способ очистки промывных сточных вод молочной промышленности

Формула изобретения

Способ очистки промывных сточных вод молочной промышленности, включающий обработку их химическим реагентом, перемешивание, выдерживание и отделение твердой фазы, отличающийся тем, что в качестве реагента используют клиноптилолитсодержащие породы кремнистоцеолитовую или карбонатно-кремнистоцеолитовую породу, содержащие минералы: клиноптилолит, кальцит, опал, кристобалит, тридемит, кварц, имеющие следующий химический состав в пересчете на оксиды, мас.%: для кремнистоцеолитовой породы - SiO ₂ 69,0-69,81, Al₂O ₃ 4,22-7,61, TiO₂ 0,25-0,52, Fe ₂O₃ 1,3-2,0, MgO 0,15-0,54, СаО 5,0-5,3, Na₂O 0,2-1,4, K₂O 1,49-2,27, P₂O₅ 0,33-0,42, а для карбонатно-кремнистоцеолитовой породы - SiO ₂ 45,0-47,0, Al₂O ₃ 1,5-1,95, TiO₂ 0,1-0,2, Fe ₂O₃ 0,5-0,57, MgO 2,0-3,0, СаО 20,0-22,3, Na₂O 0,6-0,7, K₂O 0,55-0,58, P₂O₅ 0,8-0,87, при этом обработку проводят при массовом соотношении порода:сточные воды, равном 1:5-1:7, и выдерживают в течение 20-30 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, конкретно к способам очистки промывных сточных вод молочной промышленности.

В настоящее время в связи с ухудшением состояния окружающей среды одной из важнейших задач является разработка технологий очистки сточных вод пищевой промышленности, в том числе сточных вод производств по переработке коровьего молока. На молочных заводах образуются загрязненные сточные воды, в том числе промывные (смывные) сточные воды от промывки оборудования, трубопроводов и тары [1]. Сточные воды представляют собой дисперсную систему, содержащую загрязняющие вещества в растворенном, взвешенном и коллоидном состоянии: белки, жиры, молочный сахар (лактозу). При хранении сточные воды закисают, что обусловлено распадом лактозы. Сброс указанных сточных вод в водоемы недопустим.

Описан способ очистки сточных вод молокозаводов биологическим путем - в метантенках и затем в аэротенках [2].

Предложен способ очистки аналогичных сточных вод от взвешенных частиц с помощью реагентов - флокулянта и алюминийсодержащего сорбента с последующим отстаиванием [3]. Недостаток способа - очистка сточных вод только от взвешенных частиц.

Описан способ очистки сточных вод молокозавода путем обработки их химреагентом - гидроксидом кальция в дозах 0,49-0,63 г на 1 литр. Максимальное осаждение сухих веществ 94%, что более эффективно, чем обработка сульфатом алюминия и хлоридом железа, то есть другими коагулянтами [4].

Недостатки способа:

- относительно низкая эффективность очистки (94%);

- вторичное загрязнение очищенной воды (фильтрата) остатками реагента;

- сложность процесса очистки с гидроксидом кальция, обладающим щелочным и раздражающим свойствами, что ухудшает экологическую ситуацию производства.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки сточных вод, устранение вторичного загрязнения очищенных вод, улучшение экологической ситуации.

Сущность изобретения состоит в том, что промывные сточные воды молочной промышленности обрабатывают химреагентом - клиноптилолитсодержащей породой при массовом соотношении порода:сточная вода 1:5-1:7 при комнатной температуре с периодическим перемешиванием, выдерживанием в течение 20-30 минут и отделением фильтрата - очищенной сточной воды. При этом используют порошкообразную кремнисто-цеолитовую или карбонатно-кремнисто-цеолитовую породы Волгоградского месторождения, содержащие клиноптилолит, который и определяет сорбционные и фильтрующие свойства материала.

Указанные породы обладают также ионообменными, каталитическими и коагулирующими свойствами, обеспечивающими удаление из промывных сточных вод всего комплекса загрязнителей (сухих веществ) - белков, жиров, молочного сахара (лактозы), органических кислот и других примесей с эффективностью до 99,8%. Продолжительность выдерживания (отстаивания) смеси породы со сточными водами - 20-30 минут. При уменьшении доли породы в смеси уменьшается эффективность, при увеличении доли сточной воды ухудшаются условия отделения фильтрата. Водная фаза может быть отделена от твердой фазы фильтрованием либо центрифугированием.

Промывные сточные воды по экспериментальным данным имеют следующий состав, мас.%:

сухие вещества

0,45-0,54

в т.ч.:

белки	0,12-0,15
жиры	0,12-0,18
лактоза	0,18-0,20

Состав клиноптилолитсодержащих пород, мас.%.

Показатели	Кремнисто-цеолитовая порода	Карбонатно-кремнисто-цеолитовая порода
Состав основных минералов
клиноптилолит (цеолит)	17-24	17-27
кальцит	0-8	14-45
опал + кристобалит + тридемит	46-52	35-42
кварц	3-20	2-12
Химический состав основных компонентов
SiO 2	69,0-69,81	45,0-47,0
TiO2	0,25-0,52	0,1-0,2
Al2O 3	4,22-7,61	1,5-1,95
Fe2О 3	1,3-2,0	0,5-0,57
MgO	0,15-0,54	2,0-3,0
СаО	5,0-5,3	20,0-22,3
Na2O	0,2-1,4	0,6-0,7
K2О	1,49-2,27	0,55-0,58
Р 2O5	0,33-0,42	0,8-0,87

Способ осуществляли следующим образом.

В стеклянную колбу вносили расчетное количество клиноптилолитсодержащей породы, затем усредненную промывную сточную воду при массовом соотношении 1:5-1:7, периодически перемешивали, выдерживали 20-30 минут, отделяли водный слой и определяли его качество.

Пример 1.

В стеклянную колбу вместимостью 100 см³ вносили 5 г порошка карбонатно-кремнисто-цеолитовой породы и 25 г сточной воды от промывки оборудования, трубопроводов и тары процесса получения кисломолочного продукта бифидок, периодически перемешивали, выдерживали 20 минут, отделяли верхний водный слой, в котором определили: рН 3,5, азот по Кьельдалю отсутствует, содержание сухих веществ 0,02% (до очистки 0,50%). Степень очистки 96,0%.

Пример 2.

В колбу по примеру 1 вносили 5 г порошка кремнисто-цеолитовой породы и 35 г сточной воды от промывки оборудования, трубопроводов и тары процесса получения простокваши, периодически перемешивали, выдерживали 30 минут, отделяли водный слой, в котором определили: рН 3,0, азот по Кьельдалю отсутствует, содержание сухих веществ 0,001% (до очистки 0,54%). Степень очистки 99,8%.

Пример 3.

В колбу по примеру 1 вносили 5 г порошка кремнисто-цеолитовой породы и 35 г сточной воды от промывки оборудования, трубопроводов и тары процесса розлива питьевого заготовляемого молока, периодически перемешивали, выдерживали 25 минут, отделяли водный слой, в котором определили: рН 6,5, азот по Кьельдалю отсутствует, содержание сухих веществ 0,002% (до очистки 0,47%). Степень очистки 99,6%.

Таким образом, обработка промывных сточных вод молочной промышленности цеолитсодержащими породами Волгоградского месторождения порзволяет повысить эффективность очистки, устранить вторичное загрязнение очищенных вод, улучшить экологическую ситуацию.

Перечень источников информации

1. Жуков А.И. и др. Канализация промышленных предприятий. - М.: Стройиздат, 1969, с.283

2. Семенова О.Т. и др. Очистка сточных вод от переработки молока. // Вода и водоочист. технол., 2004, №4, с.42-43.

3. Голубева Л.В. и др. Очистка сточных вод молочной промышленности от взвешенных частиц. // Теория и практика новых технологий в производстве продуктов питания. Сб. науч. трудов участников межрегион. науч.-практ. семинара, Омск, 8 апр. 2005 г. Омск, Прогресс, 2005, с.162-164.

4. Mountador M., Assobhei О. Сравнительное исследование трех коагулянтов при обработке сточных вод молокозавода. // Int. J. Dairy Technol., 2005, 58 №2, p.83-88.