Abwasserbehandlungslösung aus Maisstärke
China ist bereits eine Kernkraft in der globalen Maisstärkeindustrie und wird im Jahr 2023 41,7 % der weltweiten Produktion ausmachen, wobei die Gesamtproduktion 200 Milliarden Yuan übersteigt. In Kombination mit den Daten des Derivatemarkts dürfte die Größe des globalen Marktes für Maisstärke und verwandte Produkte etwa 500 Milliarden Yuan betragen, und er wird stetig mit einer Rate von etwa 5 % pro Jahr wachsen. Unter ihnen werden biobasierte Materialien zum wichtigsten Wachstumsmotor werden.
I. Übersicht der Kunden für die Maisstärke-Abwasserbehandlung
Bei der Produktion von Maisstärke entsteht durch Prozesse wie Einweichen, Keimtrennung und Faserwäsche eine große Menge hochkonzentriertes organisches Abwasser. Wenn dieses Abwasser ohne Behandlung direkt eingeleitet wird, führt dies zu einer starken Verarmung des gelösten Sauerstoffs in den Gewässern und zu Schäden für die Umwelt. Daher verlangen Umweltschutzbestimmungen in verschiedenen Ländern, dass Unternehmen wirksame Aufbereitungssysteme aufbauen. Mit strengeren Umweltrichtlinien und dem zunehmenden Bewusstsein für nachhaltige Entwicklung sind Unternehmen, die Maisstärke produzieren, zur Hauptkundengruppe für Abwasseraufbereitungsanlagen und technische Dienstleistungen geworden.
Jinan Guangbo Environmental Technology Co., Ltd. hat einen verbesserten Vorbehandlungs-, effizienten anaeroben und aeroben SBR-Kombinationsprozess für den hohen CSB, die hohe Fluktuation und die enthaltenden Eigenschaften von Maisstärkeabwässern angepasst. Die Gesamt-CSB-Entfernungsrate liegt bei über 99 %, das Abwasser ist stabil, entspricht den Standards und kann wiederverwendet werden. Der selbst-entwickelte anaerobe Reaktor verfügt über eine starke Anti-Schockleistung und kann die Sulfathemmung abbauen, gleichzeitig Biogas zur Energieversorgung und Vorbehandlung zur Rückgewinnung von Pflanzenprotein zurückgewinnen, wodurch ein geschlossener Ressourcenkreislauf erreicht und die Kosten pro Tonne Wasser gesenkt werden. Das Unternehmen verfügt über Kernkompetenzen in der Eigenforschung und -produktion sowie umfassende technische Erfahrung, bietet integrierte Projektdienstleistungen für die Konstruktion - Fertigung - Inbetriebnahme - Betrieb und ist für Wasser- und Abwasserschwankungen während der Spitzenproduktionszeit geeignet.
Bilder, die den Herstellungsprozess von Maisstärke zeigen
II. Behandlung der Abwasserquelle aus Maisstärke
Die Produktion von Maisstärke ist eine typische wasserintensive-Industrie. Für jede verarbeitete Tonne Mais fallen 5-13 m³ Abwasser an. Wenn diese Abwässer ohne Behandlung direkt eingeleitet werden, führt dies aufgrund der hohen Konzentration an organischem Material zu einem schnellen Abbau des gelösten Sauerstoffs im Gewässer, was zum Ersticken der Fische führt und das Wasser schwarz und stinkend macht, was die ökologische Umwelt stark schädigt. Daher ist die Identifizierung der Abwasserquelle die Voraussetzung für die Entwicklung eines wirksamen Behandlungsplans.
Gemäß dem Produktionsablauf stammt das Maisstärkeabwasser hauptsächlich aus den folgenden Schlüsselschritten:
1. Einweichen von Mais: Mithilfe einer schwefeligen Säurelösung wird der Mais weicher. Das Einweichwasser enthält lösliche Proteine, Zucker, organische Säuren und Sulfite mit einer sehr hohen CSB-Konzentration (bis zu 50.000–80.000 mg/l), die zu hochkonzentriertem Prozessabwasser gehört.
2. Keimabtrennung und Waschen: Während des Prozesses der Maiskeimentfernung trägt das Spülwasser feine Partikel und organische Stoffe mit sich und bildet Abwasser mittlerer bis hoher -Konzentration.
3. Faserwäsche: Bei der Extraktion von Reststärke aus Maisrückständen fällt eine große Menge Spülwasser an, das Zellulose, Stärkepartikel und andere Schwebstoffe enthält.
4. Proteinfiltration und Flotationskonzentration: Das Abwasser aus dem Prozess der Gewinnung von Maisprotein wird „Proteinwasser“ genannt. Es hat ein großes Volumen und ist reich an Proteinen mit einem CSB von etwa 4.000–8.000 mg/l.
5. Geräte- und Bodenspülwasser: Einschließlich der Reinigung von Brechern, Abscheidern, Rohrleitungen usw. sowie der Bodenspülung in der Werkstatt, obwohl die Konzentration gering ist, kann die Gesamtmenge nicht vernachlässigt werden.
6. Verdampfungskondensat: Einige Unternehmen verdampfen und konzentrieren Maisbrei, um Maisschlammprodukte herzustellen. Bei diesem Prozess entsteht Dampfkondensatwasser, das auch einen Abwasserstrom darstellt, dessen CSB im Allgemeinen unter 1.000–2.000 mg/L liegt.
Vergleich von Bildern, die verschmutztes Wasser zeigen, und Bildern, die aufbereitetes Wasser zeigen
III. Prozessablauf zur Behandlung von Maisstärkeabwasser
Während des Produktionsprozesses von Maisstärke entsteht eine große Menge hochkonzentrierter organischer Abwässer, hauptsächlich bei Prozessen wie dem Einweichen von Mais, der Keimtrennung, der Faserwäsche und der Proteinfiltration. Diese Art von Abwasser weist folgende Eigenschaften auf:
Hohe Konzentration an organischer Substanz; enthält relativ hohe Konzentrationen an Ammoniakstickstoff, Gesamtstickstoff und Gesamtphosphor; hat eine gute biologische Abbaubarkeit und ist für die biologische Behandlung geeignet; hoher Gehalt an Schwebstoffen (SS).
Aufgrund der hohen Schadstoffkonzentration und der großen Wassermenge wird die Gewässerökologie bei unsachgemäßer Behandlung ernsthaft geschädigt. Daher ist ein mehrstufiger kollaborativer Prozess erforderlich, um eine effiziente Reinigung zu erreichen.
1. Vorbehandlungsstufe: Entfernung suspendierter Feststoffe und Anpassung der Wasserqualität
In dieser Phase werden hauptsächlich große Mengen an Schwebstoffen (z. B. Stärkepartikel und Proteinrückstände) im Abwasser durch physikalische und chemische Methoden entfernt, um eine Verstopfung nachfolgender Anlagen zu verhindern und die Verarbeitungseffizienz zu verbessern.
Rostfiltration: Entfernung großer Partikel.
Absetz-/belüftete Flotation: Abtrennung feiner Schwebstoffe mittels Schwerkraftsedimentation oder Flotationstechnik mit gelöster Luft.
Ausgleichstank: Gleicht Wasserqualität und -menge aus und ermöglicht anschließend einen stabilen Betrieb.
pH-Einstellung: Da das Rohwasser sauer ist, werden alkalische Substanzen zugesetzt, um den pH-Wert auf neutral oder leicht alkalisch einzustellen, was das Wachstum anaerober Bakterien begünstigt.
2. Anaerobe biologische Behandlung: Effizienter Abbau organischer Stoffe und Produktion von Biogas
Dabei handelt es sich um den Kernprozess, bei dem anaerobe Mikroorganismen eingesetzt werden, um große -molekulare organische Stoffe in Methan und Kohlendioxid zu zerlegen, wodurch die CSB-Belastung erheblich reduziert und Energie zurückgewonnen wird.
Zu den Hauptprozessen gehören:
UASB (Upflow Anaerobic Sludge Bed): Am weitesten verbreitet, mit einer CSB-Entfernungsrate von bis zu 70–90 %;
IC (Internal Circulation Anaerobic Reactor) oder EGSB (Expanded Granular Sludge Bed): Geeignet für Abwasser mit höherer Konzentration und starker Schockfestigkeit.
3. Aerobe biologische Behandlung: Weitere Entfernung organischer Reststoffe und Stickstoffentfernung
Das anaerobe Abwasser enthält noch einige organische Stoffe und Ammoniakstickstoff, die durch den aeroben Prozess weiter gereinigt werden müssen.
Zu den gängigen Prozessen gehören:
A/O-Methode (Anoxic-Oxic): Erreicht Denitrifikation und Stickstoffentfernung;
SBR (Sequential Batch Reactor): Flexibler Betrieb, anpassbar an schwankende Lasten;
Oxidationsgraben + Nachklärbecken: Einfache Struktur, einfache Wartung.
4. Tiefenbehandlung: Stellen Sie sicher, dass das Abwasser den Standards entspricht oder für die Wiederverwendung geeignet ist
Um die Qualität des Abwassers, insbesondere für Wiederverwendungszwecke, weiter zu verbessern, ist eine Tiefenbehandlung erforderlich.
Koagulation und Sedimentation: Fügen Sie Flockungsmittel wie PAC (Polyaluminiumchlorid) hinzu, um restliche Kolloide und Phosphate zu entfernen.
Membrantrenntechnologie: Ultrafiltration (UF) + Umkehrosmose (RO): Wird zur Wiederverwendung von aufbereitetem Wasser mit hoher Entsalzungsrate verwendet.
Aktivkohleadsorption: Entfernt Farbe und verfolgt nicht-biologisch abbaubare organische Substanzen.
5. Schlammbehandlung und Ressourcennutzung
Der in jeder Stufe anfallende Schlamm wird konzentriert und entwässert, bevor er zur Entsorgung transportiert wird. Der Feuchtigkeitsgehalt kann von 99 % auf unter 80 % gesenkt werden. Einige Betriebe verarbeiten den Schlamm auch zu Düngemitteln oder Futtermitteln zur flächendeckenden Verwertung.
Kann mit einem Ablaufplan für die Abwasseraufbereitung ausgestattet werden
Industrieabwasser → Stabsiebbrunnen → Koagulation und Flotation → Ausgleichsbehälter → Anaerobe biochemische Behandlung → Aerobe biochemische Behandlung → Erweiterte Behandlung → Entladung oder Wiederverwendung
IV. Spezifische Fallstudien zur Abwasserbehandlung mit Maisstärke
Präsentieren Sie den Fall in einem kombinierten grafischen und textlichen Format.
Shandong Baisheng Stärke-Abwasseraufbereitungsstation - Professionelles Stärke-Abwasseraufbereitungsprojekt
I. Projektübersicht:
Projektname: Professionelle Stärke-Abwasseraufbereitungsstation in Shandong Baisheng
Abwassermenge: Die Kläranlage ist auf eine Kapazität von 3000 m³/Tag ausgelegt
Prozessauswahl: Der anaerobe GBIC-Reaktor (anaerobes Schlammbett mit Aufwärtsströmung) + Kontaktoxidationsprozessschema ist der Hauptbehandlungsprozess für die Abwasserbehandlungsanlage
II. Unternehmensübersicht:
Shandong Baisheng Stärke-Abwasseraufbereitungsstation. Wir waren am Bau in drei Phasen beteiligt:
Phase 1: Sanierung von drei IC-Anaerobreaktoren. Das Ergebnis war: Die IC-Anaerobreaktoren dieser Kläranlage dienten der jährlichen Schlammnachfüllung. Nach der Sanierung betrug die monatliche Produktion an körnigem Schlamm etwa 200 Tonnen, wodurch die Rentabilität erreicht wurde.
Phase 2: Erneuerung der aerob alternden Belüftungsvorrichtung, wobei die ursprüngliche mikroporöse Belüftungsvorrichtung durch eine langlebige und einfach-zu-austauschbare Wirbelbelüftungsvorrichtung ersetzt wird.
Phase 3: Stickstoff- und Phosphoraufbereitung der Abwasserstation. Der Konstruktionsmangel des bisherigen Umweltschutzunternehmens zur Beseitigung dieser Stoffe wurde behoben.
III. Einführung in die Abwasserbehandlung:
Im Auftrag des BaiSheng-Projektteams zur Stärkeabwasseraufbereitung führte die Guangbo Environmental Protection Wastewater Treatment Company die Planung und den Bau dieses Stärkekläranlagenprojekts durch. Basierend auf der Analyse und Vorhersage der Wassermenge und -qualität wurde die Kläranlage mit einer Kapazität von 3000 m³/Tag ausgelegt.
Basierend auf der Analyse und Prüfung der Wasserqualität des Stärkeabwassers und den Einleitungsanforderungen wurde nach dem Vergleich der technischen und wirtschaftlichen Leistung der Behandlungsverfahren für die Stärkekläranlage das GBIC-Anaerobreaktor (anaerobes Schlammbett mit Aufwärtsströmung) + Kontaktoxidationsverfahren als Hauptbehandlungsverfahren für die Abwasserbehandlungsanlage ausgewählt. Das Stärkeabwasser ist ein Abwasser mit guter biologischer Abbaubarkeit und einem hohen CSB. Durch die GIBC unseres Unternehmens können eine große Menge körnigen Schlamms (körniger Schlamm kann extern verkauft werden) und eine große Menge Biogas (das für die Kesselverbrennung und die Biogasstromerzeugung verwendet werden kann) produziert werden, wodurch der Betrieb der Stärkeabwasseraufbereitungsstation im Grunde genommen kostenneutral ist.
IV. Umweltkonformität:
Nach der Fertigstellung der Abwasserstation ist diese seit 3 Jahren im Dauerbetrieb. Das Abwasser erfüllt den Einleitungsstandard der ersten Stufe, der im aktuellen „Sewage Comprehensive Discharge Standard“ (GB8978-1996) Chinas festgelegt ist, und ein Teil der Vorteile wurde durch die Verwendung von körnigem Schlamm und Biogas erzielt, die während des Stärkeabwasseraufbereitungsprozesses erzeugt werden.
