Дейнека Анастасія Павлівна

Резюме Біографія Реферат

Реферат за темою випускної роботи

Увага! Даний реферат відноситься до ще не завершеної роботи.
Орієнтовна дата завершення: Червень 2021 р. Звертайтеся до автора після зазначеної дати для отримання остаточного варіанту.

Зміст

• Вступ
• 1. Актуальність роботи
• 2. Мета і завдання дослідження
• 3. Методи утилізації післяспиртової барди
• 4. Пропонована технологія утилізації післяспиртової барди
• 5. Результати лабораторних досліджень
• Висновок
• Список джерел

Вступ

На сьогоднішній день в спиртовій промисловості склалася досить складна екологічна ситуація з утилізацією основного відходу виробництва – післяспиртової барди [1].

При виробництві спирту, після стадії дистиляції / ректифікації на виході є кілька продуктів: основний продукт етиловий спирт і ряд побічних продуктів, таких як ефірно-альдегидна фракція (ЕАФ), сивушні масла і післяспиртова барда.

Барда – відхід виробництва етилового спирту, рідина (суспензія) світло-коричневого кольору з приємним запахом зерна. Зміст сухих речовин – 6-8%. Вихід – 12-13 літрів на кожен літр спирту [1].

З одного боку, барда – це відходи, що викликають забруднення навколишнього середовища, тому забороняється скидати барду в водойми або в каналізацію без попередньої переробки (рис.1).

З іншого боку, барда, завдяки вмісту клітковини, вуглеводів, білка і мікроелементів, є вторинним сировинним ресурсом, вона може служити сировиною для виробництва корму для тварин та інших корисних продуктів. Якщо сивушні масла і ЕАФ складають на сучасних ректифікаційних установках 1-3% від загальної кількості виробленого етилового спирту, то кількість рідкої післяспиртової барди приблизно в 10-12 разів більше кількості етилового спирту [2].

Основною трудністю в утилізації післяспиртової барди є переробка розчинних речовин. Фактично, на спиртовому заводі потужністю 3000 дал утворюється до 350 м3 / добу барди (рис.2), в розчинній частині якої може міститися речовини з хімічної потребою в кисні (ХПК) більше 50 000 мг О2 / л. В даний час існує декілька широко поширених напрямків по переробці післяспиртової барди [2].

Переробка та утилізація післяспиртової барди, особливо на спиртзаводах великої потужності, завжди представляла велику проблему, так як практикування раніше багатьма заводами скидання післяспиртової барди приводило до суттєвого екологічного забруднення навколишнього середовища, а транспортування барди в рідкому вигляді на тваринницькі підприємства на великі відстані економічно недоцільна [2].

1. Актуальність роботи

Свіжа післяспиртова барда являє собою водну суспензію з невеликою кількістю розчинених і зважених сухих речовин: в ній міститься 6-8% сухих речовин, з яких 3-4% складають розчинені речовини, а решта – нерозчинні зважені частинки. У процесі отримання спирту в барді залишаються майже всі, за винятком крохмалю і цукрів, поживні речовини, присутні у вихідній сировині, що надходить в спиртове виробництво, внаслідок чого барда являє собою дуже цінний харчовий і кормовий продукт незалежно від виду використовуваної сировини. Згідно даних моніторингу наукової літератури вона широко використовується в тваринництві багатьох розвинених країнах світу. Так, наприклад, у Франції та США 90-95% рідкої післяспиртової барди переробляється в сухий кормопродукт, що містить сухий протеїн, вуглеводи що легко перетравлюються, вітаміни, мікро- і макроелементи. Поживна цінність сухої барда перевершує стандартні комбікорми і висівки. В 1 кг барди міститься (в залежності від вмісту вологи та інших компонентів) від 1,08 до 1,27 кормових одиниць. Даний продукт поставляється або на комбікормові заводи і вводиться в повнораціонні комбікормові корми, або купується фермерами і змішується з фуражним зерном безпосередньо на фермі. Таким чином, суха післяспиртова барда може бути додатковим джерелом високоцінного кормового білка, вуглеводів що легко перетравлюються, вітамінів, макро- мікроелементів.

Використання барди в раціонах сільськогосподарських тварин і птахів значно підвищує продуктивність і знижує споживання зернофуражу.

2. Мета і завдання дослідження

Основною метою даної роботою є обгрунтування вибору технології утилізації післяспиртової барди на території ДНР. Наукова новизна полягає в тому, що проведене дослідження застосовується вперше для вирішення даної проблеми на території ДНР.

Основні завдання дослідження:

1. Провести аналіз в галузі спиртової промисловості, оцінити екологічну ситуацію з утилізацією основного відходу спиртового виробництва;
2. Опрацьовувати існуючі технології утилізації спиртової барди, розглянути фізико-хімічні основи процесу утилізації відходу спиртового виробництва;
3. Провести аналіз змісту основних показників в післяспиртовій барді, зокрема провести контроль вмісту важких металів, сухих речовин, а також провести контроль кислотності;
4. Сформувати загальний вигляд технологічної схеми процесу утилізації післяспиртової барди.

3. Методи утилізації післяспиртової барди

Методи переробки післяспиртової барди можна умовно розділити на кілька типів схем (рис.3.1):

• – з використанням біотехнологічних операцій;
• – заснованих на фізичних методах.

В їх основу покладено вже відомі методи, такі як, поділ рідкої і твердої фази на центрифугах, вирощування кормових дріжджів на субстраті, сушка продукції [3].

Схеми з використанням біотехнологічних операцій.

Сутністю схеми з отриманням кормових дріжджів є забезпечення утилізації більшості розчинених органічних сполук барди і переведення їх в засвоюваний кормовий білок у вигляді кормових дріжджів.

Після вирощування дріжджів йде стадія розділення твердої фази (кек) і рідкої (фугат). Наступним етапом йде найбільш енергоємний процес сушіння твердої фази. Рідку фазу на різних підприємствах можуть переробляти по-різному: частково повертають у виробництво, направляють на очисні споруди, випарюють [3].

Технологія переробки барди на біогаз заснована на анаеробному бродінні (бродінні без доступу кисню).

Барда подається в спеціальні ємності, в які вводяться анаеробні бактерії. Бактерії, поїдаючи поживні речовини що містяться в барді, виробляють біогаз. Біогаз може використовуватися для виробництва електроенергії або теплової енергії шляхом спалювання в заводських котельнях, а випадаючий осад може бути використаний в якості високоякісного добрива. Перевагою даного методу переробки є відносно низькі експлуатаційні витрати і простота експлуатації [3].

Схеми, засновані на фізичних методах.

Технологічна схема переробки спиртової барди з сепаруванням і фільтрацією полягає в наступному: післяспиртова зернова барда з бардосховища подається поршневим насосом по трубопроводу в сепаратор, встановлений на пресі барди, де розділяється на дві фази: фугат – з низьким вмістом твердих речовин, вологий концентрат – збагачений по твердій речовині.

Після сепаратора вологий концентрат надходить в прес, де відбувається подальше відділення вологи. Після преса барда подається в інфрачервону сушильну установку, в якій продукт зневоднюється до 7-10% залишкової вологості. Далі висушена барда надходить на прес-гранулятор, де виходить кінцевий продукт – гранули. У технології передбачено отримання замість гранул кормового борошна, при цьому суха барда пропускається через млинові установки. Готова продукція фасується та упаковується в тару, яка задовольняє вимогам споживача [4].

Технологія «розпарювання фугата» у випарних станціях найпоширеніша. Цілісна барда (після стадії ректифікації) розділяється на тверду і рідку фазу, після чого тверда фаза висушується [4].

Комбінована схема переробки барди.

Відносно недавно розроблена технологія передбачає переробку післяспиртової барди в сухий дріжджовий кормовий концентрат (ДКК). ДКК – це суміш твердої фази барди, з вирощеними на основі фугата кормовими дріжджами. Введення дріжджів в якості біологічно активної добавки в «кек» дозволяє отримувати готовий кормовий продукт, що значно перевершує за біологічною цінністю і засвоюваності DDGS.

Запропонована схема дозволяє в значній мірі економити енергоресурси в процесі переробки барди. Економія енергоресурсів проводиться, в основному, за рахунок «механічного» виділення води з фугата і застосування для сушіння низькотемпературних стрічкових конвеєрних сушарок, які мають енергоспоживання в 4-6 разів нижче, ніж розпилювальні сушарки [4].

В кінцевому підсумку, вибір тієї чи іншої технології переробки барди залежить від специфіки виробництва.

4. Пропонована технологія утилізації післяспиртової барди

Багато способів утилізації відпрацювань спиртзаводів енерговитратні і не забезпечують необхідний рівень безпеки для екології. Найбільш оптимальною в економічному і природоохоронному плані визнана схема переробки післяспиртової барди з «упарюванням фугата» у випарних станціях [5].

Технологічний процес отримання продукту DDGS (рис.4.1) полягає в концентрації зернової барди, висушуванні отриманого концентрату і гранулювання останнього [5].

5. Результати лабораторних досліджень

При проведенні аналізу вмісту основних показників в післяспиртовій барді, дослідження показали, що в зразку – Барда післяспиртова (проба №1-5) середній вміст показників становить: сухих речовин – 10,90-10,93%; вологи – 89,01-89,07%; золи – 0,40-0,56%; рН – 3,60-3,61; важких металів (Pb) – 0,0044-0,0051%, що відповідає необхідним нормам ГОСТ 31809-2012. Барда кормова. Технічні умови, п. 3.4.

Середній хімічний склад спиртової барди (по Петрухін І.В.) представлений в табл. 5.1.

Таблиця 5.1 – Хімічний склад спиртової барди (по Петрухін І.В.)

	Суха ручовина	Білок	Жир	Клітковина	БЕР	Зола
Барда з меляси	7,9	0,5	0,6	-	37,0	1,8
Барда з картоплі	5,2	0,9	0,2	0,5	2,5	0,6
Барда з пшениці	11,5	1,7	0,6	0,7	5,7	0,6
Барда з кукурудзи	7,3	1,4	0,6	0,7	3,3	0,4

Визначення змісту основних показників є базовим способом контролю якості відходу.

Висновок

Робота присвячена обгрунтуванню вибору технології утилізації основного відходу спиртового виробництва – післяспиртової барди.

В рамках проведених досліджень виконано:

1. Розглянута світова екологічна ситуація в галузі спиртової промисловості;
2. Досліджені існуючі методи утилізації післяспиртової барди;
3. Описані фізико-хімічні основи процесу утилізації післяспиртової барди;
4. Проведено контроль якості основного відходу спиртового виробництва, післяспиртової барди.

Список джерел

1. Леднев В.П. – Переработка барды: опыт, реальность, перспективы // Ликероводочное производство и виноделие. 2008, №7 (103) – с.8-11.
2. Проблемы переработки отходов спиртового производства в Рсо-алания [Электронный ресурс]: Переработка мусора. – Режим доступа: https://ztbo.ru...
3. Андросов А.Л. Промышленные технологии переработки послеспиртовой барды / А.Л. Андросов, И.А. Елизаров, А.А. Третьяков // Тамбовский государственный технический университет. – 2010. – 954 с.
4. Переработка послеспиртовой барды: что это такое, описание методов [Электронный ресурс]: Утилизация и переработка мусора. – Режим доступа: https://bezotxodov.ru...
5. Проблемы переработки отходов спиртового производства в Рсо-алания [Электронный ресурс]: Переработка мусора. – Режим доступа: https://ztbo.ru...
6. ГОСТ 26713-85 Удобрения органические. Метод определения влаги и сухого остатка. Organic fertilizers. Method for determination of moisture and dry residue
7. ГОСТ 26714-85 Удобрения органические. Метод определения золы. Organic fertilizers. Method for determination of ash content.
8. ГОСТ 27979-88 Удобрения органические. Методы определения рН. Organic fertilizers. рН determination method.
9. ГОСТ 30692-2000 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Атомно-абсорбционный метод определения содержания меди, свинца, цинка и кадмия. Fodders, mixed fodders and animal raw foodstuff. Atomic absorption methodfor determination of copper, lead, zinc and cadmium.