униконсы

ГК "Униконс"

Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.

Перейти на сайт
септоцилы

"Антисептики Септоцил"

Септоцил. Бытовая химия, антисептики.

Перейти на сайт
петритесты

"Петритест"

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

Перейти на сайт
закваски стартовые культуры

"АльтерСтарт"

Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.

Перейти на сайт

Спиртовая отрасль является одной из основных потребителей свежей воды, а также загрязнителем водных объектов. Источники водоснабжения в спиртовой отрасли могут быть поверхностными (реки, озера, пруды) и подземными (артезианские скважины).

Вода используется на всех стадиях спиртового производства, входит в состав продуктов и полупродуктов, является хладоагентом, а также используется на хозяйственно-бытовые нужды.

На спиртовых заводах используются следующие системы водопользования: прямоточная; прямоточная с частичным оборотом отработавших вод; оборотная (с полным оборотом отработавших вод). Нормы водопотребления и водоотведения представлены в табл. 4.16.

При прямоточной системе водопользования заводы потребляют большое количество свежей воды из подземных и поверхностных источников (1400-1500 м3 на 1000 дал спирта). После однократного использования вода без очистки сбрасывается в водоемы, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Оборотная система водопользования значительно сокращает потребление свежей воды – всего 300-320 м3 на 1000 дал спирта, что приводит к сокращению загрязнений, поступающих в водный объект. С внедрением в спиртовой отрасли оборотных систем водопользования значительно сокращается использование свежей воды на производственные нужды.

Сточные воды спиртовых заводов делятся на три категории: I – условно чистые (отработавшие), II–производственно-загрязненные и III – хозяйственно-бытовые.

К условно чистым водам относятся воды от теплообменных аппаратов. Их количество составляет 900–1000 м3 на 1000 дал спирта. Отработавшие воды имеют температурное загрязнение, что позволяет использовать их после охлаждения и стабилизации многократно.

 

Таблица 4.16.

Нормы водопотребления и водоотведения на предприятиях спиртовой промышленности (на 1000 дал спирта или 1 т дрожжей и диоксида углерода)

Tab 4 16

Примечание: * – на 1 тонну.

 

Производственно-загрязненные сточные воды образуются от мойки сырья, мойки и дезинфекции оборудования, мойки и стерилизации трубопроводов. Эти воды загрязнены органическими и минеральными примесями, концентрация загрязнений составляет по взвешенным веществам от 100 до 900 мг/дм-1 и по БПК5 от 500 до 700 мг/дм3.

Сточные воды от душевых, санузлов и т. п. относятся к хозяйственно-бытовым.

Основные показатели сточных вод спиртзаводов приведены в табл. 4.17.

 

Таблица 4.17

Основные показатели сточных вод предприятий спиртовой промышленности

Tab 4 17

 

В последние годы сократился выпуск спирта из картофеля, что вызвало значительное уменьшение потребления свежей воды в от-Основные показатели сточных вод предприятий спиртовой промышленностирасли и привело к снижению количества загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду.

Количество потребляемой свежей воды и количество сточных вод спиртовых заводов зависит от мощности предприятия, технологического режима, вида перерабатываемого сырья, источников водоснабжения, схем водоиспользования, температуры и жесткости воды, используемой в теп-лообменных аппаратах, состояния оборудования, культуры производства, наличия и организации учета и контроля за расходом воды (табл. 4.18).

 

Таблица 4.18

Показатели водопользования в отрасли

Tab 4 18

 

Введение экономических механизмов управления природоохранной деятельностью предприятий направлено на установление лимитов допустимых норм и нормативов на потребление и сброс воды, которые позволят водопользователям иметь научно обоснованные экологические нормы и нормативы с учетом перспективных разработок в области технологии спиртового производства.

В настоящее время в отрасли действуют «Технологические и укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалистое сырье».

Природоохранные нормативы регулируют сброс загрязняющих веществ в водоемы хозяйственно-питьевого назначения. В соответствии с Гигиеническими нормативами ГН 2.1.5.689-98, ГН 2.1.5.690-98 и Правилами приема производственных сточных вод в городскую канализацию осуществляется контроль количества загрязняющих веществ, поступающих в канализацию от спиртовых заводов.

Спиртовые заводы, в основном, находятся в сельской местности, поэтому сброс в городскую канализацию у них отсутствует.

На предприятиях спиртовой отрасли применяют механические и биологические методы очистки. Механическая очистка производится для выделения из сточной жидкости находящихся в ней нерастворенных гру-бодисперсных примесей.

Для задержании грубых примесей применяют различного рода решетки и сита, для выделения взвешенных веществ – отстаивание. Основную массу взвешенных веществ, преимущественно органического характера, выделяют из сточных вод в отстойниках.

Механическая очистка применяется как самостоятельный метод, когда можно достичь концентрации загрязнений, позволяющей по местным условиям использовать осветленную воду для производственных целей или спускать ее в водоем. Механическая очистка позволяет снизить концентрацию по взвешенным веществам на 20–25%.

Многовариантные схемы очистки сточных вод спиртовой промышленности представлены на рис. 4.13.

ГНУ ВНИИПБТ разработана и рекомендована для внедрения в отрасли схема биохимической очистки сточных вод, включающая биокоагулятор (снижение концентрации загрязнений в нем по БПК примерно на 30%), отстойники (снижение концентрации взвешенных веществ до 100–120 мг/дм3), блоки биологической очистки I ступени (снижение концентрации по БПКn до 100 мг/дм3) и II ступени (до 15 мг/дм3).

Основной метод очистки сточных вод III категории – биологическая в аэротенках, доочистка на песчаных фильтрах и обеззараживание хлорированием с последующим сбросом в водные объекты.

Для очистки сбрасываемых сточных вод заводов, перерабатывающих зернокартофельное сырье, достаточно применять механические и биологические способы, для получения оборотной воды необходима физико-химическая доочистка.

 

Рис. 4.13

Рис. 4.13. Многовариантная схема очистки сточных вод предприятий спиртовой промышленности

 

Сточные воды спиртового завода, где перерабатывается крах- малосодержащее сырье, содержат 500–600 мг/дм3 взвешенных веществ; БПКn 500-700 мгО/дм3; минерализация 600-1000 мг/дм3. После полной биологической очистки концентрация взвешенных веществ 5-8 мг/дм3; БПКп 5-7 мгО/дм3.

Для более полного обезвреживания стоков с целью интенсификации их биохимического окисления предложена схема очистки сточных вод, включающая два аэротенка с одинаковой синтетической загрузкой, но с различными удельным расходом воздуха и гидравлической нагрузкой. В первом удельный расход воздуха q=0,02м33, гидравлическая нагрузка k=6,06 м32, во втором q=0,01 м33, k=4,2 м32. При работе второго аэротенка степень очистки от N-NO3 составила 50%, от Р-Р04 – 24,5%, взвешенных веществ 73%. ХПК снизилось на 68%. К концу процесса стабилизации концентрация свободно плавающей биомассы достигла 30 мг/дм3, длительность пусконаладочного периода 11 сут. В последующих исследованиях возраст биомассы поддерживали на уровне 10 сут.

Производство спирта – многостадийный процесс, поэтому на каждой стадии образуется специфический сток, концентрация загрязняющих веществ и объемы сброса различны. Поэтому общие сточные воды характеризуются изменением объема и состава загрязняющих веществ. Результаты исследований показали отсутствие влияния неравномерности подачи загрязняющих веществ на процесс биологической очистки стоков в аэротенке с загрузкой.

В связи с тем что качество биохимически очищенной воды (по основным показателям) не соответствует санитарным нормам, разрешающим сброс в водоем, рекомендована доочистка с применением трехсекционного электролизера.

На рис. 4.14 представлена принципиальная схема очистки сточных вод на спиртовом мелассном заводе, основанная на жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов и состоящая из анаэробной и аэробной стадий.

Анаэробная стадия осуществляется в биореакторах второго поколения. Аппарат представляет собой закрытую емкость, в верхней части которой установлено специальное устройство, выполняющее роль сепаратора биомассы и биогаза. Очищенная вода уходит из биореактора, а отделенные микроорганизмы возвращаются в зону брожения. Восходящее и нисходящее движение хлопьев микроорганизмов приводит к образованию гранул, что позволяет резко снизить вынос биомассы со сточными водами.

Конструкция анаэробных биореакторов позволяет поддерживать в зоне брожения высокую концентрацию биомассы (60-80 г/дм3 вместо 4-5 г/дм3 в классическом метантенке), что позволяет сократить продолжительность очистки с 17-19 до 1,5-2 сут, уменьшить объемы биореакторов, снизить капитальные затраты на их строительство.

После анаэробной очистки сточная вода направляется в биотенк, где проходит аэробная доочистка сточных вод. Конструкция биотенка предусматривает использование иммобилизованных на неподвижном носителе микроорганизмов. Применяемый полиамидный волокнистый носитель является биологически инертным и обладает хорошей адгезионной способностью для микрофлоры биотенка.

 

Рис. 4.14

Рис. 4.14. Принципиальная схема совместной очистки сточных вод и компонентов барды

 

При анаэробной очистке послеспиртовой барды можно получить 24 000 м3 биогаза в сутки с теплотворной способностью 24 кДж/м3. Использование биогаза в котельной завода позволяет сэкономить около 4400 т условного топлива в год. Технология дает возможность снижать загрязненность концентрированных стоков спиртового мелассного завода на 70%. Стоки, прошедшие метановую ферментацию, стабильны, не подвергаются гниению в отстойниках, не вызывают загрязнения воздушного бассейна дурно пахнущими газами.

Для осуществления этой технологии используются анаэробные биореакторы с гранулированной биомассой, что позволяет в несколько раз сократить объем реакторов, увеличить нагрузки по органическим веществам, снизить капитальные затраты. Грануляция биомассы анаэробных микроорганизмов достигается непосредственно в самом биореакторе благодаря специальному газоилоразделительному устройству, вмонтированному в верхней части реактора. Вследствие этого концентрация биомассы в реакционной зоне реактора достигает 60-80 г/дм3. Это дает возможность увеличивать нагрузку по ХПК до 15-17 кг/м3 реактора в сутки, вместо 0,5-1,5 кг/м3 в сутки в классическом метантенке.

Показатели сточных вод по стадиям очистки приведены в табл. 4.19.

 

Таблица 4.19

Показатели сточной воды спиртово-мелассного завода на разных стадиях очистки

Таблица 4.19

 

Благодаря применению новых технологий очистки концентрированных сточных вод спиртовых заводов достигается ряд преимуществ перед классическими технологиями:

  • за счет утилизации биогаза сооружения окупаются за 1-1,5 года;
  • более чем в 3 раза сокращается расход электрической энергии;
  • в несколько раз уменьшается количество избыточного активного ила;
  • быстрый пуск сооружений после остановки завода на капитальный ремонт;
  • устойчивость против пиковых нагрузок;
  • экономия до 40 % топлива на производство спирта.

 

яндекс.ћетрика