Технологический процесс приготовления хлеба состоит из следующих стадий: замеса теста и других полуфабрикатов, брожения полуфабрикатов, деления теста на куски определенной массы, формирования и расстойки тестовых заготовок, выпечки, охлаждения и хранения хлебных изделий.

На каждом хлебозаводе должен быть запас холодной воды, рассчитанный на 8 ч работы предприятия, и запас горячей воды на 4 ч работы. Нормы водопотребления на предприятиях хлебопекарной промышленности представлены в табл. 4.20.

Для приготовления теста на 100 кг муки расходуют от 35 до 75 дм³ питьевой воды. Количество воды в тесте зависит от следующих параметров:

• вида муки и изделий. Наименьшую влажность имеет тесто, предназначенное для бараночных изделий, наибольшую – для ржаного хлеба из обойной муки;
• влажности муки. Чем суше мука, тем больше воды она поглощает при замесе;
• количества сахара и жира, добавляемых по рецептуре, которые как бы разжижают тесто. При внесении значительных количеств сахара и жира сокращают количество воды, добавляемой при замесе.

Таблица 4.20

Нормы водопотребления на предприятиях хлебопекарной промышленности

Многовариантная схема очистки сточных вод предприятий хлебопекарной и кондитерской промышленности представлена на рис. 4.15.

Рис. 4.15. Многовариантная схема очистки сточных вод предприятий хлебопекарной и кондитерской промышленности

На кондитерском предприятии ЗАО «Крафт Фуцс Рус» (г. Покров Владимирской обл., филиал американской компании «Крафт Фудс», г. Нью-Йорк), на ОАО «Липецкхлебмакаронпром» (г. Грязи Липецкой обл.) очистка сточных вод производится на комплексе очистных сооружений фирмы «АГРО-3», включающем барабанную решетку, аэрируемый жироуловитель, двухступенчатую систему напорной флотации с реагентной обработкой стоков на второй ступени, вторичный отстойник и установку микрофильтрации для доочистки стоков.

Также для очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод хлебозаводов, пивоваренных заводов, мукомольных и других предприятий пищевой промышленности от взвешенных веществ, нефтепродуктов, масел, жиров, СПАВ, малорастворимых соединений тяжелых металлов предложена очистная система «Альфа-Ф» [30], сущность технологии которой заключается в последовательном применении электрохимической обработки сточных вод, тонкослойного отстаивания, доочистки сточных вод на фильтрах тонкой очистки. Производительность блока очистки составляет 1,0–60,0 м³/ч, потребляемая мощность – 7,7-41,1 кВт, режим работы – непрерывный. Показатели воды после очистки в системе «Альфа-Ф» приведены в табл. 4.21.

Таблица 4.21

Основные технические показатели очищенной воды системой «Альфа-Ф»

Технологическая схема локальных очистных сооружений, представленная на рис. 4.16, включающая электрофлотокоагуляторы, внедрена на Люберецком хлебозаводе. Очистные сооружения, занимающие площадь 2x2,5 м, включают следующие основные блоки: жироловку, электрофлотокоагулятор I ступени, электрофлотоко- агулятор II ступени, емкость для сбора осадка и пенного продукта. Вторую ступень очистки предусматривают для повышения степени очистки сточных вод, а также для очистки большего объема.

Рис. 4.16. Принципиальная схема очистки сточных вод хлебопекарной промышленности

Сточные воды подаются в зону первичного отстоя установки, где осаждаются взвешенные частицы крупностью около 0,15 мм. Рабочий объем зоны первичного отстоя установки, где осаждаются взвешенные частицы крупностью около 0,15 мм, составляет 1,6 м³ и рассчитан на пребывание в нем стоков в течение 20 мин. Затем сточные воды снизу вверх проходят электродную камеру, в которой установлены блоки электрических пластин, подключенных по монополярной схеме к выпрямительному аппарату. Каждый электродный блок состоит из 16 алюминиевых (стальных) пластин размером 300 x 300 мм.

При поступлении стоков в количестве 5 м³/ч и среднем удельном расходе электроэнергии 45 А • ч/м³ требуемая сила тока составляет 225 А.

Прошедшие электродную камеру воды поступают в зону отстоя, в которой с помощью скребка с поверхности собирается пенный продукт. Здесь же выпадают в осадок скоагулированные жировые частицы.

Суточное количество пенного продукта (в пересчете на жиры) составляет 48 кг (в пересчете на сухое вещество).

Эффективность очистки сточных вод хлебопекарных предприятий от жиров и эфироизвлекаемых веществ составляет 80%. Очищенные стоки самотеком поступают в канализационный колодец.

Сравнительная характеристика эффективности очистки сточной воды электрохимическими методами приведена в табл. 4.22.

Таблица 4.22

Результаты очистки сточных вод электрохимическими методами

Из табл. 4.22 видно, что наиболее эффективным является метод электрофлотокоагуляции.

Технологическая схема процесса производства кондитерских изделий состоит из следующих основных операций: приготовления сырья, формования, выпечки кондитерских изделий, их охлаждения, отделки, укладки и упаковки продукта. Вода питьевого качества на предприятиях кондитерской промышленности используется в качестве сырья, для мойки оборудования, инвентаря, мытья производственных помещений, в холодильных установках, для хозяйственно-бытовых нужд. Для охлаждения технологического оборудования на кондитерских фабриках может применяться система оборотного водоснабжения. В результате производственного процесса на кондитерских фабриках образуются производственные (моечные, от охлаждения оборудования) и хозяйственно-бытовые сточные воды, которые сбрасываются в городские водоотводящие сети для совместной их очистки с городскими хозяйственно-бытовыми стоками на городских очистных сооружениях канализации. Расход сточных вод, образующихся в результате мойки технологического и варочного оборудования, составляет 60 об. % от общего расхода образующихся на кондитерских фабриках сточных вод, расход хозяйственно-бытовых сточных вод – 10 об.%, расход условно чистых вод – 30 об. %. Водоотведение на кондитерской фабрике характеризуется залповыми сбросами: максимальные расходы по времени совпадают с началом и концом рабочих смен.

В соответствии с «Правилами приема сточных вод в городскую канализацию» при совместном отведении и очистке хозяйственно- бытовых сточных вод и производственных сточных вод предприятия должны соблюдаться следующие требования к последним:

• концентрации загрязняющих веществ в пределах установленных нормативов;
• отсутствие веществ, способных засорять трубы водоотводящей сети или отлагаться на их стенках;
• содержание загрязняющих веществ в концентрациях, не препятствующих биологической очистке сточных вод;
• температура не выше 40 °С;
• отсутствие опасных бактериальных загрязнений и биологически жестких ПАВ.

Характерной особенностью сточных вод кондитерских предприятий является наличие в их составе органических веществ, находящихся в растворенном, коллоидном и взвешенном состоянии. В основном, это остатки сырья: мука, смывы теста, сахар, яйца, жиры и другое сырье, предусмотренное рецептурой. Сточные воды предприятий кондитерской промышленности плохо фильтруются, быстро закисают и загнивают. Основные органические загрязнители сточных вод кондитерских фабрик не являются токсичными и легко поддаются биохимическому окислению в биологических очистных сооружениях с образованием гуминовых и фульвокислот, способствующих переходу растворимых солей металлов в их хелатные соединения. СПАВ и нефтепродукты обладают повышенной устойчивостью к микробному разложению. Количественная характеристика сточных вод кондитерской фабрики приведена в табл. 4.23.

Таблица 4.23

Состав сточных вод цехов кондитерской фабрики

Для предприятий кондитерской промышленности характерно превышение установленных нормативов сброса загрязняющих веществ в городские водоотводящие сети по следующим показателям: взвешенные вещества, БПК₅, ХПК, тяжелые металлы, СПАВ, нефтепродукты. Источником соединений тяжелых металлов в сточных водах кондитерских фабрик является мука, в которой содержание ионов свинца составляет 21 мг/кг муки, ионов цинка – 17,4 мг/кг, ионов меди – 2,1 мг/кг, а также просачивание ливневых сточных вод в колодцы производственной канализации. Источником общего железа в сточных водах кондитерских фабрик является коррозия стальных трубопроводов системы водоотведения.

Для очистки сточных вод кондитерских фабрик и предприятий пищевой промышленности со сходным качественным и количественным составом производственных сточных вод применяются методы механической, физико-химической, химической и биологической очистки.