Solución para el tratamiento de aguas residuales de almidón de trigo
Se espera que el tamaño del mercado mundial de almidón de trigo sea de aproximadamente 74.900 millones de yuanes (alrededor de 1.050 millones de dólares estadounidenses) en 2024, y se prevé que aumente a 88.500 millones de yuanes para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 2,82% durante este período. Asia es la principal región consumidora y China ocupa una posición importante en la producción mundial, representando el 58% de la producción mundial total.
I. Descripción general de los clientes para el tratamiento de aguas residuales con almidón de trigo
Durante el proceso de producción del almidón de trigo se genera una gran cantidad de aguas residuales orgánicas altamente concentradas, provenientes principalmente del sobrenadante del tanque de sedimentación y del licor amarillo producido por la centrifugación. Las aguas residuales contienen almidón soluble, proteínas, ácidos orgánicos y una pequeña cantidad de aceite. La DQO (Demanda Química de Oxígeno) suele estar entre 5000 y 30000 mg/L, y la relación DBO/DQO es aproximadamente 0,53, lo que indica una buena biodegradabilidad. Si se vierte sin tratamiento, provocará deficiencia de oxígeno, ennegrecimiento y mal olor en el cuerpo de agua, lo que afectará gravemente al medio ambiente ecológico. Por lo tanto, todos los países han implementado normas de descarga más estrictas para dichas aguas residuales industriales y las empresas deben construir las correspondientes instalaciones de tratamiento de aguas residuales.
Jinan Guangbo Environmental Protection ha desarrollado una solución personalizada de tratamiento de proceso completo-para aguas residuales de almidón de maíz con alto contenido de DQO, alto contenido de sólidos en suspensión y grandes fluctuaciones en la calidad y el volumen del agua. Las principales ventajas son destacadas. Sus reactores anaeróbicos UASB, IC/GBIC optimizados y de desarrollo propio-, combinados con equipos de pretratamiento por flotación de aire, pueden resolver eficientemente el problema de la alta degradación de los residuos de almidón, reducir significativamente la carga del proceso posterior, tener un excelente rendimiento en la tasa de eliminación de DQO y eliminar los impactos de las fluctuaciones en la calidad del agua, lo que garantiza el funcionamiento estable del sistema. Adopta el proceso combinado de "pre-tratamiento + anaeróbico + aeróbico + purificación profunda", combinado con la tecnología de grupo de membranas MBR tipo cortina-, el efluente es estable y cumple con los estándares y puede usarse para la reutilización de producción. Al mismo tiempo, la sección anaeróbica recupera biogás para el suministro de energía y el pre-tratamiento recupera proteínas, creando un circuito de reciclaje de recursos, lo que reduce significativamente los costos de tratamiento y uso de agua de la empresa. Además, la empresa tiene la capacidad de realizar autoinvestigación sobre construcción modular y equipos centrales, y puede proporcionar servicios integrados desde el diseño del esquema, la construcción de ingeniería hasta la orientación operativa, adecuados para los requisitos de proyectos de diferentes escalas y equilibrando el efecto del tratamiento y la economía.
Imágenes que muestran la producción de almidón de trigo.
II. Tratamiento de aguas residuales de almidón de trigo - Fuente de aguas residuales
La fuente de las aguas residuales del almidón de trigo está estrechamente relacionada con el proceso de producción del almidón de trigo. Durante la producción de almidón de trigo, las aguas residuales provienen principalmente de las siguientes etapas clave:
1. Agua de limpieza de materia prima
En la etapa inicial de la producción de almidón de trigo, es necesario limpiar las materias primas para eliminar las impurezas y el polvo de la superficie. Este proceso genera una gran cantidad de aguas residuales de limpieza, que contienen cierta cantidad de materia orgánica y sólidos en suspensión.
2. Agua de remojo
Antes de extraer el almidón de las materias primas del trigo, normalmente es necesario remojarlas para ablandar los materiales y facilitar la posterior trituración y separación. Durante el proceso de remojo, las materias primas liberan algunas sustancias solubles, que se disuelven en agua y forman aguas residuales del remojo. El contenido orgánico de este tipo de aguas residuales es relativamente alto.
3. Líquido proteico del proceso de separación.
Durante la separación y refinamiento del almidón, se separa un líquido que contiene proteínas. Este líquido es el líquido proteico y contiene una gran cantidad de materia orgánica, que es un componente importante en el tratamiento de aguas residuales.
4. Agua de lavado del equipo
Durante el proceso de producción, varios equipos utilizados deben lavarse después de cada uso para garantizar la limpieza e higiene del equipo. Las aguas residuales generadas durante el proceso de lavado contienen partículas de almidón y materia orgánica que quedan en la superficie del equipo.
5. Limpiar el agua del tanque de almidón y centrifugar la deshidratación.
El agua limpia del tanque de almidón y la deshidratación centrífuga son pasos clave en la producción de almidón de trigo. El agua clara del tanque de almidón se refiere a la parte superior del agua durante la precipitación del almidón; La deshidratación centrífuga es el proceso de separar el almidón del agua mediante la fuerza centrífuga.
Todos estos pasos generarán una cierta cantidad de aguas residuales. El valor de pH de estas aguas residuales suele estar entre 4 y 6, con un contenido de DQO de 7000 a 12000, un contenido de DBO de 4000 a 7000 y un contenido de SS de 500 a 1000. Por cada tonelada de almidón producida, se vierten de 10 a 20 m³ de aguas residuales.
Comparación de fotografías que muestran agua contaminada y fotografías que muestran agua tratada
III. Flujo del proceso para el tratamiento de aguas residuales de almidón de trigo
Las aguas residuales generadas durante la producción de almidón de trigo son de naturaleza orgánica de alta-concentración, provenientes principalmente del sobrenadante del tanque de sedimentación y del licor amarillo producido por la centrifugación. Sus características incluyen un nivel de DQO (Demanda Química de Oxígeno) de 5000 a 50000 mg/L, una relación DBO/DQO superior a 0,5, buena biodegradabilidad e idoneidad para un proceso de tratamiento dominado por métodos biológicos. Además, las aguas residuales contienen proteínas, almidón, sólidos en suspensión (SS), nitrógeno y fósforo, y son ácidas, por lo que requieren un tratamiento sistemático.
1. Etapa de pretratamiento: ajustar la calidad y cantidad del agua, eliminar los sólidos suspendidos
El objetivo de esta etapa es lograr homogeneidad y uniformidad en la calidad y cantidad del agua, ajustar el pH y eliminar inicialmente grandes partículas de sólidos en suspensión y sustancias coloidales, creando las condiciones para el funcionamiento estable del sistema bioquímico posterior.
Filtración de rejilla: el agua residual ingresa primero a la rejilla para interceptar partículas grandes, como cáscaras y fibras de trigo, evitando que se obstruyan los cuerpos de bomba y tuberías posteriores.
Tanque de ecualización: recoge las aguas residuales descargadas intermitentemente y logra el equilibrio de calidad y cantidad del agua mediante agitación; en esta etapa, también se puede realizar un ajuste del pH (generalmente agregando álcali para neutralizar a 6-8) para evitar la inhibición de bacterias anaeróbicas posteriores.
Sedimentación por coagulación/flotación por aire: agregue agentes como PAC (cloruro de polialuminio) y PAM (poliacrilamida) para desestabilizar y coagular sólidos suspendidos finos y coloides, formando flóculos que luego se separan mediante sedimentación o flotación por aire. Este paso puede eliminar entre el 60 % y el 90 % de los SS y algo de DQO.
2. Tratamiento biológico anaeróbico: Degradar eficientemente la materia orgánica y producir biogás
Utilice microorganismos anaeróbicos para descomponer -moléculas orgánicas grandes de materia orgánica en metano y dióxido de carbono en condiciones anaeróbicas, lo que reduce significativamente la carga de DQO y, al mismo tiempo, genera energía limpia - biogás.
Tipos de reactores comunes:
UASB (lecho anaeróbico de lodos de flujo ascendente): el más utilizado, presenta granulación de lodos, alta eficiencia de tratamiento y bajo consumo energético.
IC/EGSB: Adecuado para aguas residuales de mayor concentración, con estructura de circulación interna, fuerte resistencia a los golpes.
3. Tratamiento biológico aeróbico: Degradar completamente la materia orgánica residual y eliminar el nitrógeno
En condiciones de suministro de oxígeno, utilice bacterias aeróbicas en lodos activados o biopelículas para oxidar aún más la materia orgánica residual y completar el proceso de nitrificación y desnitrificación para lograr la eliminación de nitrógeno.
Los procesos comunes incluyen:
Método A/O (anóxico-aeróbico): logra la desnitrificación y la eliminación de nitrógeno;
SBR (proceso secuencial de lodos activados por lotes): operación flexible, adaptable a cargas fluctuantes;
Zanja de oxidación + tanque de sedimentación secundario: Estructura simple, fácil mantenimiento.
4. Tratamiento y desinfección avanzados: garantizar el cumplimiento de los efluentes
Incluso después del tratamiento bioquímico, el efluente puede contener todavía una pequeña cantidad de sólidos en suspensión, color o microorganismos patógenos, que requieren un tratamiento más fino.
Sedimentación de la coagulación: agregue PAC (cloruro de polialuminio) y otros floculantes para eliminar coloides y fosfatos residuales, con una dosis generalmente de 50 a 200 mg/l.
Tecnología de separación por membranas: Ultrafiltración (UF) + ósmosis inversa (RO): Se utiliza para la reutilización de agua regenerada, con alta tasa de desalinización.
Adsorción con carbón activado: elimina el color y traza sustancias orgánicas difíciles-de-degradar, con una capacidad de adsorción de aproximadamente 100 a 300 mg/g.
Puede equiparse con un diagrama de flujo de tratamiento de aguas residuales.
Aguas residuales industriales → Pozo de rejilla → Tanque de ecualización → Coagulación y flotación → Tratamiento bioquímico anaeróbico → Tratamiento bioquímico aeróbico → Tratamiento avanzado → Descarga o reutilización
IV. Estudios de casos específicos sobre el tratamiento de aguas residuales de almidón de trigo
Estudio de caso: Proyecto de tratamiento de aguas residuales para almidón de trigo de la fábrica de almidón de Zaozhuang Xingnong
Zaozhuang Xingnong Starch Factory produce principalmente almidón de trigo. Las aguas residuales generadas durante la producción, como el agua de licor amarillo, tienen una alta concentración de DQO (aproximadamente 10.000 mg/L), fluctuaciones significativas en la calidad y cantidad del agua, una gran cantidad de sólidos suspendidos de almidón y proteínas y una naturaleza ácida. Las instalaciones de tratamiento originales tienen una baja eficiencia de procesamiento e indicadores de efluentes inestables, que no pueden cumplir con los requisitos de los "Estándares de descarga de contaminantes del agua de la industria del almidón", y las aguas residuales no se han utilizado como recurso. El costo del tratamiento es relativamente alto.
Jinan Guangbo Environmental Protection ha personalizado una solución de tratamiento integrada para las características de las aguas residuales de la fábrica, que incluye un pretratamiento mejorado por flotación de aire + un reactor anaeróbico IC eficiente + un proceso aeróbico A/O + purificación profunda. En la etapa de pretratamiento, la flotación por aire disuelto elimina eficientemente los sólidos suspendidos y neutraliza el impacto de la calidad ácida del agua en procesos posteriores; el reactor anaeróbico IC de desarrollo propio-optimiza la distribución de agua y el sistema de separación trifásico-, tiene una fuerte resistencia a los golpes, degrada eficientemente los contaminantes orgánicos mientras recupera biogás para su uso en la calefacción de producción de la fábrica; el proceso A/O logra la eliminación simultánea de nitrógeno y carbono, y el efluente purificado profundamente se devuelve parcialmente para la limpieza de producción, logrando el reciclaje de los recursos hídricos.
Después de que el proyecto se pusiera en funcionamiento, la tasa de eliminación de DQO de las aguas residuales superó el 98% y la tasa de eliminación de nitrógeno amoniacal superó el 95%. Los indicadores de efluentes se mantuvieron estables y cumplieron con los estándares de descarga. La tasa de reutilización de la producción alcanzó el 30%. La recuperación y utilización de biogás ahorró a la fábrica unos 120.000 yuanes en costos de energía al año, y el costo de tratamiento por tonelada de agua se redujo en un 15%. Guangbo Environmental Protection también proporciona servicios completos-de proceso, incluida la instalación y puesta en servicio de equipos, así como orientación de mantenimiento post-operación, respondiendo rápidamente a las fluctuaciones de la calidad del agua durante la temporada alta de producción de la fábrica, asegurando el funcionamiento estable a largo plazo-del sistema de tratamiento de aguas residuales y resolviendo el problema de cumplimiento de la protección ambiental para Zaozhuang Xingnong Starch Factory, logrando una doble mejora en la protección ambiental y los beneficios económicos.
