Экология/4.Промышленная экология и медицина труда

Демченко О.О., Семенова О.А.

Національний університет харчових технологій, Україна

Дослідження режиму очищення стічних вод хлібопекарської промисловості

За відсутності очисних споруд стоки харчових виробництв щоденно скидаються на поля фільтрації, тобто в величезні штучні резервуари, які займають цінні посівні площі. Гниття стоків отруює навколишнє середовище, включно почву, повітря і водоймища, в які потрапляє ця отруйна рідина. Існує думка, що в хлібопекарській промисловості цієї проблеми немає, тому що стічні води хлібозаводів мають невелику забрудненість. Це дозволяє скидати їх в міську каналізацію. Проте далеко не всюди, де розташовані хлібозаводи, є каналізація, а якщо вона і є, то це не завжди вирішує проблеми: очисні споруди в цих місцях або відсутні, або працюють не ефективно. З другого боку розвиток хлібопекарської промисловості взагалі веде до того, що підприємства різної потужності розташовуються в таких місцях, де немає і ніколи не буде каналізації і загальних очисних споруд. Це викликає необхідність відпрацювання режимів очистки і розробки технології очищення стічних вод хлібопекарського виробництва. В той же час стічні води хлібопекарного виробництва за своїм складом близькі до стічних вод різноманітних підприємств, які здійснюють переробку зерна. Тому дані розробки будуть корисними і для створення технології очистки стічних вод підприємств[1].

Хлібопекарна промисловість – це узагальнене поняття. Воно включає різні підприємства, що випускають вироби з муки. Ці підприємства можуть існувати окремо, але частіше вони об’єднуються в комбінати, які випускають одночасно різні продукти. Не важко припустити, що стічні води цих підприємств містять залишки крохмалю, продуктів його гідролізу декстринів, мальтози, глюкози. Там є пектинові речовини, білки тваринного та рослинного походження, деяка кількість жирів. Всі ці речовини легко підлягають розкладу під впливом мікроорганізмів, які використовуються в технології очистки стічних вод. Порівняльно невисока концентрація забруднень, яка становить в межах 200-500 O₂/дм³ за ХСК, дозволяє використовувати для очистки цих вод технологію, засновану на аеробній ферментації.

Розробка режимів очистки є достатньо відповідальним завданням, так як від цього залежать всі показники технології очищення, а саме ефективність роботи очисних споруд, їх об’єми та розміри, глибина очистки та якість очищенної води.

Для вирішення питань про оптимальні режими ферментації визначають максимально можливе зниження забруднень стічних вод за ХСК, встановлювання кількості активного мулу, яка потрібна для цього і за який час це відбувається при тій чи іншій концентрації активного мулу, тобто швидкість ферментації. Відомо, що процес ферментації на виробництві в більшості випадків здійснюється безперервним способомого , що стосується і технології очистки стічних вод. Найбільш важливим параметром цього процесу є швидкість протоку середовища (або умовно – час аерації). Від правильного вибору цього показника залежать всі інші параметри ферментації, тобто глибина очистки стічних вод, якість очищеної води тощо. Але уявлення про швидкість протоку треба спочатку приблизно встановити в періодичному процесі, досліджуючи час аерації, потрібний для максимального розкладу забруднень за ХСК. Одночасно це дає уяву про необхідну концентрацію активного мулу, кількість повітря для аерації тощо[2].

Нами були проведені дослідження періодичного процесу аеробної ферментації стоків хлібокомбінату в лабораторних умовах в культиваторах, які вміщують 1 л стічної води.

Початкова концентрація забруднень стічної води була невисокою – 300 О₂/дм³ за ХСК, тому важливо було не застосовувати високу концентрацію активного мулу в періодичному процесі, але ці дані також дуже важливі для створення ефективної технології очистки стічних вод.

Одержані дані свідчать, що при концентрації мулу 12 г/дм³ ферментація стічної води триває три доби, поки значення ХСК знижується до 18 О₂/дм³, тобто до рівня, що задовільняється вимогам якості очищенної води. При концентрації мулу 8 г/дм³ досягнення такого рівня відбувається лише через чотири доби, а при концентрації 5 г/дм³ для цього потрібно п’ять діб.

Отже збільшення концентрації активного мулу веде до прискорення процесу ферментації, проте кількість мулу протягом ферментації в першому випадку зменшується до 9,6 г/дм³. Очевидно тут має місце відмирання клітин. Здавалось би, що це говорить про недоцільність застосування великої кількості активного мулу, але в деякій мірі це спостерігалось в інших випадках, де концентрація активного мулу була невисокою. Це пояснюється умовами життєдіяльності мікроорганізмів, незалежно від початкової концентрації мулу. В періодичному процесі по мірі споживання речовин погіршуються умови життєдіяльності клітин, внаслідок накопичення продуктів обміну речовин, що призводило до загибелі клітин. В безперервному процесі цього немає, тому що продукти метаболізму постійно виводяться з апарату, і мікробні клітини мають оптимальні умови розвитку[2,3].

Наприкінці ферментації, навантаження на мул знижується відповідно до 12; 5,4; 2 мг/г. Це природньо і обумовлено зниженням ХСК за цей період. Але ці дані свідчать і про інше, якщо проаналізувати відносні зміни величин навантаження. Так, в першому випадку навантаження на мул за вказаний період зменшилося в 14 разів, в другому – в 7 разів, в третьому – в 5,5 разів. Отже темпи зниження навантаження на мул значно вище в випадку великої концентрації активного мулу. Саме це і свідчить про доцільність застосування великої кількості активного мулу, в той же час це негативно впливає на роботу вторинного відстійника.

Література

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

2. Левандовський Л.В., Бублієнко Н.О., Семенова О.І. Природоохоронні технології та обладнання. К.: НУХТ, 2013.- 243с.

3. Колыгин В.Г. Промышленная экология: Курс лекций. – М.: МНЭПУ, 2000. – 238 с.