Экология / 4. Промышленная экология и медицина труда

К.т.н., доц. Семенова О.І.

ст. Самсоненко М.М.

ст. Леонтьєва Д.А.

Національний університет харчових технологій, Україна

Перспективне використання сироватки, як вторинного матеріального ресурсу молокопереробної галузі

Повна переробка всіх компонентів молока, раціональне використання вторинних матеріальних ресурсів, зниження втрат сировини та ресурсів при виробництві – це основні напрямки підвищення ефективності роботи молокопереробних підприємств в цілому. Окрім цього, вони дозволяють зменшити забруднення навколишнього середовища та вирішити екологічні проблеми, а саме проблеми утилізації вторинних матеріальних ресурсів(знежиреного молока, маслянки та молочної сироватки).

Молочна сироватка – це рідина , що залишається після кількох технологічних процесів переробки молока. У середньому сироватка містить до 48-52% сухих речовин молока, а її енергетична цінність становить 36% цінності молока. Молочна сироватка є молочним продуктом, який має позитивний вплив на травну, нервову, серцево-судинну системи людини і на опір організму захворюванням. Засвоюваність її компонентів практично повна.

На сьогодні розроблено багато способів утилізації молочної сироватки. Вона може використовуватися: у виробництвах різних молочних продуктів, хліба, макаронів, кондитерських виробів, ковбас; для підвищення харчової цінності продуктів з вторинної молочної сировини; у виробництві медичних препаратів, технічних матеріалів та кормових засобів.[1,2]

Проте, незважаючи на значну кількість розробок в даному напрямку, в кращому випадку сироватка може бути утилізована разом зі стічними водами, в гіршому – разом зі загальним стоком може бути скинута в міську каналізаційну мережу.

Сироватка – це дуже небезпечний продукт з екологічної точки зору. Для демонстрації розмірів збитку, що може нанести скидання сироватки у водоймище, можна привести таке порівняння: 1 м³ сироватки забруднює водоймище так, як його може забруднити 100 м³ господарсько-побутових стічних вод.[2]

Певне покращення проблеми очищення стоків молокопереробних підприємств можливе за рахунок застосування способів видалення забруднюючих речовин, що притаманні визначеній категорії стічної води.

На сьогоднішній день розроблено дві технології застосування біохімічного способу очищення стічної води. Одна з них носить тривіальну назву “традиційної” або “аеробної”. Вона включає механічне , фізико-хімічне очищення та аеробне окиснення. Дана технологічна схема використовується на всіх станціях очищення комунальних стоків і дозволяє нейтралізувати стічні води з показником забруднення за ХСК (хімічне споживання кисню) менше 2000 мг О₂/дм³.

Інша технологія – “комплексна анаеробно-аеробна” – запроваджується з метою очищення висококонцентрованих стічних вод (коли показник забруднення за ХСК перевищує 2000 мг О₂/дм³). Комплексна двоступенева схема включає в себе різні принципи - механічні, фізико-хімічні, анаеробне очищення та аеробну ферментацію. Метановому бродінню підлягають або весь загальний стік, або лише його найбільш концентрована частина. [3,4]

Отже, на підприємствах молочної промисловості молочна сироватка може бути утилізована одним з наступних способів:

- разом з іншими забруднюючими речовинами стоків засвоєна мікроорганізмами активного мулу та перетворена на кінцеві продукти анаеробного очищення та аеробної ферментації стічних вод;

- вилучена одразу після утворення для приготування з неї різноманітних напоїв та додавання її до хлібопекарських виробів, різних молочних продуктів, макаронів, кондитерських виробів, ковбас тощо або для подальшого застосування в якості кормових засобів для худоби.

Нами були проведені досліди на розведеній сироватці. Для цього використовували розведену сироватку, ХСК якої складало 2000 мг О₂/дм³, тобто воно відповідало ХСК загального стоку молокозаводу. Було проведено 2 серії дослідів: в одній з них – проводилось метанове бродіння з попередньою обробкою сироватки молочнокислими бактеріями, оскільки кінцевий продукт молочнокислого бродіння - молочна кислота - значно більш задовільний субстрат для метанового бродіння, ніж вуглеводи; в іншій серії дослідів попередня обробка середовища здійснювалась змішаною закваскою молочнокислих і пропіонових бактерій.

За результатами досліджень були зроблені висновки: попередня обробка середовища значно знижує час метанової ферментації; кількість біогазу зростає порівняно із збродженням розведеної сироватки з 4 до 5,8 м³/м³ стічної води; концентрація ЛЖК зменшується - від 8 до 1,8 г/дм³; концентрація біомаси була такою ж, як і у більшості випадків при метановому бродінні середовища такого рівня забруднення за ХСК; кількість вітаміну В₁₂ зростає - від 2 мкг/мл до 6 мкг/мл; показник ХСК при зброджуванні сироватки зменшується з 2000 мг О₂/дм³ до 400 мг О₂/дм³, при обробці молочнокислими бактеріями – до 150 мг О₂/дм³, при попередній обробці закваскою молочнокислих і пропіонових бактерій до 80 мг О₂/дм³.

Література:

1. Евдокимов И.А. Современное состояние и перспективы переработки молочной сыворотки // Молочная промышленость. – 2006. - №2. – с.34-36.

2. Переработка и использование молочной сыворотки: Технологическая тетрадь/ А.Г. Храмцов, В.А. Павлов, П.Г. Нестеренко и др.-М.:Росагропромиздат, 1989. – 271 с.: ил.

3. Никитин Г.А. Метановое брожение в биотехнологии: Учеб. Пособие. - К.:Выща шк., 1990. 207 с.:ил.

4. Мусульманова М.М. Защита гидросферы от загрязнения сточными водами // Молочная промышленость. – 2005. - №1. – с.74-75.