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Verfahren zur Gewinnung von Stärke aus vorwiegend Kartoffeln unter
Abgabe von geringstmöglicher Menge B.O.D.-Substanz.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Stärke aus
vorwiegend Kartoffeln unter Abgabe von geringstmöglicher Menge B.O.D.-Substanz,
bei welchem die Kartoffeln zu einem Brei (Reibsel) zerkleinert werden, der ausgewaschen
wird, um in Pülpe und rohe Stärkemilch getrennt zu werden, welch letztere sodann
in Konzentrations-, Reinigungs- und Trocknungsstufen zu Stärke weiterbearbeitet
wird.
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Die Kartoffelstärkeindustrie zählt man zu den die Umwelt verschmutzenden
Industrien, da ihr Abwasser einen hohen Gehalt an organischem Material hat. Es sei
erwähnt, dass eine Stärkefabrik mit einer Jahresproduktion von etwa 8000 Tonnen
Stärke ebenso viel B.O.D.-(Biological Oxygen Demand)-Substanz pro Saison hinauslässt
wie eine Stadt mit 200 000 bis 300 000 Einwohnern pro Jahr. Eine Lösung dieses Problems
mit üblichen biologischen Reinigungsverfahren lässt sich innerhalb ökonomisch erträglicher
Grenzen nicht verwirklichen. Gegenwärtig werden die Abfallprodukte entweder als
Düngemittel auf den Boden gestreut oder ganz einfach in irgendeinen Rezipienten
hinausgelassen, was mit der Gefahr eines zu kräftigen Düngens, eines Sauerstoffmangels
und eines Fischtodes verbunden ist. Im ersteren Falle riskiert man, dass organisches
Material zum Grundwasser hinabdringt und es verunreinigt. Die oben erwähnten Umstände
bedeuten, dass der Stärkeindustrie insbesondere mit Rücksicht auf die Lokalisierung
äusserst enge Grenzen gesetzt sind. Eine weitere Komplikation ist dabei der grosse
Wasserbedarf einer Industrie dieser Art.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ohne jede Produktverschlechterung
und ohne grössere Stärkeverluste als diejenigen, mit denen man in dem üblichen Stärkeprozess
rechnet, die Menge abgegebener B.O.D.-Substanz herabzusetzen, indem der grössere
Anteil
der Abfallprodukte in anderer Weise nützlich gemacht wird. Diese Aufgabe wird dadurch
gelöst, dass der Fruchtsaftinhalt der rohen Stärkemilch einerseits zur Auswaschstufe
zurückgeführt wird, in welcher er zum Aufsammeln und Auswaschen von neu hinzugesetztem
Reibsel anstelle von Wasser verwendet wird, und andererseits entweder der von der
Auswaschstufe kommenden Pülpe zugesetzt wird, die darauf beispielsweise zu Viehfutter
getrocknet wird, oder einer speziellen Behandlungsstufe zur Gewinnung von z.B. Eiweisserzeugnissen
zugeleitet wird. Um eine möglichst grosse Fruchtwassermenge zur weiteren Veredelung
zu erhalten, wird die Konzentrierungsabteilung in zwei Stufen aufgeteilt, von denen
die erste aus einem Konzentrierapparat gebildet ist, der geringe Stärkeverluste
hat, und die andere Stufe aus einem Konzentrierapparat, der die Stärke in höchstmöglichem
Grade konzentriert und dessen austretende Flüssigkeit in den in die erste Konzentrationsstufe
eintretenden Fruchtsaft zurückgeleitet wird.
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Das erfindungsgemässe Verfahren soll nachstehend anhand der Zeichnung
erläutert werden, welche die Stärkeherstellung in äusserst schematischer Weise veranschaulicht.
In der Zeichnung ist grundsätzlich nur eine Stufe jeder Art gezeigt, um die Darstellung
nicht unnötigerweise zu erschweren, es liegt jedoch auf der Hand, dass gewisse Herstellungsphasen
in mehreren aufeinanderfolgenden Stufen stattfinden. Ferner ist sämtliche Reglerausrüstung
weggelassen.
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Die Kartoffeln, deren Stärke gewonnen werden soll, werden einer Reibe
10 zugeführt, in der sie zu einem Brei (Reibsel) zerkleinert werden und durch eine
Leitung 11 einer Auswaschvorrichtung 12 zugeführt werden. In dieser Vorrichtung
wird das Reibsel einerseits in rohe Stärkemilch, die durch eine Leitung 13 weggeleitet
wird, und andererseits in Pülpe getrennt, welche aus Fasern, Stärkeresten und Fruchtsaftresten
besteht. Das Auswaschen erfolgt normalerweise unter Zusatz grosser Mengen Wasser,
was jedoch bei dem erfindungsgemässen Verfahren nicht der Fall ist, wie aus dem
Nachstehenden hervorgehen wird. Die Pülpe wird durch eine Leitung 14 einer Trocknungsstufe
28 zugeführt, in welcher sie zu Viehfutter getrocknet wird, das durch eine Leitung
29 weggeleitet wird. Die rohe Stärkemilch wird durch die Leitung 13 einer Konzentrationsstufe
zugeführt,
die aus einer Vorkonzentrationsstufe 15 und einer Endkonzentrationsstufe 20 besteht.
Aus der Endkonzentrationsstufe wird die konzentrierte Stärkemilch durch eine Leitung
21 einer Reinigungsstufe 23 zugeleitet, aus welcher die Stärke durch eine Leitung
24 einer Trocknungsstufe 26 zugeführt wird, aus welcher die Stärke durch eine Leitung
27 weggeleitet wird. Aus der Reinigungsstufe führt auch eine Leitung 25 zum Ablassen
von Fruchtwasser, das ein Abwasser ist, das eine gewisse Menge B.O.D.-Substanz enthält.
Diese Menge B.O.D.-Substanz ist davon abhängig, wie weit man das erfindungsgemässe,
unten näher beschriebene Verfahren betreiben will, jedoch beträgt sie ohne Wasserzusatz
etwa 18 bis 20% der üblicherweise abgegebenen Menge B.O.D.-Substanz.
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Dass die Menge B.O.D.-Substanz auf den genannten Prozentsatz herabgesetzt
werden konnte, ist darauf zurückzuführen, dass man der Konzentrationsstufe 15, 20
und genauer genommen der Vorkonzentrationsstufe 15 eine gewisse Menge konzentrierten
Fruchtsaftes entnimmt und diese Menge durch eine Leitung 16, 18 zur Auswaschstufe
zurückführt, in welcher der Fruchtsaft anstelle von Wasser zum Aufschlämmen und
Auswaschen des Reibsels verwendet wird. Durch die Leitung 19 für die vorkonzentrierte
Stärkemilch wird der Endkonzentrationsstufe 20 eine gewisse Menge Fruchtsaft zugeführt,
die vom Austritt der Endkonzentrationsstufe durch eine Leitung 22 zum Eintritt der
Vorkonzentrationsstufe 15 zurückgeleitet wird. Konzentrierter Fruchtsaft wird auch
durch die Leitung 16, 17 zu der Pülpe geführt, bevor diese in die Futtertrocknungsstufe
28 hineinlangt, und wird somit zusammen mit der Pülpe getrocknet. Die Konzentrierung
des Fruchtsaftes stellt ein Problem dar, und zwar auf Grund der Koagulation des
Eiweisses bei niedriger Temperatur (50-600C) und auf Grund seiner dadurch bedingten
Neigung an den Heizflächen festzuhaften. Es ist deshalb vorteilhaft, die Konzentrierung
direkt in der Trockenstufe eines geeigneten Trockners durchzuführen. Es ist auch
möglich, den konzentrierten Fruchtsaft nicht zur Pülpe, sondern zu einer speziellen
Behandlungsstufe zu führen, worin eine oder mehrere bestimmte Substanzen des Fruchtsaftes,
z.B. Eiweissprodukte, gewonnen werden.
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Das beschriebene Verfahren, bei welchem der konzentrierte Fruchtsaft
der Konzentrationsstufe 15, 20 entnommen wird und ein
Teil desselben
in die Auswaschstufe, ein Teil in die Pülpe oder die spezielle Behandlungsstufe
geleitet wird und ein Teil desselben in Kreislauf geführt wird, gestattet erstens
die Bearbeitung des Reibsels ohne Wasserzusatz oder, in gewissen Fällen, mit einem
äusserst geringen Wasserzusatz durchzuführen und zweitens die B.O.D.-Substanz des
Fruchtsaftes ohne grössere maschinelle oder wirtschaftliche Einsätze nützlich zu
machen. Die Weise, in welcher der konzentrierte Fruchtsaft entnommen wird, bedeutet,
dass ein stetig neuer Zusatz von Fruchtsaft erfolgt, wodurch ein Kreislauf desselben
Fruchtsaftes vermieden wird.