Экология/4.Промышленная экология и медицина труда

Салюк А.І., Вакула Ю.В.

Національний університет харчових технологій

ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ ТА ШЛЯХИ ЇХ ВИРІШЕННЯ У МОЛОКОПЕРЕРОБНОМУ ВИРОБНИЦТВІ

Молоко, як виключно цінний харчовий продукт, має величезне значення в живленні людини, оскільки містить весь спектр поживних речовин, у тому числі і незамінних, необхідних для життя.

Основними джерелами забруднення молокопереробних підприємств є: стічні води, технологічні викиди, автотранспорт.

Стічні води молокопереробних підприємств утворюються під час миття тари, технологічного обладнання, приміщень та забруднюються залишками молока, продуктами його переробки, миючими засобами, тощо. Кількість стічних вод залежить від профілю підприємства, що переробляє молоко.
Концентрація забруднювачів стічних вод різних підприємств молочної промисловості значно коливається: хімічне споживання кисню (ХСК) - 600-8500 мг О²/дм³, БСК – 300 - 4800 мг О²/дм³, загального азоту - 20-168 мг/л. Така різниця зумовлена не лише різноманітним асортиментом продукції, що виробляється, а й коливаннями витрат та забруднення стоків протягом доби, що зумовлює необхідність встановлення усереднювачів великої ємності перед їх очищенням. В противному разі процес порушується внаслідок залпового скиду миючих засобів, жировмісних стоків, значного коливання рН стічних вод. Діапазон змін рН 3,6-0,4. Температура стоків у межах від 16 до 33°С.
Дисперсна фаза забруднень представлена жирами, частинками скоагульованого білка, в розчинному стані містяться органічні кислоти, молочний цукор,
Вміст лактози в стоках становить 0,04 - 0,25 %, жиру 0,01-0,15 %, протеїну 0,075 - 0,26 %. В стічні води надходить у середньому 1,5 % молочної сировини, яка переробляється на підприємстві.

На маслосирзаводах (при виробництві сиру) утворюється велика кількість сироватки.

ХСК сироватки і стічних вод становить, відповідно близько 70000 мг/дм³ та 3000 мг/дм³, що призводить до надмірного забруднення стічних вод та необхідності сплати штрафів за скидання викидів.

Молочна сироватка є складовою частиною молока і отримується при виробництві сиру кисломолочного, сиру та казеїну. При виробництві сиру в сироватку переходить до 6 % сухих речовин із 12 ̶ 13 % наявних в молоці, тому вона володіє високою харчовою та біологічною цінністю. Проблема дефіциту сировини може бути вирішена за рахунок використання молочної сироватки, ресурсів якої достатньо, адже на даний час в нашій країні рівень її переробки становить лише 30 %, у тому числі на харчові цілі припадає менше 20 %. Склад і властивості молочної сироватки обумовлені видом основного продукту (сир кисломолочний, сир, казеїн і т.д.) і особливостями технології його отримання, а також апаратурним оформленням процесу. До цінних компонентів, що в ній містяться, належать такі: білок – 0,8 - 0,9 %, лактоза – 4,4 - 4,6 %, жир – 0,8 %. Крім цього, у сироватці знаходяться частинки сирної пилюки.

Методи переробки і використання молочної сироватки:

1.Використання в натуральному вигляді.

Молочна сироватка може широко використовуватися у кондитерській промисловості.

2. Переробка і використання у вигляді концентратів.

Цей напрямок полягає в отриманні концентратів шляхом згущення або сушіння.

3. Виділення і використання найбільш цінних компонентів.

Найбільш цінні компоненти молочної сироватки виділяються із сироватки і використовуються в промислових масштабах.

4.Переробка сироватки біологічним методом.

Серед біологічних методів переробки сироватки найперспективнішим є ферментативний гідроліз дисахариди лактози до моноцукрів глюкози і галактози.

Виробництво твердих сирів характеризується трудомісткістю та енергоємністю виробничого процесу, низьким виходом сиру і тривалим терміном визрівання.

Низький технічний і технологічний рівень підприємств, високий рівень застосування ручної праці призводить до значних втрат сухих речовин при виробництві сиру; додаткового механічного та бактеріального забруднення; величезних енергетичних витрат; погіршення екології.

Стічні води маслосирзаводів поділяються на дві категорії:

-висококонцентровані – утворюються в цеху виробництва сирів та масла;

- низько концентровані – утворюються під час миття тари, технологічного обладнання та приміщень від забруднень залишками молока, продуктами його переробки, мийними засобами, тощо.

Ефективними є такі способи очищення висококонцентрованих стічних вод:

• Для первинного очищення стічних вод використовувати жировловлювач – спеціальне обладнання, основною функцією якого є фільтрація і очищення стічних вод від жиру.

•Ефективність попереднього методу є невисокою. Значна частка жиру та інших органічних речовин залишається у стоках. Вони і надалі є висококонцентрованими, тому наступним етапом їх очищення є анаеробне бродіння в метантенку.

• ХСК вод після очищення в метантенку стає набагато нижчим, проте води все ж залишаються забрудненими, їх ХСК складає до 2000 мг О²/ дм³. Тому для їх повного доочищення доцільним є використання аеробного біологічного очищення.

Джерелом забруднення атмосфери на сироробних заводах є цех виготовлення парафіну. Його концентрація в повітрі становить до 5 мг/м³. Значна кількість молочного пилу потрапляє в атмосферу із сушарок при виготовленні сухого молока.

Для очищення газопилових викидів використовують фільтри: циклони, рукавні фільтри, мокрі фільтри.

Ступінь очищення повітря в циклонах залежить від швидкості потоку, який не завжди рівномірний. Тому зазвичай використовують ще й рукавні фільтри для кращого очищення.

Ефективність роботи фільтрів визначають по втратам продукту, наприклад, при фільтруванні через циклон сухої сироватки втрати виробництва становить 1,5 %, тобто стільки продукту в вигляді пилу потрапляє в атмосферу. Якщо поряд (після) циклону застосовують рукавний фільтр втрати (і забрудненість атмосфери) зменшується до 0,8 %. В повітрі, що виходить з сушарок (перед очисними спорудами — фільтрами), кількість пилу досягає 3000-5000 мг/м³.

Отже, основними джерелами забруднення довкілля підприємствами молокопереробної промисловості є стічні води та газопилові викиди, що створюють небезпечну екологічну ситуацію внаслідок викидів та скидів шкідливих речовин у довкілля.

Література:

1. Запольський А.К. Екологізація харчових виробництв / А. Запольський,

А.Українець. – К.: Вища школа, 2005. – 423 с.

2. Куніжев С.М., Шуваєв В. А. Нові технології у виробництві молочних продуктів. – М.: Делі принт, 2004. -203 с.

3. Крусь Г.М. Технологія молока і молочних продуктів / Г.М. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокітіна, С.В. Карпичев; Під ред. А.М. Шалигін. - М.: Колос, 2007. - 455 с.