【www.mgm4858.com】废水变“肥水” 打破马铃薯深加工瓶颈

8月25日,市政府副市长李斌带领市科技局主要负责同志赴中科院兰州化物所,就马铃薯淀粉加工废水处理与资源高值化利用进行座谈。

据中科院兰州化物所研究员刘刚介绍,作为我国重要的粮食兼经济作物之一,马铃薯在甘肃、宁夏、内蒙古等西部地区总产量有3200多万吨,种植面积达175万余公顷。然而,马铃薯淀粉加工过程中要排出大量含有蛋白质的高浓度工艺水,这成为制约行业发展的瓶颈问题。

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马铃薯淀粉加工废水处理技术的缺失,成为多年来影响马铃薯淀粉行业发展的瓶颈问题。经过近十年研究,中科院兰州化学物理研究所研究员刘刚及其团队成功攻克这一难题,开发出经…

,定西市副市长苗树群、定西市科技局局长高占彪一行到临洮县辛店镇的甘肃薯界淀粉有限公司调研马铃薯淀粉加工水处理工作。首先查看了马铃薯淀粉工艺水提取蛋白后的废水用做“肥水”灌溉农田玉米试验,。随后实地查看了该公司马铃薯淀粉加工生产线、马铃薯淀粉工艺水连续提取蛋白生产线和太阳能集热保温网箱式固定化微生物高效生化处理系统。在听取在国家马铃薯产业技术体系贮藏加工研究室岗位科学家、中国科学院兰州化学物理研究所刘刚研究员的《马铃薯淀粉工艺水提取蛋白与废水处理达标排放技术》专题汇报后。苗市长对兰州化学物理研究所和薯界公司合作将马铃薯加工废水变“肥水”的科技创新工作给予了充分肯定。结合当前马铃薯淀粉生产企业生产中存在的困难和问题,她提出首先要转变思路,在当前马铃薯加工废水达标技术和成本费用居高不下的情况下,应该在设备较好的企业率先开展马铃薯淀粉工艺水提取蛋白技术推广,同时开展脱蛋白水灌溉农田试验,提高技术的辐射效应。同时企业要建立农田灌溉技术标准,真正实现工艺水零排放。

中科院兰州化物所副所长、研究员、博士生导师师彦平,科技处长、研究员、博士生导师张斌,研究员、博士生导师、马铃薯淀粉加工废水处理与资源高值化利用技术研发人刘刚,研究员柳军玺参加座谈。

废水制约马铃薯深加工业发展新技术打破发展瓶颈

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马铃薯淀粉加工废水处理技术的缺失,成为多年来影响马铃薯淀粉行业发展的瓶颈问题。经过近十年研究,中科院兰州化学物理研究所研究员刘刚及其团队成功攻克这一难题,开发出经济和环保效益均显著的成套技术。

中科院兰州化物所副所长师彦平,甘肃薯界淀粉有限公司董事长康克归陪同调研。

www.mgm4858.com ,刘刚研究员从马铃薯加工背景、马铃薯加工方式与废弃物、马铃薯淀粉分离汁水提取蛋白、淀粉工艺水脱蛋白废水达标排放技术、脱蛋白“有机碳微量肥水”农田灌溉、马铃薯淀粉薯渣资源化利用、马铃薯加工废弃物利用食品安全问题、投资概算等八个方面详细介绍了马铃薯淀粉加工废水处理与资源高值化利用技术,深入分析了马铃薯淀粉加工企业废水未达标排放的原因。

多年来,马铃薯淀粉加工废水处理技术的缺失,成为制约行业发展的难题。经过多年研究,中国科学院兰州化学物理研究所科研人员成功攻克此难题,开发出经济和环保效益显着的成套技术。处理后的废水可作为液体肥料进行农田灌溉,很好地解决了马铃薯深加工的污染难题。

马铃薯淀粉加工过程中要排出大量含有蛋白质的高浓度工艺水,这些工艺水被当作废水直接排放到江河湖泊中,造成相关地区水域富营养化、鱼虾死亡等污染事故。

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李斌副市长表示,为了马铃薯产业的长久发展,我们要加强管理,加大市场整顿,扶大扶强,关停不符合环保要求的小淀粉厂,组织企业赴河北张家口等地参观学习。同时,希望化物所对我市的马铃薯产业继续给予大力支持,也请刘刚研究员常来定西,指导帮助定西的马铃薯加工企业转化高新技术,提高环保水平,增加经济效益。

废水制约产业发展和薯农增收

为了解决这一技术难题,刘刚及其研究团队连续多年技术攻关,成功完成了马铃薯淀粉工艺水提取蛋白高值化利用与废水达标排放技术装备开发。

【www.mgm4858.com】废水变“肥水” 打破马铃薯深加工瓶颈。马铃薯淀粉工艺水连续提取蛋白生产线

随后,李斌副市长一行参观了刘刚研究员的中试实验室。(马爱玲)

据中科院兰州化物所研究员刘刚介绍,作为我国重要的粮食兼经济作物之一,马铃薯在甘肃、宁夏、内蒙古等西部地区总产量有3200多万吨,种植面积达175万余公顷。西部地区加工用马铃薯占西部地区总产量的12%以上,高于全国平均水平的10%。西部地区农民种植马铃薯的经济效益比小麦、水稻等高2至3倍。“农民将贮藏保质较困难的马铃薯卖给淀粉企业可增加收入,因此马铃薯淀粉加工成为带动马铃薯产业发展最重要的一环,直接关系千百万农民的脱贫致富。”

据介绍,这套技术装备在甘肃定西、宁夏固原和河北张家口三个马铃薯淀粉企业得到应用,成效显著。

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然而,马铃薯淀粉加工过程中要排出大量含有蛋白质的高浓度工艺水,这成为制约行业发展的瓶颈问题。

我们从马铃薯淀粉工艺水中分步提取回收小颗粒淀粉、细纤维和食品级蛋白后,脱蛋白水的主要污染物即化学耗氧量COD降低50%左右。

马铃薯淀粉工艺水提取蛋白后的废水灌溉玉米试验

【www.mgm4858.com】废水变“肥水” 打破马铃薯深加工瓶颈。刘刚介绍,我国每年有1000多万吨高浓度马铃薯淀粉加工工艺水被当作废水直接排放,严重污染环境,导致相关地区水域富营养化、鱼虾死亡等污染事故。此前,由于国内缺乏技术有效解决这一问题,环保部门在全国相继关停了1万多家小型马铃薯淀粉加工厂。2015年,90%以上的马铃薯淀粉企业被关停。

按照国家规定的排放标准,还不能直接排放,可以作为消毒杀菌后的液体肥料进行资源化利用。刘刚说。
该团队连续4年在定西临洮进行了大水漫灌试验。试验证明,大田没有出现烧苗和农田污染情况,实现了马铃薯淀粉加工工艺水零排放的目标,同时也实现了节水、节肥、改良土壤和农作物增产的目标。2015年底,刘刚及其团队凭借该技术荣获中国产学研合作创新成果奖。

【www.mgm4858.com】废水变“肥水” 打破马铃薯深加工瓶颈。【www.mgm4858.com】废水变“肥水” 打破马铃薯深加工瓶颈。“过去几年,马铃薯淀粉企业的关闭,几乎都造成周边地区马铃薯种植面积大幅度下降。在马铃薯主产区甘肃省定西市,每年有10%到20%的马铃薯被用来加工淀粉。如果没有淀粉加工厂,马铃薯就会冻坏、腐烂,导致薯农损失严重。”刘刚告诉记者。

【www.mgm4858.com】废水变“肥水” 打破马铃薯深加工瓶颈。通过新技术、新设备的开发和回收蛋白高值化利用等工作,该团队为相关设备加工企业和马铃薯淀粉企业直接新增效益1.47亿元,每天避免2700吨高浓度有机废水直接排放造成污染。

【www.mgm4858.com】废水变“肥水” 打破马铃薯深加工瓶颈。作为国家马铃薯产业技术体系贮藏加工室主任,刘刚每年都要走访100多家马铃薯淀粉加工企业。他说:“马铃薯淀粉加工废水主要污染物化学需氧量COD为25000mg/L左右,而一般污水处理厂所能接受的废水COD不超过1000mg/L,这样的废水若排到污水处理厂,会直接导致处理厂瘫痪,因此绝大多数淀粉企业都是将废水简单沉淀后直接排放。”

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中国农业科学院博士生导师、国家小麦产业技术体系加工研究室主任魏益民接受采访时表示:“高浓度的有机废液排到河沟里,不仅发酵产生的气味非常难闻,还会造成河流污染。”

新技术助力产业环保双赢

在农业部国家马铃薯产业技术体系和中科院西部行动计划的支持下,刘刚及其团队经过连续多年技术攻关,成功完成了“马铃薯淀粉工艺水提取蛋白高值化利用与废水资源化或达标排放技术装备”开发。利用该技术,淀粉工艺水提取蛋白以后可以有两条出路,一是废水变“肥水”资源化利用,二是经特殊生化处理后达标排放。

刘刚告诉记者,他们研发的提取蛋白高值化利用设备价格为每台400万元左右,如果进口国外同类设备价格一般在4000万元以上。“国内目前还没有进口完整设备,主要是价格和效益差异太大。”

魏益民认为,该技术采用物理方法处理马铃薯淀粉加工工艺水,比现有的废水治理工艺更环保有效。研究团队成员、中科院化物所博士周添红介绍:“提取蛋白都是物理过程,没有有害添加剂,工艺水COD降低到10000mg/L左右,经过了高温消毒杀菌,内含丰富有机小分子物质和氮、钾、磷等营养成分。”

按照国家规定的排放标准,这种提取蛋白后的淀粉工艺水还不能直接排放,但可作为液体肥料进行资源化利用。

该团队联合定西市农科院连续4年在定西临洮县进行漫灌试验。定西市农科院研究员李得民介绍,试验证明,玉米大田没有出现烧苗和农田污染情况。“废水不仅做到‘零排放’,还实现了改良土壤的作用,通过跟踪测产,作物增产10%以上,没有发现次生危害。”

通过新技术、新设备开发和应用等工作,该团队为相关设备加工企业和马铃薯淀粉加工企业直接新增效益1.47亿元,每天避免2700吨高浓度有机废水直接排放造成污染。凭借该技术成果,2015年底,刘刚及其团队荣获中国产学研合作创新成果奖。

新技术成果亟待推广应用

对没有灌溉条件的地区,该研究团队还配套研发了太阳能集热保温网箱式固定化微生物高效生化系统。“将马铃薯淀粉工艺水提取蛋白后,再使用这套系统,可使高浓度有机废水实现高效净化,最终达标排放。”刘刚告诉记者,河北张家口富鑫农业开发有限公司使用全套设备后实现了达标排放,去年底,成为全国第一个拿到环境保护许可证的企业。

不过刘刚坦言,企业购买使用整套技术设备,投资和运行费用比较高,“一个年产2万吨的淀粉加工企业,仅生化系统投资就在500万元以上,每天电费等各种运行费用不低于1万元,因此中小型企业采用积极性不高。”

刘刚、魏益民等专家认为,薯类淀粉加工业一端连着千百万农民的经济利益和脱贫致富,另一端连着薯类淀粉行业的健康发展。将处理后的马铃薯淀粉加工工艺水作为肥水灌溉农田,也有利于农业健康发展。因此,希望技术成果能尽快得到应用推广。

事实上,废水变“肥水”的资源化利用在一些发达国家已实施多年。丹麦、德国和英国等国家淀粉生产企业在回收马铃薯蛋白后,往往会与农户直接交易,脱蛋白水由农户用罐车运往农田用于浇灌。

受访专家认为,在马铃薯淀粉加工工艺水处理完全达标排放受制于技术和生产成本的情况下,可由环保、农业、科技等相关部门组织专家联合攻关,开展处理后的马铃薯淀粉工艺水灌溉农田系统试验,制定出适合不同地区、不同土壤的农田灌溉技术标准。

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