CN111573891B - 一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺 - Google Patents

一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN111573891B
CN111573891B CN202010444009.7A CN202010444009A CN111573891B CN 111573891 B CN111573891 B CN 111573891B CN 202010444009 A CN202010444009 A CN 202010444009A CN 111573891 B CN111573891 B CN 111573891B
Authority
CN
China
Prior art keywords
protein
sweet potato
liquid
wastewater
resource utilization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010444009.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111573891A (zh
Inventor
赵博超
朱克松
苑喜男
刘云峰
陈福星
潘涔轩
王雪婷
窦广玉
宋丹娜
罗岷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qinhuangdao Fengyuan Ecological Technology Co Ltd
Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Original Assignee
Qinhuangdao Fengyuan Ecological Protection Co ltd
Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qinhuangdao Fengyuan Ecological Protection Co ltd, Chinese Research Academy of Environmental Sciences filed Critical Qinhuangdao Fengyuan Ecological Protection Co ltd
Priority to CN202010444009.7A priority Critical patent/CN111573891B/zh
Publication of CN111573891A publication Critical patent/CN111573891A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111573891B publication Critical patent/CN111573891B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14—Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/145—Extraction; Separation; Purification by extraction or solubilisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/32—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

本发明涉及一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺，其采用离心、热交换、热变性等工艺将甘薯粉浆水中的蛋白分离回收，同时将蛋白分离后的脱氮废液与甘薯洗薯废水通过细格栅除杂、混合均化、沉淀、消毒处理进行还田利用。上述甘薯淀粉废水的资源化利用工艺，通过梯级回收利用废水中的氮资源，实现了资源梯级利用，提高了资源利用效率。本发明通过能源的多级利用和重复利用，最大化的实现了废水资源化利用，避免了传统的末端处理方式，节省废水处理工程建设及运行投资，增加企业效益。

Description

一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺
技术领域
本发明涉及资源回收利用技术领域，特别是涉及一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺。
背景技术
甘薯富含淀粉,是重要的淀粉生产原料。甘薯淀粉加工需要大量的水,传统方法加工1吨鲜甘薯需要5吨左右清水。甘薯淀粉生产过程产生的废水主要包括甘薯洗薯废水和甘薯粉浆水，其中清洗甘薯的废水(即甘薯洗薯废水)可通过简单的沉淀过滤得以重复使用，洗脱淀粉的废水(即甘薯粉浆水)中含有可溶糖、蛋白质、氨基酸、矿物质等，是一种富含有机质及氮、磷、钾的高浓度有机废水，这些物质在微生物的作用下容易腐败，产生有机酸和异臭味，直接排放对水体污染严重。
由于甘薯淀粉行业季节性生产特性，现有的生化处理工艺无法实现经济达标处理，环境保护成为限制行业发展的关键环节。甘薯淀粉废水同时是一种具有很好回收价值的资源，从废水中回收蛋白作饲料是目前资源化利用的主要方式，但由于现有回收技术工艺投资大、能耗高，运行不稳定阻碍了该方式的应用。此外，利用废水中氮、磷、钾作肥料还田利用也是一种方式，但是由于废水本身对同科作物具有毒害作用，且有机物浓度高，对农业生产具有一定的限制。
发明内容
基于此，有必要针对甘薯淀粉废水的成分特点以及甘薯淀粉生产特点，提供一种甘薯淀粉废水资源化利用工艺，不仅能够实现资源回收，同时还可以解决废水作为肥料还田利用时存在的问题，有助于行业高质量发展。
一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺，所述甘薯淀粉废水包括甘薯洗薯废水和甘薯粉浆水，包括以下步骤：
(1)采用离心筛将甘薯粉浆水中的颗粒淀粉、细纤维等成分分离，得到蛋白液，所述蛋白液的固含量≤5％；
(2)将蛋白液通过一级换热器进行热交换，使蛋白液温度升至40-45℃；
(3)将蛋白液通过二级换热器进行热交换，使蛋白液温度升至60-65℃；
(4)将经过二级换热的蛋白液与蒸汽混合，加热至105℃以上进行热变性絮凝；
(5)采用卧螺离心机将絮凝后的蛋白液进行蛋白分离，并将分离的蛋白干燥；
(6)将蛋白分离后的脱氮废液与甘薯洗薯废水通过细格栅除杂，再进入均化池混合均化，在混合均化池中通过废气进行曝气混合均化；
(7)混合废液在沉淀池中进行沉淀，沉淀时间不小于4h；
(8)沉淀池溢流液进入消毒池消毒，废水消毒后进行还田利用。
上述甘薯淀粉废水的资源化利用工艺，通过梯级回收利用废水中的氮资源，实现了资源梯级利用，提高了资源利用效率。
在其中一个实施例中，所述一级换热器中的热源为蛋白分离后的脱氮废液。
在其中一个实施例中，所述二级换热器的热源为絮凝后的蛋白液。
在其中一个实施例中，所述分离蛋白的干燥通过气流烘干实现。
在其中一个实施例中，所述脱氮废液的氮含量为600-1000mg/L。
在其中一个实施例中，所述混合均化的时间≥4小时，混合均化后混合废液的氮含量为400-700mg/L。
在其中一个实施例中，所述曝气混合均化使用的废气为干燥分离蛋白的热气流，其热风温度为40-50℃，风量为80000-120000m3/h。
在其中一个实施例中，所述消毒采用臭氧消毒，臭氧浓度20-30mg/L，接触时间10-15min。
在其中一个实施例中，所述废水消毒后还田利用的施用量为40-100m3/亩。
上述甘薯淀粉废水的资源化利用工艺，采用余热(蛋白烘干热风)进行爆气混合均化，能源利用效率高。
本发明通过能源的多级利用和重复利用，最大化的实现了废水资源化利用，避免了传统的末端处理方式，节省废水处理工程建设及运行投资，增加企业效益。
附图说明
图1是本发明甘薯淀粉废水资源化利用工艺的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明的方法如下：
一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺，所述甘薯淀粉废水包括甘薯洗薯废水和甘薯粉浆水，包括以下步骤：
(1)采用离心筛将甘薯粉浆水中的颗粒淀粉、细纤维等成分分离，得到蛋白液，所述蛋白液的固含量≤5％；
(2)将蛋白液通过一级换热器进行热交换，热源为蛋白分离后的脱氮废液，使蛋白液温度升至40-45℃；
(3)将蛋白液通过二级换热器进行热交换，热源为絮凝后的蛋白液，使蛋白液温度升至60-65℃；
(4)将经过二级换热的蛋白液与蒸汽混合，加热至105℃以上进行热变性絮凝，絮凝后的蛋白液作为二级换热的热源；
(5)采用卧螺离心机将絮凝后的蛋白液进行蛋白分离，并将分离的蛋白通过气流烘干干燥，蛋白分离后的脱氮废液中氮含量为600-1000mg/L，并将脱氮废液作为一级换热的热源；
(6)将蛋白分离后的脱氮废液与甘薯洗薯废水通过细格栅除杂，再进入均化池混合均化，利用干燥分离蛋白的热气流对混合废液进行曝气混合均化，热风温度为40-50℃，风量为80000-120000m3/h，混合废液在混合均化池的停留时间≥4小时，混合均化后混合废液的氮含量为400-700mg/L；
(7)混合废液在沉淀池中进行沉淀，沉淀时间不小于4h；
(8)沉淀池溢流液进入消毒池消毒，采用臭氧消毒，臭氧浓度20-30mg/L，接触时间10-15min，混合废液消毒后还田利用，根据废水、土壤氮含量及种植作物种类每亩废水施用量为40-100m3。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、梯级回收利用废水中的氮资源，实现资源梯级利用，提高资源利用效率；
2、废水采用余热(蛋白烘干热风)进行曝气混合均化，能源利用效率高；
3、废水资源化利用，避免传统的末端处理方式，节省废水处理工程建设及运行投资，增加企业效益。
实施例
(1)采用离心筛将甘薯粉浆水中的颗粒淀粉、细纤维等成分分离，得到蛋白液，所述蛋白液的固含量≤5％；
(2)将蛋白液通过一级换热器进行热交换，热源为蛋白分离后的脱氮废液，使蛋白液温度升至40-45℃；
(3)将蛋白液通过二级换热器进行热交换，热源为絮凝后的蛋白液，使蛋白液温度升至60-65℃；
(4)将经过二级换热的蛋白液与蒸汽混合，加热至105℃以上进行热变性絮凝，絮凝后的蛋白液作为二级换热的热源；
(5)采用卧螺离心机将絮凝后的蛋白液进行蛋白分离，并将分离的蛋白通过气流烘干干燥，蛋白分离后的脱氮废液中氮含量为600-1000mg/L，并将脱氮废液作为一级换热的热源；
(6)将蛋白分离后的脱氮废液与甘薯洗薯废水通过细格栅除杂，再进入均化池混合均化，利用干燥分离蛋白的热气流对混合废液进行曝气混合均化，热风温度为45℃，风量为100000m3/h，混合废液在混合均化池的停留时间≥4小时，混合均化后混合废液的氮含量为400-700mg/L；
(7)混合废液在沉淀池中进行沉淀，沉淀时间不小于4h；
(8)沉淀池溢流液进入消毒池消毒，采用臭氧消毒，臭氧浓度25mg/L，接触时间12.5min。混合废液消毒后还田利用：
地块一、土壤氮含量0.84g/kg，废水氮含量700mg/kg，种植玉米，每亩废水施用量100m3；
地块二、土壤氮含量0.84g/kg，废水氮含量700mg/kg，种植小麦，每亩废水施用量60m3；
地块三、土壤氮含量1.32g/kg，废水氮含量400mg/kg，种植玉米，每亩废水施用量60m3；
地块四、土壤氮含量1.32g/kg，废水氮含量400mg/kg，种植小麦，每亩废水施用量40m3；
地块五、土壤氮含量1.16g/kg，废水氮含量520mg/kg，种植玉米，每亩废水施用量70m3；
地块六、土壤氮含量1.16g/kg，废水氮含量520mg/kg，种植小麦，每亩废水施用量50m3。
采用本发明的甘薯淀粉废水资源化利用工艺，蛋白回收可以增加企业直接经济效益150元/t-淀粉；每亩农田肥料投入可以节省200元；相比废水直接还田，减少企业所需流转的农田面积40％以上；相比末端处理，减少废水处理工程的建设投资及运行成本400元/t-淀粉。
通过采用上述甘薯淀粉废水的资源化利用工艺及进行的实际还田利用试验，实现了对甘薯粉浆水中的蛋白进行回收，同时降低废水中有机物含量的目的；并且利用废气余热对混合废液进行曝气混合均化，扩大了废水还田应用范围，实现废水中氮、磷、钾等资源利用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺，所述甘薯淀粉废水包括甘薯洗薯废水和甘薯粉浆水，其特征在于，包括以下步骤：
（1）采用离心筛将甘薯粉浆水中的颗粒淀粉、细纤维等成分分离，得到蛋白液，所述蛋白液的固含量≤5%；
（2）将蛋白液通过一级换热器进行热交换，使蛋白液温度升至40-45℃；所述一级换热器中的热源为蛋白分离后的脱氮废液；
（3）将蛋白液通过二级换热器进行热交换，使蛋白液温度升至60-65℃；所述二级换热器的热源为絮凝后的蛋白液；
（4）将经过二级换热的蛋白液与蒸汽混合，加热至105℃以上进行热变性絮凝；
（5）采用卧螺离心机将絮凝后的蛋白液进行蛋白分离，并将分离的蛋白干燥；
（6）将蛋白分离后的脱氮废液与甘薯洗薯废水通过细格栅除杂，再进入均化池混合均化，在混合均化池中通过废气进行曝气混合均化；所述混合均化的时间≥4小时，混合均化后混合废液的氮含量为400-700 mg/L；所述曝气混合均化使用的废气为干燥分离蛋白的热气流，其热风温度为40-50℃，风量为80000-120000 m3/h；
（7）混合废液在沉淀池中进行沉淀，沉淀时间不小于4h；
（8）沉淀池溢流液进入消毒池消毒，废水消毒后进行还田利用。
2.根据权利要求1所述的甘薯淀粉废水的资源化利用工艺，其特征在于，所述分离蛋白的干燥通过气流烘干实现。
3.根据权利要求1所述的甘薯淀粉废水的资源化利用工艺，其特征在于，所述脱氮废液的氮含量为600-1000 mg/L。
4.根据权利要求1所述的甘薯淀粉废水的资源化利用工艺，其特征在于，所述消毒采用臭氧消毒，臭氧浓度20-30mg/L，接触时间10-15min。
5.根据权利要求1所述的甘薯淀粉废水的资源化利用工艺，其特征在于，所述废水消毒后还田利用的施用量为40-100 m3/亩。
CN202010444009.7A 2020-05-22 2020-05-22 一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺 Active CN111573891B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010444009.7A CN111573891B (zh) 2020-05-22 2020-05-22 一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010444009.7A CN111573891B (zh) 2020-05-22 2020-05-22 一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111573891A CN111573891A (zh) 2020-08-25
CN111573891B true CN111573891B (zh) 2021-06-25

Family

ID=72117922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010444009.7A Active CN111573891B (zh) 2020-05-22 2020-05-22 一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111573891B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103342733A (zh) * 2013-07-04 2013-10-09 宁安市粮油淀粉机械制造有限公司 一种汁水蛋白的提取方法
CN104030533A (zh) * 2014-06-27 2014-09-10 广西壮族自治区环境保护科学研究院 木薯淀粉生产废水abic-生物接触氧化法-混凝处理组合工艺
CN105906119A (zh) * 2016-05-05 2016-08-31 赵迎中 一种马铃薯淀粉废水处理系统及其处理工艺
CN210313874U (zh) * 2019-07-18 2020-04-14 山东双融环保工程有限公司 一种马铃薯淀粉废水蛋白提取系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD223057A1 (de) * 1983-12-30 1985-06-05 Univ Berlin Humboldt Verfahren zur abscheidung von proteinen aus proteinhaltigen abwaessern
JP2010029756A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Kameda Seika Co Ltd 洗米排水の固液分離方法
CN106746196A (zh) * 2016-12-12 2017-05-31 安徽众发不锈钢制品有限公司 一种薯粉污水处理工艺
CN109626636A (zh) * 2018-12-24 2019-04-16 东莞市健源泉水处理科技有限公司 一种淀粉废水提取蛋白及净化工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103342733A (zh) * 2013-07-04 2013-10-09 宁安市粮油淀粉机械制造有限公司 一种汁水蛋白的提取方法
CN104030533A (zh) * 2014-06-27 2014-09-10 广西壮族自治区环境保护科学研究院 木薯淀粉生产废水abic-生物接触氧化法-混凝处理组合工艺
CN105906119A (zh) * 2016-05-05 2016-08-31 赵迎中 一种马铃薯淀粉废水处理系统及其处理工艺
CN210313874U (zh) * 2019-07-18 2020-04-14 山东双融环保工程有限公司 一种马铃薯淀粉废水蛋白提取系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111573891A (zh) 2020-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6048778B2 (ja) パーム油の生産加工工程から最終的に排出される排出水とパーム副産物とを利用した処理設備及び処理方法
CN105776734A (zh) 一种沼液处理方法
Makara et al. Pig manure treatment and purification by filtration
US20160176768A1 (en) Method and plant for treatment of organic waste
CN101182079B (zh) 柠檬酸母液处理工艺
CN112808738A (zh) 一种利用餐厨垃圾制备碳源的方法
CN113996643A (zh) 一种厨余垃圾水热转换快速腐殖化方法
CN105906169A (zh) 处理谷氨酸钠发酵污水的生物制剂
CN111410394A (zh) 污泥多级热水解处理装置、处理方法及全资源化利用方法
CN103570569A (zh) 一种用甜菜酒精废液制备甜菜碱的方法
CN1611464A (zh) 以酒糟为制作原料的有机肥及其生产工艺
CN111573891B (zh) 一种甘薯淀粉废水的资源化利用工艺
CN112225621B (zh) 一种畜禽污废处理与肥料化资源利用的方法
US9371356B2 (en) Separation of biocomponents from manure
CN102633405A (zh) 一种造纸黑液处理方法
JP3846138B2 (ja) 澱粉粒子含有液の嫌気性処理方法および装置
DE102007056916B4 (de) Anlage und Verfahren zur Herstellung von Biogas
CN102160596B (zh) 一种利用柠檬酸高浓度废糖水生产饲料的方法
CN106277310B (zh) 一种用于蛋白废水处理的厌氧颗粒污泥的生长方法
US11453606B2 (en) Process and plant for purification of waste from zootechnical sources
CN211871715U (zh) 一种发酵生产废水的处理系统
CN114853165B (zh) 一种稻壳含量高的白酒酒糟和高浓度酿酒废水的联合处理方法
WO2015190908A1 (en) Method for producing biofertilizers in palm oil mills using green technology
CN108863590A (zh) 一种利用废水制备复合肥的方法
CN114853163B (zh) 一种高稻壳含量的白酒酒糟和高浓度酿酒废水协同处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 100012 Beijing city Chaoyang District Dayangfang Beiyuan No. 8

Patentee after: CHINESE RESEARCH ACADEMY OF ENVIRONMENTAL SCIENCES

Patentee after: Qinhuangdao Fengyuan Ecological Technology Co., Ltd

Address before: 100012 Beijing city Chaoyang District Dayangfang Beiyuan No. 8

Patentee before: CHINESE RESEARCH ACADEMY OF ENVIRONMENTAL SCIENCES

Patentee before: Qinhuangdao Fengyuan ecological protection Co., Ltd