CC BY
102
Экологические аспекты использования отходов пивоварения
С.В. Долгушина, А.В. Белов, Н.М. Мусаева, Э.Ю.Булычев
Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова
В настоящее время, как никогда, остро стоят экологические проблемы производства, особенно в пивоваренной промышленности, которая характеризуется высоким материальным индексом и значительным водопотреблени-ем. На предприятиях пивоваренной промышленности образуется большое количество жидких и твердых отходов, которые должны быть переработаны, чтобы не загрязнять окружающую среду. Так, например, на ОАО «Пермская пивоваренная компания» образуется около 15 тыс. т твердых и 500 тыс. м3 жидких отходов в год [1], что вызывает необходимость их утилизации. Основную массу твердых отходов, образующихся в производстве пива, составляет пивная дробина (до 98 % общего количества), остальное — отсев ячменя, ростки и сплав ячменя и др. К жидким отходам относятся: транспортная вода дробины, белковый отстой, остаточные дрожжи, лагерные осадки, промывная вода и дезинфицирующий раствор бутыломоечной машины, промывные воды цеха водоподготовки.
Сточные воды различных участков производства загрязнены веществами органической и неорганической природы и должны быть обязательно очищены перед сбросом в водоемы. Так, например, по данным работы [1], в транспортной воде дробины превышены установленные СЭС нормативы сброса по показателям: ХПК (химическое потребление кислорода) — в 1,5-4 раза, БПК (биологическое потребление кислорода) — в 1,5-3,5, взвешенные вещества — в 5,7-8,5 раза. Анализируя литературные данные отечественных и зарубежных авторов, можно сделать вывод о том, что наилучшим технологическим решением является биологическая очистка сточных производственных вод в аэробных условиях с применением активного ила. Этот процесс позволит полностью очистить сточные воды до установленных нормативов (по ХПК, БПК и взвешенным веществам) и возвратить большое количество воды в технологический цикл.
Твердые и жидкие отходы пивоварения могут рассматриваться как вторич-
ные сырьевые ресурсы, так как в них содержатся белковые и минеральные вещества, липиды, углеводы и витамины. Однако до настоящего времени объемы утилизации отходов пивоварения в нашей стране невелики, хотя в ряде зарубежных стран (Англия, США, Япония, Германия и др.) эта задача в большей или в меньшей степени успешно решена [2]. У нас, к сожалению, практически отсутствуют работы по комплексному подходу к решению этой проблемы с целью максимальной утилизации всех ценных компонентов, а также предотвращения загрязнения окружающей среды. На некоторых отечественных предприятиях налажен процесс переработки отдельных видов отходов, тогда как остальные отходы только обезвреживаются перед их сбросом в окружающую среду. Так, например, пивная дробина, являющаяся основным отходом производства пива, чаще всего реализуется животноводческим хозяйствам для скармливания крупному рогатому скоту и свиньям. Однако применение дробины в
этом направлении сильно сдерживается ее высокой влажностью (86-88 %), что ограничивает срок ее хранения (не более 24 ч) и из-за высоких транспортных расходов не позволяет перевозить ее на большие расстояния. В силу этой и других причин представляется важным проанализировать возможность рациональной утилизации как самой дробины, так и других видов жидких и твердых отходов.
Главное условие рациональной переработки пивной дробины — удаление из нее влаги, чего можно добиться отжимом на шнековой отстойной центрифуге и сушкой на шнековой вальцовой сушилке до остаточной влажности примерно 5-10 %. Получаемая при этом жидкая фаза может найти самое разнообразное применение: от возврата в технологический цикл до использования при приготовлении безалкогольных напитков или же в качестве питательных сред в микробиологической промышленности. Высушенный твердый остаток (в комплексе с другими твердыми отходами пивоварения) можно использовать для приготовления высококалорийного концентрата для корма крупного рогатого скота и свиней. Из-за низкой влажности его стабильность при хранении значительно увеличивается, что делает рентабельным его производство и транспортировку на большие расстояния. Но это не единственный вариант переработки твердых отходов. По нашему мнению, твердый остаток можно использовать для получения целой гаммы ценных продуктов, поскольку он содержит в своем составе около 8 % ли-
Принципиальная схема переработки отходов пивоварения
ПИВО и НАПИТКИ
2•2003
28
пидов, 26 % белка, 58 % углеводов, а также минералы, витамины и другие биологически активные вещества. Наши исследования [3,4] показали, что из пивной дробины можно получать глутаминовую кислоту, которая относится к числу очень ценных аминокислот. Она находит широкое применение в медицине, пищевой промышленности, в научных исследованиях и т.п., однако в нашей стране не производится и завозится из-за рубежа, поэтому вопросы, связанные с ее производством, представляют большой интерес. Кроме глутаминовой кислоты по предлагаемой нами технологии можно получать и другие аминокислоты, а также липиды, углеводы и другие продукты, что значительно повысит технологическую и экологическую значимость данного процесса.
На основании вышесказанного нами предложена технология глубокой переработки всех отходов пивоварения, которая предусматривает их обезвреживание до санитарных норм и использование вторичных ресурсов. Основные достоинства предлагаемой технологии: высокая степень экологической чистоты, обусловленная тем, что каждый вид отходов обрабатывают по отдельной оптимальной технологии, а полученные в итоге промывные, технологические и другие воды направляют на биоочистку с применением активного ила, после чего очищенные воды замыкаются на технологический рецикл; высокая степень утилизации ценных отходов; отсутствие в процессе переработки опасных химических реагентов;
применение простого и экономически доступного технологического оборудования.
Эту технологию можно проиллюстрировать следующей принципиальной схемой (см. рисунок).
Предлагаемая технология комплексной переработки отходов при практической реализации сулит немалые экономические выгоды, существенно повышает конкурентную способность отечественной пивоваренной промышленности и предотвращает загрязнение окружающей среды.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дегтерев С.В. Технология комплексной переработки отходов пивоварения: Автореф. канд. дис... — Пермь, 2000.
2. Биотехнология. — М.: Мир,1988.
3. Ким А.А., Булычев Э.Ю. Производство глу-тамата натрия при использовании отходов пивной промышленности //Доклады МНТК «Пищевой белок и экология». — М.: МГУПБ, 2000.
4. Ким А.А., Булычев Э.Ю. Разработка безотходной технологии получения глутамата натрия //Материалы 4-й МНТК «Пища. Эколо-гия.Человек». — М.: МГУПБ, 2001.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФОНД
(организатор)
«ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТАЯ
И БЕЗОПАСНАЯ ПРОДУКЦИЯ»
Натуральные и безопасные продукты питания. Здоровый быт и окружающая среда.
Россия, Москва,
Всероссийский выставочный центр, павильон № 57
PURE PR@DUCTION'2003 22 мая 25 2003 г. 21 ноября 24 2003 г.
Международные выставки и конкурсы
Десятая юбилейная Одиннадцатая
Тематика выставки:
Натуральные и безопасные продукты питания. Средства адаптации и реабилитации.
Здоровый быт и окружающая среда.
Технологии, сырье и оборудование для производства, упаковки и хранения продукции.
Тематика конференции:
Государственная политика в области экологии питания, быта, окружающей среды.
*Проблемы стандартизации и сертификации экологически безопасной продукции и сырья.
*Об удешевлении рекламы и системе реализации натуральной и безопасной продукции.
*«Круглые столы» по темам разделов выставки. Презентации натуральной и безопасной продукции.
Конкурс
«Экологически чистая и безопасная продукция»
По результатам конкурса проводится награждение медалью конкурса «Экологически безопасная продукция», помещаемой на рекламных материалах и упаковке награжденной продукции. В изображение медали входит товарный знак, зарегистрированный Роспатентом (Свидетельство №196553). Предприятия и организации, награжденные медалями, вносятся в Реестр производителей и поставщиков натуральной и безопасной продукции, становятся участниками Союза производителей, поставщиков и потребителей экологически чистой продукции (СП ЭЧП).
За более подробной информацией просим обращаться:
Россия, 107076, г. Москва, ул. Матросская тишина, д. 23/7, корпус 5, оф. 509, Авиакомплект (для МЭФ),
тел./факс (095) 269-3311, тел. 268-8281, 911-53-05. E-mail: [email protected], [email protected].
2•2003
|ПИ
НАПИТКИ
29
