Использование древесного опила для очистки сточных вод молочной промышленности

УДК 62-634.8

Р. В. Тресцов, С. Я. Алибеков, А. В. Маряшев, Р. С. Сальманов

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДРЕВЕСНОГО ОПИЛА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Ключевые слова: очистка, сточные воды, загрязняющие примеси, опил, КОЭ, пеллет.

Статья посвящена очистке сточных вод молочной промышленности от примесей и колониеобразующих единиц (КОЕ). Проведен рад опытов на базе лабораторий ПГТУ и независимых бактериологических лабораторий г.Йошкар-Олы.

Key words: purification, sewage, contaminants, sawdust, CFU, pellets.

The article is dedicated to wastewater contaminants from the dairy industry, and colony forming units (CFU). A series of experiments based on independent laboratories PGTU and bacteriological laboratories of Yoshkar-Ola.

Статья посвящена очистке сточных вод молочной промышленности от примесей и колониеобразующих единиц (КОЕ).

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) каждый год сокращается выделение средств на очистку вод и внедрение новых методов ее фильтрации.

Основной причиной загрязнения поверхности водных объектов является сброс в водоемы сточных вод (СВ) промышленных предприятий, а так же утилизация технических вод коммунальных и сельских хозяйств.

На качество воды оказывают значительное влияние находящиеся в ней вещества и соединения в различных концентрациях. Применение различных технологий очистки направлено на нейтрализацию, обезвреживание или утилизацию вредных компонентов [1, 2, 3].

Наиболее эффективный и часто используемый во многих технологических схемах очистки СВ является метод фильтрации. Все применяемые фильтрующие материалы должны удовлетворять следующим требованиям: обладать высокой механической прочностью, химической и термической стойкостью, высокой пористостью, хорошими адгезионными свойствами по отношению к удаляемым загрязнениям. Кроме того они должны легко регенерироваться и иметь относительно низкую стоимость [4].

В качество фильтрующих элементов, для очистки вод используют следующие материалы: активированный уголь, песок, фильтровальная бумага, полимерная вата, ткани (бельтинг), пористые вещества (например, фильтры из прессованного титана, асбеста, пористого стекла, полимеров и др.).

Очистка сточных вод может протекать в три этапа: механическая очистка, биологическая очистка, доочистка и обеззараживание. При использование на первом этапе механической очистки, последующие стадии очистки проходят более эффективнее [5, 6].

На современных очистных сооружениях для достижения ПДК используется последовательные многостадийные технологические процессы удаления загрязняющих веществ из СВ и обработки осадка.

Данная работа посвящена очистки СВ молочных предприятий, с этой целью нами были ис-

пользованы отходы деревообрабатывающих производств. В качестве фильтрующей загрузки мы использовали отходы деревообработки - опил березы, сосны и липы, а так же березовый уголь. Мы рассмотрели процессы фильтрации воды на всех видах опила. Опил загружался в столбцы одинакового диаметра на одинаковую высоту. Плотно утрамбовывался для уменьшения пористости загрузки. Масса загрузки опила для каждого опыта была равной и составляла 10 гр. Для ее контроля применяли аналитические лабораторные весы с погрешностью измерения не более 0,1 грамма.

Опил загружался в мешочки из хлопчатобумажной ткани высокой пористости (бинт). При фильтровании воды через уголь, были использованы нейлоновые мешочки. Вес готовых образцов составлял 10 ±0,1 г. При пропускание СВ содержащих сгустки жира, сливок и других механических примесей, размерность которых составляла от 0,01 - 0,5 см3и более наблюдалось полное удаление взвешенных загрязняющих частиц. Для исследования КОЕ был выбран опил из березы, сосны и липы.

Полученные данные по уменьшению КОЕ в таблице 1. При очистке измерили скорость пропускания СВ через опил. Временные данные также отраженны в таблице 1.

При исследование КОЕ с применением березового опила было пропущено 100 мл СВ (опыт №1, №2). Так же были проведены опыты с использованием опила из липы и сосны. Из табл. 1 видно, что при использовании соснового и липового опила КОЕ уменьшается на 65,7 - 76,8%.

Как видим из предоставленных данных, наилучшая фильтрация происходит при использовании липового опила.

Прозрачность воды была практически не измена, иногда наблюдался окрас воды в цвет древесины. Нами были проведены фильтрации при разных скоростях течения СВ через колонны. Полученные результаты представлены в таблице 2 и на рисунке 1.

Как видно из графической зависимости количество КОЭ уменьшается с увеличением времени фильтрации, но до определенного момента. В данном случае предельным значением уменьшения ко-

личества КОЭ является временная точка в 110 сек. После данной отметки количество бактерий на 1 миллилитр воды не уменьшается.

Таблица 1 - Результаты измерений количества КОЭ в воде после фильтрации

№ Наименование пробы Время t(сек) Результаты исследования КОЕ/мл

1. Вода до фильтрации 10,2x.'::

2. Вода после фильтрации (береза) Опыт №1 79 3,43x1-:

Опыт №2 70 2,74x_=::

3. Вода после фильтрации (липа) Опыт №1 78 3,25xj:

Опыт №2 98 2,32^^:-

4. Вода после фильтрации (сосна) Опыт №1 80 3,15x_-;-:

Опыт №3 52 2,64x_:".

Таблица 2 - Результаты измерений количества КОЭ от скорости прохождения воды через фильтр

№ Наименование пробы Определяемые показатели Время t (сек) Результаты исследования КОЕ/мл

1. Вода до фильтрации Общее микробное число — 5,3x. :1

2. 10 г. древесного угля Общее микробное число 77 2.1 x

3. 5 г. древесного угля + 5 г. древесного опила Общее микробное число 132 0.95 x

4. 10 г. березового опила Общее микробное число 74 2,6 x

5. 10 г. березового опила Общее микробное число 110 0.7 5x

6. 10 г. березового опила Общее микробное число 193 0.75 x

2 6

\

0 100 200 Время-t Рис. 1 - Объем КОЕ

Как видно из таблицы 2 с уменьшением скорости течения общее микробное число так же уменьшается до 0.75 х Ii*.

Выводы

1. Установлено, что наилучшим антибактериальным фильтрующим элементом является липовый опил т.к. процент очистки составил 76,8%

2. Сточная вода практически полностью очистилась от взвешенных примесей.

3. Установлена зависимость влияния скорости фильтрации на степень очистки воды.

4. Опил можно использовать в качестве механических, так и бактериальных фильтров для очистки сточных вод предприятий.

Литература

1. Организация Госсанэпиднадзора за обеззараживанием сточных вод.МУ 2.1.5.800-99. //Эколог. вест. России.-2001.-№3. - С.50-57.

2. Методические указания по разработке нормативов предельно допустимых вредных воздействий на подземные водные объекты и предельно допустимых сбросов вредных веществ в подземные водные объекты //Эколог. вест. России.-2000.-№ 1.-С .54-60.

3. Меры по очистке и охране вод // Степановских А.С. Экология. - М., 2001. - С.482-489.502С 794 Хранение: ч/з 1,ч/з

4. Косинцев В.И., Сечин А.И., Бордунов С.В., Куликова М.В., Прокудин И.А., Косинцев М.В. ФИЛЬТРАЦИОННАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД // Современные наукоемкие технологии. - 2008. - № 4 - стр. 74-76

5. Колесников В.А., Меньшутина Н.В. Анализ, проектирование технологий и оборудования для очистки сточных вод. - М.: ДеЛи принт, 2005. - 266 с., ISBN: 594343-102-0.

6. Повышенные требования к очистке нефтесодержащих сточных вод на судах. Me(h/e)r Umweltschutz mit besserer Technik. Vorschlag fur eine neue Prufvorschrift zur Zulassung von Bilgewasserentolern /Runge Eberhard // Schiff und Hafen: Seewirt., Kommandobrucke. - 2000 -52,№8. - С.47-50. - Англ. РЖ ВИНИТИ. Водн. трансп. 2001. 01.05-05А.145.

7. Гринин А.С. промышленные и бытовые отходы: Хранение, утилизация и переработка / А. С. Гринин, В. Н. Новиков. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002. - 336 с.

8. Тресцов Р.В., Алибеков С.Я., Маряшев А.В., Саль-манов Р. С. Повышение качества предварительной очистки сточных вод промышленных предприятий. Вестник КГТУ №11, 2013г. С92-94.

9. Каратаев О.Р., Кудрявцева Е.С., Мингазетдинов И.Х. Очистка сточных вод от ионов шестивалентного хрома. Вестник КГТУ №2, 2014г. С. 52-54.

© Р. В. Тресцов - асп. каф. машиностроения и материаловедения ПГТУ г. Йошкар-Ола, v1043334@yandex.ru; С. Я. Алибеков - д-р техн. наук, проф., зав. каф. машиностроения и материаловедения ПГТУ, mim@marstu.net; А. В. Маряшев - канд. техн. наук, доц. каф. энергообеспечения предприятий ПГТУ; Р. С. Сальманов - канд. техн. наук, доц. каф. каф. физики КНИТУ.

© R. C. Treschow - graduate student of mechanical engineering and materials science PGTU Yoshkar-Ola, v1043334@yandex.ru; S. J. Alibekov - Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Department of Mechanical Engineering and Materials Science PGTU, mim@marstu.net; A. C. Murashev - Ph.D., assistant professor of energy supply companies PGTU; R. C. Salmanov - Ph.D., assistant professor of physics KNRTU.