CN104530243A - 木薯淀粉的清洁生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木薯淀粉的清洁生产方法，工艺流程为鲜木薯原料→除泥机除泥→滚筒干除杂→薯澡池清洗→碎解机破碎→锉磨机磨浆→除砂器除砂→卧式离心筛筛分→多级旋流器浓缩精制提取→刮刀离心机脱水→气流干燥→包装成品。其中，采用二级干法去泥除皮，节约了清洗用水，也减轻了后续程序负担；清洗方式由以前的淋洗改为水池泡洗，适应了除杂处理，也节约了清洗用水；各工序排放水分池存放，回收使用，实现了水资源的循环利用。总之，该法通过改变现有的治理模式，通过源头控制，过程减排等清洁生产手段，提高资源利用率，最大幅度消减污染物产生量，真正体现清洁生产的内涵，最终实现了产业经济和环境的双赢。
Description
技术领域
本发明属于用木薯淀粉生产技术领域，尤其涉及一种木薯淀粉的清洁生产方法。
背景技术
木薯淀粉加工企业一直都是水资源消耗大户，水资源浪费严重，这就给淀粉生产企业的环保处理带来了技术和经济上的双重压力，很多小企业被迫关停或兼并易主。大多数淀粉加工企业的主要采用传统生产工艺：滚筒湿除杂→二级锤式碎解机破碎和解离(解离效果一般只能达到90％)→立式离心筛筛分→除砂→碟片分离机分离→脱水→气流干燥→包装成品等环节，简述为鲜木薯输送入滚筒，滚筒中的木薯沿着轴心方向和径向方向不断被向前推进，滚筒中木薯在被输送过程中，连续用水淋洗，污泥水不断被排放，滚筒中的木薯被送到破碎机进行破碎解离，先送到离心筛进行木薯渣和淀粉桨的分离，再通过除砂器，最后到精制提取和浓缩工序。由于整个生产过程各工序的排出水未进行分离使用，水资源不能有效循环使用，造成水资源的严重浪费和环保水处理成本增加。因此，如何减少水用量是淀粉生产行业发展壮大的瓶颈。
1)废水COD负荷高，排放量巨大，污染十分严重；
木薯淀粉行业工艺水平落后，淀粉回收率不到90％，吨产品消耗鲜木薯4.25－4.5吨，吨产品废水排放量超过20m3，废水中COD浓度高达15000～20000mg/L。
2)新鲜水消耗量大
一方面，由于水资源循环利用意识非常薄弱，产品工艺路线设计过程中完全没有考虑工艺水的循环利用；另一方面，行业内整体设备水平落后，技术储备不足，大部分企业为保证淀粉收率和质量，不得不使用清水反复冲洗，从而造成清水的严重浪费，每吨木薯淀粉产品废水排放量(约20～25m3)居高不下。
3)工艺设备落后，淀粉提取率低
目前国内淀粉生产行业在破碎、分离、碟片机精制、烘干等关键加工环节普遍存在自动化水平低，处理效果不理想，碎解工段清洗效果差，筛分环节的木薯渣含粉量高，人工投入大，设备故障率高，跑冒滴漏现象严重等问题。由于设备落后导致生产水平难以提高的情况必须尽快改变。
4)洗木薯水和筛分精制的工艺排放水没有合理分开进行处理，未区别对待循环使用，从而造成水资源的浪费；传统工艺中木薯渣含水量较大，一般为85％～92％，直接外排加大了环保的污染程度。
清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期减少对人类和环境的风险，同时充分满足人类需要，使社会经济效益最大化的一种生产模式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种木薯淀粉的清洁生产方法，以提高资源利用率，最大幅度消减污染物产生量，最终实现产业经济和环境的双赢。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：木薯淀粉的清洁生产方法，包括以下步骤：
<1>将鲜木薯进行第一次干法除杂以除去泥砂；
<2>将步骤<1>处理好的木薯通过一级输送带送去进行第二次干法除杂以除去残泥和木薯皮；
<3>将步骤<2>处理好的木薯送入薯澡池进行泡洗，洗净木薯后,洗薯水排到收集水沟再流入沉淀池，存放备用；
<4>将步骤<3>处理好的木薯由搅拌桨拨至二级输送带送入破碎单元进行彻底解离制成木薯浆液；
<5>将步骤<4>所得木薯浆液泵送到除砂器除砂，淀粉和纤维从除砂器顶部溢出，重相的砂粒从底部排出；除砂后的浆料进入卧式离心筛进行筛分，分离得木薯渣和淀粉乳；木薯渣通过压滤得到木薯干渣和木薯渣水，木薯渣水排到回收池备用；
<6>将步骤<5>所得淀粉乳送入多级旋流器浓缩精制提取，得到淀粉精浆和尾水，尾水排放到回收池备用；
<7>将步骤<6>所得的淀粉精浆脱水烘干，包装成淀粉成品，排放水则流入回收池；
<8>沉淀池中的水通过沉淀处理再回到薯澡池用以清洗木薯，而沉积物到榨季结束后集中清理；回收池中的水直接用于酒精生产的原料调浆，从而实现了水的循环使用。
第一次干法除杂采用除泥机进行，除泥机通过输送铁网的横向和纵向同步振动，将鲜木薯携带的泥砂筛下，木薯滚落到一级输送带，泥砂外运；
第二次干法除杂采用滚筒干除杂机进行，滚筒干除杂机的筒身为栅栏结构,由铁条按一定间隙焊接而成，旋转的滚筒干除杂机使木薯与木薯之间、木薯与滚筒的铁条之间不断摩擦,从而令残泥和木薯皮自然脱落从滚筒的铁条间隙中自动被筛下。
破碎单元包括一级锤式碎解机和一级锉磨机，泡洗干净的木薯由二级输送带送到一级锤式碎解机破碎，破碎后物料再经一级锉磨机解离。
卧式离心筛由三级离心筛组成，采用逆流提取设计，每一级离心筛提取的淀粉流入旋流器精制，甩出的木薯渣进入下一级离心筛中进一步回收淀粉，最终从第三级离心筛出来的木薯干渣用作生产生物燃气的原料储备。
浓缩精制提取时，将清水从旋流器最后一级加入逆流洗涤，从旋流器出来的淀粉精浆进入刮刀离心机脱水，得到淀粉精浆和尾水。
针对目前木薯淀粉生产加工存在水资源浪费严重和污染严重的问题，本着资源高效利用与清洁生产的新理念，发明人建立了一种木薯淀粉的清洁生产方法，工艺流程为鲜木薯原料→除泥机除泥→滚筒干除杂→薯澡池清洗→碎解机破碎→锉磨机磨浆→除砂器除砂→卧式离心筛筛分→多级旋流器浓缩精制提取→刮刀离心机脱水→气流干燥→包装成品。该法通过改变现有的治理模式，通过源头控制，过程减排等清洁生产手段，提高资源利用率，最大幅度消减污染物产生量，真正体现清洁生产的内涵，最终实现了产业经济和环境的双赢。其中，采用二级干法去泥除皮，节约了清洗用水，也减轻了后续程序负担；清洗方式由以前的淋洗改为水池泡洗，适应了除杂处理，也节约了清洗用水；各工序排放水分池存放，回收使用，实现了水资源的循环利用；全自动封闭式旋流精制工艺、模块化结构设计、全自动控制系统及水循环系统等集成工艺技术，同传统工艺相比较具有加工环节少，占地面积小，投资成本低及淀粉提取率高，产品品质优，质量稳定，低耗水耗能等特点，整个生产工艺系统自动化程度高，用工少，易操作，保证了淀粉生产的安全卫生，在线实时监控生产线的运行状况，帮助管理者及时掌握工厂的生产情况。
具体实施方式
实施例
<1>将进厂的鲜木薯由铲车运到接收料斗，通过料斗下方的除泥机进行第一次干法除杂以除去泥砂；除泥机通过输送铁网的横向和纵向同步振动，将鲜木薯携带的泥砂筛下，木薯滚落到一级输送带，泥砂外运，泥砂的去除率可以达到85％以上，减轻了下道工序的负荷；
<2>将步骤<1>处理好的木薯通过一级输送带送去滚筒干除杂机进行第二次干法除杂以除去残泥和木薯皮；滚筒干除杂机的筒身为栅栏结构,由铁条按一定间隙(间隙的宽度能落下残泥及木薯皮)焊接而成，旋转的滚筒干除杂机使木薯与木薯之间、木薯与滚筒的铁条之间不断摩擦,从而令残泥和木薯皮自然脱落从滚筒的铁条间隙中自动被筛下，残泥和木薯皮的去除率达到98％以上；
<3>将步骤<2>处理好的木薯送入薯澡池进行泡洗，洗净木薯后,洗薯水通过薯澡池底部的栅格排到收集水沟再流入沉淀池，存放备用；
<4>将步骤<3>处理好的木薯由搅拌桨拨至二级输送带送入破碎单元进行彻底解离制成木薯浆液；破碎单元包括一级锤式碎解机和一级锉磨机，泡洗干净的木薯由二级输送带送到一级锤式碎解机破碎，破碎后物料再经一级锉磨机解离，使木薯浆液中的自由淀粉颗粒与纤维完全解离，结合型淀粉与纤维最大程度的解离,淀粉解离率由传统工艺的90％提高至95％左右。
<5>将步骤<4>所得木薯浆液泵送到除砂器除砂，淀粉和纤维从除砂器顶部溢出，重相的砂粒等从底部排出；除砂后的浆料进入卧式离心筛进行筛分，分离得木薯渣和淀粉乳；木薯渣通过压滤得到木薯干渣和木薯渣水，木薯渣水排到回收池备用；其中，卧式离心筛由三级离心筛组成，采用逆流提取设计，极大地降低了水耗，每一级离心筛提取的淀粉流入旋流器精制，甩出的木薯渣进入下一级离心筛中进一步回收淀粉，最终从第三级离心筛出来的木薯干渣用作生产生物燃气的原料储备；
<6>将步骤<5>所得淀粉乳送入多级旋流器浓缩精制提取，将清水从旋流器最后一级加入逆流洗涤，从旋流器出来的淀粉精浆进入刮刀离心机脱水，得到淀粉精浆和尾水，尾水排放到回收池备用；
<7>将步骤<6>所得的淀粉精浆脱水烘干，包装成淀粉成品，排放水则流入回收池；
<8>各工序排放水分池存放，沉淀池中的水通过沉淀处理再回到薯澡池用以清洗木薯，而沉积物到榨季结束后集中清理；回收池中的水直接用于酒精生产的原料调浆，从而实现了水的循环使用。
2012、2013年榨季,申请人技改前采用淋洗方式清洗木薯和传统生产工艺，每吨淀粉产品耗水量约20.9立方米，每吨淀粉产品消耗鲜木薯4.15吨(如表1)。
表1传统生产工艺用水量
2013、2014年榨季,申请人采用上述清洁生产工艺，先对鲜木薯进行二次干洗，再用泡洗方式对木薯进行清洗，每吨淀粉产品耗水量约8.77立方米，每吨淀粉产品消耗鲜木薯3.75吨(如表2)。
表2本发明清洁生产工艺用水量
此外，采用清洁生产方法后，洗木薯水中的COD由原来传统工艺的15000-20000m/L降至10000mg/L以下，每吨淀粉产品COD产生量由原来的0.3-0.4吨降到0.15-0.18吨，废水处理后能够符合污水排放标准，极大地减轻了对环境的污染。
实际使用表明，应用本发明木薯淀粉的清洁生产方法可以提高资源利用率，最大幅度消减污染物产生量，最终实现产业经济和环境的双赢：
1)淀粉回收率由85％左右提高到93％以上；
2)每吨淀粉产品水耗由20m3-25m3下降到8.8m3；
3)每吨淀粉产品废水排放量由原来的排放20m3降到9.6m3；
4)每吨淀粉产品的COD产生量由原来的0.3-0.4吨降到0.15-0.18吨。
可见，本发明木薯淀粉的清洁生产方法对企业而言有着显著的经济效益，对淀粉行业而言建立了一条切实可行的清洁生产工艺技术示范路线，为淀粉行业生产工艺技术的全面改造建立了一个可供参照的具体标准模式，为同类型加工企业提供了一条可供借鉴的技术路径，有利于彻底解决木薯淀粉加工行业水资源浪费严重问题。
Claims (6)
1.一种木薯淀粉的清洁生产方法，其特征在于包括以下步骤：
<1>将鲜木薯进行第一次干法除杂以除去泥砂；
<2>将步骤<1>处理好的木薯通过一级输送带送去进行第二次干法除杂以除去残泥和木薯皮；
<3>将步骤<2>处理好的木薯送入薯澡池进行泡洗，洗净木薯后,洗薯水排到收集水沟再流入沉淀池，存放备用；
<4>将步骤<3>处理好的木薯由搅拌桨拨至二级输送带送入破碎单元进行彻底解离制成木薯浆液；
<5>将步骤<4>所得木薯浆液泵送到除砂器除砂，淀粉和纤维从除砂器顶部溢出，重相的砂粒从底部排出；除砂后的浆料进入卧式离心筛进行筛分，分离得木薯渣和淀粉乳；木薯渣通过压滤得到木薯干渣和木薯渣水，木薯渣水排到回收池备用；
<6>将步骤<5>所得淀粉乳送入多级旋流器浓缩精制提取，得到淀粉精浆和尾水，尾水排放到回收池备用；
<7>将步骤<6>所得的淀粉精浆脱水烘干，包装成淀粉成品，排放水则流入回收池；
<8>沉淀池中的水通过沉淀处理再回到薯澡池用以清洗木薯，而沉积物到榨季结束后集中清理；回收池中的水直接用于酒精生产的原料调浆，从而实现了水的循环使用。
2.根据权利要求1所述的木薯淀粉的清洁生产方法，其特征在于：所述第一次干法除杂采用除泥机进行，除泥机通过输送铁网的横向和纵向同步振动，将鲜木薯携带的泥砂筛下，木薯滚落到一级输送带，泥砂外运。
3.根据权利要求1所述的木薯淀粉的清洁生产方法，其特征在于：所述第二次干法除杂采用滚筒干除杂机进行，滚筒干除杂机的筒身为栅栏结构,由铁条按一定间隙焊接而成，旋转的滚筒干除杂机使木薯与木薯之间、木薯与滚筒的铁条之间不断摩擦,从而令残泥和木薯皮自然脱落从滚筒的铁条间隙中自动被筛下。
4.根据权利要求1所述的木薯淀粉的清洁生产方法，其特征在于：所述破碎单元包括一级锤式碎解机和一级锉磨机，泡洗干净的木薯由二级输送带送到一级锤式碎解机破碎，破碎后物料再经一级锉磨机解离。
5.根据权利要求1所述的木薯淀粉的清洁生产方法，其特征在于：所述卧式离心筛由三级离心筛组成，采用逆流提取设计，每一级离心筛提取的淀粉流入旋流器精制，甩出的木薯渣进入下一级离心筛中进一步回收淀粉，最终从第三级离心筛出来的木薯干渣用作生产生物燃气的原料储备。
6.根据权利要求1所述的木薯淀粉的清洁生产方法，其特征在于：所述浓缩精制提取时，将清水从旋流器最后一级加入逆流洗涤，从旋流器出来的淀粉精浆进入刮刀离心机脱水，得到淀粉精浆和尾水。
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