Soluzione per il trattamento delle acque reflue nella produzione di soia
Si prevede che la dimensione del mercato globale delle proteine di soia raggiungerà circa 15 miliardi di dollari USA nel 2025 e si prevede che aumenterà fino a 25 miliardi di dollari USA entro il 2030, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 7,5% durante questo periodo.
Il mercato globale delle proteine di soia sta vivendo una rapida espansione guidata da tre fattori: consumo sano, alternative-di origine vegetale e sostegno politico. Essendo la categoria dominante che rappresenta oltre il 50% delle proteine vegetali, la sua crescita trae vantaggio dalla crescente popolarità del vegetarianismo e dalla crescente domanda di sostituti delle proteine animali, nonché dalla continua applicazione di proteine ad alta-funzione (come proprietà emulsionanti e gelificanti) nell'industria alimentare.
I. Panoramica dei clienti per il trattamento delle acque reflue con proteine di soia
Durante il processo di produzione delle proteine di soia, viene generata una grande quantità di acque reflue organiche altamente concentrate, principalmente dalla fase di separazione centrifuga nel processo di "estrazione alcalina e precipitazione acida", note come acque reflue del siero di latte. Questo tipo di acque reflue contiene alte concentrazioni di proteine, oligosaccaridi, COD (domanda chimica di ossigeno) e SS (solidi sospesi). Se non trattato e scaricato direttamente, causerà facilmente eutrofizzazione e cattivi odori del corpo idrico, inquinando gravemente l'ambiente.
Poiché le normative sulla protezione ambientale per l’industria di trasformazione alimentare diventano più severe in vari paesi, le imprese di produzione si troveranno ad affrontare enormi pressioni per conformarsi. Pertanto, la costruzione di un sistema di trattamento delle acque reflue stabile ed efficiente è diventata un’esigenza urgente nel settore.
Jinan Guangbo Environmental Protection ha personalizzato uno speciale processo di "separazione efficiente di solidi-liquidi + trattamento anaerobico anti-acidificazione + biodegradazione aerobica + purificazione profonda" per affrontare i problemi legati all'alto contenuto di amido, all'alto contenuto proteico, all'alto contenuto di solidi sospesi e al facile deterioramento e alla generazione di odori nelle acque reflue di produzione della soia. Basandosi sul separatore trifase-anti-sviluppato anti-intasamento e sul sistema di controllo intelligente, questo processo può degradare in modo efficiente sostanze organiche a grandi-molecole e trattenere impurità come i residui di soia, evitando il blocco delle apparecchiature e i rischi di acidificazione del sistema alla fonte. Questo processo ha anche una forte resistenza ai carichi d’urto, è adatto alle fluttuazioni di acqua e volume della lavorazione intermittente della soia e integra schemi di recupero del biogas e di utilizzo delle risorse dei residui proteici. Con la premessa di garantire una conformità stabile degli effluenti, riduce significativamente i costi operativi e di manutenzione e costituisce una competitività fondamentale di "trattamento efficiente e stabile, forte adattabilità, riciclaggio delle risorse e valore aggiunto".
Immagini che mostrano la produzione di proteine di soia
II. Trattamento delle acque reflue proteiche di soia
Fonte di acque reflue
In base al flusso del processo produttivo, le fonti delle acque reflue proteiche di soia possono essere sistematicamente classificate nelle seguenti categorie:
1. Acqua di soia (o acqua di ammollo): le acque reflue prodotte durante il processo di addolcimento dei semi di soia, contenenti azoto proteico-non{2}}solubile in acqua, oligosaccaridi (come zucchero di semi di cotone, zucchero di erba), acidi organici, minerali e alcune sostanze pigmentate.
2. Acque reflue dalle fasi di estrazione e precipitazione acida: durante il processo di "estrazione alcalina e precipitazione acida" per l'estrazione delle proteine, le acque reflue generate durante la regolazione del valore del pH per estrarre le proteine e la successiva precipitazione acida per la separazione delle proteine contengono alcali residui (NaOH), acido (HCl) e materia organica solubile.
3. Acque reflue di separazione solide-liquide: il liquido madre (noto anche come acque reflue del siero di latte) dopo la separazione con filtrazione centrifuga o a pressione delle proteine di soia, ricco di proteine del siero di latte non riciclate, polisaccaridi, acidi grassi e sali inorganici, ed è uno dei principali contributori a COD e BOD.
4. Acque per la pulizia di officine e attrezzature: le acque reflue utilizzate per il risciacquo di attrezzature di produzione, tubi e contenitori, mescolate con liquame proteico residuo, olio e detergenti, vengono scaricate in modo intermittente ma con concentrazioni di inquinanti relativamente elevate.
5. Acque di scarico del terreno: acque reflue generate dalla pulizia del pavimento dell'officina, contenenti residui sparsi di materie prime, feccia di fagioli e altre sostanze in sospensione.
Confronto tra immagini che mostrano acqua inquinata e immagini che mostrano acqua trattata
III. Flusso di processo per il trattamento delle acque reflue contenenti proteine di soia
A causa della concentrazione estremamente elevata di sostanze inquinanti, un singolo processo di trattamento non è in grado di soddisfare costantemente gli standard. Pertanto, viene comunemente adottato un processo di trattamento collaborativo a più-livelli, che copre metodi fisici, chimici e biologici.
Quello che segue è un tipico processo per il trattamento delle acque reflue proteiche di soia basato sulla raccolta di molteplici casi ingegneristici reali e letteratura tecnica:
1. Intercettazione della griglia: Le acque reflue entrano prima nel pozzo della griglia, dove una griglia meccanica fine (con una dimensione delle maglie di 3–4 mm) intrappola grandi particelle di solidi sospesi e impurità galleggianti, proteggendo le successive pompe e apparecchiature.
2. Raccolta e regolazione dell'acqua: le acque reflue dopo la grigliatura sfociano nel serbatoio di raccolta, dove il volume dell'acqua viene omogeneizzato e la qualità dell'acqua viene regolata; allo stesso tempo, un liquido alcalino (come NaOH) può essere aggiunto automaticamente tramite un pHmetro online per regolare il pH nell'intervallo neutro (6–9), riducendo l'impatto sul successivo sistema anaerobico.
3. Neutralizzazione e coagulazione: le acque reflue regolate entrano nel serbatoio di neutralizzazione o nel serbatoio di coagulazione, dove viene aggiunto PAC (cloruro di polialluminio) o PFC (solfato ferrico polimerico) per la flocculazione preliminare, provocando la destabilizzazione e l'aggregazione di alcune sostanze colloidali.
4. Flottazione ad aria per la rimozione di olio e solidi sospesi: utilizzando una macchina per flottazione ad aria disciolta (DAF), i solidi sospesi fini, l'olio vegetale e alcune sostanze organiche a base di proteine- vengono ulteriormente rimossi, formando fanghi che vengono scaricati nel serbatoio dei fanghi e il liquido limpido entra nella fase successiva.
5. Idrolisi e acidificazione: le sostanze organiche a molecole grandi-difficili da-degradare-(come proteine e polisaccaridi) vengono decomposte in acidi organici e amminoacidi a piccole molecole facilmente degradabili-, migliorando la biodegradabilità delle acque reflue e riducendo il conseguente carico anaerobico.
6. Trattamento anaerobico (UASB o GBIC): utilizzando un letto di fanghi anaerobici a flusso ascendente (UASB) o un reattore GBIC, in un ambiente anaerobico, i batteri del metano convertono la materia organica in biogas (CH₄), con un tasso di rimozione del COD superiore all'85% e ottenendo un recupero di energia.
7. Trattamento aerobico (processo A/O): ingresso nel sistema anossico-aerobico (A/O):
La sezione anossica utilizza il nitrato nel liquido miscelato a riflusso per la nitrificazione inversa per la denitrificazione;
La sezione aerobica degrada profondamente la sostanza organica residua e completa la nitrificazione attraverso il metodo dei fanghi attivi, riducendo significativamente COD, BOD e azoto ammoniacale.
8. Sedimentazione secondaria (vasca di sedimentazione secondaria): l'effluente del sistema A/O viene sottoposto a sedimentazione e separazione del liquame, con il liquido limpido che soddisfa gli standard di scarico o entra nel trattamento profondo, e il fango rimanente viene parzialmente restituito alla parte anteriore, mentre il resto viene scaricato nel sistema fanghi.
9. Trattamento profondo (filtrazione + ossidazione):
I filtri multimediali-(come sabbia di quarzo e carbone attivo) rimuovono i solidi sospesi residui;
I serbatoi di ossidazione chimica aggiungono ossidanti (come ozono e ipoclorito di sodio) per degradare le sostanze organiche-di-difficili da degradare, garantendo la qualità dell'effluente.
Disinfezione, scarico o riutilizzo: se l'effluente finale deve essere riutilizzato, deve essere sottoposto a disinfezione con metodi a base di raggi ultravioletti o cloro- per uccidere i microrganismi patogeni e può quindi essere utilizzato per il lavaggio degli impianti o la fornitura di acqua di raffreddamento.
Può essere dotato di un diagramma di flusso per il trattamento delle acque reflue
Acque reflue industriali → Screening e condizionamento → Coagulazione e flottazione → Idrolisi e acidificazione → Trattamento biochimico anaerobico → Trattamento biochimico aerobico → Trattamento avanzato → Scarico o riutilizzo
IV. Caso di studio specifico sul trattamento delle acque reflue con proteine di soia
Progetto di trattamento delle acque reflue di Shandong Nanwang Biotechnology Co., Ltd.
Shandong Nanwang Biotechnology Co., Ltd. è un'impresa che produce amido di mais e fecola di patate dolci. Ogni giorno scarica 800 metri cubi di acque reflue ad alta-concentrazione, che contengono alte concentrazioni di proteine, acidi, NH3-N e altri inquinanti. In qualità di persona aziendale responsabile, i leader dell'azienda attribuiscono grande importanza alla progettazione e alla costruzione della stazione di trattamento delle acque reflue per garantire che le acque reflue di produzione non causino inquinamento al corpo idrico e all'ambiente circostante e soddisfino gli standard nazionali sullo scarico delle acque reflue.
Per conto di Nanwang Bio, io, ingegnere tecnico del Dipartimento di protezione ambientale e trattamento delle acque reflue della Protezione ambientale di Jinan Guangbo, ho unito la mia esperienza nella progettazione, installazione e messa in servizio di più di dieci progetti di trattamento delle acque reflue nell'industria dell'amido, nonché i dati di trattamento delle acque reflue forniti dai clienti e seguendo il principio di "soddisfare pienamente i requisiti del cliente e risparmiare ogni centesimo per il cliente" nei progetti di trattamento delle acque reflue, adattato il processo principale per adottare il processo principale di "vite rotante + macchina per flottazione ad aria + IC + A/O".
La vite rotante e la funzione di flottazione dell'aria possono rimuovere efficacemente i solidi sospesi nell'acqua, creando le condizioni per il successivo sistema biochimico. Il processo IC può rimuovere la maggior parte del COD presente nell'acqua e il processo A/O può ridurre efficacemente l'azoto ammoniacale.
La Jinan Guangbo Environmental Protection Water Treatment Company aderisce al principio di "costruire un progetto ed erigere un nuovo monumento". Attraverso la progettazione di vari progetti di trattamento delle acque reflue, tecnologie di trattamento delle acque reflue e riciclaggio e utilizzo dell'acqua riciclata, nonché l'appalto di ingegneria delle acque reflue e delle acque reflue, applicando separatori trifase UASB-, serbatoi anaerobici IC e tecnologie di protezione ambientale per il trattamento aerobico, ottiene un servizio unico-che comprende l'elaborazione della progettazione, l'installazione e la messa in servizio, la messa in servizio del funzionamento e il supporto tecnico.
In qualità di azienda qualificata per il trattamento delle acque reflue, promettiamo: costruiremo il progetto con integrità e costruiremo un progetto di integrità. Tratteremo tutti coloro che ci hanno dato fiducia e ci hanno aiutato con un atteggiamento di gratitudine! Renderti soddisfatto è anche la nostra ricerca eterna!
