如何处理甘薯淀粉废水

甘薯富含淀粉,是淀粉生产的重要原料。红薯淀粉加工需要大量的水。处理1吨新鲜红薯的传统方法需要约5吨清水。用于清洗红薯的废水可以通过简单的沉淀过滤进行再利用。淀粉洗脱的废水中含有可溶性糖,蛋白质,氨基酸,矿物质等,在微生物的作用下易于变质,产生有机酸和难闻的气味,对环境造成严重污染。为了保护环境,许多地区都采取了限制红薯淀粉加工的政策,这势必会影响红薯的推广和农民种植的利益。


目前,废水处理的主要方法包括反渗透技术,糖和蛋白质的提取和回收技术,封闭发酵技术,添加高分子絮凝剂,活性炭吸附等化学处理方法。这些方法由于处理成本高而难以推广和在实际生产中使用,并且难以处理分散处理的小型车间的废水,废水大肆排放,环境受到严重污染。正确处理这些废水已成为淀粉生产企业的当务之急。

宁夏固原地区通过土地灌溉方式处理马铃薯淀粉加工废水取得了成功。红薯淀粉的加工与马铃薯相似。根据分析,新鲜地瓜含有3%至5%的可溶性糖,1%至3%的氨基酸和蛋白质,约1%的酯溶性物质和少量矿物质。真正造成污染的是可溶性糖发酵产生的有机酸的形成以及蛋白质中含氮化合物的分解。这些物质在某些条件下可以完全分解,最终变成无害物质。红薯淀粉有机废水直接灌溉到农田中,以使土壤颗粒吸收,与氧气充分接触的表面,并在土壤微生物菌群的作用下加速分解。分解更有利于植物吸收而成为浪费的宝藏。

这项研究分析了废水在土壤中降解的一系列变化,以找到有效处理废水的有效方法,降低废水处理成本,并促进其在充足土地上的应用。

1.材料与方法
1.1物料搬运
将淀粉红薯徐薯18号用水按打浆机按14的方法进行打浆,收集在容器中,放置3至5天,然后过滤以获得棕色酸化的上清液,用于浇水。此时,测得上清液的pH值为6.5,总干物质为2.6%。

1.2,废水灌溉
选择平坦的沙质土壤,并绘制6个正方形,长2m,并在边界处建一些小的山脊,以防止液体流出。其中三个是非灌溉废水的控制,另外三个则被分为三段以均匀地灌溉废水,并以废液来确定浇水时的固体含量和氮含量。

1.3抽样方法
最后倒水后的第二天,用土钻取样。采样深度为15厘米。每次从每个地块取5分。每10天取样一次。仅在第一次取样时收集对照。土壤样品散布到45!高炉干燥,然后通过40目筛子研磨。

1.4成分确定
采样后,通过半微量开尔文法测量土壤有机质含量,并测量pH值和其他指标。

2.结果与分析
2.1废水营养成分
从表1可以看出,在12平方米的区域中,三倍灌溉的废水量达到682千克,相当于568.5吨/ hm2。土壤中的干物质总量为19.75 kg,相当于增加了16,470 kg / hm2,其中大部分为有机物,相当于添加了15t / hm2有机物。三倍输入土壤的氮总量为0.252 kg,相当于增加了210 kg / hm2的氮(因为测试废液的浓度通常高于实际生产浓度,并且相应的量固含量也高于实际生产水平)。这些有机物和氮对土壤施肥起到了积极作用。

2.2废水注入后土壤pH的变化
从图1可以看出,灌溉废水的土壤pH值发生了变化。由于初始废水的pH值为6.5,因此会被弱碱性土壤中和,导致土壤pH下降。在土壤中,可溶性糖和蛋白质分解产生酸,从而降低了pH值。大约10天后,糖和蛋白质几乎完全转化,pH达到最低。

然后有机酸分解,pH值升高。 30天左右,有机物完全降解,形成了无机盐,土壤恢复为弱碱性状态(pH约为7.7)。该测试在冬季进行。土壤的冻结可能会减慢分解速度。可以推测,土壤温度会升高,分解速度会更快。结果表明,将废水灌溉到土壤中,经过一段时间的降解后,几乎不会影响土壤的pH值和作物对土壤酸碱度的选择。

2.3污水灌溉对土壤有机质的影响
试验地点的土壤有机质处于中等水平,对照中的平均有机质含量约为1.50%。从图2可以看出,污水处理后,土壤有机质含量比对照提高了约0.5个百分点,主要增加是糖和有机酸。随后,有机物含量迅速下降,并且在头20天中下降了约0.2个百分点。随后的下降速度很慢,可能是因为土壤在冬天结冰了,解冻后(50天后)土壤迅速下降了。这种变化与土壤温度直接影响土壤微生物活性有关,表明废水中的有机物在土壤中分解得更快,并最终达到控制水平。

 

2.4麦田灌溉的初步观察
为了进一步验证测试结果,对通过与上述相同的处理方法获得的废水进行了冬小麦灌溉试验。测试地点分为5组,重复3次,样地面积为2平方米。以该田为对照,对废水灌溉量进行单因素比较测试。从表2中可以看出,废水浓度越高,小麦幼苗的生长越强。


3.结论
甘薯加工淀粉废水的低成本处理长期困扰着甘薯加工行业和环境保护部门,由于成本高昂,在大多数甘薯生产地区很难实现工业废水处理方法。为了维持红薯淀粉工业的可持续发展,需要一种切实可行的解决方案,即成本低而不引起再污染。该测试的结果表明,废水中的有机物被土壤吸收后,最终可以完全分解。在冬季,大多数糖和蛋白质在30天左右分解,大多数有机酸在80天左右分解。这些有机物的分解不仅会改变土壤的pH值,而且还会扩大微生物种群的数量,这将有助于土壤积累更多的养分并提高土壤肥力。将废水灌溉到土壤后,土壤的pH值在6.8到7.8之间变化,大多数农作物都能适应。麦田灌溉废水试验证明该废水对小麦有益。因此,在适当的情况下,淀粉废水不仅可以用于麦田的冬季灌溉,还可以用于设施蔬菜和其他农作物的灌溉。该土壤吸收分解方法可以为具有充足冬季休闲用地的甘薯淀粉加工企业提供低成本的污水排放途径。但是,在地瓜受到严重影响的地区加工地瓜淀粉,土壤吸收方法容易使病原体返回田间,导致病原体积累并形成恶性循环,谨慎使用并采取预防措施。

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