Сточные воды предприятий крахмало-паточной промышленности. Очистка сточных вод картофеле-крахмальных заводов

Положительно зарекомендовали себя гидроцпклоны ГП-100, ГП-300 для выделения песка из воды. При соответствующем увеличении их размеров они могут производить очистку транспортерно-моечных вод от песка, исключив таким образом дорогостоящие песколовки,отстойники.

Очистка сточных вод картофеле-крахмальных заводов на аэротенках встречается редко. Исследования работы разных типов аэротенков указали на целесообразность применения аэро< 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.

Механизм удаления крахмала при помощи активного ила был иследован на опытной установке в контактных условиях. Активный пл был адаптирован к крахмалу и к некоторым другим субстратам. Активный ил и раствор крахмала вливали в аэрируемый сосуд и аэрировали в течение 7 ч. Начальные концентрации крахмала л активность ила в сточной жидкости варьировались широких пределах.

На установке систематически определяли изменения концентрации ХПК, крахмала, активного ила, а также скорость снижения ХПК субстрата без активного ила. В последнем случае после некоторого времени контакта субстрата с активным илом иловую воду отфильтровывали и инкубировали без аэрирования. Снижение ХПК фильтрата происходило вследствие действия разрушающих крахмал экзоферментов, выделяемых активным илом. В результате проведенного комплекса исследований установлено следующее:

а) скорость снижения ХПК субстрата с активным илом, адаптированным к крахмалу, была в пределах 0,25—0,70 г, ХПК/г активного ила в 1 ч;

б) скорость снижения ХПК с активным илом, адаптированным к глюкозе, мальтозе и альбумину, была значительно меньшей и составляла 0,1—0,27 г/г в 1 ч;

в) скорость снижения ХПК без активного ила была незначительной и составляла 0,2—9% от скорости снижения ХПК с активным илом. Это объясняется тем, что лишь незначительная часть экзоферментов выделяется с иловую воду, а основная их часть сорбируется на бактериальных клетках;

г) во всех опытах было отмечено, что после смешения субстрата с активным илом происходила немедленная адсорбция части субстрата на активном иле, а количество сорбированного крахмала находилось в прямой зависимости от температуры, количества активного ила и его акклиматизации.

Наиболее эффективным способом очистки сточных вод картофеле-крахмальных предприятий является утилизация их на полях фильтрации. Однако повышенная концентрация загрязнений картофеле-крахмальных сточных вод, используемых для орошения, па полях фильтрации требует уменьшения нагрузок на эти виды сооружений по сравнению с бытовыми сточными водами в 1,5— 2 раза.

При использовании сточных вод предприятий крахмало-паточной промышленности на полях орошения рекомендуется нагрузка 12000—15000 м3 сточных вод на 1 га за период работы предприятий (около 120 дней), Таким образом суточная нагрузка на 1 га составит 100—125 м3/сутки. При этом сточная вода, используемая на орошение сельскохозяйственных культур, должна быть подвергнута предварительной очистке. При использовании сточных вод крахмального завода на орошение в вегетационный период требуется ее усреднение, нейтрализация и разбавление в 1,5—2 раза. При организации полей орошения необходимо подобрать наиболее эффективные нейтрализующие вещества и предусмотреть строительство емкостей-смесителей с установкой для нейтрализации и подвод речной воды для разбавления. Для разбавления могут быть использованы транспортерно-моечные воды. Если же сточные воды используются в невегетационный период, разбавление их не обязательно.

В связи с тем, что в соковых водах имеются питательные вещества, необходимые растениям, эти воды могут быть рекомендованы при орошении как жидкие удобрения. Сравнительная характеристика питательных веществ соковых вод и навоза приведена в табл. 29.

Таблица 29. Сопоставительная характеристика удобрительных качеств соковых вод и навоза

В сопоставлении с минеральными удобрениями 100 м3 соковой воды по содержанию питательных веществ эквивалентно примерно 17 ц сульфата аммония, 5 ц суперфосфата и 10 ц хлористого кальция. Характерной чертой этих сточных вод является быстрое загнивание, поэтому накопление и хранение их невозможно.

Наиболее рациональны поливы трав. При поливе трав наряду с увеличением урожая отмечается также увеличение содержания белка в сене от 12,3 до 20,3% (без внесения дополнительных удобрений в почву). При поливе других сельскохозяйственных культур повышение содержания белка было отмечено у свеклы кормовой, кукурузы, моркови. Содержание крахмала в картофеле и сахара в свекле, поливаемых соковыми сточными водами, в процентном отношении хотя и не увеличилось, а в отдельных случаях даже снизилось, тем не менее абсолютный выход крахмала п сахара с одного гектара орошаемой площади вырос благодаря высокому урожаю.

Использования соковых вод па орошение показали высокую эффективность при поливе картофеля и овса. При этом были определены оптимальные нормы полива: для картофеля 500 м3, для овса 300 м3 соковой воды на 1 га.

Оптимальные оросительные поливные нормы в условиях легких супесчаных почв при поливе соковыми водами крахмальных заводов, м3/га:

Многолетние травы — 8000
Кукуруза и подсолнечник на силос — 4000—8000
Свекла сахарная и кормовая — 4000
Капуста — 4000
Картофель — 2000
Зерновые — 1000

Сточные воды предприятий крахмало-паточной промышленности даже при удовлетворительной механической очистке при сбросе их в водоемы создают условия, при которых происходит нарушение кислородного режима, и как результат размножение грибков, их рост, загнивание с интенсивным образованием и выделением сероводорода.

Отрицательное влияние сбрасываемых в водоемы сточных вод картофеле-крахмальных заводов выражается в интенсивном поглощении из воды водоемов кислорода за счет органических, биохимически окисляющихся загрязнений, в образовании осадка, легко переходящего в гнилостное состояние, с выделением при этом сероводорода, меркаптана, развития грибковых обрастаний по ложу водоема и ухудшения органолептических свойств воды.

Известны случаи, когда вследствие интенсивного загрязнения водоемов они приходили в состояние, непригодное для водоснабжения и культурно-бытовых целей.

Рафинированное крахмальное молоко кроме крахмала содержит некоторое количество очень мелкой мезги, скоагулированных белков и остатки клеточного сока картофеля. Соковая вода при стоянии на воздухе быстро розовеет и затем становится более темной, в связи с чем цвет крахмала ухудшается. Длительное соприкосновение крахмала с соковой водой уменьшает его клейстерообразующую способность. Поэтому старая аппаратура для выделения крахмала длительным отстаиванием (отстойные чаны) в настоящее время повсеместно заменяется осадительными центрифугами различных типов.

Чтобы получить крахмал высокого качества (чистотой 99,4-99,6%), необходимо удалить почти все примеси, для чего производится промывание крахмала.

Пурификаторы. На некоторых заводах для выделения и промывания крахмала используют специально оборудованные центрифуги, называемые пурификаторами. Пурификатор (рис. 1) - очиститель - представляет собой центрифугу с вертикальным валом 1, барабаном 2 и кожухом 3. Барабан имеет диаметр 1,2 м, высоту 0,8 м и частоту вращения 400-500 об/мин. Крахмальное молоко поступает через неподвижную воронку 4 на вращающееся колесо-турбину 5, которое сообщает молоку окружную скорость, равную скорости вращения барабана. Здесь под действием центробежной силы молоко распределяется по вертикальной образующей барабана и разделяется на три слоя: на стенке сначала оседают тяжелые примеси, затем чистый крахмал, потом слой грязевого крахмала и, наконец, промывная вода, образующая полый цилиндр. Разделение происходит примерно в течение минуты, после чего приводится в движение нож 6, которым как бы подрезается слой соковой воды. Вода теряет свою скорость и стекает через нижнее отверстие 7. После удаления воды нож медленно подводится к грязевому слою и осторожно срезает его. Этот слой также выводится через нижнее отверстие цеитрифуги.

Чистый крахмал разводят водой, подаваемой по вертикальной трубе. В этот момент нож отводят, держатель ножа и мешалки подводят к слою крахмала другой стороной и мешалкой 8 при уменьшенной частоте вращения барабана суспендируют крахмал. Затем мешалка возвращается в первоначальное положение, и крахмал снова осаждается. Вновь удаляют промывную воду и грязевой слой и разводят крахмал чистой водой. Чистое крахмальное молоко выводят из барабана центрифуги, вводя в слой молока трубу 9, направленную против вращения барабана. Тонкий слой осадка у стенки барабана (3-4 мм) всегда остается, и в нем сосредоточивается основная масса песка, удаляемая периодически.

Пурификатор обеспечивает хорошее качество крахмала. К недостаткам машины относится периодичность цикла работы и трудность обслуживания.

Рис. 1 . Пурификатор.

Гидроциклон. Наиболее совершенным оборудованием для разделения и промывания крахмальных суспензий, применяемым как в СССР, так и за рубежом, являются гидроциклоны. Крахмальное молоко поступает в гидроциклон (рис. 2) по трубе / тангенциально под давлением, вследствие чего поступательное движение преобразуется во вращательное и тяжелые частицы центробежной силой отбрасываются на внутреннюю поверхность конуса, по которой они потоком (густой сход или тяжелая фракция) сползают к сливному отверстию 2. Легкая фракция продукта (жидкий сход) вытесняется сгущенной фракцией и поднимается вихреобразно к сливному устройству 3, через которое выводится из гидроциклона.

Для увеличения центробежной силы, а следовательно, для лучшего разделения крахмала и тонкой мезги в картофелекрахмальном производстве используют гидроциклоны малого размера (микроциклоны) с внутренним диаметром цилиндрической части 20 мм.

С целью повышения пропускной способности гидроциклонов при выделении крахмала обычно применяют батареи (пакеты), состоящие из большого количества параллельно установленных цилиндро-конических элементов (микроциклонов). Такие батареи (мультициклоны) представляют собой цилиндры, разделенные двумя поперечными дисками на три части. Диски имеют отверстия, между которыми вставляются микроциклоны. В среднюю камеру насосом нагнетается крахмальная суспензия, с помощью тангенциально расположенных сопел она распределяется по элементам гидроциклона. Сгущенные сходы собираются во второй камере, а осветленные жидкие сходы - в третьей. Вторая и третья камеры мультициклонов снабжены отводными трубами, по которым продукты выводятся на следующую технологическую операцию.

Для полного отмывания крахмала от растворимых веществ и почти полного удаления мезги крахмальную суспензию обычно обрабатывают на мультициклонах последовательно в три ступени. При такой обработке крахмальная суспензия концентрацией 7% из сборника исходного продукта через фильтры подается на I ступень основной цепи гидроциклонов. Сгущенный продукт разбавляется жидким сходом III ступени и насосом перекачивается на II ступень. После II ступени сгущенный сход разбавляется чистой водой и перекачивается на III ступень, с которой густой крахмальный продукт концентрацией 36-40% собирается в сборник сырого крахмала.

Рис. 2 . Гидроциклон.

Жидкие сходы с I и II ступени поступают в сборник и оттуда направляются на специальные аппараты для отделения мелких зерен крахмала (осадительные центрифуги, специальные гидроциклоны и т. п.).

ОПИСАНИЕ ИЗ%7

Союз Сбветбкиз

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03Л 11.1965 (№ 1015052/28-13) с присоединением заявки ¹

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

УДК 664.2.037.2.05 (088.8) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ КРАХМАЛА И ОЧИСТОК

ИЗ СТОЧНЫХ ВОД КАРТОФЕЛЕЧИСТОК ПЕРИОДИЧЕСКОГО

ДЕЙСТВИЯ

Известны устройства для улавливания очисток и крахмала из сточных вод картофелечисток, состоящие из фильтрующей емкости с сетчатым дном и крахмалоотстойника.

Для получения более чистого крахмала путем предварительного слива загрязненных вод предлагают устройство, имеющее сливную емкость с шарнирно укрепленным на ее стенке, непосредственно под отводящим патрубком картофелечистки, лотком с поплавком. Б сливной емкости предусмотрено отверстие, снабженное пробкой, которая с помощью тяги связана с рычагом, установленным на картофелечистке. Устройство содержит также крахмалоотстойник, на дпе которого установлены перегородки для улучшения условий отстоя крахмала.

Предлагаемое устройство изображено на чертеже. Оно состоит из стандартной картофелечистки 1, сливной емкости 2, лотка 8, фильтрующей емкости 4 и крахмалоуловителя 5. Сливпая емкость 2 снабжена донной пробкой б, открываемой вручную или при помощи рычажного механизма, состоящего из тяги 7 и рычага 8 с шарнирами. Шарнирная опора рычага 8 установлена на крышке картофелечистки 1. Рычаг 8 имеет площадку 9, устанав,1иваемую на пути овощей. Лоток 8 шарнирно укреплен на стенке сливной емкости 2 и снаб кен поплавком 10. Дно и степки фильтрующей емкосги 4 выполнены с фильт- ° рующими отверстиями или в виде фильтрующей сетки (па чертеже не показаны).

Крахмалоуловитель 5 установлен под

5 фильтруюшей емкостью 4 и имеет дно, секциопировапное. например, в виде спирали 11, с поперечными перегородками 12.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. Промывная вода (при работе

10 картофе1ечисткн), содержащая загрязненные отходы овощей, через лоток 8 поступает в сливную емкость 2. По мере заполнения сливной емкости 2 лоток 8 под действием поплавка 10 всплывает до тех пор, пока слив не ока15 жется направленным в фильтрующую емкость 4. Из фильтрующей емкости 4, задерживающей овощные отходы, промывная вода, содержащая крахмал во взвешенном состояш1и, сливается в крахмалоуловитель 5. Сек20 ционирова нное дно крахмалоуловптеля задерживает крахма1, уменьшая унос его с промывной водой в канализацию.

Под действием вновь загружаемых в картофелечистку овощей площадка 9 опускается и

25 при помощи рычага 8 и тяги 7 открывает пробку б. Овощные отходы сливаются из сливной емкости. По окончании загрузки площадка 9 под действием веса пробки 6 и тяги

7 возвращается в исходное положение. Днако метр сливного отверстия, закрываемого пробПредмет изобретения Д 7772)7

Составитель Салпгиовская

Техред Л. Бриккер

Редактор Т. Ларина

Корректоры: Т. В. Муллина и С. М. Белугина

Заказ 3755 17 Тираж 525 Формат бум. 60 90 /а Обт ем 0,1б пзд. л. Подппсно=

ЦНИИП11 Комитега по дела.", и::oup теппй и î.t(9ûгий i:ðI1 Сопеге.11и!!петров СССР.11оскпа, Центр, 1lp. Серова, д. 4

Т((пография, пр. Са:1уиова, 2 кой б, выбирается таким, чтобы ООес1.спить полный слив отходов из сливной емкостл! 2 " моменту окончания "-.ÿãðóçêè карто:..1 слс!истКИ. Пробк б МОЖНО OTI(j)blIIQTb Вр!7чl!у10.

Время переключения слива промывной воды в чистую фильтрующую емкость 4 регулируется выбором объема сливной емкости 2 и изменением расхода промывной воды го время работы картофелечистки таким образом, чтобы в фильтруюшую емкость 4;юступалн 10 только чистые отходы овощей.

1. Устройство для улавг!иван!!я крахмала и 15 очисток из сточных вод картофелечисток периодического действия, включающее фпльтру!

Ошую 0ìêîñòü и установленный под нею крахмалоо(с ой пик, Ог. 111чпюи1ввся тем, что, с цел!:!О пол I(0 Í1! ОО,.!(е Iпстого к13ахма! Iа Il) тем предварительного слива загрязненных вод, оно снабжено сливной емкостью с шарнирно укрепленным па ее степке, пепосредстгенно под отводящим патрубком картофеле-! пстки, лотком с поплавком, причем дно сливной емкости имеет отверстие, снабженное!. !00áê0é, которая с пом(яцын тяги шарнирно связана с концом установленного на картофелечистке рычага, другой конец которого рас-!

Толожеп внутри картофелечистки.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, гг, с цел(яо улучшения условий отстоя крахм(!ла, и крахмалоотстойпике установлены верг lêÿë(, I!.Iå перегородки.

Похожие патенты:

Изобретение относится к кукурузокрахмальному производству, а именно к способам переработки кукурузного экстракта, образующегося при переработке кукурузы на крахмал на стадии ее замачивания, являющегося побочным продуктом крахмалопаточного производства. Способ очистки и концентрирования кукурузного экстракта предусматривает стадии тонкой очистки, стерилизации, предварительного концентрирования и доконцентрирования. Очистку экстракта проводят на микрофильтрационных мембранах с диаметром пор 0,2 и 0,45 мкм или крупнопористых ультрафильтрационных мембранах с рейтингом по молекулярной массе 150-170 кДа. Глубокое концентрирование до концентрации 25-30% СВ осуществляют на высокоселективных обратноосмотических мембранах с селективностью 99,5-99,8% при давлении до 100 МПа. Окончательное концентрирование до содержания 55-65% СВ осуществляют на вакуум-выпарной установке. Предлагаемый способ очистки и концентрирования кукурузного экстракта обладает высокой степенью химической и микробиологической чистоты и низкими затратами на его производство. 2 табл., 1 ил.

Технология кукурузного крахмала с предварительным замачиванием зерна

Технология производства кукурузного крахмала с предварительным замачиванием кукурузного зерна, предназначенным для "мокрого" удаления зерновой оболочки и зародыша, конкурирует с технологией "сухого" извлечения этих компонентов.

Технология крахмала с предварительным замачиванием зерна включает ряд процессов: диффузию (замачивание зерна), измельчение, сепарирование, обезвоживание, сушку, складирование, которые характеризуются большими продуктовыми потоками, возвратами продуктов, многостадийностью обработки.

Здесь подробно рассматриваются стадии технологического процесса производства кукурузного крахмала, каждая из которых сопровождается побочными технологическими операциями. Например, замачивание зерна может продолжаться и после его дробления, а выделение оставшегося зародыша может продолжаться на стадии выделения и промывания мезги; выделение белка и оставшейся мелкой мезги из крахмала дополнительно осуществляется на стадии промывания крахмала. Итак:

Расчет барабанного вакуум-фильтра для обезвоживания глютена

Рассмотрим пример. Допустим, что для завода производительностью А = 360 тонн абсолютно сухой кукурузы в сутки требуется установить барабанный вакуум фильтр для обезвоживания глютена.
С" = 10 * 1004 / 100 - 10 = 111,5 кг/м3

Вес сухого остатка, отлагаемого при получении 1 м3 фильтрата

С = 115,5 * 1004 * (100 - 60) / 1004 * (100 - 60) - 111,5 * 60 = 135 кг/м3

Объемный вес обезвоженного глютена

y0 = 100 * y1 * y2 / 100 * y1 + (y2 - y1) * w = 100 * 1004 * 1180 / 100 * 1004 + (1180 - 1004) * 60 = 1100 кг/м3

Время фильтрации

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

Объем фильтрата, который отлагает осадок, сопротивление которого равно сопротивлению ткани

V1 = р * y0 / r * C = 1,6 * 10 11 * 1100 / 200 * 10 11 * 135 = 0,0653 м3

Константа фильтрации

b = 1,67 * 10 -6 * (135 * 200 * 10 11 / 1100 * 2 * 6000) = 342 мин/м3

Количество фильтрата, получаемого с 1 м2 поверхности за время z

V = (100 * y1 * y2 / 100 * y1 + (y2 - y1) * w = 100 * 1004 * 1180 / 100 * 1004 + (1180 - 1004) * 60 = 0,0155 м2/ м3

Минутное количество фильтрата может быть определено следующим образом

Количество глютеновой суспензии, получаемое на заводе в минуту, составляет

А * b"" / 24 * 60 * 100 , тонн

где b"" - количество глютеновой суспензии в % к весу кукурузы; b""=103%

Если в суспензии содержится глютена b"%, то количество глютена за минуту будет

А * b"" * b" / 24 * 60 * 100 * 100, тонн

При влажности глютена w% количество влажного глютена, снимаемого с барабанного вакуум фильтра, будет равно

А * b"" * b" *100 / 24 * 60 * 100 * 100 * (100 - w), тонн

Следовательно, минутное количество фильтрата

V" = (А * b"" / 24 * 60 * 100) - (А * b"" * b" *100 / 24 * 60 * 100 * 100 * (100 - w)) , тонн

V" = (А * b"" / 24 * 60 * 100) * (1 - (b" / 100 - w) * 1/y, м3/мин

После подстановки получим:

V" = (360 * 103 / 24 * 60 * 100) * (1 - (10 / 100 - 60) * 1/1,004 = 0,192 м3/мин

Активная поверхность фильтрации:

F = 0,192 * 0,78 / 0,0155 = 9,67 м2

Полная поверхность фильтрации:

F = (9,67 / 140) * 360 = 27 м2

Толщина лепешки на фильтре:

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

Экстракт, отбираемый из замочной батареи, содержит 5 - 8% сухих веществ, в зависимости от способа работы замочной станции и технологической схемы производства. Экстракт представляет собой большую ценность как кормовое средство, а также как сырье для производства спирта этилового, сухих кормовых дрожжей или антибиотиков.

Для сгущения экстракта после предварительной фильтрации его упаривают на выпарной установке. На выпарку поступает около 100% жидкого экстракта. Выпарная станция состоит из 2х или 3х корпусов. Увариваемый продукт имеет высокую кислотность, поэтому выпарные аппараты изготавляют из кислотоупорной аустенитной стали AISI 304. Экстракт после сгущения содержит 45-46% сухих веществ и имеет кислотность около 4 - 5% в пересчете на HCl

При упаривании экстракта наблюдается обильное пенообразование, которое может привести к перебросу жидкости в паровую камеру последующего корпуса выпарного аппарата. Поэтому уровень жидкости в аппарате должен быть невысоким, аппарат нужно снабдить пеногасителями и пеноловушками.

Экстракт из замочных чанов и сборника 25 подается в отстойник 6 для удаления взвешенных частиц путем непрерывного отстаивания, а из него - в сборник 62, из которого направляется на подогрев паром в теплообменник 63 до температуры 75-80"C. Затем он уваривается в выпарных аппаратах (трехкорпусная выпарная установка 64 ), поступает в сборник 72, взвешивается на тензометрических весах 71 и насосом 73 затаривается в цистерну.

Образовавшийся при уваривании экстракта экстрапар конденсируется в поверхностном конденсаторе 75 и через барометрический сборник 76 насосом 676 перекачивается на градирню. Для конденсации пара в трубы конденсатора подается оборотная вода с градирни. Воздух, содержащийся в воде и паре, из конденсатора 75 выкачивается вакуум-насосом 77 и удаляется в атмосферу. По мере необходимости проводится химическая очистка поверхности нагрева выпарных аппаратов от накипи и других загрязнений.

Расчёт выпарной станции для экстракта

Для расчета выпарной станции составляется тепловой и материальный баланс каждого корпуса. Если плотность раствора, поступающего и уходящего с выпарки, известна, то количество выпаренной воды можно определить по такой формуле

W = S * (СВ2 - СВ1 / СВ2) ,

где S - количечтво жидкого раствора, поступающего в выпарку,

где СВ1 и СВ2 - содержание сухих веществ в растворе до и после выпаривания в %,

Пример. Завод перерабатывает 450 тонн абсолютно сухой кукурузы в сутки. Требуется определить расход пара на выпарку экстракта и поверхность нагрева каждого корпуса. Известно, что количество экстракта, поступающего на выпарку, равно 100% к весу кукурузы. Температура экстракта 35"C. Соковый пар с выпарки используется для подогрева экстракта перед выпаркой в теплообменниках первой группы. Начальное содержание сухих веществ в экстракте 7,5%, конечное - 40%. Теплоемкость сгущенного экстракта 0,93 ккал/кг "C

Расход тепла для подогрева экстракта от 35 до 75"C с учетом 5% потерь

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

Расход вторичного пара I корпуса установки на подогрев экстракта в теплообменнике

E1 = Q / л - тк = 4200 / 638 - 94 = 7,7 кг

где л - теплосодержание пара

где тк - температура конденсата

Количество выпариваемой воды из 100 кг экстракта

W = 100 (40 - 7,5 / 40) = 81,5 кг кг

Проектируем выпарную установку из трех корпусов с одинаковой поверхностью нагрева. При этом условии полезные разности температур в корпусах должны быть прямо пропорциональны относительным тепловым нагрузкам и обратно пропорциональны коэффициентам теплопередачи отдельных корпусов

Опустим некоторые вычисления

Таким образом поверхность нагрева корпусов

F1 = 204 m2

F2 = 204 m2

F3 = 204 m2

Основные характеристики сырья и готовой продукции при переработке кукурузы

Современная техническая оснащенность кукурузо-крахмальных предприятий позволяет получать высокие показатели извлечения и качества крахмала при переработке кукурузы урожайных сортов и гибридов с высоким содержанием крахмала и низким - протеина.

При переработке кукурузного зерна получают:
Для выработки сухих кукурузных кормов используют побочные продукты: экстракт, глютен, мезгу, кукурузный зародыш и получают корма двух видов - с экстрактом и без экстракта.

Сухие смешанные кукурузные корма с массовой долей 88% СВ содержат, %: углеводы - 86, белок и клетчатка - 76; при этом 100 кг товарного корма равноценны 125-135 кормовым единицам. Сухой кукурузный корм применяется для скармливания животным в различных смесях и комбикормах. Корма должны соответствовать следующим показателям качества:
Технологические схемы производства крахмала из кукурузы от компании Альфа-Лаваль

Производство крахмала из кукурузы (Вариант 1) - без потокового измельчителя и усредняющего сепаратора:

Производство крахмала из кукурузы (Вариант 2) - с использованием усредняющего сепаратора:

Производство крахмала из кукурузы (Вариант 3) - с использованием потокового измельчителя:

При работе даже по самым прогрессивным технологиям производства кукурузного крахмала по замкнутой схеме требуется расход свежей воды более 2 м 3 на 1 тонну зерна кукурузы, или 3,2 м 3 - на 1 тонну сухого крахмала.

За счет противоточной промывки крахмала и сопутствующих ему веществ рециркуляционной процессовой водой расход свежей воды может быть снижен до 1,8 м 3 на 1 тонну зерна, но при дальнейшем уменьшении его ухудшается промывка крахмала от растворимых веществ, которые появляются в самом начале технологического потока - при замачивании зерна.

Основными условиями эффективного функционирования и развития технологического потока производства крахмала являются:

Сточные воды предприятий крахмало-паточной промышленности

К предприятиям крахмало-паточной промышленности относятся заводы и цехи комбинированной переработки картофеля на крахмал и спирт, картофельного крахмала, кукурузно-паточные и кукурузно-крахмальные заводы, заводы по переработке картофеля на сухой крахмал и кукурузы на сухой крахмал.

Сточные воды на предприятиях крахмало-паточной промышленности образуются в результате технологических процессов переработки сырья от гидротранспортера, мытья сырья и оборудования, охлаждения аппаратов, вакуум-насосов, воздуходувок, холодильников, барометрических конденсаторов и т. д.

Среднегодовое количество сточных вод цехов комбинированной переработки картофеля на крахмал и спирт на смешанном сырье (картофель и зерно) на 1 т сухого крахмала при прямоточной системе водоснабжения составляет 137,7 м3, в том числе 137,0 м3 — производственных и 0,7 ж3 хозяйственно-бытовых, а при работе на картофельном сырье расходы составляют 200; 199,3; 0,7 м3 соответственно. Коэффициент неравномерности поступления стоков летом и зимой равен единице .

На кукурузно-паточных заводах с системой повторного использования воды среднегодовое количество сточных вод на 1 т патоки составляет 34,06 ж3, из них 4,52 м3 — производственных, 0,24 м3 — хозяйственно-бытовых и 29,3 м3 — условно чистых. Коэффициент неравномерности поступления стоков летом и зимой равен единице .

На кукурузно-крахмальных заводах при производстве крахмала с прямоточными системами водоснабжения на 1 т крахмала среднегодовое количество сточных вод составляет 15,0 ж3, из них 3,0 м3 производственных, 1,5 м3 хозяйственно-бытовых, 10,5 м3 условно чистых, а при производстве глюкозы с повторным использованием воды на 1 т глюкозы расход стоков составляет 262,2 ж3, в том числе 5,8 м3 производственных, 0,4 ж3 хозяйственно-бытовых и 256,0 м3 условно чистых. Коэффициент неравномерности поступления стоков летом и зимой равен единице .

При переработке картофельного сырья образуются транспортерно-моечные воды, а при переработке пшеницы, кукурузы, риса — сточные воды предварительной обработки зерна, т. е. воды замочки или набухания в результате химической обработки кукурузы сернистой кислотой, а риса — едким натром.

Сточные воды предприятий крахмало-паточной промышленности можно разделить на четыре категории: трапспортерио-моечные, соковые, промывные и прессовые.

Транспортерно-моечные воды образуются при гидротранспорте и мойке картофеля. Количество их зависит от степени загрязненности картофеля, типа моечных машин и составляет 1300—1400% от веса перерабатываемого картофеля. По отношению к общему стоку завода эти воды составляют 55%.

Загрязнения транспортерно-моечных вод картофеле-крахмальных заводов состоят из земли, отмытой от клубней, мелкого картофеля, ботвы, картофельных ростков, соломы. Количество загрязнений составляет 5—20% от веса картофеля. При мойке здорового картофеля сухое вещество его не вымывается и почти не теряется, но он отдает взвешенные и растворимые вещества, а гнилой и мороженый картофель отдает часть сухих веществ.

В начале сезона переработки сырья крахмальные заводы в первую очередь перерабатывают картофель, непригодный для длительного хранения: засоренный, мокрый, примороженный, поврежденный гнилью. Зимой обычно перерабатывают лучший по качеству картофель, а весной — проросший, пораженный гнилью. Это обуславливает значительные загрязнения сточных вод в осенний и весенний периоды работы предприятий по переработке картофеля.

Количество транспортерно-моечных сточных вод составляет от 6 до 8 м3 на 1 т картофеля с понижением до 5 в случае повторного использования на гидравлическом транспортере.

Количество загрязнений транспортерно-моечных вод, мг/л:

Земля (неорганические суспензии) — 750
Органические — 230
Неорганические растворимые — 200
Органические растворимые — 190
Азотистые вещества — 150
БПК5 — 152

Состав транспортерно-моечных вод в разные сезоны работы не стабилен и характеризуется большими колебаниями (табл. 26).

Таблица 26. Состав сточных вод, мг/л, Шацкого картофеле-крахмалного завода (Беларусь)

Транспортерно-моечные воды имеют желто-бурый цвет, землисто-картофельный запах; рН = 6,5; взвешенных веществ—950-— 30600 мг/л осенью и 600—4700 весной; БПК5 — 100—500 мг/л осенью и весной, бихроматная окисляемость 500—2000 мг/л осенью и 300—1300 мг/л весной.

Транспортерно-моечные воды и промывные воды в общем комплексе сточных вод картофеле-крахмальных заводов являются разбавляющими, так как содержат меньшие концентрации загрязнений по сравнению с соковыми прессовыми водами.

Соковые воды представляют собой разжиженный клеточный сок картофеля. Они образуются путем выделения крахмала на осадочных центрифугах и промывки его на гидроциклонах или промывных чанах. Количество соковых вод составляет 7—12 м3 на 1 т перерабатываемого картофеля и зависит от мощности завода.

Загрязнения состоят из большого количества органических растворимых и нерастворимых веществ, способных к загниванию и брожению, а также небольшого количества неорганических солей калия и фосфорной кислоты. Характерной особенностью этих сточных вод является брожение. В процессе брожения образуется молочная, масляная кислоты и выделяется неприятный запах. Завершается процесс брожения гниением с интенсивным выделением сероводорода.

В зависимости от условий работы предприятия концентрация соковой воды колеблется в пределах 0,6—1,0%-

В состав сухих веществ соковой воды входит до 15% минеральных, 35—40% азотистых и белковых соединений, примерно 10% крахмала, 20—25% растворимых Сахаров, 3% жира и до 15% прочих веществ.

По химическому составу соковая вода является органическим, преимущественно азотнокалийным удобрением. По содержанию основных питательных элементов (азота, калия, фосфора) 1000 м3 соковой воды приравниваются к смеси 15 ц сульфата аммония, 5 суперфосфата и 12 ц 40%-ной калийной соли. Кроме растворимых веществ, в соковой воде содержится не более 0,015% мезги и крахмала.

Промывные воды образуются в процессе промывки крахмала. Количество их незначительное 1—3 м3 на 1 т перерабатываемого картофеля. Содержание загрязнений промывных вод незначительное, так как основная часть их уходит с соковыми водами. Загрязнения состоят из растворимых веществ картофеля и сравнительно небольшого количества мелких частиц пульпы и крахмала.

Прессовые воды появляются в результате прессования пульпы путем ее промыва. Количество прессовых сточных вод составляет 0,4—0,6 м3 на 1 т картофеля. Состав загрязнений этих сточных вод аналогичен составу загрязнений соковых вод.

Формирование общего стока предприятия, характер и размеры загрязнений зависят от отдельных технологических процессов, источников образования сточных вод, их загрязнений. Например, количество сточных вод от переработки картофеля зависит главным образом от технологии снятия кожуры. При очистке с применением каустической соды сточные воды имеют рН = 10—11.

При паровом или абразивном способе этот показатель значительно ниже.

Удельный расход сточных вод па единицу выпускаемой проекции для заводов, работающих на смешанном сырье (картофель, зерно), составляет 140 м3, а при картофельном — 200 м3 на 1 т сухого крахмала.

При производстве картофельного крахмала сточные воды имеют взвешенных.веществ 1500—5000 мг/л, среднюю минерализацию 1800—3500 мг/л, бикарбонатно-сульфатиый состав, кислую реакцию среды, рН=4,2—4,8. Содержание азота в среднем составляет 120 мг/л, калия — 300, фосфора — 15, кальция — 80 мг/л. Состав сточных вод непостоянен, с большой амплитудой колебания.

Общий сток предприятий, перерабатывающих картофель на крахмал , характеризуется следующим размером загрязнений: взвешенных веществ 2500—18000 мг/л, БПКб — 1100—1500 мг/л. При этом состав взвешенных веществ, мг/л, составляет: общее количество 2824, в том числе органических— 1454, азота общего — 265, фосфора — 93, калия — 486.

Сточные воды крахмальных предприятий имеют большое количество органических, поддающихся биологической (биохимической) очистке, загрязнений. Концентрация углеводов и белков у них выше, чем у хозяйственно-бытовых сточных вод. Они мало прозрачны, в свежем состоянии имеют слабо-щелочную и в редких случаях кислую реакцию среды. Снижение рН может быть отнесено за счет развития в сточных водах молочно- и масляно-кислого брожения. Разложение белков сопровождается выделением сероводорода.

Сточные воды от производства крахмала из кукурузы, пшеницы, риса отличаются от сточных вод картофеле-крахмального производства более высоким содержанием солей натрия и органических веществ, менее кислой реакцией среды, непостоянным составом.

При производстве крахмала с использованием кукурузы в качестве сырья сточные воды образуются в размере 24—28 м3 на 1 т крахмала. В это количество не входят сточные воды предварительной обработки зерна, т. с. от замочки и набухания, так как они проходят обработку в выпарных аппаратах с последующим использованием па корм скоту или как исходное сырье для производства пенициллина.

Сточные воды предприятий крахмало-паточной промышленности. Очистка сточных вод картофеле-крахмальных заводов

Технология кукурузного крахмала с предварительным замачиванием зерна

Расчет барабанного вакуум-фильтра для обезвоживания глютена

Расчёт выпарной станции для экстракта

Основные характеристики сырья и готовой продукции при переработке кукурузы

Технологические схемы производства крахмала из кукурузы от компании Альфа-Лаваль

Сточные воды предприятий крахмало-паточной промышленности