В системе водоснабжения молочных заводов имеют место быть оборотное, повторное и прямоточное использование воды. Оборотное водоснабжение реализуется при не соприкосновении воды с производимой продукцией (холодильные установки, вакуум-выпарные аппараты и т.д.). Повторное предусматривает последовательное использование ее в нескольких операциях, в т.ч. технологической (например, водой, собираемой после пастеризационно-охладительной установки, моют помещения, поливают территорию, обмывают машины). Прямоточное водоснабжение подразумевает сброс воды в канализацию сразу же после технологической операции.
Водопотребпение и водоотведение
Вода на предприятиях молочной промышленности применяется для:
- мойки трубопроводов, технологического оборудования, тары (цистерн и пр.);
- охлаждения молока и молочных продуктов;
- работы паросиловых и технологических установок;
- восстановления сухого молока;
- мытья панелей и полов производственных помещений;
- различных хозяйственно-бытовых нужд.
Из 30 действующих предприятий, представивших данные, только 8 имеют систему оборотного водоснабжения, что составляет 27% от общего числа предприятий.
По данным полученным при анкетировании предприятий удельные расходы воды на производство отдельных видов продуктов сопоставимы с данными европейских производителей молочной продукции (таблица 01).
Таблица 01 — Расход воды на производство молочных продуктов российских и европейских производителей молочной продукции
В целом водопотребление молочных предприятий составляет от 4,2 м3 до 7 м3 на 1 т перерабатываемого молока (минимальное суточное потребление воды составляет 100 м3, а максимальное — 2900 м3).
Сегодня из общего объема водопотребления молокозаводами большая часть воды сбрасывается в канализацию или водный объект после первичного использования (80-85 %).
Согласно ВеГегепсе Восытепт оп Веэт Ауаі|а|о|е ТесПпіцыез іп те Рооо, ВгіпК апо МПК |поызтгіез, Еыгореап Сотіззіоп |пте9гатео Ро||ытіоп Ргеуептіоп апо Соптгоі удельное потребление воды и образование сточных вод в европейских странах не должны превышать значений, указанных в таблице 02.
Таблица 02 — Предельные значения потребления воды и образования сточных вод
Состав сточных вод молочных предприятий
Стоки на молочных заводах образуются в основном в результате мойки оборудования, уборки производственных цехов и помещений. В них попадают отходы
производства, остатки (потери) молочных продуктов и молока, реагенты, используемые в процессе мойки оборудования (приложение В), различные примеси, смываемые с поверхностей транспорта, полов и пр.
Количество и состав сточных вод зависит от профиля производства, используемых технологий и составляет от 1,0 до 7,0 л на 1 л переработанного молока. Общим для стоков всех молочных заводов является: относительно высокая температура 16-33 °С, возможность резких колебаний кислотности (рН=6,2-10,5),
большое содержание органических примесей, составляющие основную часть взвешенных веществ (до 90 %). Концентрация взвешенных веществ колеблется в
широких пределах и зависит, в основном, от ассортимента продукции, технологии производства и применяемого оборудования.
По данным анкетирования действующих предприятий максимальная концентрация взвешенных частиц содержится в сточных водах предприятия, вырабатывающего мороженое (до 1741 мг/дм3). Значительное количество взвешенных веществ присутствует также в сточных водах предприятий, вырабатывающих сухие и сгущенные концентраты, сыры и творог — до 250-300 мг/дмЗ (по данным четырех предприятий).
Значения ХПК и БПК сточных вод молочных заводов также колеблются в широких пределах. По данным предприятий, вырабатывающих сыры или творог, среднее значение БПК-5 — 376 мг/дмЗ (диапазон — 155-760 мг/дмЗ — по пяти предприятиям), среднее значение ХПК по этим же предприятиям — 809 мг/дмЗ (диапазон 296,2- 1680 мг/дм3).
Установлено, что между показателями ХПК и БПКпопн для сточных вод молочных заводов существует прямая зависимость. Соотношение ХПК/БПК5 для различных молочных производств колеблется от 1 ,2 до 1 ,9 (в среднем 1 ,45). Для производств сухого молока и казеина соотношение ХПК/БПК5 может достигать 2,2 .
Содержание жиров в сточных водах предприятий молочной промышленности определяется в основном ассортиментом выпускаемой продукции, технологией
производства и мощностью предприятия.
Так, при выработке масла в количестве 2,5-7 т в сутки концентрация жира в сточных водах составляет в среднем 55 мг/дмЗ (по данным трех действующих
предприятий). При увеличении выработки масла до 22 т в сутки количество жира в сточных водах увеличивается до 272 мг/дмЗ (данные одного предприятия). Сточные воды производства низкожирной продукции содержат жиры в виде мельчайших шариков, окружённых гидратированной белковой оболочкой. При производстве высокожирной продукции (сливки, сметана и масло) чаще встречаются агрегатированные частицы жира.
Азот в сточных водах содержится в основном в виде аминогрупп белковых соединений и незначительных примесей аммонийных солей.
Концентрация хлоридов при водоотведении составляет в среднем 150-200 мг/л, но на отдельных производствах может достигать 800-1000 мг/л. Присутствие хлоридов — результат попадания в сточные воды поваренной соли, рассолов, воды, содержащей остатки молока и моющих растворов.
Сточные воды предприятий по переработке молока характеризуются высокой суточной неравномерностью их качественного состава и расходов, колебаниями
значений водородного показателя рН. Изменение значения рН связано с режимом работы предприятия и видом используемых моющих реагентов.
При централизованной мойке оборудования в канализацию завода сбрасывают промывные сточные воды и периодически, раз в 3-5 дней, отработанные моющие
растворы кислот и щелочей. рН промывных вод изменяется от 7,8 до 10,2; щёлочность — от 1,9 до 4 мг-экв/л. рН отработанных щелочных растворов колеблется от 10 до 12; щёлочность от 30 до 50 мг-экв/л.
Перечень максимальных допустимых значений нормативных показателей общих свойств сточных вод и концентрация загрязняющих веществ в сточных водах, установленных в целях предотвращения негативного воздействия на работу централизованных систем водоотведения утвержден Постановлением Правительства
РФ от 29 июля 2013 г № 644 «Об утверждении правил холодного водоснабжения и водоотведения и о внесении изменений в некоторые акты Правительства РФ».
Требования к составу и свойствам сточных вод при сбросе их в водный объект, регламентируются СанПиН 2.1.5.980-00. 2.1.5.
Очистка сточных вод молочных заводов
В соответствии с Федеральным законом от 07.12.2011 М 416-ФЗ "О водоснабжении и водоотведении" и постановлением Правительства Российской Федерации от 29.06.2013 № 644 строительство локальных очистных сооружений (ПОС) предусматривается как один из нескольких вариантов обеспечения качества очистки
сточных вод и предотвращения потенциального негативного воздействия как на централизованную систему водоотведения (ЦСВ), так и водные объекты.
Статьей 30.1 (часть 6) Федерального закона от 07.12.2011 М 416-ФЗ предусматриваются возможности предотвращение превышений предприятиями
нормативов состава сточных вод по всем веществам посредством реализации одного или нескольких из следующих мероприятий:
1) строительство или модернизация локальных очистных сооружений и (или) очистка сточных вод предприятия с использованием локальных очистных сооружений, принадлежащих третьим лицам;
2) создание систем оборотного водоснабжения;
3) внедрение технологий производства продукции (товаров), оказания услуг, проведения работ, обеспечивающих снижение концентрации загрязняющих веществ в
сточных водах.
Пунктом 114 постановления Правительства №644 от 29.07.2013 зафиксирована возможность заключения между организацией, осуществляющей водоотведение, или очистку сточных вод, и предприятием договора водоотведения (единый договор холодного водоснабжения и водоотведения), предусматривающего прием сточных вод с превышением максимальных допустимых значений показателей и концентраций в случае подтверждения того, что очистные сооружения могут быть дополнительно нагружены без ухудшения качества очистки сточных вод. и эффективности обработки осадка сточных вод и с сохранением существующей возможности утилизации осадка сточных вод.
В соответствии с постановлением Правительства РФ от 25 января 2006 г. № 33 нормативы предельно допустимых сбросов вредных веществ в водные объекты
утверждаются территориальными органами Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по согласованию с бассейновыми и другими территориальными органами Федерального агентства водных ресурсов, территориальными органами Федеральной службы по гидрометеорологии и
мониторингу окружающей среды, а также с территориальными органами Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
Из 30 действующих предприятий, представивших анкетные данные, очистные сооружения имеют 12 предприятий (40 %), при этом их среднесуточная мощность
составляет 1168 м3 (диапазон от 60 до 2600 мЗ/сутки).
Характеристика очистных сооружений (по данным шести действующих предприятий) представлена в таблице 3.20.
Таблица 03 — Характеристика очистных сооружений
Сточные воды молочных заводов можно очищать от жира с помощью отстаивания, флотации, коагуляции. При отстаивании сточных вод выделяются крупные
частицы жира и другие взвешенные вещества. Флотация позволяет извлечь из сточных вод также тонко диспергированные взвешенные вещества, обладающие гидрофобными свойствами, в том числе жир. При коагуляции сточных вод выделяются как тонко диспергированные взвешенные вещества, так и эмульгированные, коллоидные примеси. Необходимость локальной очистки сточных вод и выбор метода очистки обусловлены местными условиями.
Снижение концентрации хлоридов методами электрокоагуляции и электрофлотации.
Для обработки сточных вод, образующихся в результате мойки оборудования на молочных заводах с централизованной системой мойки устанавливают станции
нейтрализации. В состав станции может входить усреднитель, смеситель, камера реакции и реагентное хозяйство. Избыточную щелочность сточных вод обычно
нейтрализуют кислотой.