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“马铃薯淀粉工艺水提取蛋白高值化利用与废水处理达标排放系统”在甘肃临洮试车投产

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我国马铃薯淀粉加工企业每年有近1000多万吨富含蛋白的淀粉加工工艺水(分离汁水)被当作废水排出,造成资源浪费并严重污染相关地区河流和农田环境。在农业部国家马铃薯产业技术体系和中国科学院西部行动重点部署项目的持续支持下,中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研究发展中心科研人员继2013年11月在宁夏西吉马铃薯淀粉企业建成一条马铃薯淀粉加工分离汁水提取蛋白生产线之后,继续攻克西北地区秋冬季环境温度低不利于污水生化处理、提取回收马铃薯蛋白高粘度烘干脱水困难和易变色等难题,于2014年10月在甘肃临洮薯界淀粉公司建成了一套完整的“马铃薯淀粉工艺水提取蛋白高值化利用与废水处理达标排放系统”,该系统处理淀粉工艺水能力达到30-35吨/小时。

该系统在马铃薯蛋白液消泡、节能控制系统、连续离心分离、自动控制系统、快速干燥、排水达标等六大装备技术方面实现新的突破。其中2014年完成的“马铃薯蛋白快速干燥和防变色新技术”避免了常规马铃薯蛋白干燥过程中易发黑、变质,只能当做饲料蛋白的问题。使用该技术干燥的蛋白粉为淡黄色食品级,含水率12%左右。比常规马铃薯蛋白脱水和普通热烘干节能50%以上;“太阳能集热保温固定化微生物高效生化处理系统”净化提取蛋白后废水。在室外温度低于0℃的情况下,温室内水温保持在18℃以上,可以确保在北方马铃薯加工季节气候寒冷条件下微生物高效生化处理能力,排放水COD可以达到200mg/L以下。

该项目特点是将马铃薯淀粉工艺水中的蛋白和残余淀粉、膳食纤维分步提取回收进行高值化利用的同时,其工艺水有机物浓度降低了50%。为后续高效生化处理工序大大减轻了难度,蛋白质和淀粉膳食纤维等资源高值化所获得的效益远远大于后续废水处理费用。一个年加工万吨级薯类淀粉企业可回收蛋白300吨左右,蛋白纯度达到80%以上,年新增产值450万元。可节约用水7万吨,免除8-10万吨淀粉废水排放造成的环境污染。文章来源:兰州化学物理研究所

图1 马铃薯淀粉加工工艺水蛋白回收生产线(处理能力30-35m3/h)

图2 马铃薯回收蛋白气流干燥情况(食品级标准)

图3 太阳能集热保温固定化微生物高效生化处理系统运行情况