Gecombineerde methode voor het verwerken van aardappelen voor zetmeel en alcohol. Organisatie van het gebruik van verwerkingsafval Gebruik van oplosbare stoffen van aardappelen

Gedetailleerde kenmerken van het productieproces:
Het proces van het verkrijgen van zetmeel en gedehydrateerde pulp vindt plaats in vier hoofdgebieden die nauw met elkaar in wisselwerking staan.

Grondstofreinigingsgebied (Fig. 1/5)
ruimte voor het wassen en raffineren van zetmeel (Fig. 2/5 en 3/5).
meeldroogruimte (Fig. 4/5)
gebied met uitdroging van de pulpa (Fig. 5/5)

Technologische schema's van deze secties worden gepresenteerd in de bijgevoegde tekeningen.
Grondstof reinigingsgebied:
De taak van de site is om de verontreinigingen die verband houden met aardappelen te scheiden. Aardappelen die aan de onderneming worden geleverd door wagens of tractoren, motorvoertuigen, enz., Worden gelost door een waterstraalmachine of koppen met een sterke stroom water in een betonnen trechter, in de bodem waarvan zich een transportkanaal bevindt. Via dit kanaal wordt de grondstof naar de trommelsteenvanger gebracht, die stenen en zand opvangt, en de grondstof wordt verder langs de stortkoker door de roosterklep naar de aardappelpomp gestuurd. Deze pomp brengt aardappelen samen met water naar een transportgoot, waarop een strovanger en een extra stenenvanger zijn geplaatst.
Aan het einde van de stortkoker bevindt zich een permanente staafdroger waar de aardappelen worden gescheiden van het transportwater. Het transportwater met fijne onzuiverheden wordt afgevoerd naar de zandbak en wordt na het storten van zand hergebruikt voor het transport van aardappelen.
De aardappelen die op de staafdroger worden gescheiden, vallen in een aardappelwasmachine, waar een straal schoon water de rest van de verontreinigingen scheidt.
Geschilde aardappelen uit de aardappelwasmachine worden door een emmerelevator en een schroeftransporteur aangevoerd naar een bandweger en vervolgens naar een silo. Vanuit de silo worden aardappelen in een bepaalde hoeveelheid met behulp van dispensers naar de verdere verwerking gevoerd.

Wassen en raffineren van zetmeel

De taak van de sectie is om de aardappelen te malen en het zetmeel te scheiden van de rest van de aardappelcomponenten, d.w.z. pulp en opgeloste stoffen.
Het werk op de site is als volgt:

Een bepaalde hoeveelheid aardappelen wordt door een doseerband naar de raspen gevoerd. Een van de raspen is een back-up.
In een rasp worden met behulp van een roterende trommel uitgerust met verwisselbare zaagbladen aardappelen vermalen tot een maat kleiner dan de grootte van plantencellen om zetmeel en celsap daaruit te isoleren. Na toevoeging van een kleine hoeveelheid antioxidant wordt de resulterende pap naar de papcentrifuges gepompt
In een papcentrifuge vindt onder invloed van middelpuntvliedende kracht een gedeeltelijke scheiding van vloeistof en vaste stoffen plaats.
De vloeistof (celsap) wordt naar de zetmeelopvangbak gepompt. Op hun beurt kunnen vaste lichamen, d.w.z. zetmeel en pulp gaan samen met de rest van het celsap (ca. 30%) de mixer in, waar ze worden gemengd met water of melasse. Nadat een homogene suspensie is verkregen, voeren de pompen deze door de verdeler naar de papwassers van de 1e trap.
De pap na de 1e trap wordt door een schroeftransporteur naar de paptrechter gevoerd en door een pomp via de verdeler naar de 2e trap wasmachines. Vervolgens door een schroeftransporteur naar de bunker en een pomp via een verdeler naar de pulpdehydrator (dat is de III fase van wassen).
Gecondenseerde pulp wordt naar de bunker getransporteerd voor verder gebruik.
Tegelijkertijd stroomt de melk (zetmeel gewassen met water) na elke wasfase in de tank met de ontschuimer.
Washers en dehydrators zijn roterende conische zeven met horizontale assen, waarin, onder interactie van een waterstraal van douchekoppen en middelpuntvliedende kracht, de pulp als een fractie boven de zeef wordt afgescheiden.
De zetmeelmelk uit de tank wordt naar een distributietank gepompt die de centrifuges voedt. In centrifuges vindt onder invloed van middelpuntvliedende kracht de scheiding van vloeistof en zetmeel plaats. De vloeistof wordt door de zwaartekracht afgevoerd naar de zetmeelopvangbak en het zetmeel in de vorm van gecondenseerde melk stroomt in een tank met een roerder. Een ander deel van de antioxidant wordt in dit reservoir gevoerd.

De beschreven manier van werken is de eenvoudigste, vereist een minimale hoeveelheid apparatuur en levert de beste kwaliteit van het product, zelfs met de slechte kwaliteit van de gebruikte grondstoffen.

Er is de mogelijkheid om andere aansluitingen te maken, waarbij het waterverbruik aanzienlijk kan worden verminderd. Het hangt af van de lokale omstandigheden, voornamelijk van de manier waarop afvalwater wordt afgevoerd.
Verder verloopt het proces als volgt:

De pomp brengt, via een zelfreinigend filter en een hydrocycloon die zand verwijdert, melk naar de reinigingszeven van de eerste trap, waarop de zogenaamde fijne vezels worden afgescheiden.
Reinigingszeven werken volgens een principe dat dicht bij de hierboven beschreven wasmachines ligt. Zetmeelmelk, bevrijd van kleine vezels op de reinigingszeven van de 1e trap, wordt opgevangen in een tank en naar de installatie van de 1e trap multihydrocyclonen gepompt.
In multihydrocyclonen wordt onder invloed van middelpuntvliedende kracht zetmeelmelk afgescheiden. De overloop met lage concentratie stroomt het reservoir in en het effluent van de hydrocyclonen wordt naar het reservoir geleid. Hier wordt de melk gemengd met de melk die uit de overloop van de multihydrocyclooneenheid van de derde trap stroomt en wordt de melk door een zelfreinigend filter naar de reinigingszeven van de tweede trap gepompt. Fijne vezels van de zeven van de 1e trap worden naar de mixer gestuurd en de 2e trap naar de tank. De gezeefde melk gaat naar de tank. Vervolgens neemt de pomp de melk op en levert deze af aan de multihydrocyclonen van de tweede trap. De overloop van deze trap wordt naar het reservoir geleid en de uitlaten van de eenheid worden naar het reservoir geleid. In de tank wordt de melk verdund met schoon water en melasse uit een vacuümdroger tot de juiste dichtheid.
Vervolgens levert de pomp de melk aan de installatie van multihydrocyclonen van de III-trap. De output van deze plant, in de vorm van dikke geraffineerde melk, wordt verzameld in een tank die is uitgerust met een roerder.
Melk wordt verder gepompt naar vacuümdrogers. In de dehydrator wordt onder invloed van vacuüm zetmeel gedehydrateerd tot een gehalte van 36 tot 38% droge stof. Het gedehydrateerde zetmeel wordt door een transportband naar de droogruimte getransporteerd.

Meel droogruimte:
De taak van de sectie is om het zetmeel te drogen en vervolgens af te koelen, te homogeniseren, te zeven en het eindproduct in zakken te verpakken.
Het zetmeel wordt gedroogd in een pneumatische droger met behulp van een luchtstraal die wordt verwarmd door membranen met waterdamp. De droger bestaat uit een luchtinlaat, een luchtverwarmerfilter, een droogkanaal, cyclonen met een collector en ventilatoren - afvoer en zuiging.
De inlaatluchttemperatuur wordt automatisch geregeld. Het droogproces wordt gecontroleerd door temperatuur-, druk- en stoomstroommeters. Gedroogd aardappelmeel wordt door pneumatisch transport en schroeftransporteur naar de homogenisatietrechter gevoerd met een balkroerder.
Om uniformiteit te geven aan de eigenschappen van het eindproduct is een bunker ontworpen waarin meel constant wordt gemengd met behulp van een transportsysteem bestaande uit een balkmenger, een emmerelevator en schroeftransporteurs.
Homogene producttransporteurs met instelbare capaciteit worden in de burat gevoerd. Het eindproduct wordt na het zeven verzameld in een voorraadbunker en vervolgens verpakt met behulp van transportbanden, een balkenmixer voorzien van een mixervuller.
Het hele systeem wordt op onderdruk gehouden, gecreëerd door een afzuigunit die stof in de kamer voorkomt.

Pulp uitdroging gebied

De pulp verkregen na de laatste wasfase bevat ca. 8% droge stof en kan het laatste afval zijn dat kan worden gebruikt.
Om het gehalte aan droge stof in de pulp te verhogen, sturen we deze met behulp van de transportband B.18 naar de hopper D.1, vanwaar de pomp D.2 naar de centrifuge D.3, waar het water wordt gescheiden en de pulp verdikt tot ca. 18% droge stof.
De ingedikte pulp wordt via een schroeftransporteur D.4 afgevoerd naar de pulptank D.5 of naar een betonnen trechter.
Elektrische apparatuur:
De levering omvat:

schakelapparatuur
controle panelen
schakelkast
kabels in de hoeveelheid die nodig is voor het onderhoud en de controle van het proces.

Aardappelen zijn niet alleen een waardevol voedingsgewas en een voederproduct dat wordt gebruikt in de veehouderij, maar ook een van de meest voorkomende soorten grondstoffen voor een aantal voedingsindustrieën, met name de behandeling van alcohol en zetmeel. Stikstofvrije extractieven worden in aardappelen vertegenwoordigd door zetmeel, suikers en een bepaalde hoeveelheid ientosans. Afhankelijk van de bewaarcondities van aardappelen, verandert het suikergehalte daarin aanzienlijk, en in sommige gevallen kan het meer dan 5% bedragen. De stikstofhoudende stoffen van aardappelen bestaan voornamelijk uit oplosbare eiwitten en aminozuren, die tot 80% van de totale hoeveelheid eiwitstoffen uitmaken. Onder de omstandigheden van de zetmeelproductietechnologie gaan oplosbare stoffen in de regel verloren met waswater. Het productieverlies bij aardappelzetmeelfabrieken is de pulp, die na gedeeltelijke uitdroging (vochtgehalte 86-87%), wordt gebruikt voor veevoer.

Het zetmeelgehalte in de pulp is afhankelijk van de maalgraad van de aardappel. Volgens M.E. Burman is bij grote, goed uitgeruste fabrieken de zetmeelextractiecoëfficiënt van aardappelen 80-83% en bij lage-capaciteitsplanten 75%. De toename ervan gaat gepaard met een aanzienlijke toename van de energiecapaciteit van de onderneming, en bijgevolg met kapitaalkosten. Op dit moment bereikt het bij sommige geavanceerde ondernemingen van de zetmeel-stroopindustrie 86% en meer. De pulp die als voer wordt gebruikt, is een laagwaardig en bederfelijk product. 1 kg pulp bevat 0,13 voereenheden, terwijl verse aardappelen - 0,23. Het voeren van verse pulp aan vee moet worden beperkt. Bij het verwerken van aardappelen in gespecialiseerde zetmeelfabrieken wordt 80-100% pulp verkregen op basis van het gewicht van aardappelen, en een aanzienlijk deel ervan blijft vaak onverkocht.

Gebruik van oplosbare aardappelen

Jarenlange ervaring in de zetmeelindustrie heeft aangetoond dat het probleem van het gebruik van in aardappelen oplosbare stoffen een van de moeilijkste is. Het is nog steeds niet toegestaan, zowel bij binnenlandse zetmeelfabrieken als bij buitenlandse bedrijven. Zelfs in het pre-revolutionaire Rusland, om aardappelpulp efficiënter te gebruiken, begonnen ze het te verwerken in distilleerderijen in de buurt van zetmeelfabrieken. Volgens G. Fot bleek een dergelijke verwerking echter onrendabel vanwege het lage alcoholgehalte in de puree. Bij enkele distilleerderijen in Tsjecho-Slowakije werd een gecombineerde verwerking van aardappelen voor zetmeel en alcohol gebruikt, waarbij niet alleen aardappelpulp werd gebruikt, maar ook een deel van het geconcentreerde waswater.

Een dergelijke techniek verhoogde niet alleen de zetmeelbenuttingsfactor, maar maakte het ook mogelijk om de oplosbare stoffen van de aardappel gedeeltelijk te benutten. Hieronder staat een diagram van de vastestofbalans van aardappelen bij de gecombineerde productie van zetmeel en alcohol in een proeffabriek in Noorwegen. In de USSR stelden M.E. Burman en E.I. Yurchenko een combinatie van zetmeel- en alcoholproductie voor op een fundamenteel nieuwe basis. Het wordt aanbevolen om slechts 50-60% zetmeel uit aardappelen te extraheren, wat het mogelijk maakt om de pulp die rijker is aan zetmeel over te brengen voor verwerking tot alcohol, en ook om het proces van zetmeelisolatie te vereenvoudigen, waardoor de bewerkingen van herhaald wassen van de pulp worden geëlimineerd en secundair slijpen.

Bij deze verwerkingswijze van aardappelen zorgen de volgende factoren voor de efficiëntie van de productie: het bijna volledige gebruik van het zetmeel in de aardappel voor de productie van basisproducten (zetmeel en alcohol); het verkrijgen van barden in plaats van laagwaardige pulp -. zeer waardevol voedzaam voer voor vee; het gebruik van de meeste oplosbare stoffen van aardappelen in de distilleerderij of voor microbiologische productie georganiseerd in distilleerderijen; vermindering van transport- en algemene fabriekskosten; besparing op kapitaalinvesteringen in de bouw van een zetmeelfabriek volgens een vereenvoudigd schema bij een bestaande fabriek.

De methode om de productie van zetmeel en alcohol op basis van een alcoholplant te combineren, heeft brede toepassing gevonden in de industrie. In 1963 werden meer dan 60 aardappelzetmeelateliers in gebruik genomen bij distilleerderijen. Technologische schema's voor de productie van zetmeel zijn gebaseerd op het bovenstaande principe, maar qua hardware-ontwerp verschillen ze enigszins van elkaar. Hieronder is een diagram voorgesteld door M.E. Burman en E.I. Yurchenko voor de Berezinsky-fabriek. Het voorziet in het gebruik bij de productie van alcohol, niet alleen van pulp, maar ook van oplosbare stoffen van aardappelen. Deze laatste worden geïsoleerd in de vorm van celsap op een schudzeef met een lichte verdunning van aardappelpap met water.

Om het zetmeel te scheiden, wordt het celsap naar een sedimentaire centrifuge gestuurd, waarna het naar een verzameling producten wordt gestuurd die naar de distilleerderij worden overgebracht. De pulp wordt gewassen op een tweelaagse extractor of een schudzeef en naar de pulppers gestuurd en gaat vervolgens de collectie in. Modderzetmeel uit vallen wordt ook aan de distilleerderij geleverd voor verwerking. Zetmeelmelk wordt gereinigd van oplosbare stoffen in een sedimentaire centrifuge en van fijne pulp - op raffinagezeven.

De eindschoonmaak vindt plaats op de goten. De scheiding van in aardappelen oplosbare stoffen wordt aangebracht voordat het zetmeel uit de pap wordt gewassen om het aardappelcelsap in een enigszins verdunde vorm te verkrijgen en niet om de concentratie van droge stoffen in het mengsel van producten dat de distilleerderij binnenkomt te verminderen. Echter, zoals fabrieksexperimenten hebben aangetoond, is een schudzeef een ongeschikt apparaat om geconcentreerd celsap te isoleren. Volgens het onderzoek van de auteur, op een zeef met een oppervlakte van 2,5 m2 met een kepermaas nr. 43 met een aardappelproductiviteit van 1,0 duizend per 1 m2 zeef en een trillingsfrequentie van 1000-1200 per minuut, cel sap van een onverdunde pap komt in een kleine hoeveelheid vrij. In tafel. 1 toont gegevens die de afgifte van celsap karakteriseren bij het verdunnen van aardappelpap met water.

De werkwijze heeft betrekking op de voederproductie. De methode bestaat uit het toevoegen van gegranuleerde zwavel- of natriumhypochlorietoplossing aan de gemalen pulp met een verbruik van respectievelijk 1,8-2,3 g en 420-25 ml per 1 kg ingekuilde massa. De methode maakt het mogelijk om het verlies van voedingsstoffen te verminderen. 1 tabblad.

De uitvinding heeft betrekking op de veehouderij, in het bijzonder op methoden voor het conserveren van voeder, en kan worden gebruikt bij het inkuilen ervan.

Voerconservering wordt veel gebruikt in de diervoederproductie om de veiligheid van diervoeders te verbeteren.

Als conserveermiddel worden verschillende chemicaliën gebruikt - zuren, zouten, organische stoffen. Door transformaties in voer dragen chemische conserveringsmiddelen bij aan het verlagen van de pH van het medium, het remmen van ongewenste microflora en het verkrijgen van hoogwaardig voer.

Bij de productie van zetmeelstroop wordt als bijproduct aardappelpulp gevormd - een waterig, laag transporteerbaar product dat direct wordt gebruikt voor veevoer, omdat het bederft snel of wordt ingekuild. Door de aanwezigheid van koolhydraten in de pulp vindt fermentatie plaats en wordt kuilvoer verkregen dat geschikt is voor vervoedering aan landbouwhuisdieren. Er treden echter relatief hoge nutriëntenverliezen op.

Het technische resultaat is het gebruik van beschikbare conserveringsmiddelen om het verlies aan voedingsstoffen te verminderen. Dit wordt bereikt doordat in de voorgestelde methode voor het conserveren van aardappelpulp lokaal geproduceerde chemische conserveringsmiddelen worden gebruikt - korrelige zwavel - afval van de productie van aardolieproducten zuivering (TU 2112-061-1051465-02) bij een verbruik van 1,8-2,3 g/kg of natriumhypochloriet - bereiding "Belizna" na verdunning met water in een verhouding van 1:9 met een stroomsnelheid van 20-25 ml/kg gewicht.

Samenstelling van aardappelpulp, % gew.:

Granulaire zwavel is gele halfronde korrels met een diameter van 2-5 mm met een gehalte aan de hoofdsubstantie - zwavel van ten minste 99,5 gew.%. organische zuren 0,01% met een stortgewicht van 1,04-1,33 g/cm3.

Het medicijn "Belizna" is een commercieel product - een oplossing van natriumhypochloriet met een concentratie tot 90 g / l.

Onder de omstandigheden van inkuilen, onder invloed van enzymen en aardappelpulpsap, vinden chemische transformaties van zwavel plaats met de vorming van waterstofsulfide, sulfieten en sulfaten. Deze verbindingen, evenals natriumhypochloriet, hebben bacteriedodende eigenschappen en remmen de ontwikkeling van ongewenste microflora. Tegelijkertijd wordt de activiteit van melkzuurbacteriën praktisch niet geremd, de kuilvoermassa wordt aangezuurd, waardoor een goede kwaliteit kuilvoer wordt verkregen. In de beschikbare literatuur zijn geen gegevens gevonden over het gebruik van chemische conserveermiddelen bij het inkuilen van pulp.

Voorbeeld. Onder laboratoriumomstandigheden wordt gemalen aardappelpulp met een vochtgehalte van 80,0% in lagen in afgesloten containers geladen, gegranuleerde zwavel wordt toegevoegd - een afvalstof van de productie van aardolieproducten met een snelheid van 2 g / kg, in de tweede variant - de verdund preparaat "Belizna" (1: 9) met een snelheid van 20 ml / kg, in de derde versie - zonder conserveermiddelen, verdicht, hermetisch afgesloten en bewaard voor opslag bij kamertemperatuur. Na 35 dagen worden de containers geopend, de kwaliteit van de silo's wordt beoordeeld. Krijg kwaliteitssilage met de geur van ingemaakte groenten met een pH van 3,9-4,1.

Zoötechnische analyse leverde de volgende resultaten op:

Zo verbetert het gebruik van chemische conserveermiddelen - korrelige zwavel- of natriumhypochlorietoplossing - de kwaliteit van het kuilvoer van aardappelpulp en vermindert het verlies aan voedingsstoffen in vergelijking met de bekende methode.

INFORMATIEBRONNEN

1. Taranov MT Chemische conservering van diervoeders. M.: Kolos, 1964, p.79.

2. Muldashev G.I. Invloed van zwavel en zwavel-ureumcomplex op de kwaliteit van winterrogge silo's en de productiviteit van stieren tijdens het mesten. Abstract diss. voor de competitie wetenschappelijke graad cand. landbouwwetenschappen. Orenburg, 1998.

3. Gumenyuk GD en ander Gebruik van industrieel en landbouwafval in de veehouderij. Kiev, Oogst, 1983, p.15.

Een methode voor het conserveren van aardappelpulp, met het kenmerk dat de pulp wordt geplet en er chemische conserveermiddelen aan worden toegevoegd: korrelige zwavel - een afvalstof van de productie van aardolieproducten raffinage of een oplossing van natriumhypochloriet - de bereiding "Belizna" na verdunning met water in een verhouding van 1:9 met een verbruik van respectievelijk 1,8-2, 3 g en 20-25 ml per 1 kg ingekuilde massa.

Vergelijkbare patenten:

Bij de verwerking van aardappelen komt veel afval vrij. Bij de productie van aardappelzetmeel zijn de belangrijkste afvalproducten aardappelpulp en celsap.

Het hoge vochtgehalte in aardappelpulp (meer dan 90%) maakt het minder transporteerbaar, waardoor het moeilijk te verkopen is. In gunstige jaren wordt aardappelpulp niet volledig gebruikt voor vers veevoer en wordt het opgeslagen in kuilen, wat leidt tot grote verliezen aan voedingsstoffen (tot 30 – 35% droge stof). Op de naast de zetmeel-stroopfabrieken gelegen boerderijen wordt verse pulp en kuilvoer gevoerd aan runderen, varkens en pluimvee.

Aardappelpulp wordt rauw verkocht voor veevoer (gestroomlijnd, met een vochtgehalte van 86 – 87%. Om het transport en de verwijdering te vergemakkelijken, is het raadzaam om het te dehydrateren. Om verliezen te verminderen en de transporteerbaarheid te vergroten, wordt de pulp gedroogd. In dit geval zijn alle stoffen volledig bewaard gebleven. 100 kg gedroogde pulp bevat 95 voereenheden. Het wordt gebruikt als voederingrediënt. Aardappelcelsap bevat tot 6% droge stof. Het wordt echter nauwelijks gebruikt. Cellulair sap maakt ongeveer 50% uit van de massa van verwerkte aardappelen.

Momenteel wordt in de productie een regeling ingevoerd voor de verwijdering van afval van de aardappelzetmeelproductie met de productie van koolhydraat-eiwithydrolysaat en eiwitvoer. Hiermee kunt u de droge stof van aardappelen met 97% gebruiken, het verbruik van zoet water voor technologische behoeften verminderen. Verrijking van pulp met celsap verhoogt de voedingswaarde van het voer. Eiwitvoer (gecoaguleerd celsap eiwit) wordt door dieren voor 80% verteerd.

De volledige verkoop van pulp en aardappelsap in zijn rauwe vorm is alleen mogelijk bij kleine fabrieken die tot 200 ton aardappelen per dag verwerken. Bij grotere fabrieken is het raadzaam om recyclingwinkels te bouwen met de productie van krachtvoer en droogvoer.

Bij het verwerken van aardappelen in de alcoholindustrie, bevat het grootste deel van de stellage 3,2 – 4,1% droge stof, gevoerd aan dieren. Barda is een waardevol, maar waterig en slecht transporteerbaar voedsel. Het transport ervan in boerderijen over de weg is inefficiënt, omdat de kosten van dit voer aanzienlijk stijgen. Daarom moeten mestbedrijven in de buurt van distilleerderijen worden gevestigd.

De meest rationele manier om aardappelrust af te voeren is door deze te verwerken tot voedergist en in de veehouderij in droge vorm als onderdeel van mengvoer, maar ook in de vorm van een vloeibaar voerproduct. Veel distilleerderijen ondervinden moeilijkheden met de verkoop van destillaten in het voorjaar en de zomer, wanneer de behoefte eraan sterk wordt verminderd door de aanwezigheid van groenvoer.

Er wordt veel aandacht besteed aan de ontwikkeling van vloeibare voedergist, omdat deze door toevoeging aan het voerrantsoen verrijkt wordt met goed verteerbare eiwitten.