Экологически безопасная технология переработки отходов пивоварения

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕИННОВАЦИИ в ОТРАСЛИ"^^^^^^^

УДК 502:330.15

Экологически безопасная технология переработки отходов пивоварения

М. Н. Дадашев, д-р техн. наук, профессор; К. В. Кобелев, канд. техн. наук ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности Д. Г. Филенко, аспирант; В. А. Винокуров, д-р хим. наук, профессор; |М. А. Капустин |, канд. хим. наук

Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина З. М. Раджабов

Академия труда и социальных отношений

Н. Р. Принс, аспирант; В. А. Крупнов, д-р с.-х. наук, профессор

Российский государственный университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

Ключевые слова: органо-минеральные удобрения; отходы; пивные дрожжи; пивоварение; фильтрационные осадки; экология. Key words: brewing; ecology; kieselguhr filtrational deposits; residual brewer's yeast; semi-organic fertilizers; waste.

На сегодняшний день вопросы экологизации занимают одно из ведущих мест в государственной политике многих стран мира. В этой связи современный этап развития АПК немыслим без экологизации. В основе экологизации должны лежать экологически безопасные, энергоресурсосберегающие разработки, их широкое внедрение для рационального использования исходных сырьевых ресурсов, комплексной переработки и безопасной утилизации вторичных сырьевых ресурсов всех перерабатывающих предприятий АПК.

При этом производство должно быть безотходным, экологически безопасным, энергоресурсосберегающим, обеспечивать выпуск высококачественной конкурентоспособной продукции по доступной цене.

Проблема создания экологически безопасного и безотходного производства с целью снижения техногенного воздействия перерабатывающих предприятий на окружающую среду имеет два взаимосвязанных аспекта: экологический и экономический.

Экологический аспект связан с защитой окружающей среды и сохранением экологического равновесия в его экосистемах.

Экономический аспект связан с расширением ресурсных возможностей за счет внедрения энергоресурсосберегающих технологий, что позволит рационально использовать исходные сырьевые ресурсы, комплексно пере-

рабатывать вторичные сырьевые ресурсы с превращением их в новые полезные продукты с максимальным сохранением в них баланса ценных компонентов сырья.

На сегодняшний день данные проблемы актуальны и для пивоваренной отрасли. На предприятиях пивоваренной промышленности образуется и скапливается большое количество жидких и твердых отходов, которые могут стать ценным вторичным сырьем для получения целого ряда новых видов продукции. Отходы и побочные продукты пивоваренного производства — некондиционное зерно, сплав зерна, солодовые ростки, пивная дробина, белковый отстой, фильтрационные осадки, остаточные пивные дрожжи, замочная вода, диоксид углерода, промывная вода, дезинфицирующий раствор бутыломоечной машины, промывные воды цеха водоподготовки.

Твердые и жидкие отходы пивоварения необходимо рассматривать как ценные вторичные сырьевые ресурсы, так как в них содержится достаточное количество белковых и минеральных веществ, микро- и макроэлементов, липидов, углеводов и витаминов.

В настоящее время отходы пивоваренного производства, содержащие пивные дрожжи и кизельгуровые фильтрационные осадки, в основном вывозят на полигоны, в результате чего создаются серьезные экологические проблемы. Поэтому весьма актуальна тема комплексной переработки дрож-

жевых и кизельгуровых фильтрационных осадков пивоваренного и других производств для получения экологически безопасных органо-минеральных удобрений.

Исследования проводили совместно с Российским государственным университетом нефти и газа им. И. М. Губкина и с кафедрой почвоведения и земледелия Российского университета дружбы народов им. Патриса Лумумбы.

Наши исследования по безопасной утилизации отходов пивоваренной промышленности с целью снижения техногенного воздействия на окружающую природную среду показали, что практически все отходы перерабатывающих предприятий агропромышленного комплекса могут быть потенциальными ингредиентами для получения высокоэффективных органо-минеральных удобрений.

Применение удобрений — одно из основных условий интенсификации сельского хозяйства. Поэтому в нашей стране существует широкая сеть специальных учреждений, занимающихся изучением действия удобрений, внедрением достижений агрохимической науки в сельское хозяйство.

В настоящее время в отечественном сельском хозяйстве объемы применения удобрений еще не достигли дореформенного уровня и для обеспечения необходимых валовых сборов сельскохозяйственной продукции необходим грамотный, научно обоснованный подход к внесению удобрений. В этих условиях только учет всех почвенных, погодных и агротехнических факторов с соблюдением технологических процессов хранения, подготовки и внесения удобрений позволит повысить эффективность использования минеральных удобрений и мобилизовать почвенное плодородие на поддержание урожаев сельскохозяйственных культур на достаточно высоком и желаемом уровне.

Переход к рыночным условиям хозяйствования обусловил установление новых цен на удобрения, поэтому применение их в тех же объемах и с той же низкой производительностью труда, а также без учета факторов, определяющих их эффективность, стало малорентабельным, а в ряде случаев прибавка урожаев не окупает затраты на их приобретение и внесение. Эти факторы негативно повлияли на урожайность сельскохозяйственных культур. В течение последних 10 лет

Е»

ПИВО и НАПИТКИ

5 • 2011

'ГЕХНОЛОГИЧЕСКИЕИННОВАЦИИ в ОТРАСЛИ |

в отдельных регионах России наблюдается или снижение валовых сборов зерновых, технических и кормовых культур, или отсутствие прироста продукции.

Необходимо учитывать, что при получении урожаев только за счет естественного плодородия и малых объемов внесения удобрений создается отрицательный баланс элементов питания в почве, а это в конечном счете ведет к неизбежному истощению последней, снижению накопления основных компонентов в получаемой продукции.

В условиях ограниченной возможности использования дорогих синтетических, органических и минеральных удобрений реальную коммерческую пользу могут принести отходы пивоваренной промышленности с образованием компаундов с минералами — отходами предприятий химической промышленности, производства строительных материалов и природных ископаемых, а также технических препаратов, содержащих мел и калий минерального происхождения. К части таких отходов относят остаточные пивные дрожжи и кизельгуровые фильтрационные осадки. Эти отходы нестойки при хранении, поэтому чрезвычайно важна проблема разработки и создания экологически безопасной и безотходной комплексной переработки остаточных пивных дрожжей и ки-

зельгуровых фильтрационных осадков в новые полезные продукты для нужд народного хозяйства.

Сегодня в условиях всевозрастающей угрозы глобального экологического кризиса антропогенное и техногенное воздействие на окружающую природную среду продолжает усиливать процессы деградации почв. При этом особое значение приобретает поиск наиболее экологически безопасных и экономичных путей для сохранения, восстановления и повышения плодородия почв.

На основании проведенного анализа были отобраны образцы различных отходов (остаточные пивные дрожжи, кизельгуровые фильтрационные осадки, фосфогипс, фосфоритная мука, цементная пыль, природные цеолиты, мел), которые потенциально могут служить ингредиентами для комплексных органо-минеральных удобрений. Разработаны и приготовлены опытные партии различных композиций органо-минеральных удобрений на основе отходов пивоваренного производства.

Предложена новая технология переработки отходов пивоварения в орга-но-минеральные удобрения. Затраты на производство подобных органо-минеральных удобрений будут определяться транспортными расходами по доставке сырья, перемешиванию, расфасовке готовой продукции в тару и отправке продукции потребителю.

р > г

8

1 г

» ь

На склад

Принципиальная схема производства органо-минеральных удобрений из отходов различных производств:

1-5 — накопительные емкости для отходов (остаточные пивные дрожжи и кизельгуровые фильтрационные осадки, фосфогипс, природные цеолиты, цементная пыль, мел соответственно); 6 — весы-дозаторы; 7 — шнек; 8 — смесительная камера; 9 — гранулятор; 10 — расфасовка

Отходы различных перерабатывающих предприятий размещают в накопительные емкости 1-5, откуда через весы-дозаторы 6 в соответствующих пропорциях с помощью шнека 7 подают в смесительную камеру 8 (см. рисунок). После смешения компонентов до однородного состояния смесь поступает на гранулятор 9, после чего готовый продукт расфасовывается в соответствующую тару (мешки, пакеты и т. д.) и поступает на склад для дальнейшей реализации.

На каждом этапе жизненного цикла продукции производится отбор проб для проведения качественного и количественного анализов согласно техническим условиям и ГОСТам.

В образцах органо-минеральных удобрений в качестве источника азота использованы остаточные пивные дрожжи и кизельгуровые фильтрационные осадки.

Остаточные пивные дрожжи богаты азотом, фосфором, калием и микро- и макроэлементами в более доступных для почвы формах. Таким образом, в почву вносятся неспецифические органические вещества негумусовой природы, определяющие функциональные (процессные) свойства почв: развитие микрофлоры, дыхание почвы, биогеохимические циклы углерода и зольных элементов. Остаточные пивные дрожжи также действуют как мелиорант при внесении в солонцы и солонцовые почвы, вызывая временную мелиорацию почв, способствуют самомелиорации карбонатных почв, пролонгации мелиорирующего эффекта, так как органические вещества подвергаются дальнейшему окислению, в результате чего почва подкисляется. Кроме органического вещества в почву вносятся макро- и микроэлементы, необходимые для роста и развития растений (кальций, фосфор, натрий, железо, цинк, медь), в незначительных количествах, что обеспечивает соблюдение условий нормирования по данным веществам в почве.

Химический состав кизельгуровых фильтрационных осадков непостоянен: 70-90% кремнезема; 3-12% глинозема; 0,6-8% РеО; 1-3% СаО и 0,5-25% М§р.

Кизельгуровые фильтрационные осадки способствует разрыхлению почвы, увеличивается объем пор, улучшается микробиологическое действие почвы, повышается количество удерживаемой влаги и питательных веществ и десорбция фосфатов; ре-

5 • 2011

ПИВО и НАПИТКИ 19

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕИННОВАЦИИ в ОТРАСЛИ

гулируется pH почвы, повышаются прочность стеблей и устойчивость растений к различным заболеваниям, увеличивается урожайность.

В качестве источника калия предложено использовать природные цеолиты, которые способствуют сохранению влаги в почве, удерживая ее длительное время и снабжая ею растения медленно, служат источником микроэлементов и терморегулятором почвы, препятствуют вымыванию ценных компонентов из почвы. Восстанавливается и увеличивается способность почвы к обмену питательных веществ для растений, предотвращаются заболевания корней растений, снижается количество нитратов в плодах, повышается урожайность, увеличивается содержание в плодах сахаров и аскорбиновой кислоты.

Источником фосфора могут служить фосфоритная мука и фосфогипс. Фосфоритная мука ослабляет вредную для растений и микроорганизмов кислотность почвы, способствует повышению урожайности культур, устойчивости растений к различным заболеваниям, повышает содержание сахара в корнеплодах и крахмала в клубнях, обеспечивает повышенное содержание белка в зерне. Фосфогипс способствует улучшению водно-физических свойств почвы, положительно влияет на развитие ценных в агрономическом отношении групп микроорганизмов и их биохимическую активность, способствует усилению процессов гуму-сообразования в почве и повышению содержания обменного кальция.

Мел улучшает водопоглощающую способность почвы, способствует образованию почвенных агрегатов, комков и коагуляции почвенных коллоидов, что улучшает структуру почвы, аэрацию, облегчает ее обработку; восстанавливает нормальный уровень pH на кислых почвах, повышает эффективность от использования других удобрений. Улучшаются физико-химические показатели почвы, усиливается микробиологическая деятельность, повышается доступность фосфора для культур, увеличивается содержание кальция в почве, снижается содержание алюминия в почве.

Основные преимущества предлагаемой технологии: комплексная и безопасная утилизация отходов пивоваренных и других перерабатывающих и добывающих отраслей промышленности; использование в технологическом цикле недорогого, доступного

отечественного оборудования; получение дешевого комплексного органо-минерального удобрения для нужд сельского хозяйства.

Предлагаемое удобрение способствует разрыхлению почвы, увеличению объема пор, улучшению микробиологических характеристик почвы, повышению количества удерживаемой влаги и питательных веществ, что в итоге позволяет интенсифицировать процессы всхожести семян сельскохозяйственных культур, повысить их урожайность; ускоряет их рост; повышает прочность стеблей и устойчивость растений к различным заболеваниям; снижает количество нитратов в плодах.

Исследования по безопасной утилизации отходов пивоваренного производства с целью снижения техногенного воздействия на природную среду показали, что практически все отходы пивоварения могут служить потенциальными ингредиентами для получения высокоэффективных орга-но-минеральных удобрений для нужд сельского хозяйства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дадашее, М.Н. Экологические аспекты переработки отходов пивоваренного произ-водства/М. Н. Дадашев [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2010. — № 9. — С. 9-13.

2. Долгушина, С. В. Экологические аспекты использования отходов пивоварения/ С. В. Долгушина, А. В. Белов, Н. М. Му-саева, Э. Ю. Булычев // Пиво и напитки. — 2003. — № 2. — С. 28-29.

3. Дадашее, М. Н. Экологические и экономические аспекты использования отходов спиртового производства/М.Н. Дадашев, А. А. Куха-ренко // Производство спирта и ликероводоч-ных изделий. — 2004. — №2. — С. 9-11.

4. Вторичные сырьевые ресурсы пищевой и перерабатывающей промышленности АПК России и охрана окружающей среды/Под ред. Е. И. Сизенко. — М.: Пищепромиздат, 1999. — 465 с.

5. Дадашее, М.Н. Рациональное использование и комплексная переработка вторичных сырьевых ресурсов агропромышленного ком-плекса/М. Н. Дадашев [и др.] // Промышленность России. — 2000. — № 7. — С. 48-63.

6. Малюга, Ю.Е. Переработка твердых бытовых отходов в универсальное органо-мине-ральное медленнодействующее удобрение-мелиорант/Ю. Е. Малюга [и др.]. http:// www.ecologylife.ru / utilizatsiya-2001 / pererabotka-tverdyih-byitovyih-othodov-v-universalnoe-organo-mineralnoe-medlenno-deystvuyuschee-udobrenie-meliorant.html. (дата обращения: 12.04.2011). <S

Carlsberg Group приглашает на фестиваль пива «Octoberfest» в Молдове

С 16 сентября по 2 октября 2011 г. в Молдове впервые прошел фестиваль пива «Octoberfest». Carls berg Croup предоставил возможность всем посетителям праздника насладиться вкусом самых разнообразных сортов пива.

Гостей мероприятия, которое проходило на территории супермаркета METRO Cash&Carry «Stauceni» в Кишиневе, ждала зажигательная атмосфера традиционного немецкого праздника: спортивно-развлекательные соревнования, баварская кухня, танцы, энергичная музыка и, конечно, пиво от Сarlsberg Group.

На протяжении трех недель каждую пятницу, субботу и воскресенье молдавские любители янтарного напитка смогли продегустировать разнообразные сорта пива от Сarlsberg Group: «Славутич», «Львовское», Tuborg, «Балтика», Carlsberg, Corona, Zatecky Gus, Kronenbourg 1664, Holsten, а также «Квас Тарас».

Тарас Гринь, менеджер по маркетингу компании ICS «Carlsberg» S. R. L в Молдове: «Мы рады, что такой популярный фестиваль проходит и в Молдове. Это отличная возможность выпить хорошее пиво в приятном обществе и насладиться атмосферой праздника и отдыха. Carlsberg Group уважает и поддерживает пивные традиции, поэтому мы с радостью приняли участие в этом мероприятии. Молдавские потребители очень ценят настоящее качественное пиво, и мы уверены, что наша продукция придется им по вкусу».

Строительство логистического терминала в Южном регионе

На сегодняшний день «Славутич», Carlsberg Group рассматривает предложения по расположению площадки для строительства терминала в Южном регионе Украины. Причиной расширения складских помещений является рост продаж компании, а также необходимость поставок продукции на территорию Молдовы.

В настоящее время компания владеет тремя заводами в Киеве, Львове и Запорожье, оперативные поставки со складов которых покрывают полностью территорию Украины. Кроме того, компания успешно сотрудничает с 15 дистрибуторами в Южном регионе страны.

Предполагается, что комплекс станет пунктом перераспределения продукции между Южным регионом Украины и Молдовой и будет обеспечен необходимыми вспомогательными службами и оснащен достаточным количеством погрузочно-разгрузочных средств. Проект комплекса предполагает высокий уровень энергосбережения, а также обеспечит повышенную экологическую безопасность хранения пива и напитков.

20 ПИВО и НАПИТКИ 5 • 2011