تصفیه فاضلاب پروتئین سویا

راه حلی برای تصفیه فاضلاب در تولید سویا

انتظار می رود اندازه بازار جهانی پروتئین سویا در سال 2025 به 15 میلیارد دلار آمریکا برسد و پیش بینی می شود تا سال 2030 با نرخ رشد ترکیبی سالانه (CAGR) 7.5٪ در این دوره به 25 میلیارد دلار آمریکا افزایش یابد.

بازار جهانی پروتئین سویا به دلیل سه عامل: مصرف سالم، جایگزین‌های گیاهی-و حمایت از سیاست، به سرعت در حال گسترش است. به‌عنوان دسته‌ای غالب که بیش از 50 درصد پروتئین‌های گیاهی را تشکیل می‌دهند، رشد آن از افزایش محبوبیت گیاه‌خواری و افزایش تقاضا برای جایگزین‌های پروتئین حیوانی و همچنین استفاده مداوم از پروتئین‌های با عملکرد بالا (مانند خواص امولسیون‌کننده و ژل‌کننده) در صنایع غذایی سود می‌برد.

I. مروری بر مشتریان برای تصفیه فاضلاب پروتئین سویا

در طی فرآیند تولید پروتئین سویا، مقدار زیادی فاضلاب آلی با غلظت بالا، عمدتاً از مرحله جداسازی گریز از مرکز در فرآیند «استخراج قلیایی و رسوب اسیدی» تولید می‌شود و به فاضلاب آب پنیر معروف است. این نوع فاضلاب حاوی غلظت بالایی از پروتئین ها، الیگوساکاریدها، COD (نیاز به اکسیژن شیمیایی) و SS (جامدات معلق) است. در صورت عدم درمان و تخلیه مستقیم، به راحتی باعث آبریزش آب و بو می شود و به طور جدی محیط را آلوده می کند.

از آنجایی که مقررات حفاظت از محیط زیست برای صنایع فرآوری مواد غذایی در کشورهای مختلف سخت‌تر می‌شود، شرکت‌های تولیدی با فشار زیادی برای انطباق مواجه خواهند شد. بنابراین ساخت یک سیستم تصفیه فاضلاب پایدار و کارآمد به یک نیاز مبرم در صنعت تبدیل شده است.

حفاظت از محیط زیست Jinan Guangbo یک فرآیند ویژه «جداسازی جامد کارآمد-جداسازی مایع + ضد-تصفیه بی‌هوازی ضد اسیدی + تجزیه زیستی هوازی + تصفیه عمیق» را سفارشی کرده است تا مشکلات نشاسته بالا، پروتئین بالا، مواد جامد معلق بالا و فساد آسان و تولید بو در سویا را برطرف کند. این فرآیند با اتکا به سیستم کنترل هوشمند-ضد گرفتگی-جداکننده سه فاز-خود توسعه یافته و سیستم کنترل هوشمند، می‌تواند به طور مؤثری مواد آلی مولکولی بزرگ را تجزیه کند و ناخالصی‌هایی مانند باقی مانده‌های سویا را حفظ کند و از انسداد تجهیزات و خطرات اسیدی شدن سیستم در منبع جلوگیری کند. این فرآیند همچنین دارای مقاومت قوی در برابر بارهای ضربه ای است، برای نوسانات آب و حجم فرآوری متناوب سویا مناسب است و طرح های بازیابی بیوگاز و استفاده از منابع باقی مانده پروتئین را ادغام می کند. با فرض اطمینان از انطباق پایدار پساب، هزینه‌های عملیاتی و نگهداری را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد و یک رقابت اصلی «تصفیه کارآمد و پایدار، سازگاری قوی، و بازیافت منابع و ارزش افزوده{12}» را تشکیل می‌دهد.

تصاویری که تولید پروتئین سویا را نشان می دهد

II. تصفیه فاضلاب پروتئین سویا

منبع فاضلاب

با توجه به جریان فرآیند تولید، منابع فاضلاب پروتئین سویا را می توان به طور سیستماتیک به دسته های زیر طبقه بندی کرد:

1. آب سویا (یا آب خیساندن): فاضلاب تولید شده در طی فرآیند نرم شدن دانه های سویا، حاوی نیتروژن پروتئینی غیر محلول در آب، الیگوساکاریدها (مانند قند پنبه دانه، شکر آبی)، اسیدهای آلی، مواد معدنی و برخی مواد رنگدانه.

2. فاضلاب حاصل از مراحل استخراج و رسوب اسیدی: در طی فرآیند «استخراج قلیایی و رسوب اسیدی» برای استخراج پروتئین، فاضلاب تولید شده در طول تنظیم مقدار pH برای استخراج پروتئین ها و پس از آن رسوب اسیدی برای جداسازی پروتئین، حاوی باقیمانده قلیایی (NaOH)، اسید (HCl) و مواد آلی محلول است.

3. فاضلاب جداسازی مایع جامد: مایع مادر (همچنین به عنوان فاضلاب آب پنیر شناخته می شود) پس از جداسازی سانتریفیوژ یا فیلتراسیون تحت فشار پروتئین سویا، غنی از پروتئین آب پنیر بازیافت نشده، پلی ساکاریدها، اسیدهای چرب و نمک های معدنی است و یکی از عوامل اصلی COD و COD است.

4. آب تمیز کردن کارگاه و تجهیزات: فاضلاب مورد استفاده برای شستشوی تجهیزات تولید، لوله ها و ظروف، مخلوط با دوغاب پروتئین باقیمانده، روغن و مواد پاک کننده، به طور متناوب اما با غلظت آلاینده نسبتاً بالا تخلیه می شود.

5. آب شستشوی زیرزمینی: فاضلاب تولید شده از تمیز کردن کف کارگاه، حاوی بقایای مواد اولیه پراکنده، ته ته لوبیا و سایر مواد معلق است.

مقایسه تصاویر آب آلوده و تصاویر آب تصفیه شده

III. جریان فرآیند برای تصفیه فاضلاب پروتئین سویا

به دلیل غلظت بسیار بالای آلاینده ها، یک فرآیند تصفیه واحد نمی تواند به طور مداوم استانداردها را برآورده کند. بنابراین، معمولاً یک فرآیند درمان مشترک چند سطحی اتخاذ می‌شود که روش‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را پوشش می‌دهد.

در زیر یک فرآیند معمولی برای تصفیه فاضلاب پروتئین سویا بر اساس گردآوری چندین مورد مهندسی واقعی و ادبیات فنی ارائه شده است:

1. رهگیری گریتینگ: فاضلاب ابتدا وارد چاه گریتینگ می شود، جایی که یک توری ریز مکانیکی (با اندازه مش 3 تا 4 میلی متر) ذرات بزرگ جامدات معلق و ناخالصی های شناور را به دام می اندازد و از پمپ ها و تجهیزات بعدی محافظت می کند.

2. جمع آوری و تنظیم آب: فاضلاب پس از رنده شدن به مخزن جمع آوری جریان می یابد، جایی که حجم آب همگن می شود و کیفیت آب تنظیم می شود. در همان زمان، مایع قلیایی (مانند NaOH) را می توان به طور خودکار از طریق یک pH متر آنلاین اضافه کرد تا pH را در محدوده خنثی (6-9) تنظیم کند، و تاثیر آن بر سیستم بی هوازی بعدی را کاهش دهد.

3. خنثی سازی و انعقاد: فاضلاب تنظیم شده وارد مخزن خنثی سازی یا مخزن انعقاد می شود، جایی که PAC (کلرید پلی آلومینیوم) یا PFC (سولفات آهن پلیمری) برای لخته سازی اولیه اضافه می شود و باعث بی ثباتی و تجمع برخی از مواد کلوئیدی می شود.

4. شناورسازی هوا برای حذف روغن و جامدات معلق: با استفاده از دستگاه شناورسازی هوای محلول (DAF)، مواد جامد معلق ریز، روغن گیاهی و برخی مواد آلی مبتنی بر پروتئین- بیشتر حذف می‌شوند و لجنی تشکیل می‌دهند که به مخزن لجن تخلیه می‌شود و مایع شفاف وارد مرحله بعدی می‌شود.

5. هیدرولیز و اسیدی شدن: مواد آلی مولکولی بزرگ-تجزیه-مشکل (مانند پروتئین‌ها و پلی‌ساکاریدها) به اسیدهای آلی کوچک-و اسیدهای آمینه به راحتی تجزیه می‌شوند، که باعث بهبود قابلیت تجزیه زیستی و تجزیه‌پذیری مجدد پساب‌های زائد می‌شود.

6. تصفیه بی هوازی (UASB یا GBIC): با استفاده از بستر لجن بی هوازی بالا (UASB) یا راکتور GBIC، در یک محیط بی هوازی، باکتری های متان ماده آلی را به بیوگاز (CH4) با نرخ حذف COD بیش از 85 درصد تبدیل می کنند و به بازیافت انرژی می رسند.

7. درمان هوازی (فرایند A/O): ورود به سیستم هوازی (A/O) بدون اکسیژن:

بخش بدون اکسیژن از نیترات در مایع مخلوط رفلاکس برای نیتریفیکاسیون معکوس برای نیترات زدایی استفاده می کند.

بخش هوازی به طور کامل مواد آلی باقیمانده را تجزیه می کند و نیتریفیکاسیون را از طریق روش لجن فعال کامل می کند و COD، BOD و نیتروژن آمونیاکی را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.

8. ته نشینی ثانویه (مخزن ته نشینی ثانویه): پساب سیستم A/O تحت ته نشینی و جداسازی دوغاب قرار می گیرد، با مایع شفاف مطابق با استانداردهای تخلیه یا ورود به تصفیه عمیق، و لجن باقی مانده تا حدی به قسمت جلویی بازگردانده می شود، در حالی که بقیه به سیستم تخلیه می شود.

9. درمان عمیق (فیلتراسیون + اکسیداسیون):

فیلترهای چند رسانه ای (مانند ماسه کوارتز و کربن فعال) جامدات معلق باقی مانده را حذف می کنند.

مخازن اکسیداسیون شیمیایی اکسیدان ها (مانند ازن، هیپوکلریت سدیم) را برای تجزیه--مواد آلی دشوار، اضافه می کنند و کیفیت پساب را تضمین می کنند.

گندزدایی و تخلیه یا استفاده مجدد: اگر قرار است پساب نهایی مورد استفاده مجدد قرار گیرد، باید با روش‌های مبتنی بر اشعه ماوراء بنفش یا کلر{0}}برای از بین بردن میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا ضدعفونی شود و سپس می‌توان از آن برای شستشوی گیاهان یا تامین آب خنک‌کننده استفاده کرد.

می تواند به نمودار جریان تصفیه فاضلاب مجهز شود

فاضلاب صنعتی ← غربالگری و تهویه ← انعقاد و شناورسازی ← هیدرولیز و اسیدی شدن ← تصفیه بیوشیمیایی بی هوازی ← تصفیه بیوشیمیایی هوازی ← تصفیه پیشرفته ← تخلیه یا استفاده مجدد

IV. مطالعه موردی خاص تصفیه فاضلاب پروتئین سویا

پروژه تصفیه فاضلاب شرکت بیوتکنولوژی شاندونگ نانوانگ

شاندونگ نانوانگ بیوتکنولوژی شرکتی است که نشاسته ذرت و نشاسته سیب زمینی شیرین تولید می کند. هر روز 800 متر مکعب فاضلاب با غلظت بالا تخلیه می‌کند که حاوی غلظت بالایی از پروتئین‌ها، اسیدها، NH3-N و سایر آلاینده‌ها است. رهبران این شرکت به عنوان یک شرکت مسئول، اهمیت زیادی به طراحی و ساخت ایستگاه تصفیه فاضلاب می دهند تا اطمینان حاصل شود که فاضلاب تولیدی باعث آلودگی بدنه آب و محیط اطراف نمی شود و استانداردهای تخلیه فاضلاب ملی را رعایت می کند.

از طرف Nanwang Bio، من، مهندس فنی از بخش حفاظت از محیط زیست و تصفیه فاضلاب حفاظت محیط زیست Jinan Guangbo، تجربیات خود را در طراحی، نصب و راه اندازی بیش از ده پروژه تصفیه فاضلاب در صنعت نشاسته، و همچنین داده های تصفیه فاضلاب ارائه شده توسط مشتریان برای رعایت اصول و الزامات مشتریان، ترکیب کردم. مشتری" در پروژه های تصفیه فاضلاب، فرآیند اصلی را برای اتخاذ فرآیند اصلی "پیچ چرخان + دستگاه شناور هوا + IC + A/O" تنظیم کرد.

پیچ دوار و عملکرد شناور هوا می تواند به طور موثر مواد جامد معلق در آب را حذف کند و شرایطی را برای سیستم بیوشیمیایی بعدی ایجاد کند. فرآیند IC می تواند بیشتر COD را در آب حذف کند و فرآیند A/O می تواند به طور موثر نیتروژن آمونیاکی را کاهش دهد.

شرکت تصفیه آب حفاظت از محیط زیست Jinan Guangbo به اصل "ساخت یک پروژه و برپایی یک بنای تاریخی جدید" پایبند است. از طریق طراحی پروژه‌های مختلف تصفیه فاضلاب، فناوری‌های تصفیه فاضلاب و بازیافت و بهره‌برداری از آب بازیافتی و همچنین انعقاد قرارداد مهندسی فاضلاب و فاضلاب، با بکارگیری جداکننده‌های سه فاز UASB، مخازن بی‌هوازی آی‌سی و IC مخازن بی‌هوازی و تصفیه هوازی{2}، عملیات طراحی و بهره‌برداری از فناوری‌های حفاظت از محیط‌زیست، راه‌اندازی عملیات نصب و راه‌اندازی یک مرحله‌ای را به دست می‌آورد. و پشتیبانی فنی

ما به عنوان یک شرکت تصفیه فاضلاب واجد شرایط، قول می‌دهیم: پروژه را با یکپارچگی می‌سازیم، و پروژه‌ای با یکپارچگی می‌سازیم. ما با هر کسی که به ما اعتماد کرده و به ما کمک کرده است با قدردانی رفتار خواهیم کرد! راضی کردن شما نیز پیگیری ابدی ماست!