Спосіб очищення рідких відходів спиртового виробництва (барди)

1. Спосіб очищення рідких відходів спиртового виробництва (барди), який включає утворення завису нерозчинних і розчинних речовин неорганічного та органічного походження шляхом їх коагу 3 87191 ду його промивають для видалення глинистого мінералу. Поставлена задача реалізується в способі, в якому коагуляцію під дією глинистого мінералу проводять в слабокислому середовищі при рН=4-5. Поставлена задача реалізується в способі, в якому при флотації застосовують повітря і до рідких відходів при флотації додають пероксид водню. Відомо, що бентоніт в поєднанні з поліелектролітами забезпечує високий ефект коагуляції при будь-яких значеннях рН [3], тому додавання бентоніту в барду без попереднього підлуження при рН=4-5 забезпечує інтенсивне утворення центрів народження нової фази - твердих частинок завису речовин органічного та неорганічного походження. При цьому поліелектроліт забезпечує ефект флокуляції, що може бути пов'язане з зменшенням електростатичного та адбсорбційно-гідративного факторів стійкості білків. А також формування містків полімеру між окремими частинками твердої фази внаслідок закріплення молекулярних ланцюжків на поверхні різних частинок. Додавання силікату натрію для інтенсифікації процесу коагуляції різко посилює флокулюючий ефект, який пояснюють тим, що силікат впливає на компактність і міцність вторинних коагуляційних структур за рахунок виникнення розгалуження кремнекисневих зв'язків [3]. Крім того силікат натрію відноситься до категорії харчових добавок, тому збільшує вміст корисної частини кормопродукту в осаді, на відміну від прототипу, в якому для інтенсифікації застосовують вапно. Таким чином використання силікату натрію в порівнянні з прототипом покращує процес коагуляції та збільшує вміст корисної частини кормопродукту в осаді. Видалення завису осадженням в поєднанні з флотацією повітрям обумовлює менший вміст вологи в осаді та додаткове вилучення нерозчинних і розчинних органічних речовин. Необхідно відмітити, що бентоніт який застосовують для коагуляції, підсилює здатність частинок завису до флотації [3]. Все це сприяє підвищенню ефективності способу. Оскільки коагулююча дія бентоніту не пов'язана з утворенням стійких хімічних зв'язків, промиванням осаду можливо досягти вилучення бентоніту, наприклад, у формі водної суспензії, яку можливо застосовувати знов для коагуляції. В результаті цього зменшується загальна витрата реа 4 генту-бентоніту, що обумовлює підвищення ефективності способу. Відомо [4], що найбільш ефективно процес знебарвлення води при коагуляції відбувається при рН=4,7-4,9. Застосування силікату натрію для інтенсифікації коагуляції глинистим мінералом бентонітом, не значни впливає на характер середовища (рН зберігається в діапазоні 4-5, тобто слабокисле) на відміну від прототипу, в якому застосовують лужний реагент-вапно, яке нейтралізує середовище. Таким чином в запропонованому способі досягаються умови для більш глибокого знебарвлення при коагуляції, що сприяє підвищенню ефективності способу. Відомо, що пероксид водню забезпечує повне окислення органічних речовин в процесі флотації при рН=3-5 [5]. Однак, пероксид водню може частково розкладатись у воді по реакції: Н2О2ÛН2О+О2. Застосування повітря при флотації збільшує вміст кисню в системі, який гальмує процес розкладання Н2О2 (принцип Ле-Шатал'є), що сприяє більш повному використанню реагенту для окислення органічних речовин. Таким чином, застосування повітря при флотації і додавання при цьому до рідких відходів пероксиду водню забезпечує ефективність способу. Запропонований спосіб здійснюють таким чином. Спиртову барду в кількості 300м3/добу подають з усереднювача на центрифугу. Осад, що утворився після центрифугування об'ємом 30м3/добу направляють для висушування. Барду після центрифугування об'ємом 270м3/добу складу: ХПК - 18510мг/л, БПК - 5796мг/л, СІ- - 744мг/л, завислі речовини - 3600мг/л, Са2+ - 1400мг/л, SО42- 1600мг/л., подають на обробку у флотаторвідстійник, куди додають реагенти: бентоніт із розрахунку 4кг/м3, та поліелектроліт з розрахунку 0,2кг/м3. Додавання бентоніту в барду забезпечує утворення центрів народження нової фази - твердих частинок речовин органічного та неорганічного походження. При цьому поліелектроліт забезпечує ефект флокуляції. Після 20-ти хвилинної обробки додають силікат натрію із розрахунку 1кг/м3, що різко посилює флокулюючий ефект. Силікат натрію відноситься до категорії харчових добавок, тому збільшує вміст корисної частини кормо-продукту в осаді, на відмінувід вапна, яке застосовують в прототипі. Склад осаду наведений в таблиці 1. Таблиця 1 3 № п/п 1 2 3 4 5 Компонент осаду Бентонітова глина Силікат натрію Вапно Поліелектроліт Протеїн, жири, клітчатка, вітаміни, мікроелементи, що вилучаються з барди Разом кг компоненту осаду з 1м барди Спосіб, що Прототип пропонується 4,000 6,000 1,000 0,300 0,020 0,006 8,000 8,000 13,020 14,306 Характеристика Харчова добавка Харчова добавка Нехарчова добавка Нехарчова добавка Цінна складова частина кормових добавок 5 87191 Із даних , які наведені в таблиці 1 слідує, що в запропонованому способі, в порівнянні з прототипом більше вміст корисної частини кормопродукту в осаді так, як основні реагенти відносяться до харчових добавок, а витрата глинистого мінералу для коагуляції на 34% менша. У відсотках вміст корисної частини в продукті, отриманому за способом, що пропонується складає 99,85%, а в продукті, отриманому за прототипом - 97,86%. При цьому цінна складова частина за способом, що пропонується, складає 61,44%, а за прототипом 55,92%. Перелічені цифри свідчать, що запропонований спосіб є більш ефективний. Видалення завислих речовин органічного та неорганічного походження в об'ємі 8,1м3, проводять в флотаторі відстійнику з застосуванням повітря. Бентоніт, який застосовують для коагуляції, підсилює здатність частинок завису до флотації. Видалення завису осадженням в поєднанні з флотацією обумовлює менший вміст вологи в осаді (вологість осаду після осадження 99%, а після осадження в поєднанні з флотацією - 97%) та додаткове вилучення нерозчинних та розчинних органічних речовин на 10-15%. В процесі утворення та видалення завису характер середовища характеризується значенням рН=4-5, тобто слабокисле на відміну від прототипу, в якому застосовують вапно і характер середовища характеризується значенням рН=7-10. При проведенні коагуляції під дією глинистого мінералу в слабокислому середовищі досягається більш глибоке знебарвлення відходів спиртового виробництва, що підвищує ефективність способу. Осад, що сформувався після осадження і флотації промивають для видалення бентоніту, а водну суспензію, що при цьому утворилась і включає бентоніт направляють для приготування реагенту для коагуляції. Внаслідок повторного використання глинистого мінералу, витрати його зменшуються на 30-50%. Після промивання осад ущільнюють. Для додаткового окислення органічних речовин при проведені флотації з застосуванням пові Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 тря можуть додавати 30% розчин пероксиду водню(Н2О2) із розрахунку 50л/м3. Це забезпечує підвищення ефективності способу. В результаті очищення спиртової барди після видалення завису утворюється 261м3/добу освітленої рідини, склад якої наведений в таблиці 2. Таблиця 2 № п/п 1 2 3 4 5 6 Спосіб, що пропонується, мг/л 2SO4 800 2+ Са 700 Завислі речовини 1620 СІ 518 ХПК 8500 БПК 2700 Компоненти Прототип, мг/л 1000 1100 2268 647 12800 3500 З представлених даних таблиці 2 слідує, що залишкова концентрація забруднюючих речовин органічного і неорганічного походження в освітленій рідині, зменшена в порівнянні з прототипом. Це підтверджує ефективність запропонованого способу. Джерела інформації: 1. П.Породько, О.Осипенко, В.Таран, В.Породько. Ефективне використання відходу спиртового виробництва // Харчова і переробна промисловість. 2004. -№1. - стор.26. 2. Патент RU №2220195, МПК C12F3/10, публ. 2003.12.27. 3. Е.Д.Бабенков. Очистка воды коагулянтами. “Наука".- М. 1977. стр.261,290. 4. Е.Е.Драхлин. Очистка высококонцентрированных вод в кислой среде на контактных осветлителях. // Водоснабжение и санитарная техника. 1972.-№1. -стр.5-9. 5. Окислительная очистка сточных вод с помощью пероксида водорода. Exidative-Reinigung mit Wasserstoffperoxid. SchwarzerHans. "GWF:Wasser/Abwasser", 1988, 129, №7, стр.484491. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601