Экология / 4. Промышленная экология и медицина труда

к.т.н. Семенова О.І, Ткаченко Т.Л., к.т.н. Бублієнко Н.О., Федірко Я.M.

Національний університет харчових технологій, Україна, м.Київ

Стічні води молокозаводу та біотехнологічні способи їх очищення

Україна відноситься до країн з достатньо обмеженими водними ресурсами. Останнім часом добробут нашої держави поступово зростає, починає відновлюватися промисловість (в т.ч. і харчова), сільськогосподарський комплекс та інші сфери діяльності. Разом з тим ростуть обсяги споживання водних ресурсів та, відповідно, скиду стічних вод. Тому впровадження систем водоочищення на підприємствах стає надзвичайно актуальним.

Попередження забруднення водних об´єктів стічними водами може бути забезпечене організаційними та технічними заходами. Організаційні заходи зводяться до попередження скидання стічних вод у водойми без їхнього очищення. Технічні заходи передбачають очищення стічних вод різними способами, повторне використання стічних вод для технічних потреб та поливу, створення оборотних та замкнених систем водокористування, вдосконалення технологічних процесів на підприємствах у напрямку зменшення надходження забруднень у стоки, перехід на безвідходні технології.

Очищення стічних вод на підприємствах може здійснюватися за однією з таких схем: очищення стічних вод на заводських очисних спорудах до норм допустимих для скиду у відкриті водойми; очищення стічних вод на заводських, а потім доочищення на міських очисних спорудах з подальшим спуском у водойми. Як бачимо, в обох випадках проектування локальних очисних споруд на підприємстві є неминучим.

Перевагою стічних вод підприємств харчової промисловості, в т.ч. молокопереробної галузі, є можливість впровадження майже безвідходного біотехнологічного способу очищення, який передбачає утилізацію забруднюючих речовин стічних вод асоціаціями спеціальних організмів в аеробних або анаеробних умовах.

Асортимент молочної продукції та технології її виготовлення передбачає утворення на кожному підприємстві відходів, які відрізняються за показниками забруднення: хімічне споживання кисню (ХСК) – 1000÷5000 мг О₂/дм³; біохімічне споживання кисню (БСК) - 700÷3700 мг О₂/дм³; вміст загального азоту - 20÷170 мг/дм³; рН – 4,5…10,4.

В залежності від фактичних показників забруднення доцільно застосовувати різноманітні біотехнологічні способи очищення – або тільки аеробну ферментацію стічних вод, або комплексну схему, яка включає попереднє очищення стічної води в анаеробних умовах (процес метанового бродіння) з подальшим доочищенням в аеротенках [1-2].

Метановому бродінню підлягають або весь загальний стік, або лише його найбільш концентрована частина (з показниками забруднення за ХСК більше 2000 мг О₂/дм³), оскільки малозабруднені води сильно розбавляють загальний стік. Воно дозволяє знизити концентрацію забруднень на 60 - 95 % в залежності від субстрату та умов проведення процесу.

В лабораторних умовах було проведено дослідження процесу очищення стічних вод ВАТ «Яготинський маслозавод», який характеризується достатньо різноманітним асортиментним переліком (від продуктів дитячого харчування до вершкового масла та морозива). Отже, експериментально встановлено, що показник забруднення за ХСК стічних вод даного підприємства становив близько 4200 мг О₂/дм³, що дає можливість пропонувати в якості способу очищення саме метанове бродіння.

Метанова обробка стоків здійснювалася при температурі 45 ⁰С, що відповідає початковому значенню термофільного діапазону температур [3]. При періодичному режимі доза щодобового завантаження складала 25 та 50% від загального об’єму культуральної рідини реактору. Час бродіння становив 3 доби.

Результати досліджень по очищенню вибраних стоків в періодичному режимі наведені в табл. 1.

Таблиця 1

Результати очищення та газогенерації при періодичному збродженні стічних вод в залежності від доз завантаження

Вид стічної вод	Доза заванта-ження, %	ХСКкінц., мг О2/дм^3	Кількість біогазу, дм^3/дм^3 стоку	Вміст СН4, %	Глибина збродження, %
Молоко- завод	25	195	2,30	73,3	95,4

Найбільш інтенсивно процеси трансформації забруднень та газогенерації відбуваються в експоненціальній та стаціонарній фазах росту мікроорганізмів активного мулу, що і підтверджується дослідними даними.

Просліджується чітка залежність між процесами очищення та синтезу біогазу, найбільше виділення біогазу спостерігається при максимальному споживанні поживних речовин стоків.

Литература:

1. Куц А.М., Шиян П.Л., Домарецький В.А. Інноваційна анаеробно-аеробна технологія очистки стічних вод та відходів підприємств харчової промисловості // Наукові праці НУХТ, № 33., 2010. – С. 42-44.

2. Саблій Л.А., Кононцев С.В. Біотехнологія очищення стічних вод підприємств молочної промисловості // Вісник УДУВГП, вип. 2 (21), 2003. – С. 142-150.

3. Розробка біотехнології очистки стічних вод і виробництва біогазу на відходах молочних заводів: Автореф. дис... канд. техн. наук: 03.00.20 / Є.А. Лукашевич ; Нац. ун-т харч. технологій. — К., 2003. — 20 с.: рис. — укp.