Экология/4.Промышленная экология и медицина труда

доц. Семенова О.І.¹, Жилик А.В.¹

¹Національний університет харчових технологій

Очищення стічних вод цукрових виробництв

Цукрове виробництво посідає особливо важливе місце серед галузей агропромислового комплексу, оскільки має стратегічне значення у забезпеченні споживчого ринку та стабільності роботи підприємств харчової промисловості. Разом з тим, цукрова промисловість належить до найбільш матеріаломістких галузей економіки, в яких об’єм сировини і допоміжних матеріалів у декілька разів перевищує вихід готової продукції. Ця галузь негативно впливає на екологічний стан значно забруднюючи повітря, водні ресурси, виснажуючи землі. Саме тому вона відноситься до екологічно небезпечних видів діяльності [1].

Воду в цьому виробництві споживають як екстрагент для вилучення із бурякової стружки, для транспортування буряків в технологічний процес, для охолодження проміжних продуктів виробництва, агрегатів і для конденсації вторинної пари та одержання вакууму при уварюванні утфелів.

У процесі виробництва утворюються стічні води, шо розрізняються за своїми фізичними властивостями. хімічним складом та ступенем забрудненості,

умовно їх можна розділити на три категорії.

Води І категорії характеризуються підвищеною температурою (в середньому близько 40˚С), порівняно невисоким вмістом завислих частинок (124 мг/дм³), відносно низьким сухим залишком (600 мг/ дм³). рН цих вод складає 7,7, ХСК=189 мг 0₂/ дм³, БСК=161 мгО₂/ дм³. Як об'єкт біологічного очищення ця категорія стоків не представляє інтересу, оскільки вони мало забруднені і практично не містять органічних речовин.

До вод II категорії відносяться води, що використовуються для транспортування буряків, після водовідокремлювачів, ті що відходять від бурякомийників, а також з мийниці бурякових хвостиків та від промивання бурякових елеваторів. Води II категорії називають транспортерно-мийною водою. Ця категорія вод містить значну кількість завислих частинок (1971-27820 мг/ дм³), їх ХСК складає 611 - 6394 мг О₂/ дм³, БСК=470 - 4150 мг О₂/дм³.

Транспортерно-мийні води характеризуються високим вмістом мінеральних забруднень у формі частинок, які легко осідають (грунт), а також органічних забруднень в твердому (гичка, бурякові хвостики) та розчиненому стані (вуглеводи, білкові речовини га ін.).

Виробничі стічні води III категорії включають: розведений транспортерно-мийннй осад, кислу жомову воду, воду від промивання бурякорізок, від прання фільтрувальних тканин та мішків, промивання апаратури, виварки випарної установки, з лабораторії, від промивання пульповловлювачів, скид від продувки оборотних систем вод 1 категорії , осад жомопресової води, відстій фільтраційного осаду, стоки ТЕЦ, а також побутові води житлового селища, від санвузлів заводу та проммайданчика[1,2].

Забруднені води ІІІ категорії містять в своєму складі завислі речовини, залишки ґрунту та органічних речовин у твердому і розчиненому станах. Після змішування зі стічними водами станції жомопресування та після миття обладнання вони надходять у відстійник, а потім на поля фільтрації, де природне самоочищення стічної води відбувається за рахунок дії симбіозу природних мікроорганізмів та шляхом фільтрування у шарі ґрунту. Такий спосіб очищення призводить до неефективного використання великих площ під фільтраційні карти, втрати водних ресурсів, викидів в атмосферу шкідливих продуктів мікробіологічних процесів розкладання органічних сполук стічних вод. Незначна кількість цукрових заводів використовують штучне біологічне очищення у ставках-накопичувачах або спеціальних спорудах – біофільтрах[3].

Для ефективного очищення цих стічних вод доцільно використовувати анаеробно-аеробну технологію розкладання домішок стічних вод цукрових заводів. Анаеробний спосіб є найбільш доцільним в технології очищення концентрованих стічних вод, проте, для його проведення, потрібне  витримування температур в інтервалі 36-38 ⁰ С, що пов'язано з додатковою витратою тепла. Його відмінність від аеробного способу полягає насамперед у мінімальному прирості біоосаду і перетворен-ні вуглеводвмісних домішок в біогаз, основним компонентом якого є метан. Метанове бродіння є одним із ефективних засобів попереднього очищення концентрованих стічних вод. Перевагами цього методу є можливість зниження концентрації органічних речовин в нерозведеній стічній воді, низька енергозатратність (енергоспоживання процесів анаеробного очищення становить ~ 10% від енергоспоживання аеробного очищення), високі навантаження (ХСК = 30 ^кг/_м3·доб при 30 ºС, тоді як в аеробних процесах ХСК – 3 ^кг/_м3·доб), одержання метану як енергоносія (на 1 кг ХСК утворюється 0,26-0,34 м³ метану), утворення невеликої кількості надлишкового мулу, невеликі площі для споруд, можливість застосування модулів доочищення[4].

Таким чином, у зв`язку зі значними витратами води у виробництві та їх забрудненням в процесі їх використання цукробурякове виробництво негативно впливає на навколишнє природне середовище. Це проявляється, перш за все, в забрудненні підземних вод в місцях розташування очисних споруд (поля фільтрації, біологічні ставки) та в місцях складування відходів виробництва. Тому раціональне використання води в бурякоцукровому виробництві, зниження витрат свіжої води та зменшення кількості стічних вод є актуальною проблемою для цукрової галузі України, оскільки вирішення цих питань дозволить не тільки знизити витрати у виробництві цукру, але й  поліпшити екологічний стан в Україні.

Література:

1.  Запольський А. К., Українець А. І. Екологізація харчових виробництв: Підручник. – К.: Вища шк., 2005. – 423 с.: іл

2. Запольський А.К. Водопостачання, водовідведення та якість води. - К.: Вища школа, 2005. - 671 с.

3. Василів О.Б. Структура та шляхи раціонального використання води на харчових підприємствах / О.Б. Василів, О.О. Коваленко // Наук. пр. ОНАХТ. – 2009. – Вип. 35, т. 1. – С. 54-58.

4. Белік В. Стан та проблеми цукрової промисловості//№9-10. Техніка АПК. – 2003, с. 34-36.