小麦のでんぷん廃水処理ソリューション
小麦澱粉の世界市場規模は2024年に約749億元（約10億5000万米ドル）と予想され、2030年までに885億元に増加し、この期間の年平均成長率（CAGR）は2.82％になると予測されている。アジアが主な消費地域であり、中国は世界生産において重要な位置を占めており、世界総生産量の58%を占めています。
I. 小麦澱粉排水処理の顧客概要
小麦澱粉の製造工程では、主に沈殿槽の上澄みや遠心分離により生じる黄液などから高濃度の有機性廃水が大量に発生します。廃水には、可溶性デンプン、タンパク質、有機酸、および少量の油が含まれています。 COD (化学的酸素要求量) は通常 5000 ～ 30000 mg/L で、BOD/COD 比は約 0.53 であり、良好な生分解性を示しています。そのまま放流すると水域の酸欠、黒ずみ、悪臭などを引き起こし、生態環境に重大な影響を及ぼします。このため、各国ともこのような産業排水の排出基準は厳格化されており、企業はそれに対応した下水処理施設の建設が義務付けられています。
Jinan Guangbo Environmental Protection は、高 COD、高懸濁物質、水質と水量の大きな変動を伴うコーンスターチ廃水向けにカスタマイズされた全プロセス処理ソリューションを開発しました。{0}核となる利点は顕著です。自社開発され最適化された UASB、IC/GBIC 嫌気性リアクターと空気浮遊選別前処理装置を組み合わせることで、でんぷん残留物の高分解の問題を効率的に解決し、その後のプロセス負荷を大幅に軽減し、優れた COD 除去率性能を備え、水質変動の影響を排除してシステムの安定した稼働を確保できます。- 「前処理 + 嫌気 + 好気 + 深層浄化」複合プロセスを採用し、カーテン型 MBR 膜グループ技術と組み合わせることで、排水は安定しており、基準を満たしており、生産再利用が可能です。同時に、嫌気セクションではエネルギー供給用のバイオガスが回収され、前処理ではタンパク質が回収され、資源リサイクル ループが形成され、企業の処理コストと水使用コストが大幅に削減されます。{11}}さらに、同社はモジュール構造とコア機器の自己研究能力を備えており、さまざまな規模のプロジェクト要件に適し、処理効果と経済性のバランスを考慮した、スキーム設計、エンジニアリング構築から運用指導までの統合サービスを提供できます。-
小麦でんぷんの製造を示す写真
II.小麦デンプン廃水の処理 - 廃水源
小麦デンプン廃水の発生源は、小麦デンプンの製造プロセスと密接に関係しています。小麦デンプンの製造中に、廃水は主に次の重要な段階から発生します。
1. 原料洗浄水
小麦澱粉製造の初期段階では、原料を洗浄して表面の不純物や粉塵を除去する必要があります。この工程では、一定量の有機物や浮遊物質を含む洗浄廃水が大量に発生します。
2.浸水
小麦原料からデンプンを抽出する前に、通常、材料を柔らかくし、その後の粉砕と分離を容易にするために、小麦原料を浸す必要があります。浸漬プロセス中に、原材料から一部の可溶性物質が放出され、水に溶解して浸漬廃水が形成されます。このタイプの廃水の有機含有量は比較的高くなります。
3. 分離プロセスからのタンパク質液体
でんぷんの分離精製では、タンパク質を含む液体が分離されます。この液体はタンパク質液体であり、廃水処理において重要な成分である有機物を多量に含んでいます。
4. 設備洗浄水
生産プロセス中、使用されるさまざまな機器は、機器の清潔さと衛生を確保するために、使用後に毎回洗浄する必要があります。フラッシング工程で発生する廃水には、装置表面に残留するデンプン粒子や有機物が含まれています。
5. でんぷんタンクから水を取り除き、遠心分離機で脱水します。
でんぷんタンクからのきれいな水と遠心分離による脱水は、小麦でんぷん製造の重要なステップです。でんぷんタンクからの透明な水とは、でんぷんが沈殿する間の水の上部を指します。遠心脱水は、遠心力によって水からデンプンを分離するプロセスです。
これらすべての工程で一定量の廃水が発生します。この廃水のpH値は通常4～6、COD含有量は7000～12000、BOD含有量は4000～7000、SS含有量は500～1000です。でんぷん1トン製造するごとに10～20立方メートルの廃水が排出されます。
汚染水の写真と処理水の写真の比較
Ⅲ．小麦澱粉の排水処理の流れ
小麦デンプンの製造中に発生する廃水は高濃度の有機物であり、主に沈殿タンクの上澄みと遠心分離によって生成された黄液から生じます。-その特徴としては、COD (化学的酸素要求量) レベルが 5000 ～ 50000 mg/L、BOD/COD 比が 0.5 以上、良好な生分解性、および生物学的方法が主流の処理プロセスへの適合性が挙げられます。さらに、廃水にはタンパク質、デンプン、懸濁物質（SS）、窒素、リンが含まれており、酸性であるため、体系的な処理が必要です。
1. 前処理段階：水質・水量の調整、浮遊物質の除去
この段階の目標は、水質と水量の均質性と均一性を達成し、pHを調整し、最初に浮遊固体やコロイド状物質の大きな粒子を除去して、その後の生化学システムが安定して動作するための条件を作り出すことです。
格子ろ過: 廃水は最初に格子に入り、小麦の皮や繊維などの大きな粒子を捕捉し、その後のポンプ本体やパイプラインの詰まりを防ぎます。
均衡槽：断続的に排出される排水を集め、撹拌することで水質と水量のバランスをとります。この段階では、後続の嫌気性細菌の阻害を避けるために、pH 調整 (通常はアルカリを加えて 6 ～ 8 に中和) を行うこともできます。
凝集沈降・空気浮遊選別：PAC（ポリ塩化アルミニウム）やPAM（ポリアクリルアミド）などの薬剤を添加して、微細な懸濁物質やコロイドを不安定化・凝固させてフロックを形成し、沈降または空気浮選によって分離します。このステップにより、SS の 60% ～ 90% と一部の COD を除去できます。
2. 嫌気性生物処理：有機物を効率よく分解し、バイオガスを生成
嫌気性微生物を利用して、嫌気条件下で高分子有機物をメタンと二酸化炭素に分解し、COD 負荷を大幅に削減しながら、クリーン エネルギー - バイオガスを生成します。
一般的なリアクターのタイプ:
UASB（上向流嫌気性汚泥床）：汚泥を造粒し、高い処理効率と低エネルギー消費を特徴として最も広く使用されています。
IC/EGSB：高濃度排水に適し、内部循環構造で耐衝撃性に優れています。
3. 好気性生物処理：残留有機物を完全分解し窒素を除去
酸素供給条件下で、活性汚泥やバイオフィルム中の好気性細菌を利用して残留有機物をさらに酸化し、硝化・脱窒プロセスを完了させて窒素を除去します。
一般的なプロセスには次のようなものがあります。
A/O 法（無酸素-好気性）: 脱窒と窒素除去を実現します。
SBR (連続バッチ活性汚泥プロセス): 柔軟な操作、変動する負荷に適応可能。
オキシドディッチ＋二次沈殿槽：シンプルな構造でメンテナンスが容易。
4. 高度な処理と消毒: 廃液のコンプライアンスを確保する
生化学的処理後でも、廃液には少量の懸濁物質、色、または病原性微生物が含まれる可能性があり、さらに精密な処理が必要です。
凝集沈殿: 残留コロイドやリン酸塩を除去するために、PAC (ポリ塩化アルミニウム) およびその他の凝集剤を通常 50 ～ 200 mg/L の量で添加します。
膜分離技術: 限外濾過 (UF) + 逆浸透 (RO): 再生水の再利用に使用され、高い脱塩率が得られます。
活性炭吸着: 約 100～300 mg/g の吸着容量で、色を除去し、分解が難しい有機物質を追跡します。--
下水処理フローチャートの搭載可能
産業排水 → バースクリーンウェル → 平衡化槽 → 凝集・浮選 → 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.小麦澱粉の廃水処理に関する具体的な事例
ケーススタディ：棗庄興農澱粉工場からの小麦澱粉の廃水処理プロジェクト
棗庄興農澱粉工場は主に小麦澱粉を生産しています。黄液などの製造時に発生する廃水は、COD濃度が高く（約10,000mg/L）、水質と水量の変動が大きく、デンプンやタンパク質の懸濁物質が多く、酸性の性質を持っています。元々の処理施設は処理効率が低く、排水指標も不安定であり、「でんぷん工業用水質汚濁物質排出基準」の要件を満たしておらず、排水は資源として活用されていません。治療費は比較的高額です。
済南光博環境保護は、強化された空気浮選前処理 + 効率的な IC 嫌気反応器 + A/O 好気プロセス + 深層浄化を含む、工場の廃水特性に合わせて統合処理ソリューションをカスタマイズしました。前処理段階では、溶解空気浮選により懸濁物質が効率的に除去され、後続のプロセスに対する酸性水質の影響が中和されます。自社開発の IC 嫌気リアクターは、水の分配と三相分離システムを最適化し、強力な耐衝撃性を備え、工場の生産暖房に使用するバイオガスを回収しながら有機汚染物質を効率的に分解します。- A/Oプロセスは窒素と炭素の同時除去を実現し、深層浄化された排水の一部は生産洗浄のために戻され、水資源のリサイクルを実現します。
プロジェクト稼働後、廃水の COD 除去率は 98% 以上、アンモニア態窒素除去率は 95% 以上となりました。排水指標は安定しており、排出基準を満たしていました。生産再利用率は30％に達しました。バイオガスの回収と利用により、工場では年間約 12 万元のエネルギーコストが節約され、水 1 トンあたりの処理コストは 15% 削減されました。 Guangbo Environmental Protection は、機器の設置や試運転、操業後のメンテナンス ガイダンスを含む全プロセス サービスも提供しています。{11}}、工場の生産ピーク期の水質変動に迅速に対応し、廃水処理システムの長期安定稼働を確保し、棗庄興農澱粉工場の環境保護コンプライアンス問題を解決して、環境保護と経済的利益の二重の改善を実現しています。{12}}
