автоматів для фасування масла; в цехах виготовлення продуктів із незбираного молока від миття танків для заквашування сметани, кисломолочних продуктів, скидання в стоки сироватки; в сироробних цехах спостерігається значне забруднення стоків білковими речовинами за рахунок скидання розпилених частинок згустка молока, що утворюються при обробці сирного зерна.
Дослідженням складу ВСВ і витрат води на миття визначено фактичні втрати сухих речовин, жиру й білка молока, що скидаються в стоки підприємств. Залежно від потужності й типу підприємства втрати становлять три – п'ять тонн за добу в перерахунку на молоко базисної жирності.
Схема переробки відходів ВСВ на кормові добавки складається з кількох технологічних ліній: очищення ВСВ з відділенням жиро-білкових речовин, регенерації розсолу від соління сирів і лінії виробництва кормових добавок. До них також уводять наповнювач, який містить необхідні макро- та мікроелементи. Добавки мають білок, незамінні амінокислоти, ліпіди, мінеральні солі та біологічно активні речовини. За фізико-хімічними показниками кормові добавки містять 3,6 відсотка жиру й 32 – білка в сухій речовині. Передбачене випуск кормових добавок пастоподібної консистенції та в сухому вигляді. [13, С. 23-24]
При розробці другого напрямку технології вивчали склад відходів, що утворюються в процесі первинного очищення стічних вод у відстійниках, та активного мулу, який виникає при доочищенні стічних вод в аеротенках. Нині жиро-білкові відходи відстійників, жировловлювачів та інші органічні відходи очищення стоків не використовують, відсутня також технологія їх переробки. Основний метод знищення цих відходів – захоронення їх у землю або спалювання, що призводить до забруднення навколишнього середовища.
Дослідження відходів відстійників показали, що вміст жиру в них становить 77–95 відсотків, білка – 2–5 відсотків в сухій речовині. Активний мул з аеротенків містить 34 проценти жиру й 12 – білка в сухій речовині. За результатами досліджень розроблено технологію переробки органічних відходів від очищення стічних вод молокопереробних підприємств. У результаті переробки одержать екологічно чисті продукти – цінний кормовий білок та інші важливі для сільського господарства продукти.
Таку технологію можна застосовувати також при переробці відходів стічних вод м'ясопереробних комбінатів, маргаринових заводів та відходів інших підприємств із значним вмістом жиру та білка. Таким чином запобігають забрудненню навколишнього середовища, одержують прибуток завдяки реалізації продукції з відходів стічних вод, а також поповнюють кормові ресурси сільського господарства.
3.1. Двоступеневе очищення стічних вод молокозаводів
Стічні води молокопереробних підприємств забруднені головним чином білками та жирами, менше – вуглеводами, що залежить від характеру виробництва (рис. 1,2).
Неабияка проблема – очищення стічних вод малопотужних молокопереробних підприємств, особливо при виробництві казеїну внаслідок нерівномірності витрат та концентрації забруднення протягом доби, коливання температури стічних вод, вмісту важкоокислюваного казеїну у великій кількості. До того ж ці підприємства здебільшого розташовані в сільській місцевості, що ускладнює обслуговування очисних споруд кваліфікованим персоналом. Такі підприємства скидають стічні води у водойми, як правило, без очистки через відсутність міської каналізації. [13, С. 23-24]
Скидання молокопереробними підприємствами неочищених стічних вод завдає значної шкоди водоймам. Молокопереробне підприємство середньої потужності скидає стільки забруднень, скільки їх надходить від селища з населенням 10–15 тисяч чоловік.
Основний – забруднювач – стічних – вод молокопереробних заводів, що інгібірує процес біохімічного очищення, – казеїн. Нині найбільш ефективними вважаються два способи видалення казеїну із стічних вод: електрохімічний та біохімічний.
Біохімічний спосіб може бути реалізований як у аеробних, так і в анаеробних умовах.
Аеробне біологічне очищення висококонцентрованих стічних вод має ряд істотних недоліків, усунути які досі не вдалося. До них, зокрема, належать:
велика витрата електроенергії на аерацію стічних вод;
необхідність багатократної рециркуляції стічних вод та їх багатоступеневого очищення;
інгібірування процесу очищення казеїном;
велика кількість надлишкового активного мулу;
обмежені можливості аеруючих пристроїв щодо низьких концентрацій біоценозу;
складна експлуатація установок малої потужності. [13, С. 23-24]
Накопичений позитивний досвід використання анаеробного біохімічного очищення стічних вод свідчить, що цей процес більш стійкий до інгібіруючих речовин, ніж аеробний. Крім того, анаеробний процес придатний для очищення висококонцентрованих стічних вод без попереднього їх розбавлення і має такі переваги:
мала витрата електроенергії на очищення; низький приріст надлишкової біомаси;
можливість підтримування у реакторі високої концентрації біомаси; мінімальний об'єм анаеробних біореакторів не обмежений, на відміну від аеробних установок, експлуатація невеликих установок простіша. Проте анаеробним установкам властиві а деякі недоліки:
неможливість очищення стічних вод до визначених норм скидання у водойми;
для ефективного очищення бажано підтримувати оптимальну температуру стічних вод;
тривалий пусковий період.
Аналізуючи переваги й недоліки анаеробного та аеробного процесів, можна зробити висновок: для очищення стічних вод молокопереробних підприємств малої потужності найбільш доцільна двоступенева схема з анаеробним очищенням на першому ступені та аеробним на другому.
Рис. . Концентрація органічних забруднень за величиною ХПК у стічних водах молокопереробних підприємств.
1,2,3 – стічні води відповідно: вітчизняних молококонсервних комбінатів, молоко- та олієжирзаводів;
4, 5 – стічні води молоко- та сирзаводів;
6 – маслозавод у Meurthe-Moll (Франція);
7 – молоко-сироварне виробництво Mikkle (Фінляндія)
Рис. . Співвідношення БПКповн. і ХПК у стічних водах різних молокопереробних підприємств.
Установки для анаеробного очищення стічних вод поділяються на біореактори з завислоседиментуючим біоценозом і біореактори з прикріпленим біоценозом, які, у свою чергу, можуть бути з рухомим та нерухомим завантаженням. Існують, також, комбіновані установки. Найбільш стійкі до коливань гідравлічного та органічного навантаження установки з прикріпленим біоценозом. Біореактори з нерухомим завантаженням мають простішу конструкцію, вони доступніші в експлуатації, ніж біореактори з рухомим завантаженням. Важлива проблема при використанні анаеробного методу очищення стічних вод – вибір температурного режиму та способу його підтримання. За сучасними даними швидкість анаеробного процесу зростає із збільшенням температури (див. рис.