Проаналізовано технологічна схема варіння пива на мініпивоварні м Казані. Виявлено якісний і кількісний склад стоків пивного виробництва. Запропоновано кондуктометрический контроль стічних вод пивоварних заводів.

Анотація наукової статті з екологічних біотехнологій, автор наукової роботи - Чудакова О.Г., Безкровний Д.В.


Область наук:

  • екологічні біотехнології

  • Рік видавництва: 2015


    Журнал: Вісник Казанського технологічного університету


    Наукова стаття на тему 'Аналіз і оцінка стічних вод пивоварного прозводства'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз і оцінка стічних вод пивоварного прозводства»

    ?УДК 664, 628.3

    О. Г. Чудакова, Д. В. Безкровний

    АНАЛІЗ І ОЦІНКА стічних вод пивоварного прозводства

    Ключові слова: пивний завод, мініпивоварня, пивоварне виробництво, пиво, стічні води, талі води, аварійні стічні води, лужні стічні води, промстоки, кондуктометрія, електропровідність, солоність,

    загальна солоність, рН.

    Проаналізовано технологічна схема варіння пива на міні-пивоварні р Казані. Виявлено якісний і кількісний склад стоків пивного виробництва. Запропоновано кондуктометрический контроль стічних вод пивоварних заводів.

    Keywords: brewery, minibrewery, brewing production, beer, sewage, thawed snow, emergency sewage, alkaline sewage, production

    sewage, conductometry, conductivity, salinity, general salinity, рН.

    The technological scheme of brewing on minibreweries of Kazan was analysed. It is revealed the qualitative and quantitative structure of drains of beer production. Conductometric control of sewage of breweries is offered.

    Вступ

    Вплив людини на навколишнє середовище збільшується з кожним роком, пропорційно зростанню чисельності населення [1-8]. Спочатку процес життєдіяльності людини торкнувся лісу (вирубування і випалювання), тваринництво, диких тварин. Пізніше стали позначатися наслідки руйнівних воєн. З розвитком науки і техніки вже явно позначилося виснаження природних ресурсів [9-11] і забруднення навколишнього середовища відходами виробництва [12-14], що спричинило за собою зміни, а найчастіше - руйнування природних екосистем [15-17].

    Одна з найгостріших і найактуальніших проблем сучасної екології - це забруднення стічних вод. Оскільки органічні речовини, які містяться в стоках, потрапляючи у водойми починають гнити, то відбувається погіршення санітарного стану водойм, поширюються

    хвороботворні бактерії [18-2]. Ось чому найважливішими завданнями охорони навколишнього середовища є водовідведення та очищення стічних вод, що допомагає запобігти можливій шкоді здоров'ю населення, і регулює екологічну ситуацію. Залежно від походження, складу і показників домішок розрізняють:

    - побутові, або господарсько-фекальні стічні води, містять переважно фізіологічні та господарсько-побутові відходи;

    - виробничі, містять сліди важких металів, синильну кислоту, феноли, солі свинцю і ртуті, а також органічні складові;

    - атмосферні, складаються з талих і дощових вод, містять забруднення мінерального походження.

    C зростанням стійких регіональних структур малого і середнього бізнесу в Росії, завдяки підтримки з боку уряду РФ, збільшується кількість стічних вод включають в себе важко окислюються компоненти і різні важко розкладаються колоїдні частинки. Необхідно відзначити, зростання закладів харчової промисловості, що пропонують швидку їжу і різні пінні напої. У великих

    містах зі збільшенням споживчого попиту відповідно ростуть не тільки пивні заводи, а й стають популярними міні-пивоварні.

    Мета роботи

    Проаналізувати технологічний процес міні-пивоварень міста, виявити якісний і кількісний склад стічних вод, висунути припущення про засмічення каналізації.

    Результати та їх обговорення

    Технологічний процес в сучасному світі різноманітний, а часом компактний. У погоню за покупцем, виробник купує міні-пивоварні і встановлює їх практично скрізь: в кафе, при гіпермаркетах, в окремих будівлях та інших місцях. Однак про стічних водах і відходах виробники не замислюються, не згадують у звітах і при розмові. Адже дуже зручним є розташування пивоварень в масових місцях, де стічні води потрапляють у загальноміській колектор, а заміною труб займаються працівники які обслуговують торгівельні площі.

    Процес варіння пива діляться на кілька етапів, які залежать від конструкції пивоварні. Для міні-пивоварні «ТМ» процес складається з наступних стадій:

    - дроблення солоду;

    - закладка солоду в заторний чан;

    - затирання;

    - перекачування затору в «фільтр-чан»;

    - фільтрація першого сусла;

    - задача промивних вод;

    - охмеління сусла;

    - вирпул пауза;

    - перекачування пива в бродильне відділення;

    - задача дріжджів;

    - бродіння, доброджування.

    В даному випадку під міні-пивоварнями мається на увазі невелике приміщення по площі, в якому розташовуються фільтр для очищення води, кілька бочок для бродіння і

    охмеління звані «TANK». Технологічний процес самого пивоварного виробництва на прикладі міні-пивоварні р Казані представлений на рис. 1. Міні-пивоварня включає в себе заторний чан (BREWKETTLE), так само використовується як «вирпул» після закінчення охмеління; танк гарячої води (НОТ WATER TANK); фільтраційний чан (LAUTER TUN), який використовується для фільтрації сусла від дробини і для відділення отварок; нагрівач для нагрівання затору і кип'ятіння сусла (CALANDRIA); мішалки в заторном чані (AGITATOR); ножі в фільтраційному чані, які використовуються як переміщуючий пристрій (RAKE UNIT); заторний насос, який використовується як перегінний апарат з заторного

    чана (MASH PUMP); насос гарячої води (HOT WATER PUMP); теплообмінник необхідний для охолодження гарячого охмеленого сусла перед перекачуванням в бродильне відділення (WORT COOLER); холодна вода (COLD WATER); клапан відкриває холодну воду для збивання в конденсат пари киплячого сусла з заторного чана (STEAM CONDENSATION); скидання залишків з бочок відбувається в каналізацію (DRAIN); температурний датчик, що виводить дані на пульт (РТ100); зворотний клапан (RSK); фільтр грубої очистки води (DIRT COLLECTOR); також для герметизації процесу є клапани входу і виходу з відповідного апарату.

    I C0LD U><1_J

    I WATER ~

    - |-c-0-I

    3 _ .. E ™] X "

    Мал. 1 - Технологічна схема

    Розглядаючи пивоварню згідно

    представленій схемі, необхідно відзначити, що стічні води поперемінно матимуть то кислотний, то лужний склад з завислими речовинами. Було зроблено кілька відборів проб стічної води, на різних стадіях. Після потенціометричних досліджень виявлено утворення кислого стоку після BREWKETTLE і НОТ WATER TANK. Лужний стік спостерігається після отримання готового продукту з утворенням великої кількості водного органічного залишку (табл. 1).

    Таблиця l- Електрохімічний оцінка стічної води

    Параметр Показат ялина Температур а, оС

    TDS (загальний солевміст), г / л 8,76 26,8

    TDS по NaCl, г / л 7,53 26,8

    X, м См / см 15,07 26,8

    рН 12,51 27.6

    ництва пива в міні-пивоварні

    Експериментальну частину роботи проводили на настільному електрохімічному приладі OHAUS Starter 3100 пройшли перевірку в 2014 р, перед використанням прилад був проградуирован відповідно до методики. Стічні води відбиралися згідно з правилами пробоотбора по ГОСТ Р 515922000 «Вода. Загальні вимоги до відбору проб »і ПНД Ф 12.15.1-08« Методичні вказівки з відбору проб для аналізу стічних вод ».

    Проведені дослідження показують, що стічні води, що скидаються в загальноміські каналізаційні мережі, сильно лужні. З показника солоності і загального солевмісту присутність хлориду натрію становить 86%, від загальної маси мінеральних речовин в стоках. Показники високої електропровідності при даній температурі дозволяють судити про наявність органічних кислот і солей, які не ввійшли в показали TDS, по всій видимості утворюються на стадіях бродіння і охмеління.

    Таким чином, стічні води скидаються від міні-пивоварень міста в загальну міську каналізацію, що потрапляють на загальноміські очисні споруди мають лужне середовище.

    Дані промстоки несприятливо можу вплинути на мікроорганізми в біологічному очищенні або ж привести до збою роботи фізико-хімічних апаратів очистки стічних вод. Визначено метод контролю за специфічними промстоками пивоварень, який ставитися до

    кондуктометричним, і є інформативним. Виявлено якісний і кількісний склад стоків, в яких присутня велика концентрація солей і зважених речовин.

    література

    1. С.Ю. Єфремова, Т.А.Шарков. XXI століття: підсумки минулого і проблеми сьогодення плюс. № 1, 154-157 (2011).

    2. І.І.Кесорецкіх, С.І. Зотов, А.В. Покровський, І.С. Зотов. Вісник Балтійського федерального університету ім. І. Канта. № 1, 46-52 (2013).

    3. Т.С. Бібікова. Водяні ресурси. Т. 38, № 5, 515-523 (2011).

    4. І.І.Кесорецкіх, С.І. Зотов. Вісник Балтійського федерального університету ім. І. Канта. № 1, 51-57 (2012).

    5. Л.М.Багандова. Проблеми розвитку АПК регіону. Т. 15. № 15, 45-48 (2013).

    6. Л.І. Цвєткова, Г.І. Копина, С.В. Макарова, С.В. Зайцева, О.І. Кабргель. Вода і екологія: проблеми та рішення. № 2 (58), 13-22 (2014 року).

    7. Н.С. Коритін. Екологія. № 3, 205-210 (2011).

    8. Д.С. Павлов, Ю.Ю. Дгебуадзе, І.А. Євланов. Екологія і промисловість Росії. № 11, 16-23 (2010).

    9. М.Р. Шамсутдінова, М.А. Лосєва. Економіка і управління: проблеми, рішення. № 12, 78-82 (2012).

    10. Н.Г. Привалов. Економічне відродження Росії. № 2 (44), 58-64 (2015).

    11. М.Д. Іванова. Економіка природокористування. № 3, 60-66 (2015).

    12. В.А. Попкова. Право. Законодавство. Особистість. № 1 (18), 162-166 (2014 року).

    13. А. П. Кузнецов. Питання територіального розвитку. № 5 (15), 1 (2014 року).

    14. Е.П.Янін. Наукові та технічні аспекти охорони навколишнього середовища. № 5, 2-17 (2013).

    15. Б.М. Лузгін. Известия Алтайського державного університету. № 3-2 (79), 162-166 (2013).

    16. Н.С. Жмур, А.В. Улатов, О.М. Лапшин. Біосфера. Т. 6. № 1, 5-16 (2014 року).

    17. В.В. Кірсанов, О.Г. Чудакова, М.М. Миронова, Н.Є. Павлова. XIV Всеросійська Конференція-Школа "Хімія і Інженерна Екологія. 14-15 (2014).

    18. Ю.М. Суботіна, І.Р. Смирнова, К.А. Кутковський. Вісник Алтайського державного аграрного університету. № 5 (127), 99-106 (2015).

    19. І.Х. Мінгазетдінов, С.А. Мальцева, Е.В. Гоголь, Ю.А. Тунакова. Вісник Казанського технологічного університету. Т. 16. № 14, 131-133 (2013).

    20. В.Р. Рязанцев. Світ транспорту. Т. 11. № 1 (45), 156-158 (2013).

    21. О.Г. Чудакова, А.В. Желовіцкая, Ю.А. Тунакова. Вісник Казанського технологічного університету. Т. 17. № 5, 144-145 (2014 року).

    22. В.А. Пашинін, А.В. Павлов, В.В. Татаринов. Технології техносферной безпеки. № 3 (55), 28 (2014 року).

    © О. Г. Чудакова - к.х.н., доц. каф. загальної хімії та екології КНІТУ ім. А.Н. Туполєва - КАИ, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Д. В. Безкровний - к.х.н., доц. каф. технології синтетичного каучуку КНІТУ.

    © O. G. Chudakova - Ph.D., Associate Professor of "General Chemistry and Ecology" KNRTU AN Tupolev - KAI, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; D. V. Beskrovnyi - Ph.D., Associate Professor, Dept. of Technology of synthetic rubber, KNRTU, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..


    Ключові слова: ПИВНИЙ ЗАВОД /BEER /МІНІ-БРОВАРНЯ /BREWERY /ПИВОВАРНЕ ВИРОБНИЦТВО /ПИВО /СТІЧНІ ВОДИ /SEWAGE /талі води /АВАРІЙНІ СТІЧНІ ВОДИ /EMERGENCY SEWAGE /ЛУЖНІ СТІЧНІ ВОДИ /ALKALINE SEWAGE /промстоки /кондуктометрів /CONDUCTOMETRY /ЕЛЕКТРОПРОВІДНІСТЬ /CONDUCTIVITY /солоні /SALINITY /ЗАГАЛЬНА солоні /GENERAL SALINITY /РН /MINIBREWERY /BREWING PRODUCTION /THAWED SNOW /PRODUCTION SEWAGE

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити