VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Концепция устойчивого развития и существующие экологические нормы требуют модернизации современного производства, внедрения новых экологичных безотходных технологий с целью снижения антропогенной нагрузки на окружающую природную среду. В ходе технологического процесса получения очищенного сырого кукурузного крахмала образуется большой объем сточных вод, имеющих высокую степень загрязненности, что представляет экологическую опасность для окружающей среды и обуславливает актуальность разработки мероприятий по совершенствованию системы водоотведения в цехе производства сырого кукурузного крахмала на ОАО КПЗ «Новлянский».

Можно предложить различные направления совершенствования технологических схем производства сырого кукурузного крахмала:

1. максимальное снижение потерь сырья (сухих веществ) со сточными водами;

2. снижение потребления чистой воды;

3. увеличение выхода крахмала и полное использование остальных компонентов сырья для пищевых и кормовых целей;

4. снижение сброса сточных вод и исключение загрязнения природных водоемов.

При рассмотрении устройства очистных сооружений биологической очистки в ходе экологического исследования выявлено, что эффективность процесса очистки сточных вод крайне низкая. Технологическая схема производства кукурузного крахмала предусматривает проведение основных технологических операций на чистой воде, которая расходуется в больших количествах. Глютеновая вода, образованная в процессе разделения крахмало-белковой суспензии на сепараторах, при работе по схеме незамкнутого технологического процесса вследствие значительного содержания взвешенных веществ не используется для оборотного водопользования и сливается в канализацию. Расходы экономически неоправданны и составляют значительную долю в себестоимости готовой продукции [1].

Поэтому проектом предлагается перейти на замкнутый производственный цикл, который имеет ряд преимуществ по сравнению с открытым процессом. При этом почти полностью используются сухие вещества зерна, потери составляют 2-3%. Расход свежей воды снижается почти в пять раз, поскольку замоченное зерно, зародыш, мезгу промывают подогретой осветленной глютеновой водой [2].

Исходя из выше сказанного, техническое оснащение предлагаемой схемы замкнутого технологического цикла должно позволить замкнуть его по процессной воде и получить безстоковую схему переработки кукурузного зерна на крахмал и крахмало-продукты. Для реализации поставленной цели предлагается установка флотационной машины для контрольного осветления глютеновой воды и вспомогательного оборудования (отводящей трубы, позволяющей осуществить возврат очищенной воды в производство, насосов и теплообменника) [3]. В ходе обработки флотацией (извлечение загрязнений при помощи воздушных пузырьков) получается не только осветлить воду и использовать ее повторно, но и получить некоторое количество побочного продукта – глютена. Выбор данного физико-химического способа обработки воды осуществлен, исходя из способности белковых веществ, закрепляться на поверхности пузырьков воздуха и образовывать вместе с ними достаточно устойчивый белковый пенный слой, который будет направляться для дальнейшего сгущения. Необходимые для процесса флотации пузырьки воздуха образуются при насыщении воздухом части потока очищенной воды. Для реализации максимальной степени насыщения до 95% используется напорный бак и инжектор насыщения.

Таким образом, предлагаемый подход к модернизации технологического процесса производства сухого крахмала обладает высокой экологичностью и экономической эффективностью, поскольку затраты на внедрение проекта не большие и должны окупиться в течение трех лет.

Литература

1. Справочник по крахмало-паточному производству / под ред. Е.А.Штырковой и М.Г.Губина. - М., Пищевая промышленность, 1978. - 431с.

2. Ветошкин А.Г.Процессы и аппараты защиты гидросферы. / Учебное пособие. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. - 188с.

3. Матов Б.М. Флотация в пищевой промышленности - М: Пищевая промышленность, 1976 - 167с.

Код для цитирования: Скопировать