Очистка сточных вод пищевых производств, содержащих белковые вещества, нитриты, сульфаты Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ностью обладает ромашка аптечная, которую можно хранить лишь при <р, не превышающей 60%. При большей относительной влажности воздуха сроки хранения должны быть сокращены.

Обработка результатов исследований на ЭВМ позволила получить зависимость 11^ ШЛР от т при различных значениях <р.

Как показали результаты.расчетов, среднеквадратическое отклонение в зависимости от Ш ШЛР и величины ср не превышает 0,09-1,73%, что свидетельствует о высокой достоверности результатов исследований.

ВЫВОДЫ

1. ШЛР можно хранить при <р = 50-80% в течение 1-2 мес.,'. так как это не приводит к развитию плесневых грибов.

2. При <р, превышающей указанные пределы, продолжительность безопасного хранения ШЛР устанавливается с учетом относительной влажно-

сти воздуха и времени достижения равновесного

состояния, для чего можно использовать приведенную формулу (1).

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 10444.15—75. Консервы. Методы микробиологического анализа. Определение общего количества микроорганизмов подсчетом на чашках Петри.

2. ГОСТ 10444.0-75. Консервы. Методы микробиологического анализа. Подготовка консервов к анализу.

3. Государственная фармакопея СССР. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. 11-е изд., доп., вып. 2. — М.: Медицина, 1989. — 400 с.

4. Санитарно-гигиенические методы исследования пищевых продуктов и воды: Справ, пособие / Под ред. Г.С. Яцулы.

— .Киев: Здоровье, 1991. — 288 с.

5. Братерский Ф.Д., Пелевин А.Д. Оценка качества сырья и комбикормов. — М.: Колос, 1983. — 319 с.

Кафедра биохимии н микробиологии

Кафедра технологии комбикормов

Поступала 09.04.92

664:628.54

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ, СОДЕРЖАЩИХ БЕЛКОВЫЕ ВЕЩЕСТВА, НИТРИТЫ, СУЛЬФАТЫ

В.Л. ПОГРЕБНАЯ, Ю.И. ОВДИЕНКО, В.А. БУРЦЕВ, В.Б. АВАГИМОВ. Ж.В. КАПУСТЯНСКАЯ,

П.Е. ХАНАЕВ

Кубанский государственный технологический университет

Объем сточных вод мясокомбината средней производительности составляет до 700 тыс. м в год. В них содержатся белок, гемоглобин, жиры. Такая система постепенно окисляется киелрродом воздуха, что приводит к повышенному химически потребляемому кислороду — до 3500 мг/л. Неочищенные стоки поступают в городской коллектор, з затем сбрасываются в водоемы. Трудности очистки стоков мясокомбината связаны с тем, что белки, гемоглобин, представляющие линейные макромолекулы, не отделяются фильтрацией и практически не отстаиваются. Следовательно, очистка таких сточных вод должна сводиться к коагуляции макромолекул белков, удалению из воды остатков жира. Известно несколько способов подобной очистки: электрокоагуляция под действием постоянного электрического тока при пропускании воды между электродами [1], очистка с помощью лигнина |2J. Однако техническое осуществление этих процессов затруднено: в первом случае из-за огромного расхода электроэнергии, во втором — из-за небольшой фильтрационной емкости лигнина, в связи с чем его потребуется около 5 т/сут.

Нами определялись оптимальные условия коагуляции макромолекул, содержащихся в сточных водах, при прохождении их через электрическое поле, создаваемое множеством короткозамкнутых гальванических элементов. Опыты проводили на модельной установке в масштабе 1:100 к имеющей-

ся на мясокомбинате емкости, откуда сточная вода после жироловок поступает в очистные сооружения города.

Для создания электрического поля в кассету загружали железную стружку в смеси с коксом в соотношении 4:1 соответственно. Кассету вставляли таким образом, чтобы сточная вода проходила через гальванокоагулятор, в который для обеспечения электрохимического процесса снизу подавали вохдух. В системе железо-кокс анодом служит железо, катодом — кокс.

На аноде протекает реакция, связанная с переходом иона железам раствор: .

Ре^- 2е = Ре2+.

На катодё протекает процесс восстановления: 02 + 2НгО + 4е — 40Н~.

Поскольку катодное и анодное пространство не разделено, та в растворе протекает реакция:

4Ре + 02 + 2НгО = 4Ре(ОН)з|.

Сточная вода имеет слабокислую реакцию pH-5. Установлено, что коагуляция белков, разрушение гемоглобина наступают при pH 7,5, поэтому время пребывания сточной воды в гальванокоагуляторе должно быть соответствующим.

Из т^бл. 1, в которой представлены результаты очистки сточной воды в зависимости от различных факторов, видно, что оптимальное соотношение железожокс — 4:1; pH, соответствующее наиболее полной коагуляции, 7,5. Как показали опыты, при более высоком значении pH (8,5-9) белок минует изоэлектрическую точку и скоагулированных частиц становится значительно меньше, лишь при pH 12 наступает их полная коагуляция, достигающая значения, как и при pH 7,5.

Объемш

соотнош

ние

желе-

зо

хо

1

2

3

4

5 ..

Гидро! тате раб обеспеш КОВ, СП01

агулиро!

Изуча. ученной (III) с ш кокс npt проводи, деленны водой, о

(CO-

SOC-

ш-

300-100\ №■ 01

Как BI образцов

есного

[веден-

ологиче-

іикроор-

гическо

ы анали->П., вып.

ищевых

Йцулы.

>а сырья

628.54

4 ТЫ

ія вода )руже-

ассету ксом в тавля-содила спече-іавали лужит

: пере-

ния: тво не

акцию

разру-

ізтому

коагу-

тьтаты ичных шение іболее 1І, при инует їх час-ри pH іющая

Таблица 1

Объемное соотноше- ние Концентрация компонентов, мг/л мин рн пдк. мг/л

до очистки после очистки

желе- зо кокс жир белки и прочие вещества ХПК жир белки и прочие вещества ХПК

1 1 ЗООО 1870 3500 70 230 186 15 5.7 500

2 3000 1870 3500 65 198 186 15 6.2 >>

3 1 3000 1870 3500 60 189 185 15 7.0 >>

4 1 3000 1870 3500 40 30 170 15 7.5 >>

5 1 3000 1870 3500 40 28 175 15 7,7 >>

Гидроксид железа (III), образующийся в результате работы гальванопары железо-кокс, которая обеспечивает pH, необходимое для коагуляции белков, способствует более быстрому осаждению ско-агулированных частиц.

Изучали свойства гидроксида железа (III), полученного в результате соосаждения соли железа (ИГ) с щелочью и работы гальванопары железо-кокс при соотношении 4 : 1 (pH среды 7). Опыты проводили при пбстоянной температуре 25°С. Отделенные осадки промывали дистиллированной водой, отфильтровывали, просушивали при 20°С.

Рис. і

Как видно, кривые ТГ, ДТА для исследуемых образцов железа (рис. 1, 2) различны.

Дериватограмма гидроксида железа при соосаж-дении (рис. 1) типична для такого процесса, описана в литературе.

Рис. 2

1-й участок на кривой ДТА соответствует потере несвязанной воды с образованием гидроксида железа Ре(ОН)з

( .ОН. ОН М-0-4е^0Н^* Ре-он- Ре-

он он нго

V -ОН-^Гр"

-гб—. ОН'"

'ОН'

Н30

2-й участок соответствует образованию оксигид-роксида РеООН и далее — явно выраженный пик, соответствующий образованию РегОз.

Более пологий участок на кривой ДТА (рис. 2) свидетельствует о суммарном процессе потери кристаллизационной воды РегОз- пНгО РеООН продуктом, полученным путем гальванокоагуляции.

Таким образом, в результате гальванокоагуляции железа в воде возможно существование железа в виде ионов-^е , Ре(ОН)з- пНгО,

РегОз- ЗНгО. Оптимальным количеством кислорода для обеспечения максимальной скорости коррозии является 1 м /мин.

В состав сточной воды до очистки входят загрязняющие компоненты, мг/л: жир — 3000; взвешенные вещества, в том числе белки, гемоглобин, — 1870; нитритный азот — 0,12; аммонийный азот

бя1,0: ‘ЗгГ**™ ~~20; рН 6-6,5; хпк ~ 3500’

Для очистки сточная вода попадает в кассету, заполненную железной стружкой и коксом (соотношение ге : С составляет 4:1 соответственно). Снизу в кассету подводится воздух, который перемешивает воду и обеспечивает восстановление воды на катоде. Схема очистки сточных вод пищевого производства приведена на рис. 3.

Условные обозначения; / — реактор; 2 — трубы для подачи воздуха; 3 — корзина,-4 — насос; 5 — отстойник; 6 — подача воздуха; 7 — фильтр; 8 — насос.

Установлено, что коагуляция белков и разрушение гемоглобина в значительной степени зависят от pH среды. При pH 7,5 белки коагулируют, при более высоком значении pH («=8,5/ переходят в раствор и лишь при pH 12 наступает полная коагуляция белков. Работа коагулятора в режиме короткозамкнутых гальванических элементов не позволяет добиться стабильной величины pH (7,5), обеспечивающей коагуляцию в первой инверсионной зоне. Поэтому для поддержания постоянства pH после коагулятора или до него в сточную воду автоматически подают известковое молоко.

Известно, что аморфный, полученный при соо-саждении гидроксид железа обладает высокоразвитой адсорбционной поверхностью Я «* 200 м /г. Можно предположить, что обводненный РегОз- ЗНгО, равно как и [Ре(ОН)з] -пНгО, будет

обладать высокоразвитой адсорбционной поверхностью. Собранный осадок Ре(ОН)з в результате работы гальванопары в течение длительного времени не уплотняется, однако достаточно быстро оседает, захватывая скоагулированный белок, жир, другие взвешенные частицы. Оптимальное время пребывания в коагуляторе составляет 20-30 мин. После отстаивания и фильтрации сточная вода имеет показатели, представленные в табл. 2.

Таблица 2

Загрязняющие компоненты Концентрация, мг/л ПДК. мг/л

Жир 40 50

Взвешенные вещества, в том числе жир, гемоглобин 30 250

Нитритный азот Отсутствует

Аммонийный азот 3,0

Сульфаты Отсутствуют

pH 7,5 - . ■

ХПК ' 170 400

ВПК

5,9

ВЫВОДЫ

1. Определены оптимальные условия коагуляции макромолекул белков, содержащихся в сточной воде, при прохождении их через электрическое поле.

2. Разработана технология очистки сточных вод предприятий пищевого профиля.

ЛИТЕРАТУРА

A.c. 979276 С 02 F 1/467.-1982.

Горбатов В.М. // Мясная и молочная пром-сть.

— 6. — С. 7.

1990.

Кафедра неорганической химии

Поступила 02.//.93

Г.П. КА Г.М. СУ

Московск

пищевых

Иссл<

амарані

среднег

Обра-

карным

выраще

ренных

Агрот ривала удобрен дозой у 3% фо' [31.

Тип аг

Слабо-

окульт;

почва,

удобре!

Средне-окульт] почва: без удо рекоме

ДОЗЫ

удоб] на 2, на 3‘

Хорошо-о культу почва: без удо рекоме! дозы удобг на 37

Примечаш

Полуш стандарт ничнойI хлеба, вь табл. 1 ( ствии с способ те вали по с

показать