Область применения:

• Глубокая переработка зерна
• Биоэтанольное производство
• Спиртзаводы
• Производство крахмала, включая модифицированный крахмал
• Производство сиропов, патоки
• Переработка глютена и пентозанов
• Получение органических полуфабрикатов для дальнейшей переработки

При глубокой переработке зерна происходит образование промышленных сточных вод с высоким содержанием органических веществ, которые подлежат утилизации. Очистка сточных вод после глубокой переработки зерна осуществляется с применением биологических очистных сооружений основанных, главным образом, на использовании анаэробного реактора .

Компания ЭнвироХеми одна из первых разработала и успешно внедряет для предприятий крахмальной отрасли промышленности. Важно отметить, биологические очистные сооружения должны учитывать не только состав и количество поступающих сточных вод, но и специфику самого производства. Это позволит сделать очистные сооружения более эффективными и надежными, обеспечит требуемое качество очистки.

Одним из примеров могут служить анаэробные очистные сооружения для предприятия по производству модифицированного крахмала в восточной Германии.

Компания ЭнвироХеми выполнила проектирование технологии, осуществила поставку, монтаж и успешный запуск биологических очистных сооружений. Одним из основных требований предприятия являлось максимальное образование биогаза и его использование на установке с получением тепловой и электрической энергии. Качество очистки должно соответствовать требования сброса в местную канализацию.

Анаэробные очистные сооружения предусматривают следующие стадии очистки:

• Предварительная механическая очистка
• Стадия биологического закисления
• Анаэробная очистка с применением 2-х метанреакторов Biomar ASBx

Особо следует отметить особенность переработки сточных вод на предприятиях, где существует производство модифицированного крахмала . Сточные воды характерны высоким содержание не только органических веществ (до 15000 мг/л ХПК), но и обладают значительным солесодержанием. Поэтому поставщику и проектировщику очистных сооружений необходимо иметь определенный специальный опыт и предусмотреть мероприятия по подготовке и дальнейшей обработки сточных вод. Использовать на анаэробных очистных сооружениях устойчивые к коррозии материалы (трубопроводы, арматура, измерительные приборы, строительные конструкции и т.д.).

Для достижения особых требований сброса в канализацию или водоем требуется отдельная стадия доочистки с применением систем позволяющих удалять биологически стойкие органические соединения, например использование установки озонирования.

Анаэробный активный ил для запуска анаэробных очистных сооружений завозится компанией ЭнвироХеми (по желанию Заказчика) с аналогичных анаэробных реакторов .

Компания ЭнвироХеми выполняет проектирование очистных сооружений , оказывает поддержку при строительстве очистных сооружений , осуществляет поставку и монтаж оборудования, проводит пуско-наладочные работа с последующим запуском в эксплуатацию.

До 1945 г. потребность в крахмале и его изделиях в Германии удовлетворялась за счет работы 200 заводов, которые в сезон 1942/1943 гг. дали около 400 000 т продукции.[ ...]

Большинство заводов, которые являлись на 90% потребителями сельскохозяйственной продукции и на 10% промышленной продукции, находилось в восточных частях страны и занималось переработкой преимущественно картофеля. Только в немногих производствах в качестве исходного сырья использовались злаки.[ ...]

В 1949/1950 хозяйственном году в ФРГ было 12 маленьких производств, перерабатывавших 1С9 000 т картофеля, около 10 производств, перерабатывавших 85 000 т кукурузы, риса и проса и около 6 производств, перерабатывавших 19 000 т пшеницы.[ ...]

Так как на западе имеется недостаток в картофеле для крахмала, то его необходимо восполнять за счет ввоза из других стран.[ ...]

А. Фабрики картофельного крахмала. Переработка и сушка картофеля занимают большое место, особенно это относится к следующим районам: Бранденбург, Мекленбург-Померания, Нижняя Саксония, Саксония-Ангальт.[ ...]

Переработка картофеля начинается сразу же после уборки урожая, так как при хранении картофеля образуются потери, происходящие за счет усушки, замерзания и гниения, на что уходит от 5 до 10%. Следует отметить, что в случае замерзания картофель становится непригодным для производства крахмала. Все вышеуказанное привело к тому, что переработка картофеля стала производиться сезонно (сентябрь - январь).[ ...]

Согласно патенту Майцена (Ма!геп), картофель, перерабатываемый в крахмал, растирается и поступает в резервуар в виде густой кашицы. Химические добавки препятствуют разложению и осахариванию крахмала. Переработка этой кашицы с успехом производится даже в мае месяце.[ ...]

Рабочий процесс при всех видах производства крахмала в основном один и тот же. После сухой очистки на трясучих грохотах картофель подается гидротранспортом на фабрику. Здесь картофель подвергается промывке в барабанах, работающих по принципу противотока, в которых он при взаимном трении и при избытке воды под давлением очищается от прилипшей гря:и. При этом образуются сточные воды гидравлических транспортеров и от промывки картофеля. Картофель растирается затем в быстро вращающемся цилиндре, снабженном зубцами. Там же его подвергают тщательной промывке водой. Полученная масса измельчается в щеточных машинах или в мельницах. Водную суспензию, содержащую основную массу картофеля, отделяют на ситах от крахмального молока, которое поступает на повторное просеивание, а затем в отстойники, где крахмал, имея больший удельный вес, отделяется от воды, которая называется «плодовой водой».[ ...]

В результате последующих тщательных промывок крахмал полностью очищается. При этой операции, а также при последующем обезвоживании крахмала в центрифугах образуются промывные «крахмальные воды», имеющие концентрацию крахмала до 25С0 мг/л. При высокой мощности центрифуги эта концентрация может быть снижена до 25 мг/л .[ ...]

После сушки центрифугируемого материала получают готовую продукцию. На новых предприятиях вместо сит применяют гидроциклоны, которые обеспечивают быстрое извлечение картофельного крахмала и притом почти без потерь. По этому методу промывка осуществляется во время работы, и крахмал концентрируется до такой степени, что отбирается из центрифуги и может прямо поступать на сушку.

Помимо консервирования картофеля это сырье является основным для получения крахмала. Крахмал производят на крупных специализированных предприятиях, на небольших заводах и даже в мелких цехах. В качестве сырья можно использовать как обычный продовольственный картофель, так и мелкий, который, как правило, отбраковывается по размерам при сушке или заморозке. Главное требование – картофель должен быть зрелым, так как в молодых незрелых клубнях средний размер крахмальных зерен меньше, соответственно, качество готового крахмала из них будет ниже, а количество потерь при производстве – выше.

В среднем в одном клубне содержится около 18 % крахмала от общего веса. При извлечении крахмала клеточные стенки сырья разрушаются, из них извлекается максимально большое количество крахмальных зерен, которые затем отделяются от жидкости и примесей и высушиваются. При получении крахмала используется холодная вода, сушка его производится при невысокой температуре. Так как сухой безводный крахмал имеет удельный вес 1,65 г на мл, то крахмальные зерна при отделении от клеток мякоти быстро осаждаются. Это позволяет улавливать их в виде осадка и отделять при помощи центрифуги от жидкой части.

Производство крахмала состоит из нескольких операций. Сначала весь картофель моется на специальной моечной машине, которая снабжена глубоким желобом с валом в верхней части. Расход воды при мойке картофеля составляет 4-5 куб. метров воды на 1 тонну сырья. Затем, как и при консервировании картофеля, клубни измельчаются. Но на этот раз они измельчаются таким образом, чтобы разрушить максимальное количество клеточных стенок (это позволит извлечь из них как можно больше крахмала). Однако чрезмерное измельчение затруднит последующее их отделение от крахмала и жидкости. Поэтому для измельчения картофеля его пропускают через терочные устройства, превращающие клубни в кашеобразную массу, основная часть крахмальных зерен в которой находится в свободном состоянии. Картофельная растертая масса собирается в сборник, а потом подается на сито. На линии могут использовать полуцилиндрическое, цилиндрическое (ротационное) и плоское (сотрясательное) оборудование. Именно здесь под воздействием воды крахмальные зерна отделяются от других составляющих массы. Больше половины крахмала проходит через сито вместе с водой и другими веществами. На сите при этом остается мезга, клетчатка и около 25 % крахмала. Чтобы уменьшить потери, оставшуюся кашку снова измельчают и пропускают через сито с более мелкими отверстиями. Крахмальные зерна, которые прошли через сито вместе с водой, называются крахмальным молочком. Раствор сливается в отдельный резервуар, где от воды отделяется крахмал путем отстаивания в чанах, отстаивания в потоке (на лотках или в желобках) или центрифугированием. В первом случае молочко сливается в баки и оставляется на 7-8 часов. Крахмал оседает на дне бака, а жидкость с образовавшейся пеной аккуратно сливается через фильтры для улавливания оставшегося в ней крахмала. Крахмал выгружается в промывной чан, где снова смешивается с водой и оставляется для оседания. С поверхности воды удаляется образовавшийся при вторичной промывке налет, а крахмал-сырец направляется на сушку. Сырец содержит до 55 % воды. В процессе сушки при температуре 45-50° уровень его влажности снижается до 20 %. Так как в результате этой операции в крахмале образуются комки, их необходимо потом измельчить. Наконец, готовый крахмал просеивается через бурат и упаковывается.

На большинстве современных предприятий используются автоматизированные линии по производству крахмала четырех сортов (экстра, высший, первый, второй). Они позволяют выполнять все операции – мойку сырья, измельчение, сбор и очищение каши, механическое обезвоживание полученного крахмала, выделение свободного крахмала из каши, обезвоживание и сушку – с минимальным участием людей и по безотходной технологии. Специальная гидроциклонная установка используется для разделения картофельной кашки на крахмальную суспензию и смесь мезги с картофельным соком.

Это позволяет значительно уменьшить расход свежей воды, который составляет в данном случае около 0,5 куб. метров на 1 тонну картофеля. Кроме того, практически полностью ликвидируются сточные воды, а получаемые концентрированные отходы (с содержанием около 7-10 % сухих веществ) идут на корм скоту в натуральном или переработанном виде. Такие установки не требуют большой производственной площади для размещения и отличаются высокой производительностью (до 10-15 тонн крахмала в сутки). Стоимость такого комплекта оборудования начинается от 7 миллионов рублей. При выборе помещений под производства и склады имейте в виду, что мелкая крахмальная пыль в воздухе может взрываться от соприкосновения с огнем. Поэтому на таком предприятии к оборудованию помещений, где вырабатывают крахмал (особенно на участках, где его сушат и упаковываются), предъявляются особые требования, в том числе и по соответствию правилам противопожарной безопасности. Кроме того, вам потребуется собственная система очистки сточных вод или наличие возможность расположения полей фильтрации около производства. Располагаться такое предприятие должно за городом. Также необходим собственный транспорт: картофель доставляется на завод с хозяйств в радиусе 100 км. Одна лишь стоимость доставки составляет на 6 тонн обработанного картофеля или 1 тонну готового крахмала порядка 1000 р. Для обслуживания среднего производства потребуется 14-16 человек, работающих в две смены. Средняя заработная плата работника составит около 18 тысяч рублей. Таким образом, расходы на заработную плату в себестоимости 1 тонны готовой продукции составляют 320 рублей. Прибавьте к этому расходы на закупку сырья (картофель), сульфат натрия, расходы на воду, электроэнергию, газ, покупку упаковки (мешки). При таких цифрах себестоимость производства 1 тонны картофельного крахмала составляет примерно 31-32 тыс. рублей.

Средняя рыночная оптовая цена картофельного крахмала – около 37 рублей за килограмм. Таким образом, доход предприятия по производству картофельного крахмала без учета налоговых отчислений, а также организации сбыта продукции и прочих затрат, кроме тех, что учтены выше, может составить 3,5-4 млн. рублей в месяц при производительности 1-1,5 тонны крахмала в час. Конечно, за вычетом всех расходов чистая прибыль окажется на порядок ниже. Тем не менее, можно увеличить рентабельность предприятия за счет расширения ассортимента, реализации отходов от переработки картофеля (клетчатки) в качестве комбикорма и т. д.

Бизнес по консервированию картофеля и производству крахмала является сезонным. Так как при хранении картофель теряет большую часть содержащегося в нем крахмала, сезон переработки сырья составляет около 250-300 дней – с сентября по май. Но для получения крахмала более высокого качества рекомендуется перерабатывать весь картофель в течение 200 дней. Уже с апреля (а в некоторых регионах и ранее) потери крахмала значительно возрастают.

Сысоева Лилия
- портал бизнес-планов и руководств

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.