способ утилизации послеспиртовой барды

Формула изобретения

1. Способ утилизации послеспиртовой барды, заключающийся в механическом отделении крупной фракции (дробины) центрифугированием; нейтрализации и коагуляции до значения рН 7-9 полученной после отделения дробины кислой коллоидной взвеси (фугата) щелочными реагентами при перемешивании с внесением дополнительно сорбентов в виде отрубей и/или мелкофракционного опила и кизельгура; фильтрации пульпы после нейтрализации с выделением осадка для последующего соединения с отделенной дробиной и фильтрата - очищенной водной фазы для использования в технических целях; переработке дробины с осадком с получением органо-минеральной смеси, которая может использоваться для компостирования как кормовая добавка или как биотопливо.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения очищенной водной фазы с химической потребностью кислорода (ХПК) не более 7000 мгО₂/дм³ и биологической потребностью кислорода (БПК) не более 3000 мгО₂/дм ³ фильтрацию осуществляют в фильтрах патронного типа с керамическими фильтрующими элементами с тонкостью фильтрации 1-300 мкм с намывным слоем на последних вспомогательного фильтрующего материала - кизельгура, при этом в пульпу перед фильтрацией добавляют кизельгур.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в послеспиртовую барду перед центрифугированием и в пульпу перед фильтрацией добавляют сорбент.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способам переработки послеспиртовой барды спиртового производства на основе зернового сырья с получением конечного продукта, используемого в качестве кормовой добавки, органо-минерального удобрения или биотоплива.

Известен способ утилизации спиртовой барды из зернового сырья. Способ предусматривает нейтрализацию исходной барды до рН 7,5-8,5 с одновременной флокуляцией анионным флокулянтом с молекулярной массой не менее 15·10⁶ , представляющим собой продукт взаимодействия полиакриломида с натриевой солью акриловой кислоты и последующее разделение барды на осадок и осветленную водную фазу, практически не содержащую взвешенных веществ (см. патент РФ 2374319 C12F 3/10 2009). Недостатком известного способа является применение дорогостоящих флокулянтов и многостадийность процесса. Известен также способ переработки жидких отходов спиртового производства. Способ заключается в нейтрализации, коагуляции и отборе осадка. Нейтрализацию и коагуляцию осуществляют при рН более 6 известью и мелом при перемешивании воздухом. Для получения конечного продукта осадок смешивают с минеральными компонентами, гранулируют и сушат (см. патент РФ 2321624, C12F 3/10, 2008).

Недостатком известного способа является сгущение осадка посредством примешивания к нему дорогостоящих минеральных компонентов и недостаточная очистка водной фазы.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является способ переработки послеспиртовой барды из зернового сырья с получением кормового продукта, который предусматривает следующие стадии: отделение дробины, разрушение кислой коллоидной смеси с образованием осадка и осветленной фазы, очистку осветленной фазы от растворенных органических веществ. Стадия разрушения кислой коллоидной смеси включает нейтрализацию до pН 6-7, коагуляцию и флокуляцию, причем для получения легкофильтруемого осадка предусматривают многократный контакт осадка с новыми порциями коллоидной взвеси. Для коагуляции применяют глину сплошного состава и/или хлорид железа, сульфат и/или хлорид алюминия или используют процесс электрокоагуляции. Для флокуляции применяют полиэлектролит ВПК - 402, представляющий собой водорастворимый катионный флокулянт (см. патент 2259394, С12F 3/10, 2005 - прототип).

Недостатком данного способа является многостадийность, сложность, повышенная энергоемкость и использование дорогостоящих реагентов. Известно, что вода послеспиртовой барды, поступающая на очистку после отделения дробины, представляет собой кислую коллоидную смесь, состоящую из взвешенных примесей, коллоидных частиц органического происхождения сложного состава (полурастворенных белковых коллоидных взвесей) и растворенных органических соединений.

При использовании коагулянтов и флокулянтов, указанных в прототипе, вода освобождается только от взвешенных примесей с частичным удалением коллоидных частиц.

Задачей предлагаемого технического решения является создание экологически чистого, дешевого, гибкого и доступного способа утилизации послеспиртовой барды с получением органо-минеральных смесей различного назначения в зависимости от конъюнктуры рынка и сезонности. Техническим результатом, который может быть достигнут изобретением является получение концентрированных полезных бардяных продуктов и экологически безопасной осветленной водной фазы. Этот технический результат достигается тем, что утилизация послеспиртовой барды предусматривает отделение дробины центрифугированием, перед этим в исходную послеспиртовую барду для сорбции растворенных веществ добавляют отруби и/или мелкофракционный древесный опил, что способствует повышению фактора разделения на центрифуге без отрицательного влияния на износ деталей. Кислую коллоидную взвесь после отделения на центрифуге дробины нейтрализуют и коагулируют при перемешивании известью и/или мелом, гидроксидом натрия и/или содой, гидроксидом калия и/или золой до значения рН 7-9. Для сорбции растворенных веществ на этой стадии перед фильтрацией к коллоидной взвеси добавляют отруби и/или мелкофракционный древесный опил и кизельгур.

Фильтрацию нейтрализованной коллоидной взвеси производят в фильтрах патронного типа с керамическими фильтрующими элементами с тонкостью фильтрации 1-300 мкм, полученными с использованием метода, самораспространяющегося, высокотемпературного синтеза из молотых силикатов.

На фильтрующие элементы предварительно намывают слой кизельгура 3-5 миллиметров, а в пульпу перед фильтрацией добавляют кизельгур. Осадок с фильтров смешивают с дробиной и получают органо-минеральную смесь, которая может использоваться для компостирования или как кормовая добавка для кормосмесей при реализации сельхозпредприятиям (см. чертеж).

После сушки и гранулирования органо-минеральной смеси получают сухой гранулированный продукт, используемый как кормовая добавка, органо-минеральное удобрение или биотопливо, аналогичное топливным древесным гранулам (пеллетам) с теплотой сгорания не менее 18000 кДж/кг, которое может применяться для сушки органо-минеральной смеси, а зола от его сжигания - как щелочной реагент на стадии нейтрализации кислой коллоидной взвеси.

Доступность недорогих реагентов для нейтрализации и коагуляции вспомогательного фильтрующего материала - кизельгура, который широко используется в пищевой промышленности и производится на целом ряде предприятий нашей страны, сделает способ утилизации относительно дешевым.

Предлагаемое техническое решение упрощает технологию утилизации послеспиртовой барды с получением водной осветленной фазы, практически не содержащей взвешенных веществ и имеющей химическую потребность кислорода (ХПК) не более 7000 мгO ₂/дм³ и биологическую потребность кислорода (БПК) не более 3000 мгO₂/дм³.

Лабильность способа обеспечивает круглогодичный сбыт продукции.