de mezcla con una planta de neutralización y el suministro de agua de río para la dilución. Para la dilución, se puede usar agua de lavado del transportador. Si se utilizan aguas residuales durante el período sin vegetación, no es necesaria la dilución.
Debido a que las aguas de jugo contienen nutrientes necesarios para las plantas, estas aguas pueden recomendarse para riego como fertilizantes líquidos. Las características comparativas de los nutrientes del agua de jugo y el estiércol se dan en la Tabla. 29
Tabla 29. Características comparativas de las calidades fertilizantes de agua de jugo y estiércol
En comparación con los fertilizantes minerales, 100 m3 de agua de jugo equivalen en términos de contenido de nutrientes a unos 17 quintales de sulfato de amonio, 5 quintales de superfosfato y 10 quintales de cloruro de calcio. característica distintiva de estas aguas residuales es una descomposición rápida, por lo que su acumulación y almacenamiento es imposible.
Las hierbas de riego más racionales. Al regar pastos, junto con un aumento en el rendimiento, también hay un aumento en el contenido de proteínas en el heno del 12,3 al 20,3% (sin aplicar fertilizantes adicionales al suelo). Al regar otros cultivos agrícolas, se observó un aumento en el contenido de proteínas en remolacha forrajera, maíz y zanahorias. El contenido de almidón en papa y azúcar en remolacha regada con agua residual de jugo, aunque no aumentó en términos porcentuales, y en algunos casos incluso disminuyó, sin embargo, el rendimiento absoluto de almidón y azúcar por hectárea de área regada aumentó debido a la alta rendir.
El uso de aguas jugosas para riego mostró alta eficiencia al regar papa y avena. Al mismo tiempo, se determinaron las tasas de riego óptimas: para papas 500 m3, para avena 300 m3 de agua de jugo por 1 ha.
Tasas de agua de riego óptimas en condiciones de suelos franco-arenosos ligeros al regar plantas de almidón con agua de jugo, m3/ha:
- Hierbas perennes - 8000
- Maíz y girasol para ensilaje - 4000-8000
- Remolacha azucarera y forrajera - 4000
- Repollo - 4000
- patata - 2000
- Cereales - 1000
Las aguas residuales de las empresas de la industria de la melaza de almidón, incluso con un tratamiento mecánico satisfactorio, cuando se descargan en cuerpos de agua, crean condiciones en las que hay una violación del régimen de oxígeno y, como resultado, la reproducción de hongos, su crecimiento, descomposición con formación intensiva y liberación de sulfuro de hidrógeno.
El impacto negativo de las aguas residuales de las plantas de fécula de papa vertidas a los cuerpos de agua se expresa en la absorción intensiva de oxígeno del agua de los cuerpos de agua debido a la contaminación orgánica bioquímicamente oxidante, en la formación de sedimentos que fácilmente se vuelven putrefactos, con la liberación de sulfuro de hidrógeno, mercaptano y el desarrollo de incrustaciones fúngicas a lo largo del depósito del lecho y el deterioro de las propiedades organolépticas del agua.
Hay casos en que, debido a la intensa contaminación de los cuerpos de agua, éstos llegaron a un estado inadecuado para el abastecimiento de agua y fines culturales y comunitarios.
Área de aplicación:
- Procesamiento profundo de granos
- Producción de bioetanol
- destilerías
- Producción de almidón, incluido el almidón modificado
- Producción de jarabes, melazas.
- Procesamiento de gluten y pentosanos
- Obtención de productos semielaborados orgánicos para su posterior procesamiento.
Durante el procesamiento profundo del grano, se forman aguas residuales industriales con un alto contenido de sustancias orgánicas, que deben eliminarse. El tratamiento de aguas residuales después del procesamiento profundo del grano se lleva a cabo utilizando instalaciones de tratamiento biológico basado principalmente en el uso reactor anaeróbico.
Compañía EnviroChemie uno de los primeros desarrollados e implementados con éxito para empresas de la industria del almidón. Es importante notar, instalaciones de tratamiento biológico debe tener en cuenta no solo la composición y la cantidad de aguas residuales entrantes, sino también las características específicas de la producción en sí. Esto hará que las instalaciones de tratamiento sean más eficientes y fiables, y garantizará la calidad de tratamiento requerida.
Un ejemplo podría ser instalaciones de tratamiento anaeróbico para una empresa manufacturera almidón modificado en el este de Alemania.
Compañía EnviroChemie completó el diseño de la tecnología, entregó, instaló y lanzó con éxito instalaciones de tratamiento biológico. Uno de los principales requisitos de la empresa era la máxima educación biogás y su uso en una instalación con producción de energía térmica y eléctrica. La calidad de la limpieza debe cumplir con los requisitos para la descarga en el alcantarillado local.
Las instalaciones de tratamiento anaeróbico incluyen las siguientes etapas de tratamiento:
- Limpieza mecánica preliminar
- Etapa de acidificación biológica
- Tratamiento anaeróbico usando 2 reactores de metano Biomar ASBx
De particular interés es la peculiaridad del tratamiento de aguas residuales en empresas donde hay producción de almidón modificado. Las aguas residuales se caracterizan por un alto contenido no solo de materia orgánica (hasta 15.000 mg/l de DQO), sino también por un contenido significativo de sal. Por lo tanto, el proveedor y diseñador de la planta de tratamiento de aguas residuales debe tener cierta experiencia especial y prever medidas para la preparación y el tratamiento posterior de las aguas residuales. Utilizar materiales resistentes a la corrosión en las plantas de tratamiento anaeróbico (tuberías, accesorios, instrumentos de medición, estructuras de edificios, etc.).
Para lograr los requisitos específicos de descarga a un alcantarillado o cuerpo de agua, se requiere un paso de postratamiento por separado utilizando sistemas que permitan la eliminación de compuestos orgánicos biológicamente persistentes, como el uso de una planta de ozonización.
Lodos activados anaerobios para la puesta en marcha de instalaciones de tratamiento anaeróbico es importado por la empresa EnviroChemie(a petición del Cliente) de similares reactores anaeróbicos.
Compañía EnviroChemie realiza diseño de instalaciones de tratamiento, proporciona soporte para construcción de instalaciones de tratamiento, realiza el suministro e instalación de equipos, realiza trabajos de puesta en marcha con puesta en marcha posterior.
Propósito del estudio: estudiar el valor fertilizante de las aguas residuales de la industria alimentaria. Esta categoría de aguas residuales es muy diversa, las empresas están ubicadas en toda Rusia. Para la elaboración de sus productos (azúcar, almidón, melaza), estas empresas consumen grandes cantidades de agua. A diferencia de muchas empresas, las fábricas de azúcar se concentran en las partes sur y suroeste del país, en la zona de suelo negro. El tratamiento de aguas residuales se lleva a cabo en la mayoría de las plantas en los campos de filtración. Sin embargo, el tratamiento de aguas residuales se lleva a cabo de manera insatisfactoria.
Una característica de la producción de azúcar es que el agua residual resultante se caracteriza por un alto contenido de sedimentos en suspensión, tiene una reacción ácida con un alto contenido de sales de sodio. Las fábricas de azúcar tienen dos tipos de aguas residuales: aguas residuales industriales condicionalmente limpias y químicamente contaminadas.
Los primeros de ellos son vertidos a cuerpos de agua abiertos (ríos), los segundos son enviados a instalaciones de tratamiento (campos de filtración o instalaciones de tratamiento biológico artificial). El valor fertilizante de las aguas residuales no clarificadas es promedio, el fósforo está casi ausente.
Cuando se usa cal en la tecnología de producción (clarificación del jarabe de azúcar), se forma una gran cantidad de sedimento calcáreo, se asienta fácilmente, el agua se clarifica y su composición mejora. La clarificación de las aguas residuales de las fábricas de azúcar se lleva a cabo en estanques de tierra: tanques de sedimentación. Después de la clarificación, las aguas residuales se dirigen y acumulan en mapas de campo de filtración. Después de asentarse en los campos de filtración, las aguas residuales se alcalinizan, la reacción del medio se acerca a neutral o ligeramente alcalina. El contenido de sedimentos en suspensión se reduce ligeramente y la concentración de sustancias disueltas alcanza valores óptimos.
Aguas residuales de almidón y fábricas de almidón.
Estas plantas se encuentran en todas las zonas edáficas y climáticas, desde la zona de suelos soddy-podzólicos hasta chernozems y suelos castaños. Las materias primas para la producción son la papa y el maíz. A la fecha, el tratamiento y disposición de aguas residuales en estas plantas no ha sido totalmente resuelto. La mayoría de las fábricas vierten aguas sin tratar o mal tratadas a los ríos, por lo que son contaminantes de las aguas superficiales y subterráneas. Al mismo tiempo, las aguas residuales de las plantas de almidón son una fuente de fertilizantes y, en este sentido, son de interés para Agricultura.
Las aguas residuales de la producción de fécula de patata se caracterizan por un alto contenido de sedimentos de diversas sustancias orgánicas, incluidos los ácidos orgánicos. Esta agua residual rápidamente se vuelve agria. En la producción de almidón de maíz, se utiliza ácido sulfúrico, a veces hidróxido de sodio, para hidrolizar el grano de maíz. Como resultado, las aguas residuales de las plantas de almidón a base de maíz son ácidas. Las aguas residuales de las plantas y cosechadoras de almidón se subdividen según proceso tecnológico en dos tipos: transportador-lavado y jugo-lavado. En varias empresas, se combinan en acciones comunes.
Como regla general, las aguas residuales de las plantas de almidón tienen una reacción ligeramente ácida y ácida, se caracterizan por un mayor contenido de sustancias disueltas y una composición de bicarbonato. La composición de las sales está dominada por las sales de calcio, pero en la producción de almidón de maíz por el método alcalino: sales de sodio.
Todos los tipos de aguas residuales de las plantas de almidón, excepto las de lavado y relavado de cinta transportadora, se caracterizan por un alto contenido de sustancias orgánicas. El valor del fertilizante es alto en potasio y nitrógeno. Las aguas de escorrentía general y de lavado de transportadores contienen significativamente menos nutrientes. La composición de las aguas residuales de las plantas de almidón varía significativamente a lo largo del día y día a día. Aguas residuales aptas para riego después de promediar y diluir agua limpia o aguas de lavado de transportadores. El caudal total de la planta suele ser de la mejor composición para fines de riego regular.
Aguas residuales de hidrólisis y plantas bioquímicas.
Las plantas de hidrólisis y bioquímicas producen levadura forrajera. La materia prima para su producción son los residuos agrícolas (mazorca de maíz, cascarilla) y forestales (residuos de madera). Las plantas de hidrólisis están ubicadas en toda Rusia, incluidas las regiones este y norte, oeste y sur del país.
Las aguas residuales de estas plantas son muy peculiares. Se distinguen por un alto color (color marrón-marrón), presencia de sedimentos en suspensión finamente dispersos, reacción ácida y ligeramente ácida del medio, alto contenido de nitrógeno amoniacal, sulfatos y sustancias orgánicas. Estas características están determinadas por la tecnología de producción. Para obtener biomasa, los residuos agrícolas se hidrolizan con ácido sulfúrico. La neutralización de los efluentes ácidos de las principales etapas del proceso tecnológico se lleva a cabo con agua amoniacal El alto color, la presencia de un sedimento fino, un alto contenido de sustancias orgánicas son causados por el efecto del ácido sulfúrico en la biomasa.
Las aguas residuales de estas empresas en su estado inicial (antes del tratamiento) se caracterizan por una reacción ácida del medio, un contenido significativo de sedimentos en suspensión, una alta concentración de sustancias disueltas y una composición de sulfato-bicarbonato. Las sales están dominadas por las sales de calcio. Las aguas residuales tienen una alta concentración de sustancias disueltas, que varía ampliamente. En la composición de las sustancias disueltas, más del 50% está ocupado por sustancias orgánicas.
La reacción del medio ambiente se vuelve menos ácida, el contenido de sustancias disueltas en sedimentos suspendidos, sustancias orgánicas, incluidos sulfatos y elementos biogénicos, disminuye en más del 50%. Este patrón se manifiesta bajo la influencia del tratamiento biológico artificial. En algunas empresas, las instalaciones de tratamiento biológico artificial no garantizan que la composición de las aguas residuales se lleve a una condición adecuada para su descarga en cuerpos de agua. El efecto de limpieza alcanza el 60%. Restos de color, alto contenido en elementos biogénicos, sustancias orgánicas y sulfatos. Después del tratamiento biológico y mecánico, las aguas residuales de las plantas de hidrólisis se vuelven aptas para el riego de cultivos.
Aguas residuales de fábricas de mantequilla y queso
Las empresas para la producción de mantequilla, queso y procesamiento primario de leche se concentran principalmente en la zona no chernozem de Rusia, cubriendo regiones tales como las regiones centrales, así como las regiones del sur de la zona no chernozem de Rusia. La mayoría de estas empresas están ubicadas en la zona de suelos sódico-podzólicos, bosques grises y chernozem lixiviados.
Las empresas de la industria láctea son extremadamente diversas en términos de capacidad y, en consecuencia, en términos de volumen de aguas residuales generadas. dominado por medios y pequeñas empresas. Las medianas empresas vierten anualmente a los cuerpos de agua alrededor de 200.250 mil m 3 /año de aguas residuales sin tratar o mal tratadas.
Las pequeñas empresas descargan hasta 50-70 mil m3/año de aguas residuales. Las aguas residuales de las empresas de procesamiento de leche son muy singulares. Contienen muchas sustancias orgánicas, incluidos muchos compuestos de proteínas, que se pudren rápidamente y conducen a la contaminación del aire. Las aguas residuales se caracterizan por un alto contenido de elementos fertilizantes (nitrógeno, potasio). Por lo tanto, son de interés para la agricultura como fuente de fertilizantes.
La tecnología de producción no utiliza sustancias tóxicas. Un cierto peligro lo representan los efluentes de la salazón de quesos, donde se usa una solución altamente concentrada de cloruro de sodio (No. 01) del 20-25%. Estos efluentes se generan en las plantas de mantequilla y queso y se vierten periódicamente en pequeños volúmenes a un colector común de aguas residuales. Como resultado de estos vertidos, la escorrentía total se deteriora notablemente en muchos indicadores de agro-recuperación. Es recomendable aislar estos efluentes del volumen total de aguas residuales de varias empresas de la industria láctea.
Las tablas 1 y 2 presentan datos sobre la composición química y el valor fertilizante de las aguas residuales de varias empresas de la industria láctea. En el ejemplo de JSC Nadezhda de la Planta de Mantequilla y Queso Kovylkinsky de la República de Mordovia, que es una empresa típica para la producción de mantequilla y queso, los datos sobre la composición química de las aguas residuales para los ciclos principales del proceso tecnológico y el total se da el flujo de la planta. En todas las etapas del proceso tecnológico, el agua residual resultante (fresca) tiene una reacción ácida, un alto contenido de sustancias orgánicas y elementos biogénicos.
El contenido de materia orgánica (DQO) varía de 6,5 a 7,7 mgO/l, nitrógeno total de 105 a 216 mg/l, potasio de 56 a 223 mg/l (excluyendo la escorrentía de la piscina de sal), la cantidad de fósforo 18-60 mg / l. Los desagües agresivos son típicos de los baños de sal. Estos drenajes están altamente concentrados. Contienen 25 g de sales disueltas, gran cantidad de sales de sodio (25,3 g/l) y compuestos orgánicos (3 g/l). Dichos efluentes deben eliminarse del volumen total de aguas residuales.
El estudio de la composición química de las aguas residuales de la planta de mantequilla y queso Kovylkinsky mostró que el flujo total de la planta desde los estanques de almacenamiento, donde las aguas residuales se almacenan y sedimentan durante mucho tiempo, se caracteriza por una composición más favorable. Tiene reacción neutra o alcalina, menor concentración de sustancias disueltas (1,4 g/l), composición bicarbonato-cloruro. La composición de las sales está dominada por las sales de sodio. Disminuye el valor de los fertilizantes y el contenido de materia orgánica, las aguas se vuelven adecuadas para el riego de cultivos agrícolas. En esta instalación, los efluentes de los baños de sal se retiran mediante transporte móvil, por lo que quedan aislados del volumen total de aguas residuales.
Tabla 1. Composición química de las aguas residuales de OAO Nadezhda de la Planta de Mantequilla y Queso Kovylkinsky de la República de Mordovia por principales ciclos tecnológicos, mg/l
Pesar. sedimento |
Residuo seco |
Procalc. resto |
Nitrógeno total |
Nitrógeno Ammach. |
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Efluentes de lavado de equipos |
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Efluente de la sala de calderas |
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Efluentes de las piscinas de salazón de queso |
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Stock general en el territorio de la planta. |
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Drenaje total pump.st. en el territorio de la planta |
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Acumulador (caudal total de la planta) |
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Datos promedio para Drenaje total (accionamiento) |
Tabla 2. Composición química y valor fertilizante de las aguas residuales de las empresas de la industria láctea
Empresas |
Pesar. sedimento |
Residuo seco |
Proca |
Nitrógeno total |
Nitrógeno amoniacal. |
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Torbeevski |
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planta de aceite |
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Krasnoslobod- |
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planta de aceite |
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planta de aceite Atashevsky |
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Planta lechera Stavrovsky |
La Tabla 2 presenta datos sobre aguas residuales de otras fábricas de mantequilla y queso de mantequilla. La tabla muestra la composición del flujo total de plantas de mantequilla y queso en la República de Mordovia y plantas en la región de Vladimir.
De los datos de la tabla se puede ver que las aguas residuales en el estado inicial (antes de la limpieza) se caracterizan por un mayor contenido de sedimentos en suspensión, sustancias disueltas, incluidos compuestos orgánicos y sales de sodio. Las aguas residuales antes de su uso requieren preparación para el riego. En el proceso de preparación, las aguas residuales no deben tener un alto contenido de lodos en suspensión, compuestos orgánicos y elementos fertilizantes. Las aguas requieren promediación, sedimentación, aislamiento de sales de sodio. Dado que las aguas de las plantas de mantequilla y queso tienen un alto valor fertilizante, es recomendable utilizarlas para el riego de cultivos agrícolas y, en primer lugar, forrajeros.
Habiendo considerado la composición química de las principales categorías y tipos de aguas residuales, teniendo en cuenta la tecnología de producción, podemos concluir que las aguas residuales de la industria alimentaria en su estado inicial se caracterizan por un alto contenido de sedimentos en suspensión, sustancias disueltas, compuestos orgánicos , no es deseable un mayor contenido de elementos biogénicos y algunas sustancias que ingresan a las aguas residuales.
Todos los tipos y categorías de aguas residuales en cierta medida requieren preparación para el riego. La naturaleza y características de su preparación para el riego están determinadas por la composición de las aguas residuales, la tecnología de producción y las condiciones naturales de la zona de riego. Con la ayuda del tratamiento, las aguas residuales deben llevarse a una condición adecuada para el riego.
Tecnología de almidón de maíz con remojo previo del grano
La tecnología de producción de almidón de maíz con remojo previo del grano de maíz, destinado a la remoción "húmeda" de la cáscara y germen del grano, compite con la tecnología de extracción "seca" de estos componentes.
La tecnología de almidón con remojo previo del grano incluye una serie de procesos: difusión (remojo del grano), molienda, separación, deshidratación, secado, almacenamiento, que se caracterizan por grandes flujos de productos, devoluciones de productos, procesamiento en varias etapas.
Aquí, se consideran en detalle las etapas del proceso tecnológico para la producción de almidón de maíz, cada una de las cuales va acompañada de operaciones tecnológicas paralelas. Por ejemplo, el remojo del grano puede continuar después de su trituración, y la liberación del germen remanente puede continuar en la etapa de separación y lavado de la pulpa; el aislamiento de la proteína y la pulpa fina restante del almidón se lleva a cabo adicionalmente en la etapa de lavado del almidón. Asi que:
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Cálculo de filtro de vacío de tambor para deshidratación de gluten
Considere un ejemplo. Suponga que para una planta con una capacidad de A = 360 toneladas de maíz absolutamente seco por día, se requiere instalar un filtro de vacío de tambor para deshidratación de gluten.
La cantidad de suspensión de gluten que ingresa a la cubeta del filtro de vacío, b"" = 103% en peso de maíz;
la viscosidad del filtrado a 25 g Celsius es m = 1.67 * 10 -6 kg * min / m2;
peso específico del gluten seco y2=1180 kg/m2; el contenido de gluten en la suspensión b"=10%;
presión de filtración 6000 kg/m2;
el tambor del filtro de vacío hace 1 revolución en 2 minutos con un ángulo de inmersión de 120 grados; peso específico del filtrado y1=1004 kg/m3; resistencia tisular p=1.6 * 10 11 m-1;
contenido de humedad del gluten descendente w=60%
C" \u003d 10 * 1004 / 100 - 10 \u003d 111,5 kg / m3
Peso del residuo seco depositado al recibir 1 m3 de filtrado
C \u003d 115.5 * 1004 * (100 - 60) / 1004 * (100 - 60) - 111.5 * 60 \u003d 135 kg / m3
Peso volumétrico del gluten deshidratado
y0 = 100 * y1 * y2 / 100 * y1 + (y2 - y1) * w = 100 * 1004 * 1180 / 100 * 1004 + (1180 - 1004) * 60 = 1100 kg/m3
Tiempo de filtración
z1 = 140 / n * 360 = 140 / 0,5 * 360 = 0,78 min
El volumen de filtrado que deposita un sedimento cuya resistencia es igual a la del tejido.
V1 = p * y0 / r * C = 1,6 * 10 11 * 1100 / 200 * 10 11 * 135 = 0,0653 m3
Constante de filtrado
b \u003d 1.67 * 10 -6 * (135 * 200 * 10 11 / 1100 * 2 * 6000) \u003d 342 min / m3
La cantidad de filtrado obtenido de 1 m2 de superficie en el tiempo z
V = (100 * y1 * y2 / 100 * y1 + (y2 - y1) * w = 100 * 1004 * 1180 / 100 * 1004 + (1180 - 1004) * 60 = 0,0155 m2/m3
La cantidad mínima de filtrado se puede determinar de la siguiente manera
La cantidad de suspensión de gluten producida en la planta por minuto es
A * b "" / 24 * 60 * 100, toneladas
donde b"" - la cantidad de suspensión de gluten en % en peso de maíz; b""=103%
Si la suspensión contiene gluten b "%, entonces la cantidad de gluten por minuto será
A * b "" * b" / 24 * 60 * 100 * 100, toneladas
Con el contenido de humedad del gluten w%, la cantidad de gluten húmedo eliminado del filtro de vacío del tambor será igual a
A * b "" * b" * 100 / 24 * 60 * 100 * 100 * (100 - w), toneladas
Por lo tanto, la mínima cantidad de filtrado
V" \u003d (A * b "" / 24 * 60 * 100) - (A * b "" * b" * 100 / 24 * 60 * 100 * 100 * (100 - w)) , toneladas
V" \u003d (A * b "" / 24 * 60 * 100) * (1 - (b" / 100 - w) * 1 / y, m3 / min
Después de la sustitución, obtenemos:
V" \u003d (360 * 103 / 24 * 60 * 100) * (1 - (10 / 100 - 60) * 1 / 1.004 \u003d 0.192 m3 / min
Superficie de filtración activa:
F = 0,192 * 0,78 / 0,0155 = 9,67 m2
Superficie de filtración completa:
F = (9,67 / 140) * 360 = 27 m2
Espesor de la torta de filtración:
yo= V * 100 * C / Y0 * (100 - w) = 0,0155 * 135 * 100 / Y0 * (100 - 60) = 0,00475 m
El extracto extraído de la batería de la esclusa contiene del 5 al 8% de sólidos, según el método de funcionamiento de la estación de esclusa y el esquema tecnológico de producción. El extracto es de gran valor como agente de alimentación, así como materia prima para la producción de alcohol etílico, levadura de forraje seco o antibióticos.
Para espesar el extracto después de la prefiltración, se evapora en un evaporador. Aproximadamente el 100% del extracto líquido entra en el residuo. La estación de evaporación consta de 2 o 3 edificios. El producto hervido tiene una alta acidez, por lo tanto, los evaporadores están hechos de acero austenítico resistente a los ácidos AISI 304. El extracto después del espesamiento contiene 45-46% de sólidos y tiene una acidez de aproximadamente 4-5% en términos de HCl.
Cuando se evapora el extracto, se observa abundante formación de espuma, lo que puede dar lugar a la transferencia de líquido a la cámara de vapor del cuerpo posterior del evaporador. Por lo tanto, el nivel de líquido en el aparato debe ser bajo, el aparato debe estar equipado con antiespumantes y trampas de espuma.
Extracto de los depósitos de llaves y colección 25 se alimenta al tanque de sedimentación 6 para eliminar las partículas en suspensión mediante la sedimentación continua, y desde allí, al colector 62, desde donde se envía al intercambiador de calor para calentar con vapor 63 a una temperatura de 75-80 "C. Luego se hierve en evaporadores (evaporador de tres cajas 64 ), ingresa a la colección 72, se pesa en las balanzas tensométricas 71 y la bomba 73 lo llena en el tanque.
El extravapor formado durante la ebullición del extracto se condensa en el condensador de superficie 75 y a través del colector barométrico 76 la bomba 676 se bombea a la torre de enfriamiento. Para condensar el vapor, el agua circulante de la torre de enfriamiento se suministra a los tubos del condensador. Aire contenido en agua y vapor del condensador 75 es bombeado por una bomba de vacío 77 y eliminado a la atmósfera. Según sea necesario, se realiza una limpieza química de la superficie de calentamiento de los evaporadores de incrustaciones y otros contaminantes.
Cálculo de la estación evaporadora para el extracto
Para el cálculo de la planta evaporadora se recopila el balance térmico y de materia de cada edificio. Si se conoce la densidad de la solución que entra y sale de la evaporación, entonces la cantidad de agua evaporada se puede determinar mediante la siguiente fórmula
W \u003d S * (CB2 - CB1 / CB2),
donde S es la cantidad de solución líquida que ingresa al residuo,
donde CB1 y CB2 son el contenido de sólidos en la solución antes y después de la evaporación en %,
Ejemplo. La planta procesa 450 toneladas diarias de maíz absolutamente seco. Se requiere determinar el consumo de vapor para la evaporación del extracto y la superficie de calentamiento de cada recipiente. Se sabe que la cantidad de extracto aportado al residuo es del 100% en peso de maíz. La temperatura del extracto es de 35 "C. El vapor de jugo de la evaporación se utiliza para calentar el extracto antes de la evaporación en los intercambiadores de calor del primer grupo. El contenido inicial de materia seca en el extracto es 7,5%, el contenido final es 40 % La capacidad calorífica del extracto condensado es de 0,93 kcal/kg "C
Consumo de calor para calentar el extracto de 35 a 75 "C, teniendo en cuenta las pérdidas del 5%
Q \u003d 100 * 1 * &75 - 35) * 1.05 \u003d 4200 kcal
Consumo de vapor secundario del 1er edificio de la instalación para calentar el extracto en el intercambiador de calor
E1 \u003d Q / l - mk \u003d 4200 / 638 - 94 \u003d 7,7 kg
donde l es el contenido de calor del vapor
donde tk es la temperatura del condensado
La cantidad de agua evaporada de 100 kg de extracto
W = 100 (40 - 7,5 / 40) = 81,5 kg kg
Diseñamos una planta evaporadora compuesta por tres edificios con la misma superficie de calentamiento. Bajo esta condición, las diferencias de temperatura útiles en las corazas deberían ser directamente proporcionales a las cargas térmicas relativas e inversamente proporcionales a los coeficientes de transferencia de calor de las corazas individuales.
Saltémonos algunos cálculos.
Así, la superficie de calentamiento de las carcasas
F1 = 204 m2
F2 = 204 m2
F3 = 204 m2
Las principales características de las materias primas y productos terminados en el procesamiento del maíz.
El moderno equipo técnico de las empresas de almidón de maíz permite obtener altas tasas de extracción y calidad del almidón al procesar variedades e híbridos de maíz de alto rendimiento con alto contenido de almidón y bajo contenido de proteína.
Al procesar el grano de maíz, se obtiene:
almidón de maíz seco, el cual debe cumplir con los siguientes indicadores de calidad:
color - blanco con un tinte amarillento, según la variedad;
fracción de masa de humedad, % no más - 13;
acidez, ml de solución de hidróxido de sodio 0,1 M, en términos de 100 g abs. almidón seco, no más - 500;
el número de motas por 1 dm 2 de la superficie del almidón a simple vista, no más de 500;
extracto de maíz de la estación de remojo de granos, al que pasa hasta un 7% de materia seca del grano remojado; concentración de extracto - 8-10%, pH 4.2-4.4; después de la evaporación en evaporadores al vacío, el extracto se concentra hasta un contenido de 48-50% MS; el color del extracto es de amarillo a marrón;
germen de maíz un germen utilizado para producir aceite de maíz;
pulpa y gluten (proteína de maíz) para la preparación de alimentos.
Para la producción de alimento seco de maíz se utilizan subproductos: extracto, gluten, pulpa, germen de maíz, y se obtienen dos tipos de alimento - con y sin extracto.
El alimento seco de maíz mixto con una fracción de masa de 88% MS contiene, %: carbohidratos - 86, proteína y fibra - 76; al mismo tiempo, 100 kg de pienso comercial equivalen a 125-135 unidades de pienso. El alimento seco de maíz se usa para alimentar animales en varias mezclas y alimentos compuestos. El pienso debe cumplir con los siguientes indicadores de calidad:
color - de amarillo grisáceo a marrón oscuro,
olor - característico del alimento, sin olor extraño,
fracción de masa de humedad,% - no más de 12,
fracción de masa de proteína cruda, % - no menos de 18,
Diagramas de flujo del proceso para la producción de almidón de maíz de Alfa Laval
Producción de almidón de maíz (Opción 1) - sin molino de flujo y separador promedio:
Producción de almidón de maíz (Opción 2) - utilizando un separador promediador:
Producción de almidón a partir de maíz (Opción 3) - utilizando un molino de flujo:
Cuando se trabaja incluso con las tecnologías más avanzadas para la producción de almidón de maíz en un circuito cerrado, se requiere un consumo de agua dulce de más de 2 m 3 por 1 tonelada de grano de maíz, o 3,2 m 3 por 1 tonelada de almidón seco.
Debido al lavado a contracorriente del almidón y las sustancias que lo acompañan con agua de proceso recirculante, el consumo de agua dulce se puede reducir a 1,8 m de remojo de granos.
Las principales condiciones para el efectivo funcionamiento y desarrollo del flujo del proceso de producción de almidón son:
reducción del consumo de agua mediante la mejora de los procesos de molienda de materias primas y separación de la masa triturada,
resolviendo el problema de la utilización de los subproductos mediante la reducción de su contenido de humedad, aumentando su valor nutricional como piensos y productos alimenticios debido a cambios bioquímicos y térmicos métodos de procesamiento,
la posibilidad de utilizar subproductos para la producción de alimentos para animales
Hasta 1945, la demanda de almidón y sus productos en Alemania fue cubierta por la operación de 200 fábricas, que en la temporada 1942/1943. entregó unas 400.000 toneladas de productos.[ ...]
La mayoría de las fábricas, que en un 90% eran consumidoras de productos agrícolas y en un 10% de productos industriales, estaban ubicadas en las partes orientales del país y se dedicaban principalmente al procesamiento de papas. Solo unas pocas industrias usaban cereales como materia prima.[ ...]
En el año comercial 1949/1950 en Alemania había 12 pequeñas industrias que procesaban de 1 a 9 000 toneladas de patatas, unas 10 industrias que procesaban 85 000 toneladas de maíz, arroz y mijo, y unas 6 industrias que procesaban 19 000 toneladas de trigo.[ ...]
Como en occidente hay escasez de patatas para la fécula, hay que reponerla con importaciones de otros países.[ ...]
A. Fábricas de fécula de patata. El procesamiento y secado de papas ocupan un lugar importante, especialmente en las siguientes regiones: Brandeburgo, Mecklemburgo-Pomerania, Baja Sajonia, Sajonia-Anhalt.[ ...]
El procesamiento de las papas comienza inmediatamente después de la cosecha, ya que durante el almacenamiento de las papas se producen pérdidas por encogimiento, congelación y descomposición, que ocupan del 5 al 10%. Cabe señalar que si se congelan, las papas se vuelven inadecuadas para la producción de almidón. Todo lo anterior llevó a que el procesamiento de la papa se comenzara a realizar estacionalmente (septiembre - enero).[ ...]
De acuerdo con la patente de Maizen (Ma!hep), la papa transformada en almidón se muele y entra al tanque en forma de una suspensión espesa. Los aditivos químicos evitan la descomposición y sacarificación del almidón. El procesamiento de este lodo se lleva a cabo con éxito incluso en el mes de mayo.[ ...]
El flujo de trabajo para todos los tipos de producción de almidón es básicamente el mismo. Después de la limpieza en seco en cribas vibratorias, las patatas se transportan mediante transporte hidráulico a la fábrica. Aquí, las patatas se lavan en tambores que funcionan según el principio de contracorriente, en los que, con fricción mutua y con un exceso de agua a presión, se limpian de la suciedad adherida. En este caso, se forman aguas residuales de transportadores hidráulicos y del lavado de papas. A continuación, las patatas se trituran en un cilindro de rotación rápida equipado con dientes. En el mismo lugar se somete a un minucioso lavado con agua. La masa resultante se tritura en cepilladoras o molinos. Una suspensión acuosa que contiene la mayor parte de la patata se separa en tamices de la leche de almidón, que se alimenta para volver a tamizar, y luego a los tanques de sedimentación, donde el almidón, que tiene una gravedad específica más alta, se separa del agua, que se denomina "fruta". agua".[ ...]
Como resultado de lavados a fondo posteriores, el almidón se purifica por completo. Durante esta operación, así como durante la posterior deshidratación del almidón en centrífugas, se forma "agua de almidón" de lavado, que tiene una concentración de almidón de hasta 25C0 mg/l. Con alta potencia de centrífuga, esta concentración puede reducirse a 25 mg/l.[ ...]
Después de secar el material centrifugado, productos terminados. En las nuevas empresas, en lugar de tamices, se utilizan hidrociclones, que garantizan una rápida extracción de la fécula de patata y, además, casi sin pérdidas. En este método, el lavado se realiza durante la operación, y el almidón se concentra a tal punto que se saca de la centrífuga y puede ir directamente a la secadora.