Abwasserbehandlungslösung für Kartoffeln
Laut einem im Jahr 2025 veröffentlichten Marktforschungsbericht betrug die globale Marktgröße für Kartoffelstärke im Jahr 2024 etwa 15 Milliarden US-Dollar und soll bis 2030 auf 22 Milliarden US-Dollar ansteigen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 4,8 % in diesem Zeitraum.
Kartoffelstärke wird als natürliche, hochreine und stark gelierende Pflanzenstärke häufig in verschiedenen Industriebereichen wie der Lebensmittel-, Papier-, Textil- und Medizinindustrie eingesetzt. In den letzten Jahren ist die Marktnachfrage mit dem Aufkommen des Trends zur gesunden Ernährung und der Weiterentwicklung der Lebensmittelverarbeitungstechnologie stetig gestiegen. Europa ist das größte Produktionsgebiet weltweit, während sich die Region Asien-, insbesondere China, zu einem der am schnellsten-wachsenden Verbrauchermärkte entwickelt.
I. Übersicht der Kunden für die Abwasserbehandlung mit Kartoffelstärke
Die Kartoffelstärke verarbeitende Industrie konzentriert sich auf die „drei nördlichen Regionen“ Chinas (Nordost-, Nordwest- und Nordchina) mit ausgeprägten saisonalen Merkmalen. Es ist hauptsächlich von September bis zum darauffolgenden Januar in Betrieb. Bei diesem Prozess entsteht eine große Menge hochkonzentriertes organisches Abwasser mit Hauptverschmutzungsindikatoren wie dem chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) von 20.000–35.000 mg/L, dem biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB) von bis zu 9.000–12.000 mg/L und den Schwebstoffen (SS) von bis zu 18.000 mg/L. Diese Art von Abwasser gehört zu den am stärksten belasteten Abwässern in der Lebensmittelindustrie.
Aufgrund der niedrigen Temperatur und des kurzen Produktionszyklus ist es schwierig, herkömmliche biochemische Behandlungsprozesse, die auf mikrobieller Aktivität basieren, zu starten und aufrechtzuerhalten, was für viele Unternehmen zu einer enormen Umweltbelastung und sogar zum Risiko einer Schließung führt. Daher geht es bei den Abwasserbehandlungsanforderungen dieser Unternehmen nicht nur um die Einhaltung von Abwassernormen, sondern auch um Kostenkontrolle, Ressourcenrückgewinnung und nachhaltige Entwicklung.
Jinan Guangbo Environmental Protection hat eine äußerst anpassungsfähige exklusive Behandlungslösung für den hohen Schwebstoffgehalt und die hohen CSB-Eigenschaften von Abwasser aus der Kartoffelproduktion entwickelt. Es vereint zentrale Wettbewerbsfähigkeit in den Bereichen Technologie, Ressourcennutzung und vollständige Prozessdienste. Sein kombinierter Prozess „Vor-Vorbehandlung - anaerob - aerob“ kann das Problem der Abwasserversauerung präzise lösen und durch die Zusammenarbeit mehrerer-Links einen effizienten Schadstoffabbau erreichen, wobei ein stabiles Abwasser die Abflussnormen der Stärkeindustrie erfüllt. Der anaerobe Bereich ist mit einem selbst entwickelten UASB-Reaktor ausgestattet, der nicht nur eine hervorragende CSB-Entfernungsrate aufweist, sondern auch Methan zur energetischen Wiederverwendung zurückgewinnen kann, wodurch die Behandlungskosten von Unternehmen erheblich gesenkt werden. Das Unternehmen verfügt außerdem über selbstentwickelte Produktionskapazitäten für Kernausrüstung, über 1.000 Projektimplementierungen und stabile Betriebsfähigkeiten, die durch intelligente Steuerungssysteme verbessert werden. Es kann integrierte schlüsselfertige Dienstleistungen von der Prozessplanung über die Herstellung der Ausrüstung bis hin zur Inbetriebnahme und zum Betrieb anbieten und auch Schwankungen der Wasserqualität während der Hauptproduktionssaison bewältigen und so eine wirtschaftliche, effiziente und stabile Gesamtlösung für Kartoffelverarbeitungsunternehmen bieten.
Bilder, die den Herstellungsprozess von Kartoffelstärke zeigen
II. Behandlung der Abwasserquelle aus Kartoffelstärke
Die Herstellung von Kartoffelstärke ist ein wasserintensiver Prozess, bei dem für die Verarbeitung jeder Tonne Kartoffeln etwa 11 Kubikmeter Wasser benötigt werden, wodurch große Mengen an Abwasser mit hohem Anteil an organischen Stoffen entstehen. Wenn dieses Abwasser ohne Behandlung direkt eingeleitet wird, verbrauchen die organischen Stoffe den im Wasser gelösten Sauerstoff, was zur Eutrophierung des Wassers, zum Absterben von Wasserorganismen und zur Entstehung übler Gerüche führt, die die Umwelt verschmutzen. Daher ist die Identifizierung seiner Quelle und Zusammensetzung die Voraussetzung für die Entwicklung eines wirksamen Behandlungsplans.
Gemäß dem Produktionsablauf stammen Kartoffelstärkeabwässer hauptsächlich aus den folgenden Phasen:
1. Reinigungsabwasser: aus dem Spülprozess roher Kartoffeln, das hauptsächlich Erde, Sandpartikel, Wurzelstiele, Blätter und kleine Kartoffelstücke enthält, mit hohem Schwebstoffgehalt, aber relativ geringer Konzentration an organischen Stoffen.
2. Zerkleinerungs- und Trennungsabwasser (Proteinabwasser/Gelblauge): entsteht beim Mahlen, Sieben und Zentrifugaltrennen von Stärke und enthält große Mengen an löslichem Protein, kleinen Stärkepartikeln, Zellulose und Zucker. Es stellt die Hauptverschmutzungsquelle dar und macht 10–20 % des gesamten Abwasservolumens aus, mit extrem hohen CSB- und BSB-Werten.
3. Stärkewasch- und -raffinierungsabwasser: Wird zur Reinigung der extrahierten Stärkeaufschlämmung verwendet, die eine geringe Menge Reststärke und lösliche organische Stoffe enthält, mit einer saubereren Wasserqualität im Vergleich zu den beiden vorherigen Stufen und einige können recycelt werden.
4. Geräte- und Bodenspülwasser: Das Wasser aus der Reinigung der Geräte, Rohrleitungen und Werkstattböden nach der Produktion, das restliche Stärke, Proteinflüssigkeit und Reinigungsmittel enthält und zeitweise mit schwankender Wasserqualität eingeleitet wird.
Vergleich von Bildern von verschmutztem Wasser und Bildern von aufbereitetem Wasser
III. Prozessablauf zur Behandlung von Kartoffelstärkeabwasser
Bei der Herstellung von Kartoffelstärke entsteht hochkonzentriertes organisches Abwasser, hauptsächlich aus den Reinigungs-, Zerkleinerungs- und Trennstufen. Das Abwasser enthält eine große Menge an Proteinen, Kohlenhydraten, Schwebstoffen (SS) und einen relativ hohen chemischen Sauerstoffbedarf (CSB). Der typische CSB-Zufluss kann 10.000–20.000 mg/L erreichen.
Aufgrund seiner guten biologischen Abbaubarkeit (mit einem BSB/CSB-Verhältnis von ca. 0,7) eignet es sich für biologische Behandlungsmethoden. Allerdings ist es zu Beginn notwendig, physikalische und chemische Maßnahmen zur Vorbehandlung zu kombinieren, um den stabilen Betrieb des nachfolgenden Systems sicherzustellen.
Der Prozessablauf zur Behandlung von Kartoffelstärkeabwasser besteht typischerweise aus Vorbehandlung, biochemischer Behandlung und fortgeschrittenen Behandlungsstufen. Der spezifische Prozess ist wie folgt:
1. Vorbehandlungsphase
Das Ziel dieser Phase besteht darin, suspendierte Feststoffe zu entfernen und die Wasserqualität und -menge zu regulieren, um eine Verstopfung nachfolgender Geräte zu verhindern. Zu den Hauptprozessen gehören:
Sedimentationstank: Entfernt anorganische Partikel wie Sand (wichtig für Kartoffelstärkeabwasser).
Ausgleichstank: Gleicht Wasserqualität und -menge aus und sorgt für Belüftung, um eine Versauerung zu verhindern.
Luftflotationsmaschine: Verwendet Flotation mit gelöster Luft (DAF), um über 80 % der Schwebstoffe und etwas CSB zu entfernen, geeignet für Abwässer mit hohem Proteingehalt (z. B. Abwasser aus Kartoffelstärke).
2. Biochemische Behandlungsstufe
Ziel dieser Stufe ist der Abbau organischer Stoffe bei gleichzeitiger Entfernung von Stickstoff und Phosphor. Zu den Hauptprozessen gehören:
Anaerobe Behandlung: Der IC-Reaktor ist für hochkonzentriertes Abwasser mit einer volumetrischen Belastung von 15 kg CSB/(m³·d) geeignet und verfügt über eine hohe Schockfestigkeit. Schlüsselparameter: pH-Wert kontrolliert auf 6,8-7,5, Temperatur 35-38, Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnis (CSB:N:P=200:5:1).
Aerobe Behandlung: SBR-Verfahren (Sequencing Batch Reactor), geeignet für Szenarien mit schwankendem Wasservolumen, Erzielung von Nitrifikation und Denitrifikation durch zeitliche Sequenzsteuerung.
3. Fortgeschrittenes Behandlungsstadium
Das Ziel dieser Phase besteht darin, suspendierte Feststoffe, organische Stoffe und pathogene Mikroorganismen weiter zu entfernen, um Wiederverwendungs- oder strenge Einleitungsstandards zu erfüllen. Zu den Hauptprozessen gehören:
Koagulationssedimentation: Fügen Sie PAC/PAM hinzu, um restliche suspendierte Feststoffe und kolloidale Substanzen zu entfernen.
Sandfiltration/Kohlenstofffiltration: Filtert kleinste Partikel heraus, um Trübungen zu reduzieren.
Fortgeschrittene Oxidation: Behandlung mit Ozon oder Fenton-Reagenz für schwer zu abbauende organische Substanzen mit einer CSB-Entfernungsrate von mindestens 60 %.
Kann mit einem Ablaufplan für die Abwasseraufbereitung ausgestattet werden
Industrieabwasser → Sandfangkammer → Ausgleichsbecken → Koagulation und Flotation → Anaerobe biochemische Behandlung → Aerobe biochemische Behandlung → Erweiterte Behandlung → Ableitung oder Wiederverwendung
IV. Spezifische Fallstudie zur Abwasserbehandlung mit Kartoffelstärke
Xinjiang Wenying Potato Industry Co., Ltd. Kartoffelprojekt
I. Projektübersicht:
Projektname: Kartoffelprojekt der Xinjiang Wenying Potato Industry Co., Ltd.
Abwassermenge: Die Kläranlage ist auf eine Kapazität von 1000 m3/Tag ausgelegt.
II. Projekteinführung:
Die Abwasserzuflussmenge dieses Projekts beträgt 1000 m3/Tag. Gemäß den Anforderungen der Xinjiang Wenying Potato Industry muss die Abwasserbehandlung den Anforderungen des „Comprehensive Wastewater Discharge Standard“ (GB8978-1996) auf der dritten Ebene sowie dem „Agricultural Irrigation Water Quality Standard“ entsprechen. Um das Abwasser des Terminals effektiver zu nutzen, wird Guangbo Environmental Protection das Modell „Abwasserbehandlung + Quelle organischer Düngemittel + Grünanpflanzung“ übernehmen und so ein Recycling- und Nutzungssystem „Terminal + Basis“ bilden. Dadurch wird nicht nur eine schadstofffreie Abwasserentsorgung erreicht, sondern auch die restliche organische Substanz im behandelten Abwasser wird für die Bewässerung in der Gemüsebasis wiederverwendet, wodurch eine Kombination aus Endabwassernutzung und Agrarindustrie erreicht wird, wodurch chemische Düngemittel effektiv reduziert werden. Man kann sagen, dass es Abfall in Schätze verwandelt.
III. Gefahren des Abwassers von Lebensmittelfabriken:
Die Rohstoffe der Lebensmittelindustrie sind vielfältig, die Abwassermenge und -qualität unterschiedlich. Die Hauptschadstoffe sind zahlreich, darunter feste Substanzen wie Gemüseblätter, Fruchtschalen und Hackfleisch im Abwasser sowie Substanzen wie Öl, Eiweiß und Pulver sowie eingemischte Säuren, Salze und andere Verunreinigungen. Daher ist der Gehalt an Schwebstoffen und organischen Stoffen im Abwasser der Lebensmittelindustrie relativ hoch und es neigt zur Fäulnis, was die Wasserqualität beeinträchtigen kann.
IV. Einführung des Guangbo-Umweltschutzes:
Guangbo Environmental Protection Company -, ein Abwasseraufbereitungsunternehmen, verfügt über langjährige Erfahrung in der Stärkeabwasseraufbereitung und ein umfassendes Verständnis des fortschrittlichen IC-Anaerobreaktors. Tatsächlich stellt Stärkeabwasser eine erhebliche Umweltverschmutzung dar, und durch den Abwasserbehandlungsprozess sind wir zu dem Schluss gekommen, dass die Abwasserbehandlung mit Stärke Teil des Produktionsvorteils sein kann. Willkommen bei Unternehmen mit Stärkeabwasseraufbereitung, die Kontakt mit uns aufnehmen möchten.
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 einem technischen und wirtschaftlichen Vergleich des Behandlungsprozesses der Stärkekläranlage das GBIC-Anaerobreaktor (anaerobes Schlammbett mit Aufwärtsströmung) + Kontaktoxidationsverfahren als Hauptbehandlungsverfahren für die Abwasserbehandlungsanlage ausgewählt. Das Stärkeabwasser ist ein gutes biochemisches Abwasser mit hohem 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 Fertigstellung der Abwasserstation ist diese seit 3 Jahren im Dauerbetrieb. Das Abwasser entspricht dem Einleitungsstandard der ersten Stufe, der im aktuellen „Integrated Wastewater Discharge Standard“ (GB8978-1996) Chinas festgelegt ist. Darüber hinaus haben der granulierte Schlamm und das erzeugte Biogas durch den Prozess der Abwasserbehandlung mit Stärke einige Vorteile gebracht.
