Rozklad škrobu (amyláza). Odpadová voda zo škrobárenského a sirupového priemyslu
Okrem konzervovania zemiakov je táto surovina hlavnou surovinou na získanie škrobu. Škrob sa vyrába vo veľkých špecializovaných podnikoch, v malých továrňach a dokonca aj v malých dielňach. Ako surovinu môžete použiť bežné konzumné zemiaky aj malé zemiaky, ktoré sa spravidla pri sušení alebo mrazení odmietajú podľa veľkosti. Hlavnou požiadavkou je, že zemiaky musia byť zrelé, pretože u mladých nezrelých hľúz je priemerná veľkosť škrobových zŕn menšia, respektíve kvalita hotového škrobu z nich bude nižšia a množstvo strát počas výroby bude vyššie.
V priemere jedna hľuza obsahuje asi 18 % škrobu z celkovej hmotnosti. Pri extrakcii škrobu dochádza k deštrukcii bunkových stien suroviny, je z nich extrahované maximálne množstvo škrobových zŕn, ktoré sú následne oddelené od kvapaliny a nečistôt a vysušené. Pri príjme škrobu sa používa studená voda, suší sa pri nízkej teplote. Pretože suchý bezvodý škrob má špecifickú hmotnosť 1,65 g/ml, škrobové zrná sa pri oddelení od buniek buničiny rýchlo vyzrážajú. To umožňuje ich zachytenie vo forme zrazeniny a oddelenie odstredivkou od kvapalnej časti.
Výroba škrobu pozostáva z niekoľkých operácií. Najprv sa všetky zemiaky umyjú v špeciálnej práčke, ktorá je vybavená hlbokým žľabom s hriadeľom v hornej časti. Spotreba vody pri umývaní zemiakov je 4-5 metrov kubických. metrov vody na 1 tonu surovín. Potom, ako pri konzervovaní zemiakov, sa hľuzy rozdrvia. Tentokrát sú ale rozdrvené tak, aby zničili maximálne množstvo bunkových stien (to vám umožní z nich vyťažiť čo najviac škrobu). Nadmerné mletie však sťaží ich oddelenie od škrobu a tekutiny. Preto na mletie zemiakov prechádzajú cez strúhacie zariadenia, ktoré premieňajú hľuzy na kašovitú hmotu, v ktorej je hlavná časť škrobových zŕn vo voľnom stave. Zemiaková kaša sa zhromažďuje v zbierke a potom sa podáva na site. Na linke je možné použiť polovalcové, valcové (rotačné) a ploché (natriasacie) zariadenia. Práve tu sa vplyvom vody oddeľujú škrobové zrná od ostatných zložiek hmoty. Viac ako polovica škrobu prejde sitom spolu s vodou a inými látkami. Zároveň na site zostáva dužina, vláknina a asi 25 % škrobu. Na zníženie strát sa zvyšná kaša opäť rozdrví a preoseje cez sito s menšími otvormi. Škrobové zrná, ktoré prešli cez sito spolu s vodou, sa nazývajú škrobové mlieko. Roztok sa odvádza do samostatnej nádrže, kde sa škrob oddeľuje od vody usadzovaním v kadiach, usadzovaním v prúde (na podnosoch alebo v drážkach) alebo odstreďovaním. V prvom prípade sa mlieko vypustí do nádrží a nechá sa 7-8 hodín. Škrob sa usadí na dne nádrže a kvapalina so vzniknutou penou sa opatrne vypustí cez filtre, aby sa v nej zachytil zvyšný škrob. Škrob sa vypustí do pracej nádrže, kde sa opäť zmieša s vodou a nechá sa usadiť. Plak vytvorený počas sekundárneho umývania sa odstráni z povrchu vody a surový škrob sa odošle na sušenie. Surový obsahuje až 55 % vody. V procese sušenia pri teplote 45-50 ° sa úroveň jeho vlhkosti zníži na 20%. Keďže sa v škrobe v dôsledku tejto operácie tvoria hrudky, musia sa následne rozdrviť. Nakoniec sa hotový škrob preoseje cez burat a zabalí.
Väčšina moderných podnikov používa automatizované linky na výrobu škrobu štyroch odrôd (extra, najvyššia, prvá, druhá). Umožňujú vykonávať všetky operácie - umývanie surovín, mletie, zber a čistenie kaše, mechanickú dehydratáciu vzniknutého škrobu, oddelenie voľného škrobu z kaše, dehydratáciu a sušenie - s minimálnym zásahom človeka a bezodpadovou technológiou. Na separáciu zemiakovej kaše na škrobovú suspenziu a zmes dužiny so zemiakovou šťavou sa používa špeciálna hydrocyklónová jednotka.
To umožňuje výrazne znížiť spotrebu čerstvej vody, ktorá je v tomto prípade asi 0,5 metra kubického. metrov na 1 tonu zemiakov. Navyše odpadová voda je takmer úplne eliminovaná a vzniknutý koncentrovaný odpad (s obsahom cca 7-10 % sušiny) je kŕmený hospodárskymi zvieratami v prírodnej alebo spracovanej forme. Takéto zariadenia nevyžadujú veľkú výrobnú plochu na umiestnenie a vyznačujú sa vysokou produktivitou (až 10-15 ton škrobu denne). Náklady na takúto sadu zariadení začínajú od 7 miliónov rubľov. Pri výbere priestorov pre výrobu a sklady majte na pamäti, že jemný škrobový prach vo vzduchu môže pri kontakte s ohňom explodovať. Preto sa v takomto podniku kladú osobitné požiadavky na vybavenie priestorov, kde sa škrob vyrába (najmä v priestoroch, kde sa suší a balí), vrátane dodržiavania pravidiel požiarnej bezpečnosti. Okrem toho budete potrebovať vlastný systém čistenia odpadových vôd alebo možnosť umiestniť filtračné polia v blízkosti výroby. Takýto podnik by sa mal nachádzať mimo mesta. Potrebujete aj vlastnú dopravu: zemiaky sa do závodu dodávajú z fariem v okruhu 100 km. Samotné náklady na dodanie sú asi 1 000 rubľov na 6 ton spracovaných zemiakov alebo 1 tonu hotového škrobu. Na obsluhu priemernej výroby je potrebných 14-16 ľudí pracujúcich v dvoch zmenách. Priemerná mzda zamestnanca bude asi 18 tisíc rubľov. Náklady na mzdy v nákladoch na 1 tonu hotových výrobkov sú teda 320 rubľov. K tomu si prirátajte náklady na nákup surovín (zemiaky), síran sodný, náklady na vodu, elektrinu, plyn, nákup obalov (vrecia). Pri takýchto číslach sú náklady na výrobu 1 tony zemiakového škrobu približne 31-32 tisíc rubľov.
Priemerná trhová veľkoobchodná cena zemiakového škrobu je asi 37 rubľov za kilogram. Príjem podniku na výrobu zemiakového škrobu, s výnimkou daňových odpočtov, ako aj organizovanie marketingu výrobkov a iných nákladov, s výnimkou tých, ktoré sú zohľadnené vyššie, teda môže byť 3,5 až 4 milióny rubľov mesačne s produktivita 1-1,5 tony škrobu za hodinu. Samozrejme, po odpočítaní všetkých výdavkov bude čistý zisk rádovo nižší. Napriek tomu je možné zvýšiť ziskovosť podniku rozšírením sortimentu, predajom odpadu zo spracovania zemiakov (vláknina) ako krmiva pre zvieratá atď.
Obchod so zemiakovými konzervami a škrobom je sezónny. Keďže zemiaky počas skladovania strácajú väčšinu škrobu, sezóna na spracovanie surovín je približne 250 – 300 dní – od septembra do mája. Ale pre získanie kvalitnejšieho škrobu sa odporúča spracovať všetky zemiaky do 200 dní. Od apríla (a v niektorých regiónoch aj skôr) sa straty škrobu výrazne zvýšili.
Sysoeva Lilia
- portál podnikateľských plánov a smerníc
Bacti - Bio 9500 (Bacti Bio 9500) je granulovaný bakteriálny koncentrát pre úplný a intenzívny rozklad organickej hmoty a sedimentov.
APLIKÁCIA:
Čistiarne odpadových vôd - septiky, lapače piesku, kalové nádrže, čistiarne odpadových vôd kanalizačné siete a sanitárne systémy - drezy, toalety obchodné prevádzky - reštaurácie, bistrá, jedálne, obchody
POPIS:
Bacti-Bio 9500 je práškový koncentrát určený na degradáciu širokého spektra substrátov. Početné mikrobiálne kmene Bacti-Bio 9500 sú nekultivované a nepatogénne. Vybrané kmene sú aktívnymi producentmi enzýmov: amylázy (degradácia škrobu), proteázy (degradácia bielkovín), celulázy (degradácia celulózy), keratinázy (degradácia keratínu), lipázy (degradácia olejov a tukov) atď. Niektoré kultúry syntetizujú biologické povrchovo aktívne látky.
CHARAKTERISTIKA:
Bacti-Bio 9500 je biely prášok. Rozsah pH od 6,0 do 9,0 s optimom 7,5. Najúčinnejší teplotný rozsah je od 25oC. do 55oC (77oF - 131oF) s optimálnou teplotou okolo 30oC. Bacti-Bio 9500 tiež obsahuje biologicky odbúrateľné povrchovo aktívne látky, ktoré napomáhajú čisteniu. Bacti-Bio 9500 obsahuje najmenej 2 miliardy buniek na gram.
VÝHODY:
Rýchle a hlboké pôsobenie vďaka kombinovanému pôsobeniu baktérií, enzýmov a živín. Kompletné odstránenie tukov a iných organických usadenín z kanalizačných sietí a čističiek odpadových vôd. Rýchle spustenie liečebných zariadení. Umožňuje čistiacim systémom pracovať lepšie a dlhšie bez údržby. Udržuje kanalizáciu v čistote. Kontroluje emisie plynov (eliminuje nepríjemné pachy). Dlhá nezávislá existencia v čistiacich systémoch.
Netoxický a bezpečný pri kontakte s pokožkou. Tuky a organické látky
ŠTANDARDNÉ DÁVKOVANIE
Dávka biologického prípravku Bacti-Bio 9500 (pomer 1:100) 5-7 min. rozpustený vo vedre s teplou vodou (+30 + 40 ° C) a udržiavaný 10-15 minút. na reaktiváciu baktérií. Potom sa obsah naleje do spracovaného systému.
1. Septiky, lapače piesku, dažďové nádrže. Aplikácia prvej dávky: 50 g/m3 sa aplikuje priamo do nádoby. Pravidelná údržba: 6 g na 1 m3 objemu septickej komory každé dva týždne Biologický prípravok odporúčame častejšie injektovať alebo zvýšiť dávku, ak sa objaví nepríjemný zápach alebo sediment nie je dostatočne rozložený.
2. Kanalizačné siete. Aby sa predišlo upchávaniu a nepríjemným zápachom, je potrebné vstreknúť 1 dávku (50 g) do 3 kanalizačných kanálov kanalizačnej siete. Kúru zopakujte po mesiaci. V budúcnosti použite ako upchatie kanalizačných potrubí.
3. Obchodné podniky. Dávkovanie pre podávanie obchodných prevádzok sa určuje podľa počtu jedál: do 250 jedál/deň 50 g/mesiac, 250 - 500 jedál/deň 100 g/mesiac, viac ako 500 jedál/deň 150 g/mes.
Liečebné zariadenia:
Cez sifónové zariadenia sú zavedené kvapkové filtre - 1,5 - 3 kg na 3780 m3 odtoku. Ak je to potrebné, úvodná dávka sa podáva znova po 48 hodinách. Na údržbu použite 0,75 - 1,5 kg drogy na 3780 m3 odpadovej vody. V dobre prevzdušnených aerotankoch 0,75-1,5 kg na 3780 m3 odpadovej vody. Vďaka vysokej účinnosti liečiva sa výrazne skráti doba hydraulického oneskorenia. Silt sa spracováva samostatne. Aeróbne fermentory - 0,5 kg týždenne na 330 m3 kalu. Ak je tam výrazná vrstva tuku, zdvojnásobte dávku. Anaeróbne reaktory, odkaliská - dávkovanie je približne rovnaké ako v aeróbnych. Produkt harmonicky pôsobí s metanogénmi a zvyšuje produkciu metánu.
Malé čističky odpadových vôd
Žumpy - 0,25-0,5 kg týždenne na každých 330 m3 produktivity.
Dvojvrstvové usadzovacie nádrže - 0,25-0,5 kg týždenne na každých 330 m3 produktivity. Odporúča sa pravidelné miešanie.
Lagúny, jazierka na dodatočnú úpravu (s prevzdušňovaním a bez neho) - na odstránenie zápachu, zníženie množstva bahna a urýchlenie sedimentácie zadajte 0,25-1 kg na 200 m3. Prášok sa nastrieka na povrch vody a vstrekne sa cez mokrú studňu.
Kanalizačné čerpacie stanice, kanalizačné potrubia a kanalizačné vedenia
0,4 kg na 165 m3 odpadu sa zavádza priamo do odtokových otvorov.
VÝHODY
Pri anaeróbnej a anaeróbnej digescii kalu dôjde k úplnejšiemu rozkladu, zjednoduší sa dehydratácia a zvýši sa množstvo mineralizovaných živín.
PROGRAM BIOLOGICKÉHO ČISTENIA
Úspešnosť každého programu biologického čistenia závisí od priaznivých prevádzkových podmienok a činností. Počas obdobia mikrobiologického čistenia je potrebné neustále monitorovanie, aby sa zabezpečilo dodržanie potrebných prevádzkových podmienok. Dávka a frekvencia podávania lieku je špecifická pre každý jednotlivý biologický čistiaci program.
Pred vytvorením nápravného programu by sa mali podrobne analyzovať špecifiká každej situácie.
Čistiaci program zvyčajne zahŕňa silnejšiu štartovaciu dávku a udržiavaciu dávku. Stanovenie optimálnej dávky sa zvyčajne vykonáva na mieste, pričom frekvencia dávkovania sa znižuje postupne, až kým nedôjde k zhoršeniu účinnosti lieku.
Vďaka rôznorodosti svojich vlastností, schopnosti ich meniť, sa škrob používa v rôznych potravinárskych odvetviach (cukrovinky, pečenie, klobásy atď.), vo varení, na výrobu škrobových výrobkov, v nepotravinárskom priemysle (parfumy, textílie atď.).
Obsah kalórií v 100 g škrobu je 350 kcal. V rastlinných bunkách je škrob vo forme hustých útvarov nazývaných škrobové zrná. Škrobové zrná rôznych rastlín sa vyznačujú určitým tvarom, štruktúrou, veľkosťou. Na základe týchto vlastností môžete určiť typ škrobu. Škrob možno vyrobiť pomocou rôznych rastlinných materiálov. Zároveň je technológia výroby mierne odlišná. V tomto článku si popíšeme technológiu výroby škrobu zo zemiakov a kukurice.
Výroba zemiakového škrobu
Z nečistôt a cudzích inklúzií sa zemiaky umyjú v práčke na zemiaky a potom sa podávajú na mletie. Čím viac je rozdrvený, tým úplnejšie bude uvoľnenie škrobu z buniek, ale je dôležité, aby sa nepoškodili samotné škrobové zrná. Najskôr sa zemiaky dvakrát rozdrvia na vysokorýchlostných strúhadlách zemiakov. Princípom ich pôsobenia je obrusovanie hľúz medzi pracovnými plochami tvorenými jemne zubatými pilníkmi upevnenými na rotujúcom bubne. Na strúhadlách prvého brúsenia vyčnievajú pilníky nad povrch bubna o 1,5 ... 1,7 mm, na strúhadlách druhého brúsenia - nie viac ako 1 mm. Počas druhého mletia sa dodatočne extrahuje 3 ... 5 % škrobu. Kvalita krájania závisí aj od stavu zemiakov (čerstvé zemiaky sa krájajú lepšie ako mrazené alebo vláčne).
Po rozdrvení hľúz, ktoré zabezpečí otvorenie väčšiny buniek, sa získa zmes pozostávajúca zo škrobu, takmer úplne zničených bunkových membrán, niektorých neporušených buniek a zemiakovej šťavy. Táto zmes sa nazýva zemiaková kaša.Škrob zostávajúci v neporušených bunkách sa stráca vedľajším produktom výroby - zemiaková dužina. Tento škrob sa bežne nazýva viazaný a škrob izolovaný z hľúz zemiakov sa nazýva voľný. Odhaduje sa stupeň krájania zemiakov faktor mletia, ktorá charakterizuje úplnosť bunkovej deštrukcie a množstvo extrakcie škrobu. Určuje sa pomerom voľného škrobu v kaši k celkovému obsahu škrobu v zemiaku. Pri bežnej prevádzke by nemala byť nižšia ako 90 %. Na zlepšenie kvality škrobu, jeho belosti a zabránenie vzniku mikroorganizmov sa do zemiakovej kaše pridáva oxid siričitý alebo kyselina siričitá.
Zloženie dusíkatých látok šťavy zahŕňa tyrozín, ktorý sa pôsobením enzýmu tyrozinázy oxiduje za vzniku farebných zlúčenín, ktoré môžu byť sorbované škrobovými zrnami a znižujú belosť hotového výrobku. Preto sa šťava od kaše hneď po zomletí oddelí. Hydrocyklóny sa používajú na extrakciu piesku zo škrobovej suspenzie a oddelenie dužiny so zemiakovou šťavou. Princíp ich fungovania je založený na odstredivej sile, ktorá vzniká pri otáčaní. V dôsledku spracovania sa získa suspenzia škrobu s koncentráciou 37 ... 40%. Volajú ju surový zemiakový škrob.
Na sušenie škrobu sa najčastejšie používajú kontinuálne pneumatické sušičky rôznych prevedení. Ich práca je založená na princípe sušenia uvoľneného škrobu v pohybujúcom sa prúde horúceho vzduchu. Výťažnosť hotového škrobu závisí od jeho obsahu v spracovaných zemiakoch a od straty škrobu s vedľajšími produktmi a odpadovou vodou. V tomto ohľade je obsah škrobu v zemiakoch dodávaných na spracovanie normou normalizovaný a mal by byť najmenej 13 ... 15% v závislosti od kultivačnej zóny.
Pri výrobe škrobu sa jeho uvoľňovanie zabezpečuje v dvoch formách: suchý a surový zemiakový škrob. Množstvo surového zemiakového škrobu sa určuje v súlade s OST 10-103-88. Existuje surový škrob triedy A a triedy B s obsahom vlhkosti 38 a 50 %. V závislosti od kvality (farba, inklúzie, cudzorodý zápach) sa surový škrob delí na tri stupne - prvý, druhý a tretí. Surový škrob je produkt podliehajúci skaze a nie je predmetom dlhodobého skladovania, na konzerváciu možno použiť oxid siričitý s koncentráciou 0,05 %.
Suchý škrob je balený vo vrecúškach a malých baleniach. Zemiakový škrob je balený v dvojitých látkových alebo papierových vreciach, ako aj vreciach s polyetylénovou vložkou s hmotnosťou nie väčšou ako 50 kg. Pokiaľ ide o kvalitu, škrob, v súlade s požiadavkami GOST 7699-78, "zemiakový škrob" je rozdelený do nasledujúcich tried: "Extra", najvyššia, prvá a druhá. Vlhkosť škrobu by mala byť 17…20%, obsah popola 0,3…1,0%, kyslosť 6…20° v závislosti od odrody. Obsah oxidu siričitého nie je vyšší ako 0,005 %. Dôležitým ukazovateľom charakterizujúcim čistotu a belosť škrobu je počet škvŕn na 1 štvorcový dm pri pohľade voľným okom. Pre "Extra" - 80, pre najvyššiu - 280, pre prvú - 700, pre druhú nie je štandardizovaná. Škrob druhej triedy je určený len na technické účely a priemyselné spracovanie. Garantovaná trvanlivosť škrobu je 2 roky od dátumu výroby pri relatívnej vlhkosti vzduchu maximálne 75%.
Výroba kukuričného škrobu
Vo všeobecnosti možno spracovanie kukurice opísať takto: ošúpaná kukurica sa zmäkčuje v horúcej vode s obsahom síry. Pri hrubom mletí sa oddelí klíčok, pri jemnom mletí vláknina a škrob. Odpad z mlyna je čistený od lepku a mnohokrát premývaný v hydrocyklónoch, aby sa odstránili posledné stopy bielkovín a vyrobil sa kvalitný škrob.
ČISTENIE.Surovinou na mokré mletie je vymlátená kukurica. Zrno sa kontroluje a odstraňuje klasy, slama, prach a cudzie materiály. Zvyčajne sa čistenie vykonáva dvakrát pred brúsením. Po druhom čistení sa kukurica rozdelí na porcie podľa hmotnosti a umiestni sa do bunkrov. Zo zásobníkov sa hydraulicky privádza do kľúčových vaní.
NAMÁČAŤ.Správne namáčanie je nevyhnutné pre vysoký výnos a dobrú kvalitu škrobu. Namáčanie sa uskutočňuje v kontinuálnom protiprúdovom procese. Olúpaná kukurica sa naloží do batérie veľkých uzamykacích nádob (kadí), kde asi päťdesiat hodín napučiava v horúcej vode. Máčanie je v skutočnosti riadená fermentácia a pridanie 1000-2000 ppm oxidu siričitého do kľúčovej vody pomáha kontrolovať túto fermentáciu. Namáčanie v prítomnosti oxidu siričitého usmerňuje fermentáciu tým, že urýchľuje rast prospešných mikroorganizmov, najlepšie laktobacilov, pričom potláča škodlivé baktérie, plesne, huby a kvasinky. Extrahujú sa rozpustné látky a zrná sa zmäknú. Zrná majú viac ako dvojnásobný objem, ich obsah vlhkosti sa zvyšuje z približne 15 % na 45 %.
Schéma namáčania obilia v závode s kapacitou 150 ton kukurice za deň
ODPAROVANIE KĽÚČOVEJ VODY. Kľúčová voda sa odvádza zo zrna a kondenzuje vo viacstupňovom odparovači. Väčšina organických kyselín vznikajúcich počas fermentácie je prchavá a odparuje sa s vodou. Preto musí byť kondenzát z prvého stupňa odparovacieho zariadenia po rekuperácii tepla neutralizovaný ohrevom vody privádzanej na namáčanie. Vyčerpaná kľúčová voda, obsahujúca 6 až 7 % pevných látok, sa kontinuálne odstraňuje na následnú koncentráciu. Kľúčová voda sa kondenzuje na samosterilný produkt – živinu pre mikrobiologický priemysel, alebo sa koncentruje na približne 48 % pevných látok a zmiešava sa a suší sa s vlákninou.
VÝROBA SO2.Kyselina sírová sa používa na namáčanie a zmäkčenie kukurice a kontrolu mikrobiologickej aktivity počas procesu. Oxid siričitý vzniká spaľovaním síry a absorbovaním vzniknutého plynu vodou. Absorpcia prebieha v absorpčných kolónach, kde je plyn rozprašovaný vodou. Kyselina sírová sa zhromažďuje v medzinádržiach. Oxid siričitý možno skladovať aj v tlakových oceľových fľašiach.
ODDELENIE GEM . Zmäkčené zrná sú zničené v brúsnych mlynoch, aby sa odstránila škrupina a prerušili väzby medzi klíčkom a endospermom. Na podporu procesu mokrého mletia sa pridáva voda. Dobré namáčanie zaisťuje, že neporušené klíčky môžu byť voľne oddelené od fazule počas jemného mletia bez uvoľnenia oleja. Olej má v tomto štádiu polovicu hmotnosti embrya a embryo sa ľahko oddelí odstredivou silou. Ľahké embryá sa oddeľujú od hlavnej suspenzie na hydrocyklónoch určených na oddelenie primárneho embrya. Pre úplnú separáciu sa prúd produktu so zvyškami klíčkov podrobí opakovanému mletiu, po ktorom nasleduje separácia na hydrocyklónoch, čím sa účinne odstráni zvyškový - sekundárny - klíčok. Zárodky sa opakovane premývajú v protiprúde na trojstupňovom sitku, aby sa odstránil škrob. V poslednej fáze sa pridá čistá voda.
Separácia klíčkov v závode s kapacitou 150 ton kukurice denne
S poklesom spotreby vody majú odpadové vody vstupujúce do čistiarne takmer vždy zvýšené množstvo znečistenia, keďže pri nezmenenom technologickom procese zostáva celkové množstvo znečistenia v odpadových vodách konštantné. Táto okolnosť môže skomplikovať prácu čistiarní, najmä pri biologickom spôsobe čistenia odpadových vôd. Pre zníženie koncentrácie kontaminantov je vhodné zabezpečiť ich čiastočné odstránenie na miestnych čistiarňach, ako aj možnosť následnej likvidácie.
Pri výstavbe nových a rekonštrukciách existujúcich priemyselných podnikov má veľký význam zavádzanie nových technologických postupov a rozvoj cirkulačných vodovodov namiesto priamoprietokových. Napríklad pri systéme priameho toku na výrobu 1 tony vysokokvalitnej buničiny je potrebných 350 ... 400 m 3 vody a pri reverznom systéme - 150 ... 200 m 3.
Systémy zásobovania cirkulačnou vodou sú najrozšírenejšie v prítomnosti odpadových vôd, ktoré majú len tepelné znečistenie. V tomto prípade tieto vody prechádzajú chladiacimi zariadeniami (chladiace veže, rozprašovacie nádrže, rybníky) a sú privádzané späť do výroby. Počas mokrého spracovania rúd a odstraňovania hydropopolu sú vody znečistené a musia byť pred opätovným použitím usadené. V poslednej dobe sa takmer vo všetkých chladiacich systémoch zaviedla dodávka cirkulačnej vody. Skúsenosti s prevádzkou takýchto systémov ukazujú, že opätovné využitie odpadových vôd je ekonomickejšie ako vývoj nových zdrojov zásobovania vodou. Veľký význam má aj vedecké zdôvodnenie miery spotreby vody na jednotku hotového výrobku alebo použitých surovín.
Výsledkom je výrazná úspora vody a zníženie strát cenných produktov nahradenie vodného chladenia vzduchom . Použitie vzduchových chladičov v rafinériách môže znížiť spotrebu vody na výrobné účely 3-5 krát.
V hutníckych podnikoch je možné znížiť spotrebu vody pri výmene parného pohonu v kyslíkových a parovo-vzduchových staniciach elektrický , ako aj pri výmene čistenia vodou pri čistení plynu vo vysokej peci a oceliarňach za čistenie vzduchu. Odporúča sa používať chladenie vzduchom v podnikoch chemického priemyslu pri výrobe kaprolaktámu, amoniaku atď. Na zníženie spotreby vody v hutníckych závodoch a podnikoch neželeznej metalurgie je veľmi perspektívne použitie chladenie odparovaním . Malo by sa tiež vziať do úvahy, že množstvo pary opúšťajúcej odparovacie chladiace jednotky je úplne dostatočné pre potreby technologického procesu, ako aj vykurovania, vetrania a zásobovania teplou vodou podniku.
Použitie vzduchových chladičov minimalizuje potrebu chladiacej vody. Vzduchom chladené jednotky sú navyše spoľahlivejšie ako vodou chladené jednotky.
Jedným zo spôsobov likvidácie priemyselných odpadových vôd je využitie v poľnohospodárstve pre potreby zavlažovania. Prirodzene sa neodporúča používať na zavlažovanie odpadové vody s prevažne minerálnym znečistením, pretože ich hnojivá hodnota je nízka a obsah toxických látok alebo solí v nich nepriaznivo ovplyvňuje životnú aktivitu pôdnej mikroflóry. Okrem toho tieto látky ničia štruktúru pôdy. Odpadovú vodu s obsahom organických látok je možné použiť na zavlažovanie samostatne, ako aj spolu s odpadovou vodou z domácností po predbežnom mechanickom čistení. Najvhodnejšie na závlahy sú odpadové vody z niektorých potravinárskych odvetví (tab. 4.3), chemického a ľahkého priemyslu. Je vhodné použiť na účely zavlažovania odpadových vôd z podnikov vyrábajúcich minerálne hnojivá, kyselinu dusičnú atď.
Odpadové vody, ktoré sú z hľadiska hygienických ukazovateľov nebezpečné (napríklad z garbiarní), je zakázané používať na zavlažovanie. Vody s vysokou koncentráciou organických nečistôt z kvasníc a škrobární treba pred použitím riediť a z liehovarov upravovať vápnom.
Miera zavlažovania závisí od mnohých faktorov: koncentrácia odpadových vôd, druh pestovaných plodín, klimatické podmienky, typ pôdy. Použitie priemyselných odpadových vôd v zavlažovacích poliach musí byť dohodnuté so Štátnou hygienickou inšpekciou. Hlavnou požiadavkou na priemyselné odpadové vody určené na zavlažovanie je vylúčiť možnosť ich škodlivých účinkov na pôdu, podzemné vody, pestované plodiny, ako aj na ľudské zdravie.
Tabuľka 4.3
|
podniky |
Hnojivá, g na 1 m 3 vody |
|||
|
Celkový dusík |
oxid draselný |
Anhydrid kyseliny fosforečnej |
||
|
Cukrovary |
||||
|
Mliečne rastliny |
||||
|
škrobové rastliny |
||||
|
Bitúnky a baliarne mäsa |
||||
|
kvasnicové rastliny |
||||
|
továrne na ovocie a zeleninu |
||||
Veľmi perspektívne pre zavlažovanie poľnohospodárskych plodín sú odpadové vody zo škrobární, ktoré možno využiť vo všetkých pôdnych a klimatických pásmach; zároveň odpadová voda z výroby zemiakového škrobu má najväčšiu hnojivú hodnotu.
Vďaka vysokému obsahu živín v týchto vodách sa zvyšuje úrodnosť pôdy a úroda plodín (úroda kukurice a trvalých tráv sa počas zavlažovania zvyšuje 2–3 krát).
Odpadová voda z cukrovarov má nižšiu hodnotu hnojiva. Ich použitie je účelné (po predbežnom vyčírení) na zavlažovanie černozemných pôd. Pri využívaní odpadových vôd na zavlažovanie možno značnú časť plochy filtračných polí, kde sa predtým čistia odpadové vody z cukrovarov, vrátiť na poľnohospodársku pôdu.
Zaujímavosťou je aj využitie liehovarských výpalkov, ktoré vznikajú pri výrobe liehovín na báze rastlinných surovín, ako prísady do krmiva hospodárskych zvierat. V tejto súvislosti je vhodné umiestniť chovy hospodárskych zvierat v bezprostrednej blízkosti priemyselného zariadenia.
Účinným spôsobom zníženia znečistenia priemyselných odpadových vôd je získavanie cenných látok, ktoré sa do odpadových vôd dostávajú vo forme odpadu počas výrobného procesu. Extrakcia cenných látok sa vykonáva buď v dielňach bezprostredne po výstupe odpadovej vody z procesnej aparatúry, alebo v dielenských miestnych zariadeniach. Spravidla sa z odpadových vôd získavajú cenné látky nielen na zníženie koncentrácie kontaminantov, ale aj na ich zneškodnenie.
Ropa a ropné produkty sa získavajú a využívajú z odpadových vôd ropných rafinérií a závodov na výrobu oleja a celulózové vlákno sa získava a využíva z odpadových vôd celulózok a papierní. Pri výrobe sulfátovej buničiny sa po rozvlákňovaní regenerujú silné výluhy; sulfitové celulózové výluhy sa používajú na výrobu alkoholu a kvasníc. Vlnený tuk sa získava z odpadovej vody z primárneho spracovania vlny (WTP), ktorá sa používa na výrobu lanolínu, cenného produktu používaného v lekárskom, elektronickom, voňavkárskom a inom priemysle.
V mechanických čističkách odpadových vôd z výroby minerálnych pigmentov sa zachová takmer čistý pigment.
Na odstránenie sírovodíka z drenážnych vôd slučkových studní a vôd vnútrojamkovej drenáže banských a chemických závodov je možné použiť fyzikálno-chemický spôsob čistenia, po ktorom nasleduje prevzdušňovanie v odplyňovacích práčkach (pri koncentrácii sírovodíka 50 ... 100 mg / l). Uvoľnený sírovodík sa používa na výrobu sírovej pasty.
Na neutralizáciu sírno-alkalických odpadových vôd z ropných rafinérií sa odporúča ich karbonizovať oxidom uhličitým obsiahnutým v spalinách, aby sa získal roztok sódy. Môže sa použiť aj metóda elektrolýzy, pri ktorej sa alkália regeneruje.
Čistenie odpadových vôd v továrňach na výrobu viskózových vlákien zahŕňa použitie regeneračných metód na vrátenie zinku do výroby.
Garbiarne navrhujú zariadenia na extrakciu a recykláciu chrómu a vlny.
Metódy extrakcie cenných nečistôt z priemyselných odpadových vôd môžu byť rôzne a ich použitie je odôvodnené mnohými faktormi.
Na extrakciu ťažkých kovov sa používajú chemické a fyzikálno-chemické metódy. Pri výrobe fotografických a filmových materiálov vznikajú vody, v ktorých je obsah striebra 20 ... 70 mg / l. V miestnom zariadení na regeneráciu striebra sa odpadová voda zhromažďuje v nádrži, z ktorej sa prečerpáva do nádrže a ohrieva sa živou parou na teplotu 35 ... 45 ° C. Do tej istej nádoby sa privádza 10% roztok síranu železnatého. Potom voda gravitačne prúdi do reaktora, v ktorom sa pri pH = 9,2…10,2 vytvorí zrazenina obsahujúca striebro. Spolu s vodou sa sediment dostáva do žumpy, odkiaľ je čerpadlom prečerpávaný do sušiarne. V sušenej forme sa sediment posiela do závodu, kde sa zlikviduje. Voda zbavená striebra sa zo žumpy posiela do čistiarne. Počas roka zariadenie spracuje 25 tis. m 3 vody s obsahom striebra a spotrebuje asi 500 kg striebra.
Pri výrobe dusičnanu draselného je odpadom soľanka s obsahom chloridu sodného 220 ... chlorid sodný, 40% ktorý sa vyrába vo forme chemických produktov reaktívnej čistoty.
Odpadové vody z priemyselných podnikov sú teda komplexné vodné roztoky. Spôsoby ich spracovania, spôsoby použitia a možnosť likvidácie cenných látok v nich obsiahnutých musia byť odôvodnené s ohľadom na technológiu výroby, ekonomické faktory, hygienické požiadavky a miestne podmienky.
Odpadová voda z podnikov priemyslu škrobových melasov. Čistenie odpadových vôd závodov na výrobu zemiakového škrobu
Hydroklony GP-100, GP-300 sa pozitívne osvedčili na oddeľovanie piesku od vody. So zodpovedajúcim zväčšením ich veľkosti môžu vyčistiť dopravník-premývaciu vodu od piesku, čím sa eliminujú drahé lapače piesku a usadzovacie nádrže.
Čistenie odpadových vôd z tovární na výrobu zemiakového škrobu v prevzdušňovacích nádržiach je zriedkavé. Štúdie prevádzky rôznych typov aerotankov naznačili uskutočniteľnosť použitia 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.
Mechanizmus odstraňovania škrobu pomocou aktivovaného kalu bol skúmaný v poloprevádzke v kontaktných podmienkach. Aktívny pl bol prispôsobený škrobu a niektorým ďalším substrátom. Aktivovaný kal a roztok škrobu sa naliali do prevzdušňovanej nádoby a prevzdušňovali sa 7 hodín Počiatočné koncentrácie škrobu a aktivita kalu v odpadovej kvapaline sa značne menili.
Závod systematicky zisťoval zmeny koncentrácie CHSK, škrobu, aktivovaného kalu, ako aj rýchlosť poklesu CHSK substrátu bez aktivovaného kalu. V druhom prípade bola po určitom čase kontaktu substrátu s aktivovaným kalom intersticiálna voda filtrovaná a inkubovaná bez prevzdušňovania. Pokles CHSK filtrátu bol spôsobený pôsobením exoenzýmov ničiacich škrob uvoľnených aktivovaným kalom. V dôsledku komplexu štúdií sa stanovilo:
a) rýchlosť poklesu CHSK substrátu s aktivovaným kalom adaptovaným na škrob bola v rozmedzí 0,25–0,70 g, CHSK/g aktivovaného kalu za 1 hodinu;
b) rýchlosť poklesu CHSK s aktivovaným kalom adaptovaným na glukózu, maltózu a albumín bola výrazne nižšia a dosahovala 0,1–0,27 g/g za 1 hodinu;
c) miera zníženia CHSK bez aktivovaného kalu bola nevýznamná a predstavovala 0,2–9 % miery zníženia CHSK s aktivovaným kalom. Vysvetľuje to skutočnosť, že z intersticiálnej vody sa uvoľňuje iba malá časť exoenzýmov a ich hlavná časť sa sorbuje na bakteriálnych bunkách;
d) vo všetkých experimentoch bolo zaznamenané, že po zmiešaní substrátu s aktivovaným kalom nastala okamžitá adsorpcia časti substrátu na aktivovaný kal a množstvo sorbovaného škrobu bolo priamo závislé od teploty, množstva aktivovaného kalu a jeho aklimatizácia.
Najúčinnejším spôsobom čistenia odpadových vôd z podnikov zemiakového škrobu je ich likvidácia vo filtračných poliach. Zvýšená koncentrácia znečistenia odpadových vôd zo zemiakového škrobu používaných na zavlažovanie vo filtračných poliach si však vyžaduje zníženie zaťaženia týchto typov stavieb v porovnaní s odpadovými vodami z domácností 1,5-2 krát.
Pri využívaní odpadových vôd z podnikov škrobárenského a sirupového priemyslu v závlahových poliach sa odporúča zaťažiť 12 000 – 15 000 m3 odpadových vôd na 1 ha po dobu prevádzky podnikov (asi 120 dní). Denná záťaž na 1 ha bude 100–125 m3 / deň. Odpadové vody používané na zavlažovanie poľnohospodárskych plodín musia byť zároveň predbežne čistené. Pri použití odpadovej vody zo škrobárne na zavlažovanie počas vegetačného obdobia je potrebné ju spriemerovať, neutralizovať a riediť 1,5-2 krát. Pri organizácii zavlažovacích polí je potrebné vybrať najefektívnejšie neutralizačné činidlá a zabezpečiť výstavbu miešacích nádrží s neutralizačným zariadením a zásobovanie riečnou vodou na riedenie. Na riedenie sa môže použiť voda na umývanie dopravníka. Ak sa odpadová voda používa počas mimovegetačného obdobia, nie je potrebné riedenie.
Vzhľadom na to, že džúsové vody obsahujú živiny potrebné pre rastliny, možno tieto vody odporučiť na zavlažovanie ako tekuté hnojivá. Porovnávacie charakteristiky živín šťavovej vody a hnoja sú uvedené v tabuľke. 29.
Tabuľka 29. Porovnávacie charakteristiky kvality hnojív šťavy z vody a hnoja
V porovnaní s minerálnymi hnojivami je 100 m3 džúsovej vody z hľadiska obsahu živín ekvivalentných asi 17 centom síranu amónneho, 5 centom superfosfátu a 10 centom chloridu vápenatého. Charakteristickým znakom týchto odpadových vôd je ich rýchly rozklad, takže ich akumulácia a skladovanie je nemožné.
Najracionálnejšie zalievanie byliniek. Pri zalievaní tráv spolu so zvýšením úrody dochádza aj k zvýšeniu obsahu bielkovín v sene z 12,3 na 20,3 % (bez aplikácie ďalších hnojív do pôdy). Pri zavlažovaní ostatných poľnohospodárskych plodín bol zaznamenaný nárast obsahu bielkovín v kŕmnej repe, kukurici a mrkve. Obsah škrobu v zemiakoch a cukru v repe zavlažovanej odpadovými vodami šťavy sa síce percentuálne nezvýšil, v niektorých prípadoch dokonca znížil, napriek tomu sa absolútna úroda škrobu a cukru na hektár zavlažovanej plochy zvýšila v dôsledku vysokej výnos.
Použitie šťavových vôd na zavlažovanie ukázalo vysokú účinnosť pri zavlažovaní zemiakov a ovsa. Zároveň boli stanovené optimálne miery závlahy: pre zemiaky 500 m3, pre ovos 300 m3 šťavovej vody na 1 ha.
Optimálne množstvo závlahovej vody v podmienkach ľahkých piesočnatých hlinitých pôd pri zavlažovaní škrobárenských rastlín šťavou, m3/ha:
- Vytrvalé bylinky - 8000
- Kukurica a slnečnica na siláž - 4000-8000
- Cukor a kŕmna repa - 4000
- Kapusta - 4000
- Zemiaky - 2000
- Obilniny - 1000
Odpadová voda z podnikov priemyslu škrobových sirupov, dokonca aj pri uspokojivom mechanickom spracovaní, pri vypúšťaní do vodných útvarov, vytvára podmienky, za ktorých dochádza k porušeniu kyslíkového režimu, a v dôsledku toho k reprodukcii húb, ich rastu, rozpadu. s intenzívnou tvorbou a uvoľňovaním sírovodíka.
Negatívny vplyv odpadových vôd zo zemiakových škrobovín vypúšťaných do vodných útvarov sa prejavuje intenzívnou absorpciou kyslíka z vody vodných útvarov v dôsledku organického, biochemicky oxidujúceho znečistenia, tvorbou sedimentu, ktorý ľahko prechádza do hnilobného stavu, s uvoľňovanie sírovodíka, merkaptánu a rozvoj plesňového znečistenia pozdĺž zásobníka lôžka a zhoršenie organoleptických vlastností vody.
Sú prípady, kedy sa v dôsledku intenzívneho znečistenia vodných plôch dostali do stavu nevhodného na vodárenské a kultúrne a komunitné účely.
Súvisiace články
