Основные направления экологизации пивоваренной промышленности

Основные направления экологизации пивоваренной промышленности

С.С. Айвазян, Е.Я. Чубакова

ГУ ВНИИ ПБ и ВП

Т.А. Мануйлова

ВНИИ МП им. В.М. Горбатова

Современный экологический кризис ставит под угрозу возможность устойчивого развития человечества, которая ведет к дестабилизации биосферы, утрате ее целостности и способности поддерживать качество окружающей среды, необходимое для жизни. Для сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды необходимы формирование и последовательная реализация единой системы управления в области экологии.

Пивоварение — материалоемкое производство, где степень использо-

различных форм собственности. Около 320 из них — крупные и средние. Сегодня пивоваренная промышленность России — динамично развивающаяся отрасль, занимающая важную роль в экономике страны (табл.1).

Пивоварение — это многостадийное производство, при котором получение готового продукта сопровождается выбросами в окружающую среду — воздух, воду и почву. Состав, количество и экологическая значимость этих выбросов зависят от мощности и ассортимента выпускаемой продукции, утилизации вторичных сырьевых ресурсов и

отходов, переработки сырья, используемых технологий, организации производства, топливно-энергетических ресурсов, средств расфасовки и упаковки единичной тары.

В настоящее время отрасль на кормовые цели реализует около 100 тыс. т зерновых отходов, 2,3 млн т сырой пивной дробины и 50 тыс. т жидких пивных дрожжей, около 50-55 тыс. т солодовых ростков. Часть отходов перерабатывается на предприятиях микробиологической промышленности страны. На ряде пивоваренных заводов существуют цехи по производству сухих очищенных дрожжей, реализуемых через сеть аптек как лечебно-профилактическое средство. Показатели образования ВСР и отходов в пивоваренной отрасли представлены в табл. 2.

По степени интенсивности взаимодействия пивоваренной промышленности с окружающей средой первое место среди объектов природы занимают водные ресурсы.

Объемы расхода свежей воды и образования сточных вод на предприятиях пивоваренной промышленности приведены в табл. 3.

В составе сточных вод в пивоварении присутствуют: остатки пивного сусла — до 2 % объема производственного пива; дрожжи в остатках пива — до 0,1 %; применяемые при мойке и санитарной обработке моющие и дезинфицирующие средства. На отечественных пивоваренных заводах количество

Таблица 1

Производство продукции Объем производства продукции по годам

Факт Ожид. Прогноз

1990 г. 1995 г. 2000 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г. 2010 г.

Пиво, млн дал 336 213 549,5 702,5 758 843 885 1100

Солод, тыс. т 486 312 357 490 569 637 1100 1500

вания сырья для получения готового продукта составляет примерно 75 %, остальное переходит в технологические отходы, в большинстве своем являющиеся вторичными сырьевыми ресурсами (ВСР).

Ко вторичным сырьевым ресурсам солодовенного производства относят зерновые отходы, зерновой сплав, замочную воду, солодовые ростки. Ко вторичным сырьевым ресурсам, образующимся при производстве пива, относят: отходы от полировки ячменя и солода, пивную дробину, хмелевую дробину, белковый отстой, остаточные пивные дрожжи, диоксид углерода.

Отходы, образующиеся на крупных и средних предприятиях (80 % от всего объема производства пива), используются и утилизируются на самих предприятиях. Что касается отходов, образующихся от пива, производимого на мелких предприятиях (20 % от общего объема производимого пива), то проблемы экологизации для этих предприятий более серьезные и пока не решенные.

В настоящее время промышленное производство пива в Российской Федерации осуществляют 750 предприятий

Таблица 2

ВСР и отходы Объем образования

Факт Ожид. Прогноз

1990 г. 1995 г. 2000 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г. 2010 г.

Зерновые отходы, 4,5-7 % (0,5-0,6 корм. ед./кг) 26,9 14,8 17,3 9,5 31,6 17,3 43,4 24,0 43,8 24,1 57.6 31.7 98,0 54 140,0 77

Сплав, 1,0-2,0 % (0,6-1,0 корм. ед./кг) 5,7 4,6 3,7 3,0 8,4 6,7 11,5 9,2 11,7 9,45 15,3 12,2 26,04 20,8 37,2 30,0

Ростки солодовые, 4 % (0,07 корм. ед./кг) 22,8 1,6 14,7 1,0 16,8 1,2 23,0 1,6 23,3 1,63 30,6 2,2 52,08 3,6 74,4 5,2

Дробина пивная сырая, 35-20% (0,17-0,23 корм. ед.) 907,2 181,4 575,1 115,0 1483,6 296,7 1896,7 379,3 2047 409,4 2296,2 459,3 2406,2 481,2 3025 605

Дрожжи пивные жидкие, 1-2 % (0,07-0,14 корм. ед.) 50,4 5,5 32 3,5 82,4 9,1 105,4 11,6 113,7 12,5 125,2 14,0 131,2 14,5 165,0 18,2

Таблица 3

Показатель, млн/м3 Факт Ожид. Прогноз

1995 г. 2000 г. 2002 г. 2005 г. 2010 г.

Использование свежей воды 29,39 66,96 86,22 107,24 130,37

Объем оборотной и повторно-последовательной воды 55,63 131,05 168,50 206,39 244,75

Сброшено сточных вод всего 21,38 47,18 60,92 76,79 95,52

В том числе:

загрязненных 21,38 47,18 60,92 76,79 95,52

из них без очистки 0,70 1,81 2,32 2,73 3,02

нормативно чистых — — — — —

нормативно очищенных — — — — —

сточных вод составляет около 10 м3 на 1000 дал пива, а при производстве солода — от 6 до 25 м3/т.

Основные показатели, по которым оценивается загрязненность сточных вод: цвет, запах, реакция среды (рН), сухой остаток, содержание взвешенных частиц, биохимическое потребление кислорода (БПК), химическое потребление кислорода (ХПК). Средняя загрязненность сбрасываемых в канализацию стоков характеризуется следующими показателями: взвешенные вещества 72-322 мг/л; рН 6-7; БПК5 208-696 мг/л; ХПК 600 г/гл.

Большинство пивоваренных заводов России сбрасывают сточные воды на муниципальные очистные сооружения. Для того чтобы качество сточных вод соответствовало требованиям водоканалов, с одной стороны, и для того, чтобы уменьшить платежи за сточную воду — с другой, крупные российские пивоваренные компании оснащены локальными очистными сооружениями.

Анализируя литературные данные отечественных и зарубежных авторов, можно сделать вывод о том, что наилучшим технологическим решением является биологическая очистка сточных производственных вод в аэробных условиях с применением активного ила. Этот процесс позволяет полностью очистить сточные воды до установленных нормативов (по ХПК, БПК и взвешенным веществам) и возвратить большое количество воды в технологический цикл.

Источники выделения вредных веществ в атмосферу в пивоваренной промышленности — энергетические установки, технологическое оборудование, вентиляционные системы, в том числе системы аспирации, пневмотран-спортные установки и др. Основные выбросы: пыль и пылевые выбросы, выбросы из варочного цеха, выбросы продуктов сгорания.

К опасным отходам можно отнести отходы, которые сами по себе, не являясь токсичными, попадая в окружающую среду, вступают с ней во взаимодействие, что приводит к экологически неблагоприятным воздействиям. Это зерновая пыль, которая при хранении взрывается, а также диоксид углерода, образующийся при брожении, изменяющий состав атмосферного воздуха и др. Имеющийся опыт расчета рассеивания зерновой пыли, выбрасываемой элеваторами, расположенными в различных районах России, показывает, что концентрация этой пыли на границе санитарно-защитной зоны (50-100 м), как правило, не превышает допустимых значений (0,5 мг/м3).

Выбросы из варочного цеха — это воздушно-паровая смесь, образующая-

ся при кипячении сусла и хмеля. При использовании конденсатора вторичного пара эти выбросы существенно уменьшаются, а с применением компрессии вторичного пара они почти полностью прекращаются.

Выбросы продуктов сгорания образуются при наличии на предприятиях котельных установок. Предельные значения выбросов устанавливаются путем выбора подходящего топлива (природный газ, мазут).

Во избежание превышения нормативных значений для оксидов азота (N0^ и диоксида углерода (СО2), в качестве небольших дизельных двигателей следует применять двигатели с вихревыми камерами, на более крупных дизельных двигателях устанавливать катализатор, дизельные двигатели оснащать противодымным фильтром.

Во время технологического процесса на пивоваренных заводах в воздух выбрасываются образующийся при брожении сусла диоксид углерода и другие летучие вещества. При сбраживании 1 л сусла выделяется около 15 г диоксида углерода. На крупных пивоваренных предприятиях существуют станции по сбору и сжижению диоксида углерода с целью дальнейшего использования его в производстве.

Отходы пивоваренной промышленности не загрязняют почву. Кизельгур (диатомит), используемый при фильтровании пива, после окончания цикла фильтрования обычно повторно для этих целей не используется и служит добавкой при производстве кирпича, асфальта и бетона.

Совершенствование и широкое внедрение способов комплексного использования всех видов отходов солодовенного и пивоваренного производств позволяют повысить рентабельность производства, получать дополнительные количества ценных кормовых продуктов, а также выполнять требования по охране окружающей среды.

Для дальнейшего повышения экологизации пивоваренного производства определяющее значение имеет внедрение уже имеющихся технологий по использованию ВСР и разработка и внедрение новых природоохранных технологий.

В пивоварении разработаны инновационные технологии комплексной переработки отходов, которые предусматривают использование зерновых отходов, сплава, солодовых ростков, солодовой дробины, белкового отстоя, остаточных дрожжей главного брожения, а также дрожжей из лагерных аппаратов с получением на их основе новых продуктов — сушеных кормовых дрожжей и гранулированного кормового концентрата. К сожалению,

на мелких и средних предприятиях практически отсутствуют работы по комплексному подходу к решению этой проблемы с целью максимальной утилизации всех ценных компонентов. На некоторых отечественных предприятиях налажен процесс переработки отдельных видов отходов, тогда как остальные отходы только обезвреживаются перед их сбросом в окружающую среду.

В перспективе возможно расширять переработку ВСР пивоваренной отрасли для других отраслей на основе уже имеющихся технологий для медицины, парфюмерно-косметической промышленности и др. Конечно, это будет зависеть от возникающих потребностей этих отраслей.

Основная проблема природоохранного законодательства для пивоваренной отрасли (как и для других отраслей промышленности) заключается в расплывчатости содержащихся в нем норм и требований. Установленные в РФ нормативы ПДК вредных веществ необоснованны и в реальности недостижимы даже при использовании самых современных технологий. Российский подход к нормированию через ПДК, который был разработан более 30 лет назад и изменялся только в сторону ужесточения, морально устарел и не стимулирует производство к внедрению современных природоохранных технологий. Учитывая предстоящее вступление России в ВТО, необходимо также гармонизировать национальные нормативы с зарубежными.

Сегодня нужен механизм стимулирования природоохранной деятельности, включающий систему льгот и поощрений. Внесенный на рассмотрение проект Федерального закона «О плате за негативное воздействие на окружающую среду» должен расширить возможности стимулирования внедрения предприятиями природоохранных технологий.

На наш взгляд, важный экономический стимулирующий фактор для отрасли — разрешение предприятиям не выплачивать все или часть экологических платежей государству, а реинвестировать их в собственные экологические проекты и в совершенствование технологий. При этом объекты, созданные в природоохранных целях, не должны облагаться налогом на имущество предприятий.

Необходимо, чтобы крупные и средние пивоваренные компании инвестировали в повышение экологизации предприятий, в том числе в переработку и вторичное использование отходов, строительство современных очистных сооружение и др. Во многих зарубежных странах все эти направления рентабельны.

2 • 2006

9

Целесообразно шире осуществлять подготовку отечественных специалистов в данной сфере, чтобы не заказывать дорогостоящие проекты экологизации производства у зарубежных фирм, как практикуется в настоящее время.

В современных условиях основой системы финансирования гарантий, обеспечивающих возмещение ущерба в случае аварий техногенного характера, должен стать закон об обязательном экологическом страховании.

Международный опыт свидетельствует об эффективности добровольных методов совершенствования экологического управления на предприятиях, к числу которых относится экологический аудит.

Один из основных факторов, влияющих на вступление в ВТО, — сертификация предприятий по международному стандарту, гарантирующему соблюдение природоохранных норм на промышленных объектах (по ИСО).

Сегодня в отрасли такую сертификацию имеют предприятия «Пивоваренной компании «Балтика»; некоторые крупные пивоваренные заводы планируют сертифицироваться по данному стандарту в течение 2-3 лет (такие, как «Москва-Эфес», «Очаково», «Хай-некен» и др.).

Средние и малые предприятия значительно отстают в области экологизации и вряд ли смогут решить эти вопросы в одиночку.

Принятие в последнее время Государственным комитетом по охране ОС РФ решений о необходимости развития экологического аудирования, систем экологического менеджмента предприятий и сертификаций на добровольной основе определяют приоритетные направления развития работ, в число которых входят обеспечение доступности адекватных версий стандартов серии ISO 14000 (ISO 14001) и разработка рекомендаций по развитию стандартов с учетом опыта стран с переходной экономикой и формирования политики предприятий отрасли, направленной на увеличение экологической эффективности производства.

По мнению специалистов, представляет интерес методика составления экологических рейтингов предприятий(компаний), разработанная (2002-2003 гг.) независимым экологическим рейтинговым агентством — АНО «НЭРА», суть которой заключается в определении показателей охраны ОС для предприятий (отрасли), которые объективно измеримы, характеризуют воздействие на природную сферу промышленных производств любой отрасли, и основой расчета для которых служат статистические данные отчетности по охране

ОС, действующие сегодня: объем забора свежей воды, сброс сточных вод, выброс в атмосферу вредных веществ и т.п. Для составления рейтинга применяются удельные показатели, полученные путем деления абсолютных значений основных показателей по охране ОС на число занятых работающих на предприятии (отрасли). Путем сравнения удельных показателей по предприятию с отраслевыми или в целом по экономике определяется экологический рейтинг выбранного предприятия.

Современное экологическое состояние предприятий пивоваренной отрасли обладает рядом недостатков: большинство предприятий отрасли не сертифицированы по ИСО; плохо развит мониторинг качества природной среды; отсутствует система учета экологического фактора в стоимости конечной продукции; не разработана система налоговых и иных льгот при внедрении экологичной техники и технологии, в том числе за использование вторичных ресурсов и переработку отходов; не развито применение общепринятых экологических методов управления, таких, как экологический аудит, страхование, менеджмент и др.

Повышение уровня экологизации пивоваренной отрасли в ближайшей перспективе требует решения ряда задач как на государственном уровне, так и собственно в производстве: совершенствование экологического законодательства; введение в реальную практику экологического аудита на всех предприятиях отрасли; разработка организационных и технологических решений по экологизации, в первую очередь в области водопотре-бления. Рациональное использование воды требует значительных капитальных затрат, поэтому возможно применение льготного кредитования на эти цели, привлечение инвестиций и применение метода ускоренной амортизации с целью накопления средств на уплату кредитов; реализация программ (мероприятий) по сертификации по ISO, совершенствование статистической отчетности по отрасли в области экологии; введение отраслевой отчетности по использованию отходов производства, которая в настоящее время отсутствует. Существующие в настоящее время экономические показатели окружающей среды (ОС) в основном включают сведения об инвестициях на охрану ОС, текущих затратах на нее, стоимости имеющихся основных природоохранных фондов и плате за загрязнение ОС (формы 4ОС, 8ОС). В затратах на производство (общехозяйственная проблема) отсутствует система учета экологического фактора в

стоимости конечной продукции (в том числе при переработке ВСР).

Потенциальный рост спроса на экологически чистые виды пивоваренной продукции определяет возможности применения экономических методов повышения экологизации предприятий, в том числе на основе льгот по налогообложению при обязательном использовании полученных при этом средств на экологические цели.

Важным экономическим инструментом управления в области экологизации пивоваренной отрасли в ближайшей перспективе должен стать экологический менеджмент, система которого до настоящего времени плохо развита.

Для дальнейшего повышения уровня экологизации пивоваренной отрасли важен системный подход к проведению экономических исследований по расширению применения новых экологических инструментов современного состояния и прогнозов развития отрасли.

В целом пивоваренная промышленность рассматривает природоохранную деятельность как важную составную часть своего производственного процесса, в частности увеличиваются затраты на очистку и удаление промышленных стоков. В 2000-2003 гг. инвестиции в основной капитал, направленные на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов в пивоваренную отрасль, увеличились более чем в 2 раза.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вторичные сырьевые ресурсы пищевой и перерабатывающей промышленности АПК России и охрана окружающей среды. Справочник/Под ред. Е.И. Сизенко. — М.: Пищепромиздат, 1999.

2. Колпакчи А.П., Голикова Н.В., Андреева О.В. Вторичные материальные ресурсы пивоваре-ни. — М.: Агропромиздат, 1986.

3. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива/ Пер. с нем. — СПб.: Профессия, 2001.

4. Рекало А.Д., Иванов А.В. Способ переработки отходов пивоваренного производства (варианты) 6 пат.2215426 Россия, МПК7 А 23 К 1/06. № 2002102187/13.

5. Стоянова Т.А., Джатов Г.А. и др. Способ получения белково-витаминных продуктов из отработанных пивных дрожжей// Пат.63985 Великобритания. МПК7 А 23 J1/18. № 103282.

6. Сницарь А.И., Ващук Е.А., Минко Н.Д., Рыжов С.А., Траханова Е.М. Новая линия для производства муки из пивной дроби-ны//Мясная индустрия. 2003. № 4. С. 16-17.

7. Долгушина С.В., Белов А.В., Муасева Н.М., Булычев Э.Ю. Экологические аспекты использования отходов в пивоварении//Пиво и напитки. 2003. № 2.

8. Меледина Т., Смотраева И. Комплексная пере-работка//Индустрия напитков. 2003. № 2, 3.

9. Соренсон П.Э., Бучак Б. Современная технология очистки сточных вод пивоваренных заводов//Пиво и напитки. 2003. № 5. <S