Solution de traitement des eaux usées à base d'amidon de maïs
La Chine est déjà une force majeure dans l'industrie mondiale de l'amidon de maïs, représentant 41,7 % de la production mondiale en 2023, avec une production totale dépassant 200 milliards de yuans. En combinaison avec les données du marché des produits dérivés, la taille du marché mondial de l'amidon de maïs et des produits associés devrait être d'environ 500 milliards de yuans, et elle connaîtra une croissance constante à un rythme d'environ 5 % par an. Parmi eux, les matériaux bio-deviendront le principal moteur de croissance.
I. Aperçu des clients pour le traitement des eaux usées à base d'amidon de maïs
Lors de la production d'amidon de maïs, une grande quantité d'eaux usées organiques à haute concentration-est générée par des processus tels que le trempage, la séparation des germes et le lavage des fibres. Si ces eaux usées sont rejetées directement sans traitement, elles épuiseront gravement l’oxygène dissous dans les masses d’eau et endommageront l’environnement. Par conséquent, les réglementations en matière de protection de l'environnement dans divers pays exigent que les entreprises construisent des systèmes de traitement efficaces. Avec des politiques environnementales plus strictes et une prise de conscience croissante du développement durable, les entreprises de production d'amidon de maïs sont devenues le principal groupe de clients pour les équipements de traitement des eaux usées et les services techniques.
Jinan Guangbo Environmental Technology Co., Ltd. a personnalisé un pré-traitement amélioré + un processus combiné anaérobie efficace + aérobie SBR pour les caractéristiques élevées de DCO, de fluctuation élevée et d'inhibiteurs-contenant les eaux usées d'amidon de maïs. Le taux d'élimination total de la DCO dépasse 99 %, et l'effluent est stable, répond aux normes et peut être réutilisé. Le réacteur anaérobie auto-développé -a de fortes performances antichocs -et peut décomposer l'inhibition des sulfates, récupérer simultanément le biogaz pour l'approvisionnement en énergie + un pré-traitement pour récupérer les protéines végétales, obtenant ainsi une boucle fermée de ressources et réduisant le coût par tonne d'eau. Il dispose d'équipements de base en auto--capacités de recherche et de production et d'une riche expérience en ingénierie, fournissant des services de projet intégrés de conception - fabrication - mise en service - exploitation, et convient aux fluctuations de l'eau et des eaux usées pendant la période de production de pointe.
Images montrant le processus de production de la fécule de maïs
II. Traitement des eaux usées d'amidon de maïs Source d'eaux usées
La production d'amidon de maïs est une industrie typique-à forte consommation d'eau. Pour chaque tonne de maïs traitée, 5 à 13 m³ d’eaux usées sont générés. Si ces eaux usées sont rejetées directement sans traitement, en raison de la forte concentration de matière organique, elles épuiseront rapidement l'oxygène dissous dans le plan d'eau, provoquant l'étouffement des poissons et rendant l'eau noire et puante, endommageant gravement l'environnement écologique. Par conséquent, l’identification de la source des eaux usées est la condition préalable à la conception d’un plan de traitement efficace.
Selon le flux du processus de production, les eaux usées d'amidon de maïs proviennent principalement des étapes clés suivantes :
1. Trempage du maïs : en utilisant une solution d'acide sulfureux pour ramollir le maïs, l'eau de trempage contient des protéines solubles, des sucres, des acides organiques et des sulfites, avec une concentration très élevée de DCO (jusqu'à 50 000 à 80 000 mg/L), qui appartient aux eaux usées de procédé à haute concentration-.
2. Séparation des germes et lavage : pendant le processus d'élimination des germes de maïs, l'eau de rinçage transporte des particules fines et des matières organiques, formant des eaux usées à concentration moyenne à élevée.
3. Lavage des fibres : lors de l'extraction de l'amidon résiduel des résidus de maïs, une grande quantité d'eau de rinçage est rejetée, contenant de la cellulose, des particules d'amidon et d'autres substances en suspension.
4. Filtration des protéines et concentration par flottation : Le drainage issu du processus de récupération des protéines de maïs est appelé « eau protéique », de grand volume et riche en protéines, avec une DCO d'environ 4 000 à 8 000 mg/L.
5. Eau de rinçage des équipements et des sols : Y compris le nettoyage des concasseurs, séparateurs, canalisations, etc., ainsi que le rinçage des sols dans l'atelier, bien que la concentration soit faible, la quantité totale ne peut être ignorée.
6. Condensat d'évaporation : certaines entreprises évaporent et concentrent le coulis de maïs pour produire des produits à base de coulis de maïs. Ce processus génère de l'eau de condensation de vapeur, qui constitue également un flux d'eaux usées, avec une DCO généralement inférieure à 1 000 à 2 000 mg/L.
Comparaison de photos montrant de l'eau polluée et des photos montrant de l'eau traitée
III. Flux de processus pour le traitement des eaux usées d'amidon de maïs
Au cours du processus de production d'amidon de maïs, une grande quantité d'eaux usées organiques hautement concentrées est générée, principalement à partir de processus tels que le trempage du maïs, la séparation des germes, le lavage des fibres et la filtration des protéines. Ce type d'eaux usées présente les caractéristiques suivantes :
Concentration élevée en matière organique ; contient des concentrations relativement élevées d’azote ammoniacal, d’azote total et de phosphore total ; a une bonne biodégradabilité et convient au traitement biologique ; teneur élevée en matières en suspension (SS).
En raison de la forte concentration de polluants et du grand volume d’eau, si elle n’est pas correctement traitée, elle endommagera gravement l’écologie des masses d’eau. Par conséquent, un processus collaboratif en plusieurs -étapes est nécessaire pour parvenir à une purification efficace.
1. Étape de pré-traitement : élimination des matières en suspension et ajustement de la qualité de l'eau
Cette étape élimine principalement une grande quantité de matières en suspension (telles que les particules d'amidon et les résidus de protéines) dans les eaux usées grâce à des méthodes physiques et chimiques pour éviter le blocage des équipements ultérieurs et améliorer l'efficacité du traitement.
Filtration sur grille : Élimination des grosses particules.
Décantation/flottation aérée : Séparation des matières fines en suspension à l'aide de la technologie de sédimentation par gravité ou de flottation à air dissous.
Réservoir d'égalisation : équilibre la qualité et la quantité de l'eau, facilitant ainsi un fonctionnement stable par la suite.
Ajustement du pH : L'eau brute étant acide, des substances alcalines sont ajoutées pour ajuster le pH à neutre ou légèrement alcalin, ce qui favorise la croissance de bactéries anaérobies.
2. Traitement biologique anaérobie : Dégradation efficace de la matière organique et production de biogaz
Il s'agit du processus principal, qui utilise des micro-organismes anaérobies pour décomposer la matière organique à grosses molécules-en méthane et en dioxyde de carbone, réduisant ainsi considérablement la charge de DCO et récupérant de l'énergie.
Les principaux processus comprennent :
UASB (Upflow Anaerobic Sludge Bed) : le plus largement utilisé, avec un taux d'élimination de la DCO allant jusqu'à 70 % à 90 % ;
IC (réacteur anaérobie à circulation interne) ou EGSB (lit de boues granulaires expansées) : convient aux eaux usées à plus forte concentration, avec une forte résistance aux chocs.
3. Traitement biologique aérobie : élimination ultérieure de la matière organique résiduelle et élimination de l'azote
L'effluent anaérobie contient encore de la matière organique et de l'azote ammoniacal, qui doivent être davantage purifiés par le processus aérobie.
Les processus courants comprennent :
Méthode A/O (Anoxic-Oxic) : permet la dénitrification et l'élimination de l'azote ;
SBR (Sequential Batch Reactor) : fonctionnement flexible, adaptable aux charges fluctuantes ;
Fossé d'oxydation + décanteur secondaire : Structure simple, entretien facile.
4. Traitement en profondeur : Assurez-vous que les effluents répondent aux normes ou peuvent être réutilisés
Pour améliorer encore la qualité des effluents, notamment à des fins de réutilisation, un traitement en profondeur est nécessaire.
Coagulation et sédimentation : Ajouter des floculants tels que le PAC (chlorure de polyaluminium) pour éliminer les colloïdes et phosphates résiduels.
Technologie de séparation par membrane : Ultrafiltration (UF) + Osmose inverse (RO) : Utilisée pour la réutilisation de l'eau récupérée, avec un taux de dessalement élevé.
Adsorption sur charbon actif : élimine la couleur et trace les substances organiques non-biodégradables.
5. Traitement des boues et utilisation des ressources
Les boues générées à chaque étape sont concentrées et déshydratées avant d'être transportées pour élimination. La teneur en humidité peut être réduite de 99 % à moins de 80 %. Certaines entreprises convertissent également les boues en engrais ou en matières premières pour une utilisation globale.
Peut être équipé d’un organigramme de traitement des eaux usées
Eaux usées industrielles → Puits tamis à barres → Coagulation et flottation → Réservoir d'égalisation → Traitement biochimique anaérobie → Traitement biochimique aérobie → Traitement avancé → Décharge ou réutilisation
IV. Études de cas spécifiques sur le traitement des eaux usées à base d'amidon de maïs
Présentez le cas dans un format combinant graphique et textuel.
Station de traitement des eaux usées d'amidon de Shandong Baisheng - Projet professionnel de traitement des eaux usées d'amidon
I. Aperçu du projet :
Nom du projet : Station professionnelle de traitement des eaux usées d’amidon à Shandong Baisheng
Volume des eaux usées : La station d’épuration des eaux usées est conçue avec une capacité de 3 000 m³/j
Sélection du processus : le réacteur anaérobie GBIC (lit de boues anaérobies à flux ascendant) + le schéma de processus d'oxydation par contact est le processus de traitement principal de la station d'épuration des eaux usées.
II. Présentation de l'entreprise :
Station de traitement des eaux usées d'amidon de Shandong Baisheng. Nous avons participé à la construction de trois phases :
Phase 1 : Rénovation de trois réacteurs anaérobies IC. Le résultat fut le suivant : les réacteurs anaérobies IC de cette station d'épuration des eaux usées étaient destinés à être réapprovisionnés en boues chaque année. Après la rénovation, la production mensuelle de boues granulées était d'environ 200 tonnes, ce qui a permis d'atteindre la rentabilité.
Phase 2 : Rénovation du dispositif d'aération à vieillissement aérobie, en remplaçant le dispositif d'aération microporeux d'origine par un dispositif d'aération vortex à longue-durée de vie et facile-à-remplacer.
Phase 3 : Valorisation de l'azote et du phosphore de la station d'épuration. Le défaut de conception de l'ancienne entreprise de protection de l'environnement pour l'élimination de ces substances a été corrigé.
III. Introduction au traitement des eaux usées :
À la demande de l'équipe du projet de traitement des eaux usées d'amidon de BaiSheng, la société de traitement des eaux usées de protection de l'environnement de Guangbo a réalisé la conception et la construction de ce projet d'usine de traitement des eaux usées d'amidon. Sur la base de l'analyse et de la prévision du volume et de la qualité de l'eau, la station d'épuration des eaux usées a été conçue avec une capacité de 3 000 m³/j.
Sur la base de l'analyse et des tests de la qualité de l'eau des eaux usées d'amidon et des exigences de rejet, après avoir comparé les performances techniques et économiques des processus de traitement de la station d'épuration des eaux usées d'amidon, le réacteur anaérobie GBIC (lit de boues anaérobies à flux ascendant) + schéma de processus d'oxydation par contact a été sélectionné comme processus de traitement principal pour la station d'épuration des eaux usées ; Les eaux usées d'amidon sont des eaux usées avec une bonne biodégradabilité et leur DCO est élevée. Grâce au GIBC de notre entreprise, une grande quantité de boues granulaires (les boues granulaires peuvent être vendues à l'extérieur) et une grande quantité de biogaz (qui peut être utilisé pour la combustion des chaudières et la production d'électricité au biogaz) peuvent être produites, ce qui permet d'obtenir essentiellement un fonctionnement à coût nul de la station de traitement des eaux usées d'amidon.
IV. Conformité environnementale :
Après l'achèvement de la station d'épuration, celle-ci fonctionne en continu depuis 3 ans. L'effluent a satisfait à la norme de rejet de premier niveau-stipulée dans l'actuelle « Norme globale de rejet des eaux usées » (GB8978-1996) de Chine, et une partie des avantages a été générée par l'utilisation de boues granulaires et de biogaz produits au cours du processus de traitement des eaux usées à base d'amidon.
