Soluzione per il trattamento delle acque reflue dell'amido del frumento
Si prevede che la dimensione del mercato globale dell’amido di frumento sarà di circa 74,9 miliardi di yuan (circa 1,05 miliardi di dollari USA) nel 2024, e si prevede che aumenterà fino a 88,5 miliardi di yuan entro il 2030, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 2,82% durante questo periodo. L’Asia è la principale regione di consumo e la Cina detiene una posizione significativa nella produzione globale, rappresentando il 58% della produzione globale totale.
I. Panoramica dei clienti per il trattamento delle acque reflue dell'amido di frumento
Durante il processo di produzione dell'amido di frumento viene generata una grande quantità di acque reflue organiche altamente concentrate, provenienti principalmente dal surnatante della vasca di sedimentazione e dal liquore giallo prodotto dalla centrifugazione. Le acque reflue contengono amido solubile, proteine, acidi organici e una piccola quantità di olio. Il COD (domanda chimica di ossigeno) è solitamente compreso tra 5.000 e 30.000 mg/l e il rapporto BOD/COD è circa 0,53, indicando una buona biodegradabilità. Se scaricato senza trattamento, causerà carenza di ossigeno, annerimento e puzza nel corpo idrico, compromettendo gravemente l'ambiente ecologico. Pertanto, tutti i paesi hanno implementato standard di scarico più severi per tali acque reflue industriali e le imprese sono tenute a costruire corrispondenti impianti di trattamento delle acque reflue.
Jinan Guangbo Environmental Protection ha sviluppato una soluzione personalizzata di trattamento completo-per le acque reflue dell'amido di mais con COD elevato, solidi sospesi elevati e ampie fluttuazioni nella qualità e nel volume dell'acqua. I vantaggi principali sono evidenti. I suoi reattori anaerobici UASB, IC/GBIC autosviluppati e ottimizzati, combinati con apparecchiature di pretrattamento con flottazione dell'aria, possono risolvere in modo efficiente il problema dell'elevata degradazione dei residui di amido, ridurre significativamente il successivo carico di processo, avere eccellenti prestazioni in termini di tasso di rimozione del COD e possono eliminare gli impatti delle fluttuazioni della qualità dell'acqua, garantendo il funzionamento stabile del sistema. Adotta il processo combinato "pre-trattamento + anaerobico + aerobico + purificazione profonda", combinato con la tecnologia del gruppo a membrana MBR di tipo tenda-, l'effluente è stabile e soddisfa gli standard e può essere utilizzato per il riutilizzo in produzione. Allo stesso tempo, la sezione anaerobica recupera il biogas per la fornitura di energia, mentre il pre-trattamento recupera le proteine, creando un ciclo di riciclaggio delle risorse e riducendo significativamente i costi di trattamento e di utilizzo dell'acqua dell'azienda. Inoltre, l'azienda ha la capacità di realizzare costruzioni modulari e ricerca autonoma delle apparecchiature principali-e può fornire servizi integrati dalla progettazione dello schema, dalla costruzione tecnica alla guida operativa, adatti a requisiti di progetti su scala diversa e bilanciando l'effetto del trattamento e l'economia.
Immagini che mostrano la produzione dell'amido di frumento
II. Trattamento delle acque reflue dell'amido di frumento - Fonte delle acque reflue
La fonte delle acque reflue dell'amido di frumento è strettamente correlata al processo di produzione dell'amido di frumento. Durante la produzione dell'amido di frumento, le acque reflue provengono principalmente dalle seguenti fasi chiave:
1. Acqua di pulizia della materia prima
Nella fase iniziale della produzione dell'amido di frumento, le materie prime devono essere pulite per rimuovere le impurità superficiali e la polvere. Questo processo genera una grande quantità di acque reflue di pulizia, che contengono una certa quantità di materia organica e solidi sospesi.
2. Acqua in ammollo
Prima di estrarre l'amido dalle materie prime del grano, di solito è necessario metterle a bagno per ammorbidire i materiali e facilitare la successiva frantumazione e separazione. Durante il processo di ammollo, le materie prime rilasciano alcune sostanze solubili, che si dissolvono in acqua e formano acque reflue di ammollo. Il contenuto organico di questo tipo di acque reflue è relativamente elevato.
3. Liquido proteico proveniente dal processo di separazione
Durante la separazione e raffinazione dell'amido, viene separato un liquido contenente proteine. Questo liquido è il liquido proteico e contiene una grande quantità di materia organica, che è un componente importante nel trattamento delle acque reflue.
4. Acqua di lavaggio dell'attrezzatura
Durante il processo di produzione, le varie attrezzature utilizzate devono essere lavate dopo ogni utilizzo per garantire la pulizia e l'igiene delle attrezzature. Le acque reflue generate durante il processo di lavaggio contengono particelle di amido e materia organica rimaste sulla superficie dell'apparecchiatura.
5. Eliminare l'acqua dal serbatoio dell'amido e centrifugare la disidratazione
L'acqua limpida proveniente dal serbatoio dell'amido e la disidratazione mediante centrifuga sono fasi fondamentali nella produzione dell'amido di frumento. L'acqua limpida del serbatoio dell'amido si riferisce alla parte superiore dell'acqua durante la precipitazione dell'amido; La disidratazione centrifuga è il processo di separazione dell'amido dall'acqua attraverso la forza centrifuga.
Tutti questi passaggi genereranno una certa quantità di acque reflue. Il valore pH di queste acque reflue è solitamente compreso tra 4 e 6, con un contenuto di COD compreso tra 7.000 e 12.000, un contenuto di BOD tra 4.000 e 7.000 e un contenuto di SS tra 500 e 1.000. Per ogni tonnellata di amido prodotto, vengono scaricati da 10 a 20 m³ di acque reflue.
Confronto tra immagini che mostrano acqua inquinata e immagini che mostrano acqua trattata
III. Flusso di processo per il trattamento delle acque reflue dell'amido di frumento
Le acque reflue generate durante la produzione dell'amido di frumento sono di natura organica ad alta-concentrazione, provenienti principalmente dal surnatante della vasca di sedimentazione e dal liquore giallo prodotto dalla centrifugazione. Le sue caratteristiche includono un livello di COD (domanda chimica di ossigeno) di 5.000–50.000 mg/l, un rapporto BOD/COD superiore a 0,5, buona biodegradabilità e idoneità per un processo di trattamento dominato da metodi biologici. Inoltre, le acque reflue contengono proteine, amido, solidi sospesi (SS), azoto e fosforo ed sono acide e richiedono un trattamento sistematico.
1. Fase di pretrattamento: regolare la qualità e la quantità dell'acqua, rimuovere i solidi sospesi
L'obiettivo di questa fase è raggiungere omogeneità e uniformità nella qualità e quantità dell'acqua, regolare il pH e rimuovere inizialmente grandi particelle di solidi sospesi e sostanze colloidali, creando le condizioni per il funzionamento stabile del successivo sistema biochimico.
Filtrazione a griglia: le acque reflue entrano prima nella griglia per intercettare particelle di grandi dimensioni come bucce e fibre di grano, impedendo l'intasamento dei successivi corpi pompa e tubazioni.
Serbatoio di equalizzazione: raccoglie le acque reflue scaricate in modo intermittente e raggiunge l'equilibrio della qualità e della quantità dell'acqua attraverso l'agitazione; in questa fase si può anche effettuare un aggiustamento del pH (solitamente aggiungendo alcali per neutralizzare a 6–8) per evitare di inibire successivi batteri anaerobici.
Sedimentazione / flottazione ad aria per coagulazione: aggiungere agenti come PAC (cloruro di polialluminio) e PAM (poliacrilammide) per destabilizzare e coagulare i solidi sospesi fini e i colloidi, formando fiocchi che vengono poi separati mediante sedimentazione o flottazione ad aria. Questo passaggio può rimuovere il 60%–90% di SS e parte di COD.
2. Trattamento biologico anaerobico: degrada in modo efficiente la materia organica e produce biogas
Utilizza microrganismi anaerobici per decomporre-molecole di materia organica di grandi dimensioni in metano e anidride carbonica in condizioni anaerobiche, riducendo significativamente il carico di COD e generando al contempo energia pulita -biogas.
Tipi comuni di reattori:
UASB (upflow anaerobic sludge bed): il più utilizzato, caratterizzato da granulazione dei fanghi, elevata efficienza di trattamento e basso consumo energetico.
IC / EGSB: adatto per acque reflue ad alta concentrazione, con struttura a circolazione interna, forte resistenza agli urti.
3. Trattamento biologico aerobico: degradare completamente la materia organica residua e rimuovere l'azoto
In condizioni di fornitura di ossigeno, utilizzare batteri aerobici nei fanghi attivi o nel biofilm per ossidare ulteriormente la materia organica residua e completare il processo di nitrificazione e denitrificazione per ottenere la rimozione dell'azoto.
I processi comuni includono:
Metodo A/O (anossico-aerobico): ottenere la denitrificazione e la rimozione dell'azoto;
SBR (processo sequenziale a fanghi attivi batch): funzionamento flessibile, adattabile a carichi variabili;
Fossato di ossidazione + vasca di sedimentazione secondaria: struttura semplice, facile manutenzione.
4. Trattamento e disinfezione avanzati: garantire la conformità degli effluenti
Anche dopo il trattamento biochimico, l'effluente può contenere ancora una piccola quantità di solidi sospesi, colore o microrganismi patogeni, che richiedono un ulteriore trattamento accurato.
Sedimentazione della coagulazione: aggiungere PAC (cloruro di polialluminio) e altri flocculanti per rimuovere colloidi e fosfati residui, con un dosaggio generalmente di 50–200 mg/L.
Tecnologia di separazione a membrana: Ultrafiltrazione (UF) + osmosi inversa (RO): utilizzata per il riutilizzo dell'acqua recuperata, con elevato tasso di desalinizzazione.
Adsorbimento con carbone attivo: rimuove il colore e traccia sostanze organiche difficili-da-degradare, con una capacità di assorbimento di circa 100–300 mg/g.
Può essere dotato di un diagramma di flusso per il trattamento delle acque reflue
Acque reflue industriali → Pozzetto griglia → Serbatoio di equalizzazione → Coagulazione e flottazione → Trattamento biochimico anaerobico → Trattamento biochimico aerobico → Trattamento avanzato → Scarico o riutilizzo
IV. Casi di studio specifici sul trattamento delle acque reflue dell'amido di frumento
Caso di studio: progetto di trattamento delle acque reflue per l'amido di frumento della fabbrica di amido di Zaozhuang Xingnong
La fabbrica di amido di Zaozhuang Xingnong produce principalmente amido di frumento. Le acque reflue generate durante la produzione, come l'acqua del liquore giallo, presentano un'elevata concentrazione di COD (circa 10.000 mg/l), fluttuazioni significative nella qualità e quantità dell'acqua, una grande quantità di solidi sospesi di amido e proteine e una natura acida. Gli impianti di trattamento originali hanno una bassa efficienza di trattamento e indicatori di effluenti instabili, che non sono in grado di soddisfare i requisiti degli "Standard sullo scarico degli inquinanti idrici dell'industria dell'amido" e le acque reflue non sono state utilizzate come risorsa. Il costo del trattamento è relativamente alto.
Jinan Guangbo Environmental Protection ha personalizzato una soluzione di trattamento integrata per le caratteristiche delle acque reflue della fabbrica, compreso il pretrattamento migliorato con flottazione dell'aria + efficiente reattore anaerobico IC + processo aerobico A/O + purificazione profonda. Nella fase di pretrattamento, la flottazione ad aria disciolta rimuove efficacemente i solidi sospesi e neutralizza l'impatto della qualità acida dell'acqua sui processi successivi; il reattore anaerobico IC-sviluppato ottimizza la distribuzione dell'acqua e il sistema di separazione trifase-, ha una forte resistenza agli urti, degrada in modo efficiente gli inquinanti organici recuperando biogas da utilizzare nel riscaldamento di produzione della fabbrica; il processo A/O consente la rimozione simultanea di azoto e carbonio e l'effluente profondamente purificato viene parzialmente restituito per la pulizia della produzione, ottenendo il riciclaggio delle risorse idriche.
Dopo la messa in funzione del progetto, il tasso di rimozione del COD dalle acque reflue ha superato il 98% e il tasso di rimozione dell'azoto ammoniacale è stato superiore al 95%. Gli indicatori degli effluenti erano stabili e soddisfacevano gli standard di scarico. Il tasso di riutilizzo della produzione ha raggiunto il 30%. Il recupero e l'utilizzo del biogas hanno consentito alla fabbrica di risparmiare annualmente circa 120.000 yuan in costi energetici e il costo di trattamento per tonnellata di acqua è stato ridotto del 15%. Guangbo Environmental Protection fornisce inoltre servizi completi-di processo, tra cui l'installazione e la messa in servizio delle apparecchiature, nonché linee guida per la manutenzione post-operativa, rispondendo rapidamente alle fluttuazioni della qualità dell'acqua durante la stagione di punta della produzione della fabbrica, garantendo il funzionamento stabile a lungo-termine del sistema di trattamento delle acque reflue e risolvendo il problema di conformità alla protezione ambientale per la fabbrica di amido di Zaozhuang Xingnong, ottenendo un duplice miglioramento in termini di protezione ambientale e vantaggi economici.
