Влияние на окружающую среду отходов пищевой промышленности

     Пищевая промышленность характеризуется образованием большого количества отходов на предварительной  стадии до начала основной переработки  в виде растворимых органических веществ. Даже на небольших сезонных предприятиях объем отходов достигает  объемов соответствующих населению  численностью от 15000 до 20000 человек, тогда  как на больших заводах объем  отходов эквивалентен деятельности населения численностью четверть миллиона человек. Если количество отходов, выделяющихся с паром или водой, не велико, а  объем органических отходов огромен, то органические отходы связывают растворенный кислород и превращаются в стабильные соединения. Эти отходы могут загрязнять или приводить к порче водоемов за счет уменьшения концентрации растворенного  кислорода до величины ниже необходимой  для существования обычных водяных  организмов. В большинстве случаев  отходы пищевой промышленности подвергаются биологической обработке. 

     Концентрация  водных отходов значительно изменяется для различных заводов в зависимости  от технологических процессов и  характеристик сырья. С экономической  точки зрения целесообразно перерабатывать концентрированные отходы малого объема, а не большие объемы разбавленных отходов. По этой причине отходы характеризующиеся  высокой биохимической потребностью в кислороде, как например, кровь  цыплят или мясо, не следует сливать  в канализацию птицеперерабатывающих  или мясоперерабатывающих заводов. Эти отходы необходимо заключать  в контейнеры и направлять для  дальнейшей утилизации на заводы переработки  побочных продуктов.

     Следует обращаться особое внимание на отходы с высоким значением рН (показатель кислотности) так, как последние  могут оказывать влияние на биологическую  обработку. Для нейтрализации возможно сочетать кислотные и щелочные отходы, а, при возможности, использовать отходы соседних производств, что также  экономическим целесообразно.

     На  предварительной стадии любой переработки  жидкие отходы пищевой промышленности обычно процеживают через решетку  и разделяют после отстоя. Полученные таким образом твердые отходы выбрасывают или используют в  сочетании с другими твердыми отходами по программе восстановления побочных продуктов.

     Обработка водных отходов может включать различные  физические, химические и биологические  методы. Поскольку вторичная переработка  требует больших затрат, целесообразно  максимально использовать все возможности  первичной обработки. Первичная  обработка включает такие процессы, как осаждение и механическое отстаивание, фильтрация, флоккуляция, флотация, ионнообменная обработка  с разделением на центрифуге, обратный осмос, поглощение на угле и химическое осаждение. Оборудование для отстаивания  изменяется от простых отстойных  резервуаров до сложных фильтров, созданных с учетом конкретных характеристик  отходов.

     Для выполнения требований стандартов в  отношении водных отходов после  первичной обработки следует  вторичная биологическая обработка. Большинство отходов пищевой  и вино-водочной промышленности содержат главным образом подвергающиеся разложению под действием биологической  обработки вредные органические вещества. Поэтому биологическая  обработка, как вторичный процесс, предназначена для уменьшения биохимической  потребности в кислороде отходов  за счет их перемешивания с концентрированным  раствором микроорганизмов и  добавления кислорода с целью  быстрого окисления и стабилизации. После этого отходы сливают в  окружающую среду.

     В зависимости от конкретного вида отходов можно использовать различные  методы или комбинацию методов. Например, в случае отходов молочного хозяйства  установлено, что для удаления большей  части загрязнителей эффективно применять анаэробную обработку  с последующей аэробной обработкой, предназначенной для уменьшения биохимической и химической потребности  в кислороде и удаления биогенных  элементов. Образующуюся в результате анаэробной обработки биогазовую смесь  метана и  углекислого газа можно использовать как альтернативу ископаемому топливу или как источник электрической энергии. Другие широко используемые вторичные методы включают биохимическую очистку сточных вод, аэробные биофильтры, ирригацию при разбрызгивании, а также использование ряда бассейнов и лагун. Если глубина бассейнов не соответствует требуемым нормам, возникает неприятный запах. Устранение запаха анаэробных процессов достигается за счет фильтрации через почву, при которой могут окисляться вызывающие неприятные запахи полярные газы. 

2. Рециркуляция  воды и снижение выделения отходов

     Зависимость промышленной переработки пищевых  продуктов от воды обусловливает  развитие программ экономии и повторного использования воды, в особенности в местах с недостатком последней. В тех случаях, когда допускается использование воды пониженного качества, полученной без биологической обработки, повторное использование может существенно снизить как потребление воды, так и выделение отходов. При этом удается избежать применения любых видов анаэробного сбраживания, поскольку таким образом устраняется воздействие коррозионноактивных, обладающих неприятным запахов продуктов разложения на оборудование, рабочую среду или качество продукта. Рост бактерий можно контролировать за счет дезинфекции и изменения условий окружающей среды, например рН и температуры.

Таблица 2 Типичные значения коэффициентов повторного использования воды на  различных производствах

     В табл. 2 приведены схемы рециркуляции воды. При этом основными факторами, оказывающими влияние на объем потребляемой при выполнении технологических операций воды, являются размещение форсунок, температура и давление. Например, воду, применяемую для охлаждения консервных банок и для кондиционирования воздуха, можно использовать для первичного промывания овощей и других продуктов. Эту же воду можно использовать для функционирования гидротранспортеров, часть указанной воды можно использовать для охлаждения золы электростанций.

     Методы  экономии воды и методы предотвращения образования отходов включают использование  форсунок высокого давления для выполнения операций очистки, устранение чрезмерного  расхода на операциях промывания и пропитки, замену гидротранспорта  механическими конвейерами, использование  автоматических клапанов отключения воды, отделение операции охлаждения водой  банок от общего потока водных отходов  и рециркуляция воды для охлаждения консервных банок

     Величину  загрязнения на перерабатывающих заводах  можно снизить за счет усовершенствования технологии. Например, большое количество отходов образуется при обработке  плодов и овощей на операциях отщелушивания  и бланширования. Замена воды или  пара на операциях бланширования  операциями бланширования с применением  горячего газа позволяет снизить  количество отходов почти на 99,9%. Аналогичным образом, сухое каустическое отщелушивание может понизить величину биохимической потребности в  кислороде более чем на 90% по сравнению  с обычными операциями отщелушивания [5]. 

3. Контроль  твердых отходов

     Объем твердых отходов может быть весьма значительным. Например, отходы производства консервированных помидоров могут  составлять от 15 до 30% всего объема переработки. В случае переработки гороха и  зерновых отходы превышают 75%. За счет изоляции твердых отходов можно  снизить концентрацию растворенных в воде органических веществ водных отходов. Высушенные твердые отходы можно использовать в условиях переработки  побочных продуктов или как корм или топливо.

     С точки зрения извлечения прибыли  утилизация в качестве побочных продуктов  позволяет снизить затраты на обработку отходов, а также значительно  уменьшить стоимость конечного  продукта. Стоимость твердых отходов  следует определять с точки зрения их использования для корма скоты  и в качестве удобрения для  растений. Большое внимание приобретает  развитие рынка побочных продуктов  или производство компоста в условиях переработки твердых органических отходов в безобидный гумус. В  табл. 3 приведены примеры побочных продуктов пищевой промышленности.

Таблица 3 Примеры использование побочных продуктов пищевой промышленности

     Продолжение таблицы 3

     2.4 Контроль загрязнения воздуха 

     Предприятия пищевая промышленность является источником загрязнения воздуха, в основном такими веществами как самые разнообразные  запахи и дымы. Так например:

• производство пищевых ароматизаторов – запахи, в том числе дурнопахнущие;
• копчение мяса и рыбы  - сильные характерные запахи, дымы;
• мясокомбинаты и переработка мяса и рыбы – неприятные запахи;
• производство еды для животных – неприятные запахи;
• производство снеков, чипсов – запахи;
• обжарка орехов – запахи, масляный туман;
• производство комбикормов – отвратительный запах!!!

     Таким образом, выбросы практически любого предприятия пищевой промышлености имеют характерный, неприятный, зачастую дурнопахнущий запах. Но запах это не просто одно какое-то вещество. Это целый комплекс самых различных химических веществ. А самое неприятное в них то, что даже в количествах значительно ниже ПДК запах остается явно ощутимым.