CC BY
104
664.1.03
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ ТРАНСПОР ТЕРНО-МОЕ ЧНОЙ ВОДЫ СВЕКЛОСАХАРНЫХ ЗАВОДОВ
А.В. САВОСТИН, Д.Е. БАБЕНКО, А.Е. БЕЛИКОВ,
Т.М. ИСМЕЛОВ
Кубанский государственный технологический университет
От эффективности очистки транспортерно-моечных вод зависят потери сахара на диффузии, микробиологическая зараженность диффузионного сока, фильтрационные свойства соков, потери сахара с мелассой и, в конечном счете, выход сахара. Неучтенные потери сахара на диффузии от деятельности микроорганизмов могут достигать 0,15-0,67% и более к массе свеклы [1, 2], что приводит к снижению выхода сахара на 0,3-1,3%.
С переходом на комбайновый способ уборки, механизации работ по разгрузке и подаче свеклы на завод повысилась ее загрязненность, увеличилось количество механически поврежденных корнеплодов, что привело к ухудшению качества транспортерно-моечной воды: увеличилась ее микробиологическая зараженность, повысилось содержание взвешенных и растворимых органических веществ, в том числе подверженных сбраживанию и гниению.
Усредненная динамика роста загрязненности транспортерно-моечных вод сахарных заводов России по данным [3-11] представлена на рисунке (кривая 1 -взвешенные вещества, 2 - сухой остаток).
Для очистки транспортерно-моечных вод исследованы и предложены различные способы и реагенты. В основном используют известковое молоко, применение которого обеспечивает осаждение взвешенных веществ, снижает пенообразование, кислотность воды и ее микробиологическую зараженность, ликвидирует запахи и загнивание. Расход извести на очистку транспортерно-моечных вод, рекомендуемый инструкция-
Год
ми по ведению технологических процессов, -
0,15-0,20% СаО к массе свеклы при рН 10-11 [10-13] зачастую недостаточен для эффективной очистки. Так, многократное использование воды приводит к повышению концентрации в ней не только растворимых органических и неорганических, но и взвешенных веществ. За счет деятельности микроорганизмов в транспортерно-моечной воде накапливаются органические кислоты, на нейтрализацию которых затрачивается часть извести. По данным [14], снижение рН неосвет-ленной и осветленной воды составляет 1,54 и 0,93 соответственно. Содержание кислот к концу сезона в воде достигает 0,3-0,4% к ее массе [2]. Во время нахождения транспортерно-моечных вод в отстойниках и на тракте подачи свеклы на завод часть извести нейтрализуется углекислым газом воздуха, что также приводит к снижению ее рН. Совместное осветление транспортерно-моечных вод и фильтрационного осадка вызывает повышение концентрации в ней растворимых органических и неорганических веществ. Отсутствие хлорирования осветленных вод приводит к повышению зараженности микроорганизмами. На некоторых заводах в транспортерно-моечную воду частично или полностью попадает жомопрессовая вода, что вызывает повышение загрязненности взвешенными и растворимыми органическими веществами, в том числе белковыми, которые подвергаются воздействию микроорганизмов с образованием слизистых осадков. Отсутствие автоматизированного и регулярного известкования приводит к неравномерной обработке воды и снижению эффективности ее очистки. Из-за недостатка свежеприготовленного известкового молока многие заводы для подщелачивания транспортерно-моечных вод используют известь из известковых ям, что также приводит к нерегулируемой и неравномерной очистке.
В связи с этим необходимо корректировать расход извести на очистку транспортерно-моечных вод для повышения эффективности работы всего сахарного завода.
На кафедре технологии сахаристых продуктов, чая, кофе, табака КубГТУ проведены исследования влияния расхода извести на очистку транспортерно-моечных вод, отобранных в октябре - ноябре 2006 г. на сахарных заводах Краснодарского края. По качеству транспортерно-моечной воды заводы условно распределили на 3 группы.
На заводах группы 1 транспортерно-моечную воду регулярно обрабатывали известковым молоком, рН воды поддерживали на уровне 12,0-12,4, удаление фильтрационного осадка и жомопрессовой воды проводили отдельно. На заводах группы 2 транспортер-
Таблица 1
Группа заводов Органолептические показатели Инструментальные показатели
Цвет Запах рН Оптическая плотность
до фильтрации после фильтрации
1 Желтоватый, прозрачный Свекловичный
2 Желтый, мутный Слабогнилостный
3 » » Резкий, гнилостный
но-моечную воду регулярно обрабатывали известковым молоком, рН воды поддерживали на уровне 10,0-10,5, удаление фильтрационного осадка и жомо-прессовой воды проводили отдельно. На заводах группы 3 транспортерно-моечную воду обрабатывали известковым молоком нерегулярно или не обрабатывали вообще, жомопрессовая вода частично и фильтрационный осадок полностью смешивались с транспортерно-моечной водой.
Результаты органолептических и инструментальных исследований осветленных транспортерно-моечных вод трех групп заводов представлены в табл. 1. Оптическую плотность воды, как и в других случаях, определяли на фотоэлектроколориметре КФК-3 в кюветах длиной 1 см при длине волны 420 нм.
Лучшие показатели отмечены у воды заводов группы 1, воды заводов группы 3 имели кислую реакцию и высокую мутность.
Изучали влияние расхода извести на очистку транспортерно-моечной воды заводов группы 3. Воду очищали разным количеством известкового молока и затем анализировали (табл. 2).
Полученные результаты свидетельствуют, что для подщелачивания воды до рН > 12,0 и достаточной эффективности ее очистки требовалось более 0,64% СаО к массе свеклы, что в 3-4 раза выше, чем рекомендуют технологические инструкции.
В следующей серии экспериментов исследовали влияние добавления фильтрационного осадка на очистку транспортерно-моечной воды при различном расходе извести и без нее. Результаты очистки транспортерно-моечной воды заводов группы 3 только известковым молоком и с добавлением фильтрационного осадка в количестве 8% к массе свеклы представлены в табл. 2.
Установлено, что при рН фильтрационного осадка 11,0 добавление его вместе с известковым молоком в количестве 0,16% СаО к массе свеклы не приводило к повышению рН транспортерно-моечной воды; при
12,40 0,111 0,087
8,25 1,815 1,650
6,90 1,962 1,680
этом цветность воды, обработанной известковым молоком и фильтрационным осадком, была выше, чем обработанной только известковым молоком. Это связано с повышенной кислотностью воды, приводившей к частичному растворению осадка.
При обработке воды только фильтрационным осадком в количестве 8% к массе свеклы значение рН не изменилось и составило 6,9, оптическая плотность после фильтрации - 1,640. Полученные результаты согласуются с данными [3] о том, что введение только фильтрационного осадка в транспортерно-моечную воду без известкования практически не производит очистки.
Исследовали известкование свежей воды из источников водоснабжения заводов группы 3 неактивированным и активированным известковым молоком (табл. 3). Активированное молоко получали обработкой его в лабораторном активаторе, изготовленном ЗАО «НПО “Технопром”» [15-18]. Для подщелачивания воды до рН 12,39 требуется неактивированного и активированного молока 0,3 и 0,2% СаО к массе свеклы соответственно.
Установлено, что лучшие результаты по очистке транспортерно-моечных вод достигаются при подще-лачивании до рН > 12. Это согласуется с данными [16, 18] о том, что скорость осаждения взвешенных веществ и снижение зараженности воды микроорганизмами напрямую зависят от рН.
При многократном обороте транспортерно-моечных вод и накоплении в них продуктов метаболизма микроорганизмов, взвешенных и растворимых веществ необходимо увеличивать расход извести на очистку воды. Если в начале сезона для подщелачивания ее до рН > 12 достаточно известкового молока в количестве 0,15-0,20% СаО к массе свеклы, то затем этот показатель должен быть увеличен до 0,3-0,4, что в пересчете на известняковый камень составляет 0,7-0,9% к массе свеклы.
Можно избрать три варианта решения этой пробле -мы: провести реконструкцию известково-обжигатель-
Таблица 2
Показатель воды Расход извести, % СаО к массе свеклы
0 (исходная вода) 0,16 0,32 0,64 0,96 2,40
рН 6,90/6,90 8,25/6,90 9,40/7,50 11,90/11,25 12,40/12,10 12,47/12,40
Оптическая плотность после
фильтрации 1,680/1,680 1,640/1,640 1,100/1,300 0,263/0,510 0,190/0,260 0,094/0,120
Примечание: числитель - при очистке только известковым молоком, знаменатель - при добавлении фильтрационного осадка.
Таблица 3
Свежая вода рН при расходе извести, % СаО к массе свеклы
0 0,10 0,20 0,30 0,40
Обработанная неактивированным известковым молоком 7,2 10,00 12,25 12,39 12,47
Обработанная активированным известковым молоком 7,2 11,46 12,39 12,47 12,47
ных печей с повышением мощности; при переработке сахара-сырца накапливать известковое молоко в известковых ямах, а затем использовать его при переработке сахарной свеклы; использовать способы активации известкового молока.
Первые два варианта неизбежно связаны с перерасходом известнякового камня и угля на его обжиг, причем второй применим лишь на заводах, перерабатывающих сахар-сырец.
Как показал опыт эксплуатации активаторов известкового молока ЗАО «НПО “Технопром”» на 5 сахарных заводах Краснодарского края - ОАО «Каневск-сахар» (Каневском сахарном заводе), ОАО «Кристалл-2» (Новокубанском сахарном заводе), ОАО « Ко-реновсксахар» (Кореновском сахарном заводе), ЗАО «Сахаро-сыродельный комбинат “Ленинградский”» (Ленинградском сахарном заводе), ОАО «Викор» (Но-вопокровском сахарном завод) - снижение расхода известнякового камня при переработке сахарной свеклы составило 0,7-0,9% к массе свеклы, а это количество, необходимое для эффективной очистки транспортерно-моечных вод. Кроме того, при проведении лабораторных исследований и производственных испытаний установили, что обработка транспортерно-моечных вод активированным известковым молоком повышает эффективность ее очистки. Таким образом, использование активатора ЗАО «НПО “Технопром”» позволяет обеспечить известковым молоком с повышенной реа-гентной способностью технологические процессы очистки не только диффузионных соков, но и транспортерно-моечной воды.
ЛИТЕРАТУРА
1. Жвирблянская А.Ю., Бакушинская О.А. Микробио -логия в пищевой промышленности. - М.: Пищевая пром-сть, 1975. -504 с.
2. Кухар В .Н., Пышняк В. П., Чернявская Л.И., Зорг Т.В. Потери сахара и микробиологическая загрязненность транспортерно-моечной воды // Сахар. - 2004. - № 2. - С. 34-37.
3. Душский И.Е., Бенин Г.С. Сточные воды сахарных заводов и способы их очистки. - Киев: Укр. НИИ сахарной пром-сти, 1930. - 192 с.
4. Лагода В.А. Исследование процесса и разработка способа очистки транспортерно-моечной воды свеклосахарных заводов с применением электрофлотации. - Киев: Киев. технологич. ин-т пи -щевой пром-сти, 1977. - 259 с.
5. Пархомец А.П., Сергиенко В.И. Биологическая очистка сточных вод сахарных заводов. - М.: Легкая и пищевая пром-сть,
1984. - 112 с.
6. Пархомец А.П., Сергиенко В.И., Насталшко Н.И. Новые схемы водоиспользования для сахарных заводов. Обзор. - М.: ЦНИИТЭИпищ епром, 1976. - 32 с.
7. Поливанова Т.В. Совершенствование очистки транс -портерно-моечной воды и свеклы: Автореф. дис. ... канд. техн. наук - М.: ООО «Телер», 1999. - 30 с.
8. Садырев Б.Д. Водное хозяйство и мероприятия по охране природы в сахарной промышленности. - М.: Агропромиздат,
1985. - 48 с.
9. Сорокин А.И., Пархомец А.П. Исследование коррози -онных свойств оборотных и сточных вод сахарного завода // Сахар -ная пром-сть. - 1982. - № 3. - С. 25-28.
10. Твердохлебов Л.С. Влияние известкования на очистку транспортерно-моечных вод // Там же. - 1966. - № 10. - С. 18-20.
11. Чекурда А.Ф., Головняк Ю.Д., Олешко А.П. Интенсификация процессов осветления транспортерно-моечных вод свекло -сахарных заводов // Там же. - 1961. - № 9. - С. 28-32.
12. Временная инструкция по нормированию расхода из -вестняка в сахарной промышленности. - Киев: Ротапринт СМИ НПО «Сахар», 1979. - 10 с.
13. Садырев Б.Д. Новая схема очистки сточных вод сахар -ного производства. Обзор. - М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1971. - 12 с.
14. Ивлев П.Ф., Твердохлебов Л.С., Батрак Л.М., Мишина В.К. Влияние отстаивания транспортерно-моечных вод на их ин-фицированность // Сахарная пром-сть. - 1964. - № 10. - С. 23-25.
15. Савостин А.В., Литош А.Н. Очистка сахарсодержащих растворов активированным известковым молоком // Сахар. -2003. - № 5. - С. 48^9.
16. Савостин А.В., Литош А.Н. Повышение реакционной способности известкового молока // Там же. - 2004. - № 6. -С. 47-49.
17. Савостин А.В., Литош А.Н. Подготовка известкового молока для очистки сахарсодержащих растворов // Там же. - 2003. -№ 3. - С. 48^9.
18. Пат. 2207379 РФ. Способ получения известкового моло -ка для очистки сахарсодержащих растворов / А. В. Савостин, А.Н. Литош // БИПМ. - 2003. - № 18.
Кафедра технологии сахаристых продуктов, чая, кофе, табака
Поступила 10.01.07 г.
57.022
ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА ПОЧВЕННЫХМИКРОМИЦЕТОВ ПРИ ИНТЕНСИВНОМ АНТРОПОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ В СЕВЕРНЫХ РАЙОНАХ КУБАНИ
М.Д. НАЗАРЬКО
Кубанский государственный технологический университет
Почвенные микромицеты активно участвуют в трансформации веществ в почве и в значительной степени влияют на ее плодородие [1-3]. Применение различных видов удобрений и химических средств защиты растений оказывает глубокое воздействие на химические, физико-химические и биологические свойства почвы. Установлено, что под влиянием антропогенных факторов изменяются сообщества почвенных микро-
мицетов, перестраивается и сужается их видовое разнообразие [4].
Цель данного исследования - сравнительный анализ черноземов различных подтипов, подвергшихся антропогенному воздействию, связанному с их сельскохозяйственным использованием.
Численность и структуру комплекса почвенных микромицетов определяли методом посева разведений почвенной суспензии на плотную питательную среду Чапека, идентификацию проводили, используя определители [5-7].
