Detaillierte Erläuterung des Abwasserbehandlungsprozesses für Sojaprodukte: Effiziente Compliance-Lösungen und Fallstudien für kleine Werkstätten

Detaillierte Erläuterung des Abwasserbehandlungsprozesses für Sojaprodukte: Effiziente Compliance-Lösungen und Fallstudien für kleine Werkstätten

Sojaprodukte, als traditionelles Proteinlebensmittel in China, verzeichnen weiterhin eine wachsende Marktnachfrage. Allerdings ist das bei der Verarbeitung anfallende Abwasser zu einer typischen Schadstoffquelle in der Lebensmittelindustrie geworden. Die traditionelle Herstellung von Sojaprodukten erfolgt hauptsächlich in Werkstätten, in kleinem Maßstab und mit großer Verbreitung. Das Abwasser hat ein großes Volumen, eine hohe organische Konzentration und eine komplexe Zusammensetzung. Wenn es ohne wirksame Behandlung direkt eingeleitet wird, führt dies zu schwerer Wasserverschmutzung und Eutrophierung. Basierend auf der technischen Praxis analysiert dieser Artikel im Detail die Eigenschaften von Sojaproduktabwässern, Behandlungsherausforderungen und gängigen biologischen Behandlungsprozessen und bietet praktikable Lösungen für kleine Werkstattbetriebe.

Eigenschaften und Behandlungsherausforderungen von Abwasser aus Sojaprodukten Es handelt sich um hochkonzentriertes organisches Abwasser, wobei COD und BSB5 Zehntausende mg/L erreichen, die SS-Konzentration normalerweise 1000–1500 mg/L beträgt und pH niedrig ist (meistens 4–6). Es weist jedoch eine gute biologische Abbaubarkeit auf (BSB5/COD-Verhältnis 0,55–0,65). Das C:N:P-Verhältnis des Abwassers beträgt etwa 100:4,7:0,2, was für das mikrobielle Wachstum geeignet ist, und es gibt wenige giftige und schädliche Substanzen.

Im tatsächlichen Betrieb erfolgt die Produktion von Sojaprodukten meist i ittierend mit konzentrierten Entwässerungszeiten, was zu großen Schwankungen in der Wassermenge und -qualität führt. Unter anaeroben Bedingungen bilden sich leicht Schaumschichten und hochkonzentriertes Abwasser neigt zur Versauerung, was sich negativ auf die nachfolgende Behandlung auswirkt. Wenn das Belebtschlammverfahren in der aeroben Phase eingesetzt wird, besteht die Gefahr einer Schlammaufblähung. Darüber hinaus kann der hohe Stickstoff- und Phosphorgehalt bei unbehandelter Einleitung leicht zur Eutrophierung führen.

Angesichts dieser Eigenschaften ist es schwierig, die Standards einer physikalischen oder chemischen Behandlung allein zu erfüllen, weshalb biologische Methoden zur gängigen Wahl geworden sind. Unter anderem hat die anaerobe biologische Behandlung die Vorteile eines geringen Restschlamms, eines geringen Platzbedarfs, eines geringen Energieverbrauchs und rückgewinnbaren Biogases. Bei alleiniger Verwendung ist es jedoch schwierig, die Entladungsstandards einzuhalten. Daher ist die Kombination von anaeroben und aeroben Prozessen zum Branchenkonsens geworden, der wirtschaftliche Vorteile erzielen und gleichzeitig ein stabiles, konformes Abwasser gewährleisten kann.

Analyse gängiger Behandlungsprozesse für Abwasser aus Sojaprodukten

Inländische Forschung zur Abwasserbehandlung von Sojaprodukten begann in den 1970er Jahren. Gegenwärtig wurden mehrere ausgereifte anaerob-aerobe kombinierte Prozesse entwickelt. Im Folgenden werden sie anhand typischer technischer Fälle erläutert.

UASB-SBR-Sand Filtration – biologischer Aktivkohlefiltrationsprozess

Dieses Verfahren eignet sich für Situationen mit großen Schwankungen in der Wasserqualität und -menge, hohem SS-Wert, leichter Ansäuerung und Schlammbildung. Der Schwerpunkt liegt auf der getrennten Behandlung von hoch- und niedrigkonzentriertem Abwasser. Ein Bohnenproduktunternehmen in Peking produziert verschiedene Sojaprodukte und Sojamilch mit einem Aufbereitungsmaßstab von 900 m³/Tag. Hochkonzentriertes Abwasser hat COD 12000 mg/L, BSB5 6000 mg/L, SS 1500 mg/L; Abwasser mit geringer Konzentration hat COD 2500 mg/L, BSB5 1200 mg/L, SS 1000 mg/L. Nach der anaeroben UASB-Behandlung gelangt es in die aerobe SBR-Einheit, gefolgt von einer Sandfiltration und einer biologischen Aktivkohlefiltration zur weiteren Behandlung. Das endgültige Abwasser erfüllt COD ≤60 mg/L, BSB5≤20 mg/L, SS≤50 mg/L, pH 6~8,5 und erreicht damit den sekundären Standard für die Einleitung in Oberflächengewässer. Der Prozess läuft stabil und die fortschrittliche Aufbereitungseinheit gewährleistet effektiv die Abwasserqualität.

Für hochkonzentrierte Abwasservorbehandlungsanforderungen kann der Ansäuerungshydrolysetank komplexe makromolekulare organische Stoffe in leicht abbaubare kleine Moleküle hydrolysieren und gleichzeitig SS reduzieren und pH erhöhen, um die Auswirkungen auf die anaerobe Verdauung zu reduzieren. Eine Bohnenproduktfabrik in Hangzhou mit einer Tagesproduktion von 10 t hat hochkonzentriertes Abwasser (COD 24000 mg/L, BSB5 10800 mg/L, SS 12000 mg/L) und niedrigkonzentriertes Abwasser (COD 400 mg/L, BSB5 180 mg/L). Der hochkonzentrierte Anteil wird durch Ansäuerung, Hydrolyse und anaerobe Vergärung behandelt und das Abwasser wird mit niedrigkonzentriertem Abwasser gemischt, bevor es an das kommunale Rohrnetz angeschlossen wird. Die Betriebsdaten der letzten zwei Jahre zeigen einen stabilen Behandlungseffekt, einen normalen Gerätebetrieb und niedrige Investitions- und Betriebskosten.

UASB-A /O Prozess

Dieses Verfahren eignet sich besonders für Abwasser mit hohem SS, niedrigem pH und hoher Temperatur. Ein Bohnenproduktunternehmen in Henan mit einer Tagesproduktion von 10 t hat einen umfassenden Zufluss von COD 8850 mg/L, BSB5 4880 mg/L, NH3-N 600 mg/L. Die Vorbehandlung erfolgt mittels Luftflotation zur Schaumentfernung und einem Regulierungstank. Der biochemische Abschnitt nutzt den UASB + A/O-Prozess mit interner Zirkulation und teilweisem Rückfluss des Abwassers, um die Schlagfestigkeit zu erhöhen. Das Abwasser erfüllt COD ≤150 mg/L, BSB5≤30 mg/L, NH3-N≤25 mg/L und entspricht der Sekundärnorm GB 8978-1996. Das Verfahren weist geringe Investitions- und Betriebskosten auf und hat einen hohen Werbewert für die Branche.

Anaerobic Baffled Reactor (ABR)-Modified Sequencing Batch Reactor (MSBR)-Prozess

Das kombinierte ABR-MSBR-Verfahren eignet sich für Abwasser, dessen Schadstoffe hauptsächlich aus Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten sowie einer geringen Menge Speiseöl und Zusatzstoffen bestehen. Eine biologische Lebensmittelfabrik in Hunan mit einem Aufbereitungsmaßstab von 220 m³/Tag hat einen umfassenden Zulauf von COD 1500–3000 mg/L, BSB5 850–2000 mg/L. Als verbesserter SBR erreicht MSBR einen kontinuierlichen Zu- und Abfluss bei Betrieb mit konstantem Wasserstand und vermeidet so die Nachteile des herkömmlichen SBR wie großen Druckverlust und geringe Volumenausnutzung. Das Abwasser erfüllt COD ≤100 mg/L, BSB5≤20 mg/L, SS≤70 mg/L, NH3-N≤15 mg/L, TP≤0,5 mg/L und erreicht damit den Primärstandard GB 8978-1996. Der Betrieb ist stabil und die Kosten sind kontrollierbar.

Prozessvergleich und Auswahlvorschläge für kleine Werkstätten

Um den Vergleich für kleine Werkstattunternehmen zu erleichtern, fasst die folgende Tabelle die Kernparameter von vier Mainstream-Prozessen zusammen (basierend auf tatsächlichen technischen Daten):

Prozessname	Anwendbarer Maßstab/Wasservolumen	Kernvorteile
UASB-SBR-Sand Filtration-Biologische Aktivkohlefiltration	Mittelklein, 900 m³/d	COD ≤60, BSB5≤20, SS≤50
Versäuerungshydrolyse – anaerobe Vergärung	Mittel-klein, 330 m³/d	Deutliche SS-Reduzierung, pH-Anpassung, starke Schlagfestigkeit
UASB-A /O	Mittel-klein, 300 m³/d NH3-N≤25	Effiziente Stickstoffentfernung, Rückfluss erhöht die Stabilität
ABR-MSBR	Klein, 220 m³/d	ABR + MSBR	Kontinuierlicher Betrieb, Phosphor- und Stickstoffentfernung, wirtschaftlicher Platzbedarf

Die Produktion in kleinen Werkstätten zeichnet sich durch eine konzentrierte Entwässerung und große Schwankungen der Wasserqualität aus. Es wird empfohlen, der Installation eines Regulierungstanks Vorrang einzuräumen, um Wassermenge und -qualität auszugleichen. Vor der anaeroben Einheit sollte eine Luftflotation oder Sedimentationsvorbehandlung durchgeführt werden, um die meisten SS zu entfernen und gleichzeitig pH und Alkalität anzupassen. Der kombinierte anaerobe und aerobe Prozess kann ein Gleichgewicht zwischen geringem Restschlamm, Biogasrückgewinnung und konformer Ausleitung bei niedrigen Betriebskosten erreichen, wodurch er für i ittierende Produktionsmodi geeignet ist.

FAQWas sind die Hauptquellen für Abwasser aus Sojaprodukten?

Dazu gehören hauptsächlich Bohnenwaschwasser, Bohneneinweichwasser, Fruchtfleisch- und Rückstandstrennwasser, Pressfiltrationswasser, Geräte- und Behälterwaschwasser sowie Bodenspülwasser. Der Abwasseranfall beträgt im Allgemeinen mehr als das Fünffache des Gewichts von Sojabohnen.

Q2.Was sind die typischen COD- und BSB5-Konzentrationen im Abwasser von Sojaprodukten?

Hochkonzentriertes Abwasser COD kann 12000–30000 mg/L, BSB5 6000–10800 mg/L, SS 1000–1500 mg/L erreichen. Es handelt sich um ein typisches hochkonzentriertes organisches Abwasser.

Q3.Was ist die häufigste Schwierigkeit bei der Behandlung von Abwasser aus Sojaprodukten in kleinen Werkstätten?

Eine konzentrierte Entwässerungszeit führt zu ungleichmäßiger Wassermenge und -qualität, leichter Versauerung und Schaumbildung unter anaeroben Bedingungen, Schlammansammlung unter aeroben Bedingungen und einem hohen N- und P-Gehalt, der leicht zur Eutrophierung führt.

Warum eignet sich die biologische Behandlung für Abwasser aus Sojaprodukten?

Schadstoffe sind größtenteils abbaubare organische Stoffe mit einer biologischen Abbaubarkeit von 0,55 bis 0,65. Das C:N:P-Verhältnis ist für das mikrobielle Wachstum geeignet und es gibt wenige giftige und schädliche Substanzen.

Q5.Kann eine anaerobe Behandlung allein zu einer konformen Entladung führen?

Die alleinige anaerobe Behandlung erzeugt wenig Restschlamm und einen geringen Energieverbrauch, aber das Abwasser ist schwierig, die Einleitungsstandards einzuhalten. Normalerweise muss es mit einer aeroben Behandlung kombiniert werden, um eine stabile Compliance zu erreichen.

Q6.Welche Rolle spielt das UASB-Verfahren bei der Abwasserbehandlung von Sojaprodukten?

UASB kann die meisten organischen Stoffe effizient entfernen, Belastungsstößen widerstehen und durch einen Dreiphasenabscheider eine Gas-Flüssigkeit-Schlamm-Trennung erreichen. Es eignet sich zur Vorbehandlung von hochkonzentriertem Abwasser.

Q7.Warum eignet sich das ABR-MSBR-Verfahren für kleine Werkstätten?

ABR weist eine hohe Schlagfestigkeit auf. MSBR erreicht einen kontinuierlichen Zu- und Abfluss bei Betrieb mit konstantem Wasserstand. Der Behandlungseffekt ist stabil, die Investitions- und Betriebskosten sind niedrig und es eignet sich besonders für kleine und mittlere Unternehmen mit i ittierender Produktion.

Q8.Wie können kleine Werkstätten die Kosten für die Abwasserbehandlung von Sojaprodukten senken?

Durch die getrennte Behandlung verschiedener Qualitäten, die Einrichtung von Regeltanks und Vorbehandlungseinheiten, die Priorisierung anaerober und aerober kombinierter Prozesse sowie die Berücksichtigung der Biogasrückgewinnung und -nutzung können Energieverbrauch und Betriebskosten erheblich gesenkt werden.

Zusammenfassung

Bei der Abwasserbehandlung in kleinen Werkstätten mit Sojaprodukten müssen Eigenschaften wie große Schwankungen des Wasservolumens, hohe SS und leichte Versauerung berücksichtigt werden, indem biologische Behandlungsverfahren ausgewählt werden, die anaerobe und aerobe Methoden kombinieren. Ausgereifte Lösungen wie UASB-SBR, Ansäuerung, Hydrolyse und anaerobe Verdauung, UASB-A/O und ABR-MSBR wurden in mehreren Projekten auf Stabilität und Wirtschaftlichkeit überprüft. Durch sinnvolle Prozesskombinationen können Unternehmen die Umweltverschmutzung wirksam kontrollieren, eine Ressourcenrückgewinnung und eine konforme Entsorgung erreichen und eine nachhaltige Industrieentwicklung fördern. Um einen langfristig stabilen Betrieb zu gewährleisten, wird empfohlen, die optimale Lösung auf der Grundlage des eigenen Wasservolumens, der Qualität und des Ableitungsziels in Kombination mit einer professionellen Beurteilung zu ermitteln.

Wasserqualitätssensor Datenblatt

NBL-RDO-206 Online Fluoreszenzsensor für gelösten Sauerstoff.pdf

NBL-COD-208 Online COD Wasserqualitätssensor.pdf

NBL-CL-206 Wasserqualitätssensor Online-Restchlorsensor.pdf

NBL-DDM-206 Online-Wasserqualitäts-Leitfähigkeitssensor.pdf

(cod cod)