大豆生産における下水処理のソリューション
大豆タンパク質の世界市場規模は、2025年に約150億米ドルに達すると予想され、2030年までに250億米ドルに増加し、この期間の年平均成長率（CAGR）は7.5%になると予測されています。
世界の大豆タンパク質市場は、健康的な消費、植物由来の代替品、政策支援という 3 つの要因によって急速に拡大しています。{0}植物タンパク質の 50% 以上を占める主要なカテゴリーであるこの分野の成長は、菜食主義の人気の高まりと動物性タンパク質代替品の需要の高まり、さらに食品業界における高機能タンパク質（乳化特性やゲル化特性など）の継続的な応用による恩恵を受けています。{3}}
I. 大豆たん白排水処理の顧客概要
大豆たん白の製造工程では、主に「アルカリ抽出・酸沈殿」工程の遠心分離段階から高濃度の有機性廃水が大量に発生し、これをホエイ廃水といいます。この種の廃水には、高濃度のタンパク質、オリゴ糖、COD（化学的酸素要求量）、SS（浮遊物質）が含まれています。処理せずに直接排出すると、水域の富栄養化や悪臭を引き起こしやすく、環境を深刻に汚染します。
食品加工業界に対する環境保護規制が各国で厳格化するにつれ、生産企業はコンプライアンスの大きなプレッシャーに直面することになる。したがって、業界では安定的かつ効率的な廃水処理システムの構築が急務となっています。
Jinan Guangbo Environmental Protection は、大豆生産廃水における高デンプン、高タンパク質、高懸濁物質、および腐敗しやすく臭いが発生しやすいという問題に対処するために、「効率的な固体{0}}液体分離 + 抗酸性化嫌気性処理 + 好気性生分解 + 高度な精製」という特別なプロセスをカスタマイズしました。自社開発した目詰まり防止三相分離装置とインテリジェントな制御システムを利用したこのプロセスでは、高分子有機物質を効率的に分解し、大豆残留物などの不純物を保持し、発生源での装置の閉塞やシステムの酸性化リスクを回避できます。-このプロセスは衝撃荷重に対する強い耐性も備えており、断続的な大豆加工の水と体積の変動に適しており、バイオガス回収とタンパク質残渣資源利用スキームを統合しています。安定した排水コンプライアンスを確保することを前提として、運営とメンテナンスのコストを大幅に削減し、「効率的で安定した処理、強力な適応性、資源のリサイクルと付加価値」という中核的な競争力を形成します。-}
大豆たんぱく質の製造を示す写真
II.大豆たん白排水の処理
廃水源
生産プロセスの流れに従って、大豆タンパク質廃水の発生源は体系的に次のカテゴリに分類できます。
1. 大豆水（または浸漬水）: 大豆の軟化過程で生成される廃水で、水溶性非タンパク質窒素、オリゴ糖（綿実糖、ワートワート糖など）、有機酸、ミネラル、一部の色素物質が含まれています。-
2. 抽出・酸沈殿工程の廃水：タンパク質を抽出する「アルカリ抽出・酸沈殿」工程において、タンパク質抽出のためのpH調整とその後のタンパク質分離のための酸沈殿の際に発生する廃水には、残留アルカリ（NaOH）、酸（HCl）、可溶性有機物が含まれています。
3. 固液分離廃水: 大豆タンパク質を遠心分離または加圧濾過で分離した後の母液 (ホエー廃水とも呼ばれる) で、未リサイクルのホエータンパク質、多糖類、脂肪酸、無機塩が豊富に含まれており、COD と BOD の主な原因の 1 つです。
4. 作業場および設備の洗浄水: 生産設備、パイプ、およびコンテナのすすぎに使用される廃水は、残留タンパク質スラリー、油、および洗浄剤と混合され、断続的に排出されますが、汚染物質の濃度は比較的高くなります。
5. グランドフラッシング水：作業場の床を清掃した際に発生する、飛散した原料残渣や豆カスなどの浮遊物質を含む排水。
汚染水の写真と処理水の写真の比較
Ⅲ．大豆たん白排水の処理フロー
汚染物質の濃度が非常に高いため、単一の処理プロセスでは常に基準を満たすことができません。したがって、物理的、化学的、生物学的方法をカバーするマルチレベルの共同処理プロセスが一般的に採用されています。-
以下は、複数の実際のエンジニアリング事例と技術文献をまとめたものに基づいた、大豆タンパク質廃水の典型的な処理プロセスです。
1. 格子による遮断: 廃水はまず格子ウェルに入り、そこで機械的な細かい格子 (メッシュ サイズ 3 ～ 4 mm) が懸濁物質や浮遊不純物の大きな粒子を捕捉し、後続のポンプや機器を保護します。
2. 水の収集と調整: グレーティング後の廃水は収集タンクに流れ込み、そこで水量が均一化され、水質が調整されます。同時に、オンライン pH メーターを介してアルカリ性液体 (NaOH など) を自動的に追加して pH を中性範囲 (6 ～ 9) に調整し、その後の嫌気システムへの影響を軽減します。
3. 中和・凝集：調整排水は中和槽または凝集槽に入り、PAC（ポリ塩化アルミニウム）やPFC（高分子硫酸第二鉄）を添加して予備凝集させ、コロイド状物質の一部を不安定化し凝集させます。
4. 油と浮遊物質を除去するための空気浮選: 溶解空気浮選機 (DAF) を使用して、微細な浮遊物質、植物油、および一部のタンパク質ベースの有機物質がさらに除去され、スラッジが形成され、スラッジ タンクに排出され、透明な液体が次の段階に入ります。-
5. 加水分解と酸性化: 分解が難しい大きな分子の有機物質 (タンパク質や多糖類など) が、分解しやすい小さな分子の有機酸やアミノ酸に分解されます。これにより廃水の生分解性が向上し、その後の嫌気的負荷が軽減されます。--
6. 嫌気性処理（UASB または GBIC）：上向流嫌気性汚泥床（UASB）または GBIC 反応器を使用し、嫌気環境下でメタンバクテリアが有機物をバイオガス（CH₄）に変換し、COD 除去率 85% 以上でエネルギー回収を実現します。
7. 好気性処理 (A/O プロセス): 無酸素-好気性 (A/O) システムに入る:
酸素欠乏部では、還流混合液中の硝酸塩を逆硝化して脱窒します。
好気部では残留有機物を徹底的に分解し、活性汚泥法により硝化を完了させ、COD、BOD、アンモニア性窒素を大幅に削減します。
8. 二次沈殿（二次沈殿槽）：A/O 系からの排水は沈降分離され、清澄な液が排出基準を満たすか深部処理に入り、残った汚泥の一部は前段に戻され、残りは汚泥系に排出されます。
9. ディープトリートメント (ろ過 + 酸化):
マルチメディアフィルター（ケイ砂や活性炭など）は、残留浮遊物質を除去します。-
化学酸化タンクは酸化剤（オゾン、次亜塩素酸ナトリウムなど）を添加して、分解が難しい有機物質を分解し、廃水の品質を確保します。{0}}-
消毒と排出または再利用: 最終排水を再利用する場合は、紫外線または塩素ベースの方法で消毒して病原微生物を殺す必要があります。その後、プラントの洗浄や冷却水の供給に使用できます。{0}
下水処理フローチャートの搭載可能
産業廃水 → 選別・調整 → 凝集・浮選 → 加水分解・酸性化 → 嫌気性生化学処理 → 好気性生化学処理 → 高度処理 → 排出または再利用
IV.大豆たんぱく質廃水処理の具体的な事例
山東南王生物技術有限公司の廃水処理プロジェクト
山東南王生物技術有限公司は、トウモロコシデンプンとサツマイモデンプンを生産する企業です。毎日 800 立方メートルの高濃度廃水を排出しており、高濃度のタンパク質、酸、NH3-N、その他の汚染物質が含まれています。-責任ある企業人として、同社のリーダーは、生産廃水が水域や周辺環境に汚染を引き起こさず、国の下水排出基準を満たしていることを保証する廃水処理ステーションの設計と建設を非常に重視しています。
Nanwang Bioを代表して、済南光波環境保護の環境保護・下水処理部門の技術者である私は、澱粉業界で10件以上の下水処理プロジェクトの設計、設置、試運転に携わった自身の経験と、クライアントから提供された下水処理データを組み合わせ、下水処理プロジェクトにおける「クライアントの要件を完全に満たし、クライアントのためにすべてのペニーを節約する」という原則に従って、メインプロセスを「回転スクリュー+空気」を採用するように調整しました。浮選機+IC+A/O」。
回転スクリューと空気浮遊機能により、水中の懸濁物質を効果的に除去し、その後の生化学システムの条件を作り出すことができます。 IC プロセスは水中の COD の大部分を除去でき、A/O プロセスはアンモニア性窒素を効果的に削減できます。
済南光波環境保護水処理会社は「プロジェクトを構築し、新しい記念碑を建てる」という原則を堅持しています。 UASB 三相分離器、IC 嫌気槽、好気処理環境保護技術を応用し、各種廃水処理プロジェクトの設計、廃水処理技術、再生水のリサイクルと利用、廃水・下水のエンジニアリング請負を通じて、設計処理、設置・試運転、運転試運転、技術サポートを含むワンストップサービスを実現しています。-
認定された廃水処理会社として、私たちは次のことを約束します。 私たちは誠実にプロジェクトを構築し、誠実なプロジェクトを構築します。私たちを信頼し、協力してくださったすべての人に感謝の気持ちを持って接します！あなたに満足していただくことが私たちの永遠の追求でもあります。
