Основні джерела, характеристика, очистка стічних вод на підприємствах молочної промисловості

4. Основні джерела, характеристика, очистка стічних вод на підприємствах молочної промисловості 

4.1. Стічні води підприємств  молочної промисловості 

На підприємствах  молочної промисловості воду використовують для миття технологічного обладнання, трубопроводів, тари (цистерн, фляг, пляшок і т. д.), миття підлог, панелей виробничих приміщень, охолодження молока і молочних продуктів, для роботи технологічних і паросилових установок, а також для господарсько-побутових потреб. Частина води споживається при відновленні сухого молока і входить до складу продуктів.

      В залежності від умов утворення стічна води поділяються на побутові або  господарсько-фекальні, ливневі та виробничі

      Стічні  води підприємств молочної промисловості  поділяються наступним чином:

• виробничі забруднення - промивні (після промивання масла, сиру,

           казеїну)  та від  миття  (після   миття  бочок,  пляшок,  резервуарів,

           автоцистерн, приміщень);

• умовно чисті - незабруднені виробничі стоки (від холодильного та теплообмінного обладнання, вакуум-випарних апаратів);
• дощові та побутові (санвузли, їдальні та інші допоміжні приміщення).

Витрата і склад стічних вод підприємств  молочної промисловості визначаються системою водопостачання.

Водопостачання  заводів здійснюється з міських  чи власних водопроводів. Вода,  на технологічні потреби, повинна відповідати  воді питної якості. Для  
 
 
 

охолодження вакуум-апаратів і компресорів холодильних  установок, а також для зовнішнього  обмивання автомашин і поливання  території підприємства можна використовувати  технічну воду.

Система водопостачання молочних заводів зазвичай включає прямоточне, оборотне і повторне використання води.

Оборотне  використання води передбачається для  холодильних установок, вакуум-апаратів та інших апаратів, де вода не контактує  з продукцією.

Води  від охолодження продукції в  пастеризаторах, від останнього ополіскування  пляшок, конденсат вторинних парів  від вакуум-апаратів можна застосовувати  для прибирання приміщень, поливу території, обмивання автома-шин та інших цілей (повторне використання води).

Витрата стічних вод, що скидаються підприємством, становить 80-85% від витрати споживаної свіжої води.

Фактичні  питомі витрати споживаної води і  стічних вод на молочних заводах, де відсутній суворий контроль за витрачанням води, недостатня ступінь  повторного і оборотного її користування найчастіше перевищують нормативні величини[12].

Склад стічних вод. Виробничі забруднені стічні води на молочних заводах утворюються в основному в процесі миття обладнання, тари, при збиранні виробничих приміщень. Ці стічні води забруднюються втратами молока і молочних продуктів, відходами виробництва, реагентами, застосовуваними при митті обладнання, і домішками, що змивається, з поверхностей тари, підлог, транспорту.

Для зниження кількості забруднень в стічних водах що скидаються заводом в технологічному процесі повинні бути передбачені заходи щодо зменшення втрат сировини та продукції, збір і утилізація сироватки (шляхом її згущення, сушіння, переробки на молочний цукор або реалізації як кормів), збір і сепарація перших порцій води, утворюваних від ополіскування технологічного обладнання з виробництва високожирної продукції, оборот і регенерація миючих розчинів і т. п.

 Фактичні  концентрації забруднень стічних  вод підприємств молочної промисловості  коливаються в широких межах  і залежать від профілю і  потужності підприємства, технології виробництва, виду устаткування яке застосовується, ступеня повторного і оборотного використання незабруднених стічних вод, втрат сировини, утилізації відходів виробництва та ін

Температура стічних вод підприємств молочної промисловості коливається від 16 до 33 ° С. Висока температура стоку обумовлена використанням гарячої води для миття обладнання та прибирання приміщень.

Середньомісячна температура скидання молочними заводами стічних вод становить взимку 17 - 18 ° С, влітку - 22-25 ° С.

Величина  рН стічних вод в значній мірі визначається технологією виробництва, асортиментом продукції, що випускається. Для виробництв, не пов'язаних з процесами молочнокислого бродіння, рН стоку близький до нейтрального (6,8-7,4 для молочноконсервних комбінатів, маслоробних заводів). На сироварних заводах, міських молочних заводах та інших підприємствах, що виробляють сир і кисломолочні продукти, в каналізаційну мережу скидається певна кількість сироватки, що обумовлює зниження рН стічних вод до 6,2.

Коливання рН стоку часто викликаються також скидом в каналізацію кислотовмісних і лужних реагентів, що застосовуються при митті обладнання. Різке короткочасне підвищення рН загального стоку до 10 - 10,5 може бути пояснено залповим скиданням лужних миючих розчинів, які в основному застосовують на молочних заводах.

Тривале перебування стічних вод в  анаеробних умовах (в каналізаційній мережі, відстійниках) обумовлює закисання рідини в результаті молочно-кислого бродіння і призводить до зниження рН.

Завислі речовини стічних вод молочних заводів представлені частинками твердих продуктів переробки молока (шматочки сиру, сирне зерно тощо) та іншими домішками (грунт), що потрапляють у каналізацію при митті техноло-гічного обладнання, тари, приміщень.

Основна частина суспензій (до 90%) - органічні речовини, як правило,

білкового походження. Концентрація зважених речовин коливається в широких межах залежно від технологічного циклу виробництва. Коливання концентрації суспендованих речовин у стічних водах молочних заводів спостерігається і по годинах, найбільшу кількість суспензії надходить в початковий період миття обладнання.

Значення  ХСК і БСК стічних вод молочних заводів також коливаються в широких межах і в середньому становлять для міських молочних заводів відповідно1400 і 1200 мг / л; для сироробних заводів -3000 і 2400 мг / л.

Встановлено, що між показниками ХСК і БСКповне (рис.4.1.) для стічних вод молочних заводів існує пряма залежність БСК_повне = (0,800,84)ХСК . 

 
 
 
 
 
 
 
 

Вміст жирів у стічних водах підприємств  молочної промисловості визначається в основному асортиментом продукції  та технологією виробництва. Залежно від цих чинників змінюється не тільки концентрація жирів у стічних водах, за і вид цих забруднень. Стічні води цільномолочного виробництва містять жири в тому ж вигляді, що і натуральне молоко, оскільки втрати молока є основним забрудненням цих стоків.

Жири  молока являють собою дрібні кульки, оточені гідратною білковою, які вкрай повільно спливають при відстоюванні стічних вод.

При виробництві  високожирної продукції (вершків, сметани, масла) з молока витягуються великі кульки жиру, відбувається їх злипання і укрупнення, а

 також  руйнування білкової оболонки. Тому жирові домішки, що містяться в стічних водах таких виробництв, істотно відрізняються за видом і концентрацією від подібних забруднень стічних вод інших молочних заводів. Виділення жирових домішок зі стічними водами від виробництва високожирної продукції, наприклад шляхом відстоювання рідини, відбувається значно швидше і ефективніше, ніж із стічних вод інших виробництв.

При санітарному  аналізі стічних вод визначають зміст жирів і жироподібних речовин, які екстрагуються ефіром або хлороформом. Концентрація екст-рагованих речовин у стічних водах заводів і цехів, спеціалізованих на випуску високожирної продукції, становить 200-400 мг / л, у стічних водах інших видів виробництва звичайно не перевищує 100 мг / л.

У стічних  водах молочних заводів азот міститься в основному у вигляді аміно груп білкових сполук. У невеликих кількостях в стік потрапляє також азот амонійних солей з аміачних компресорів.

Концентрації  солей азоту і фосфору є достатньою для нормального протікання процесу біологічної очистки стічних вод підприємств молочної промисловості і розмноження бактерій, які займаються питаннями в окисленні забруднень цих стоків.

При біологічному очищенню стічних вод сироварних заводів процеси нітрифікації йдуть менш інтенсивно, ніж при очищенні стоків інших підприємств молочной промисловості, через менший стосовно БСК вмісту солей азоту.

Наявність хлоридів у стічних водах молочних заводів обумовлено застосуванням у виробництві кухонної солі, попаданням в каналізацію охолоджуючих розсолів, присутністю хлоридів у свіжій воді, молока, миючих розчинах. Концентрація хлоридів у стічних водах молочних заводів досягає 800-1000 мг / л і становить у середньому 150-200 мг / л. Досить високий вміст хлоридів дозволяє застосувати для очищення стічних вод молочних заводів методи електрофлотації і електрокоагуляції[12].

        Раціональне  використання води на підприємствах - одне з ефективних

засобів попередження забруднення водного  середовища, що дозволить уникнути докорінної зміни технологічних процесів, збільшення капітальних витрат і суттєво знизити споживання води. Раціональне водокористування - це додержання всіма робітниками підприємства технологічних режимів; економне використання води на технологічні цілі та прибирання приміщень, миття обладнання; контроль використання води та автоматизація технологічних процесів; застосування систем повторного та оборотного використання води.

Раціональне використання води в молочній  промисловості  досягається в результаті широкого застосування систем оборотного та повторного використання води[13]. 

4.2. Очистка стічних вод 

4.2.1. Очищення стічних вод від жиру

Стічні  води молочних заводів можна очищувати від жиру за допомогою відстоювання, флотації, коагуляції.

При відстоюванні з стічних вод виділяються великі частинки жиру і інші завислі речовини. Флотація дозволяє витягти із стічних вод також тонкодисперсні  завислі речовини, що володіють гідрофобними властивостями, у тому числі жир. При коагуляції стічних вод виділяються як тонкодисперсні завислі речовини, так і емульговані, колоїдні домішки. Необхідність локальної очистки стічних вод і вибір методу очищення обумовлені місцевими умовами.

Відстоювання. Для очищення стічних вод від жирів зазвичай застосовують відстійні жироловки горизонтального і вертикального типу.

Відстійні жироловки встановлюють найчастіше на випусках цехів і заводів, що спеціалізуються на виробництві високожирної продукції (масла, вершків, сметани), з концентрацією жирів у стічних водах 100 мг / л.

Практика показує, що використання жироловок горизонтального типу для очищення стічних вод молочних заводів малоефективно. Концентрація жирів в результаті їх застосування знижується лише на 30-35%. Недоліком відстійних жироловок горизонтального типу є також трудомісткість збору жиромаси і осаду.

Флотація. У стічних водах молочних заводів міститься певна кількість часток як з гідрофобними властивостями (жирів, частинок сиру, плівок молока тощо), які можна витягнути при флотації, так і з гідрофільними властивостями (в основному білків). Частинки молочного жиру, які оточені гідратною білковою оболонкою, виявляють теж гідрофільні властивості і погано видаляються при флотації.

Зважаючи  на наявність у стічних водах  молочних заводів органічних забруднень та миючих розчинів для зниження поверхневого натягу на поверхні поділу фаз рідина - газ не потрібно додавати реагент. Процес флотації цих стічних вод супроводжується рясним піноутворенням.

Коагуляція. Стічні води підприємств молочної промисловості містять значну кількість забруднень, що знаходяться у вигляді колоїдів. Частинки дисперсної фази колоїдних систем, в основному білкові сполуки, мають заряд, оточені гідратною оболонкою і не виділяються при звичайному відстоюванні або флотаційної обробці стоку. Введення коагулянта (електроліту) призводить до нейтралізації заряду колоїдів, порушенню стійкості системи, сорбції їх на пластівцях коагулянту і виділенню цих забруднень з рідини. Скоагульовані домішки стічних вод можна відокремлювати за допомогою подальшого відстоювання або флотації.