Слайд 2
В процессе получения продуктов микробиологического синтеза потребляется большое
количество воды, которая загрязняется вредными микроорганизмами, минеральными и органическими
компонентами.
Загрязняющие вещества находятся в растворенном и нерастворенном состояниях.
С целью предотвращения вредного влияния сточных вод на состояние водоемов в нашей стране действуют «Правила охраны поверхностных вод».
Очищенные сточные воды не должны содержать возбудителей заболеваний, а также запахов и привкусов, способных передаться рыбе. В сточных водах ограничивается содержание окисляемых микроорганизмами токсических веществ и взвешенных частиц.
Слайд 3
Из общего количества органических веществ, содержащихся в исходных,
питательных средах, в процессе производства используется 75-80%, остальное уходит
с отработанными сточными водами.
Слайд 4
1 Промышленные стоки.
В производственных процессах получения белковых
препаратов аминокислот, липидов и биотоплива промышленные стоки делятся на
условно чистые и загрязненные.
Слайд 5
К условно чистым относятся воды, прошедшие теплообменные аппараты,
в них не происходит изменения состава, а только температуры.
Остальные производственные стоки относятся к загрязненным.
Загрязненные промышленные стоки характеризуются присутствием органических и неорганических веществ.
Слайд 6
Загрязненность промышленных стоков и расход кислорода на процесс
бактериального окисления органических веществ характеризуются биологическим потреблением кислорода (БПК),
выражаемым в миллиграммах О2 на 1 л анализируемой жидкости: БПК; (при выдерживании пробы в течение пяти суток), БПК2о (при выдерживании пробы в течение 20 суток; БПК2П часто называют полным).
Слайд 7
В большинстве случаев на заводах по производству кормовых
дрожжей, аминокислот, липидов и биотоплива количество загрязнений по БПК5
и взвешенным веществам в 1,5-2 раза превышает нормально допустимые величины.
Основным загрязнителем при производстве кормовых дрожжей и липидов является культуральная жидкость после отделения дрожжей. На нее приходится 30-35% общего объема стоков завода и 70-90% общего количества загрязнений.
Качественный состав сточных вод изменяется в зависимости от перерабатываемого сырья, вида вырабатываемой продукции, технологических режимов работы, расхода свежей воды.
Слайд 8
Сточные воды гидролизно-дрожжевых заводов имеют коричневый цвет, обусловленный
присутствием в них:
гуминоволигниновых веществ,
пентозы (ксилоза и арабиноза
уксусная кислота
Ядовитые
примеси - фурфурол, оксиметилфурфурол, формальдегид, гуминово-лигниновые коллоидные вещества, терпены.
Азотистые и фосфорные соединения,
Продукты обмена веществ микроорганизмов - аминокислоты, янтарная, молочная и другие кислоты.
Слайд 9
Сточные воды заводов по производству кормовых дрожжей на
углеводородах нефти содержат:
остаточное количество н-парафинов,
повышенное количества ароматических углеводородов
Слайд 10
Общее количество загрязненных промышленных стоков для дрожжевых заводов
производительностью 80 тыс. т дрожжей в год составляет в
среднем в зависимости от времени года 45-55 тыс. м³ в сутки.
Основное количество загрязненных стоков составляет отработанная культуральная жидкость - 120-140 м3 на 1 т сухой массы дрожжей, объем общих стоков - 170-220 м3 на такую же массу дрожжей.
В сбрасываемой культуральной жидкости содержатся основные загрязнения: по взвешенным веществам - до 75%, по БПК5 - до 93-94%.
Слайд 11
Количество взвешенных веществ в промышленных сточных водах обычно
составляет 100-125 кг на 1 т сухой биомассы, из
них только 25 кг приходится на долю минеральных веществ. Основное количество минеральных веществ приходится на гипс, органических - на лигнин.
Шламосодержащие стоки удаляют с территории завода на специально отведенные для этой цели площадки (шламоотвалы), горючие фракции подлежат сжиганию.
Слайд 12
Снижения количества загрязнений можно достигнуть при внедрении новых
технологических приемов и процессов:
при введении циклов повторного использования сточных
вод, в частности использования отработанной культуральной жидкости на разбавление сусла перед выращиванием дрожжей с рециркуляцией на процесс гидролиза,
на приготовление растворов питательных солей и известкового молока. В результате количество отработанной культуральной жидкости уменьшается вдвое.
Слайд 13
Способы очистки сточных вод.
После сброса очищенных сточных
вод содержание взвешенных веществ в водоеме не должно увеличиваться
более чем на 0,25-0,75 г/м3,
содержание органических веществ (по БПК2о) не должно превышать 3-6 г/м3 в водоемах для питьевого и культурно-бытового водопользования
2 г/м3 в водоемах рыбохозяйственного значения, в которых, кроме того, содержание растворенного кислорода не должно падать ниже 4-6 мг/л.
Слайд 14
Способы очистки сточных вод разделяются на механические, физико-химические,
биохимические, термические (тепловые).
Механическую очистку осуществляют в песколовках, отстойниках, центрифугах,
флотаторах и фильтрах.
Слайд 15
Физико-химические методы (коагуляция, флокуляция, электрокоагуляция и сорбция) применяют
для очистки сточных вод от коллоидных и растворенных соединений,
количество которых в воде после сооружений механической очистки остается практически неизменным.
В качестве коагулянтов наиболее широко используются сульфат алюминия и хлорид железа. При введении коагулянтов в воду они обволакивают взвешенные частицы, полностью меняя их поверхностные свойства и нейтрализуя заряд. Коагулянты вызывают укрупнение частиц загрязнений и образуют хлопья.
Слайд 16
В настоящее время минеральные коагулянты заменяют высокомолекулярными флокулянтами
органического и неорганического происхождения.
Сущность флокуляции заключается в агрегации
частиц, при которой контакт частиц происходит через молекулы адсорбированного флокулянта.
Слайд 17
Электрохимические методы очистки обладают рядом существенных преимуществ перед
реагентными:
не увеличивается солевой состав сточных вод, образуется меньшее
количество осадка,
упрощается технологическая схема очистки, обеспечивается автоматизация производственных установок,
для размещения установок требуются незначительные производственные площади.
Недостаток метода - высокие капитальные и эксплуатационные затраты на электродные системы и, образование отложений на них и возникновение взрывоопасных смесей газов.
Электрокоагуляцию применяют для удаления из сточных вод тонко диспергированных примесей, для удаления истинно растворенных веществ этот метод не используется.
Слайд 18
Очистка с помощью сорбентов.
Сорбция - это процесс
поглощения твердым телом или жидкостью какого-либо вещества из окружающей
среды.
В очистке сточных вод чаще используется ее разновидность - адсорбция - поглощение вещества из воды на поверхности или в объеме твердых тел (сорбентов). Сорбентами могут быть частицы углей, почвы и остатки растений.
Если солесодержащие сточные воды не допускается выпускать в водоем, то их подвергают термическому обезвреживанию. Но термическое обезвреживание осуществляется на установках, работающих под давлением или вакуумом. Получаемый конденсат направляют в системы производственного водоснабжения, а солевые отходы вывозят для захоронения.
Слайд 19
Биохимическая очистка является одним из основных методов очистки
сточных вод заводов микробиологической промышленности как перед сбросом их
в водоем, так и перед повторным использованием в системах оборотного водоснабжения.
Микроорганизмы способны окислять все органические вещества, за исключением тех искусственно синтезированных, которым нет аналогов в природе.
Наименее доступными источниками углерода являются вещества, не содержащие атомов кислорода - углеводороды, но они также расщепляются микроорганизмами активного ила.
Слайд 20
Биологическую очистку проводят в аэротенках или в биоокислителях
с интенсивной аэрацией среды. При этом снижается ВПК, за
счет окисления органических веществ и нарастает биомасса микроорганизмов.
Очищенные и осветленные сточные воды поступают в водоем и на рециркуляцию в производство
Активный ил являясь источником белка и витаминов, упаковывается в бумажные мешки и направляется к потребителю.
Слайд 23
Принципиальная технологическая схема очистки сточных вод.
Первичная очистка заключается
в механическом отделении загрязнений.
Вторичная очистка предусматривает очистку сточных
вод в системе очистных сооружений (биоокислителях), либо очистку сточных вод в естественных условиях на полях орошения.
Слайд 24
Для повышения эффективности действия и снижения ВПК сточных
вод вводится биокоагуляция (предварительная аэрация с добавлением ила из
вторичных отстойников).
Конструктивно предаэратор представляет собой аэротенк - резервуар прямоугольной формы, в котором временно пребывает сточная вода (10-20 минут). При их использовании снижается количество органических веществ в стоках, поступающих на аэротенки, до 15%.
Первичные отстойники устанавливаются перед аэротенками, где вода пребывает 1-2 часа. В них накапливается избыточный активный ил, который потом извлекается насосами и подсушивается на иловых площадках до влажности 70-80%. Далее вода поступает в аэротенки..
Слайд 25
Работа аэротенков основана на использовании биохимического окисления органических
веществ аэробными микроорганизмами, колонии которых образуют так называемый активный
ил.
Аэротенк-смеситель представляет собой прямоугольный железобетонный резервуар, состоящий из одной или нескольких секций, с рабочей глубиной от 3 до 6 м. Секции разделены на коридоры, по которым проходит сточная вода. Время пребывания сточных вод в аэротенке зависит от скорости окисления и составляет 8-20 часов.
Слайд 29
Для снижения загрязнений в стоках, оставшихся после аэротенков
и вторичных отстойников, служат биологические пруды. Продолжительность пребывания в
них сточных вод может превышать 10 суток. Глубина прудов составляет 2-3 м. Они занимают большие площади. В биологических прудах развиваются одноклеточные водоросли, которые выделяют метаболиты, обладающие бактерицидным действием по отношению к патогенной микрофлоре. Аналогичные метаболиты выделяются и высшей водной растительностью. Поэтому летом вода, выходящая из биопрудов, не требует хлорирования.
Слайд 31
Утилизация последрожжевой бражки.
1 кг отработанных культуральных сред
содержит 0,3-0,6 кг ценных кормовых дрожжей и других продуктов
(в пересчете на СВ). Проводится предварительная биологическая утилизация отработанных культуральных сред до их смешения с общими отходами, что увеличивает на 10% основную производительность предприятий.
Слайд 32
Очистка газовоздушных выбросов
На отдельных предприятиях микробиологической промышленности вместе
с отработанным воздухом в атмосферу могут выбрасываться большие количества
микроорганизмов-продуцентов.
Например, на гидролизно-дрожжевом заводе, при обследовании воздуха, выбрасываемого из ферментера, было выявлено от 16 х103 до 316х103 клеток микроорганизмов на м2, а на заводе по производству белково-витаминных концентратов - от 200 до 436 х 103 клеток на 1 м³.
Слайд 33
Большая запыленность воздуха белковыми и другими и другими
продуктами микробного синтеза отмечается на стадиях сушки, упаковки и
погрузки в вагоны.
Значительная запыленность воздуха питательными солями и сырьем (опилки, отруби, мука и др.) имеет место в отделениях и цехах приготовления питательных сред.
Слайд 34
Одним из важнейших мероприятий, снижающих выброс микроорганизмов в
окружающую среду, является герметизация ферментеров, флотаторов и оборудования узла
сепарации.
На ряде предприятий дрожжевого профиля высокоэффективная очистка отработанного воздуха из ферментаторов, флотаторов, узла, сушильных установок и упаковочного отделения осуществляется с помощью скрубберов Вентури.
Слайд 35
Скруббер Вентури — устройство для очистки газов от
примесей. Работа его основана на дроблении воды турбулентным потоком
газа, захвате каплями воды частиц пыли, коагуляции этих частиц с последующим осаждением в каплеуловителе инерционного типа.