автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Разработка биотехнологии утилизации молочной сыворотки с целью получения спирта и последующей комплексной очистки образующихся стоков совместно со сточными водами молокозавода

На правах рукописи

Павлова Инна Вячеславовна

Разработка биотехнологии утилизации молочной сыворотки с целью получения спирта и последующей комплексной очистки образующихся стоков совместно со сточными водами молокозавода

Специальность 05.18.07 - Биотехнология пищевых продуктов (пивобезалкогольная, спиртовая и винодельческая промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

41-

Москва - 2003

Работа выполнена на кафедре «Экологический менеджмент пищевых производств» Московского государственного университета пищевых производств (МГУПП).

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор кандидат химических наук

Ведущая организация:

Чурмасова Людмила Алексеевна

Винаров Александр Юрьевич Гандурина Людмила Васильевна

ГУ ВНИИ пищевой биотехнологии

Защита состоится "/<Р " ^е^сиЛ/иА- 2003 г. в аудитории в на

заседании Диссертационного Совета Д.212.148.04 Московского государственного университета пищевых производств по адресу: 125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, 11, МГУПП.

Просим Вас принять участие в заседании Диссертационного Совета или прислать отзыв в 2-х экземплярах, заверенный печатью учреждения, по вышеуказанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПП.

Автореферат разослан К&Л-^/иЬ- 2003г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета

к.т.н., доцент

2оо5-/\

18581

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Для молочной промышленности в XXI веке эколог ичсские проблемы приобретают особую актуальность в связи с истощением ресурсов и необходимостью сохранения окружающей среды. Таким образом, возникает потребность в создании отраслевой системы контроля основных экологических показателей по водопотреблению и водоотведению, а также в разработке методологии экологической безопасности производств.

Анализ ситуации, сложившейся в молочной отрасли, показывает, что наиболее актуальными являются научные исследования, направленные на комплексное безотходное использование молочного сырья, разработку новых технологических производств широкой гаммы поликомпонентных продуктов различного функционального назначения на молочной основе, модернизацию и создание нового технологического оборудования, решение проблем энерго-, ресурсосбережения, экологизации молочных производств.

Как в отечественной, так и в мировой практике не решена проблема использования молочной сыворотки, обладающей высокой пищевой и биологической ценностью, и в наибольшей степени загрязняющей сточные воды. В последние годы активно и целенаправленно формируется принципиально новое направление промышленной переработки молочной сыворотки - получение производных компонентов, являющихся целевыми продуктами, в частности, спирта. Основными причинами недостаточной переработки сыворотки является сезонный характер молочного производства и недостаточная его концентрация. В связи с трудностями, связанными с транспортировкой и переработкой (падение уровня молочного производства, удорожание транспортных расходов, оборудования и др.), часть сыворотки не используется и попадает в системы канализации, а в аварийных случаях (а также при отсутствии или несовершенстве систем очистки) - в окружающую среду. По данным Международной молочной федерации (ММФ), в настоящее время до 50 % сыворотки сливается в канализацию. Одна тонна сыворотки, слитая в сточные воды, загрязняет водоем так же, как 100 м3 хозяйственно-бытовых вод. Стоимость очистных сооружений и вред, наносимый сливом сыворотки в водоемы, делают актуальной проблему ее промышленной переработки. Промышленная переработка сыворотки позволяет реализовать принципы безотходной технологии, увеличить ресурсы полноценных продуктов питания и кормов, обеспечить рентабельность производства и исключить загрязнение окружающей среды.

ГТо степени интенсивности влияния предприятий пищевой промышленности на окружающую среду первое место занимают водные ресурсы. Молочная промышленность относится к наиболее водоемким отраслям, потребляющим значительные объемы исходной воды.

На предприятиях молочной промышленности 80-90 % потребляемой воды после использования сбрасывается в канализацию. Туда же попадают и промывные воды со станции водоподготовки, содержащие соединения марганца, которые образуются после регенерации.

По содержанию загрязнений сточные воды предприятий молочной промышленности в 5-10 раз более загрязнены, чем хозяйственно-бытовые стоки, и при сбросе без очистки представляют значительную опасность для окружающей среды.

В связи с вышеизложенным можно сделать вывод о необходимости проведения экологизации молочных производств, связанной с решением проблемы использования вторичных сырьевых ресурсов данной отрасли, в частности молочной сыворотки, а также с разработкой и внедрением технологии очистки сточных вод данных производств от трудноокисляемых органических веществ и соединений марганца. Исследования в этом направлении актуальны и имеют большое практическое значение.

Цель и задачи исследования

Целью настоящего исследования являлась разработка технологического процесса переработки молочной сыворотки, с целью получения ценного продукта -спирта, что является одним из фундаментальных направлений в решении вопросов рационального использования природно-сырьевых ресурсов и охраны окружающей среды, с последующей очисткой сточных вод совместно с производственными, содержащими трудноокисляемые органические вещества и соединения марганца.

Для достижения намеченной цели были определены следующие задачи:

1. Исследовать биохимический состав молочной сыворотки,

2. Исследовать количественный и качественный, химический и микробиологический состав сточных вод.

3. Выбрать метод утилизации молочной сыворотки и подобрать оптимальные параметры процесса.

4. Выбрать метод очистки сточных вод, установить закономерности и подобрать параметры процесса.

5. Разработать технологию утилизации молочной сыворотки.

6. Разработать технологию очистки сточных вод.

7. Провести расчет основных экономических показателей с целью установления эффективности разработанных технологий.

Научная новизна исследования

1. Впервые разработаны научные основы и закономерности процесса биоаккумуляции соединений марганца и проникновения их в клеточные структуры активного ила.

2. Подобраны высокопродуктивные штаммы дрожжевых микроорганизмов, определены условия и технологические параметры процесса утилизации молочной сыворотки в спдрт.

3. Впервые применен системный подход и установлена возможность совместной глубокой очистки сточных вод, образующихся в процессе утилизации молочной сыворотки и в основном производстве.

4. Впервые изучено влияние соединений марганца на ход биохимических процессов. *

5. Впервые установлены особенности проникновения ионов марганца в клетку микроорганизмов аэробной и анаэробной природы.

6. Впервые установлено положительное влияние на процесс биокоагуляции внесения в производственный сток сточных вод, образующихся в процессе переработки молочной сыворотки в спирт.

7. Впервые исследована возможность применения метода биокоагуляции для 0ЧИС1КИ сточных вод молокозавода от соединений марганца.

8. Впервые исследованы свойства и установлена возможность применения природного глинистого минерала - пирофиллита - для интенсификации процесса очистки сточных вод.

Практическая ценность работы

1. Выбран метод утилизации молочной сыворотки с целью получения спирта и установлены оптимальные параметры процесса.

2. Разработана высокоэффективная технология совместной очистки сточных вод, образующихся при переработке молочной сыворотки в спирт и стоков предприятия по производству молока и молочных продуктов, содержащих трудноокисляемые вещества и соединения марганца, позволяющая достигать качества очищенной воды, соответствующего нормам сброса с i оков в открытый водоем.

Апробация работы

Основные результаты исследований по теме диссертационной работы были представлены в сообщениях на научных конференциях:

1. Юбилейная Международная научно-пракжческая Конференция "Продукты питания XXI века" Москва, 2001 г. Бирагова С.Р., Чурмасова Л.А., Павлова И.В., Рашидов М.Т. / Пути совершенствования управления рациональным природопользованием и производством (экологический менеджмент).

2. Международный конгресс ЭКВАТЭК "Вода и экология" Москва, 2002г. Павлова И.В., Никифорова JI.O., Чурмасова Л.А. / Изучение процесса накопления ионов марганца в анаэробном иле.

3. Международный ^конгресс ЭКВАТЭК "Вода и экология" Москва, 2002г. Павлова И.В., Чурмасова Л.А., Никифорова Л.О., Ильина В.В. / Очистка сточных вод молочных предприятий, содержащих соединения марганца,

4. 4lh International exhibition&conference on environmental technology, Athens, 30 January-2 February 2003 Pavlova I.V., Nikiforova L.O. / Influence of biocoenosis age on anaerobic of sewage treatment efficiency.

5. Всероссийская научно-техническая конференция-выставка "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации" Москва, 2003 г.Павлова И.В., Чурмасова Л.А.,Никифорова Л.О. / Технология локальной очистки сточных вод предприятий по переработке молока с целью экологизации производства.

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 5 тезисов и 3 статьи, в которых отражены основные результаты диссертации.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из: введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложений.

Работа изложена на /253" страницах машинописного текста и содержит: шблиц- 21, рисунков- 50. Библиография включает: источников- 113, из них иностранных-17.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Введение

Во введении обоснована актуальное^ ь проблемы.

/ Обзор литературы

В обзоре литературы подробно рассмотрены вопросы использования вторичных сырьевых ресурсов (ВСР) молочной промышленности, в частности, молочной сыворотки. Представлены данные по пищевой и биологической ценности ВСР, сформулированы основные направления переработки ВСР. Особое внимание уделено методам получения этилового спирта из молочной сыворотки. Кроме того, дается анализ современного состояния в области очистки сточных вод молочных предприятий, представлены общая характеристика сточных вод данных предприятий и источники их образования, рассмотрены актуальные проблемы молочной отрасли и основные направления их решения. В заключении в данной главе определены основные задачи исследования.

2 Экспериментальная часть

2.1 Объекты, материалы и методы исследования

Объектами исследования являлись побочный продукт производства молока и молочных продуктов - молочная сыворотка, сточные воды, образующиеся при утилизации молочной сыворотки, производственные сточные воды, штаммы дрожжей рода К1иу\'сготуссБ, биоценоз активного ила, природный глинистый минерал - пирофиллит.

В процессах производства сыра и творога на ОАО «Уфамолзавод» образуется сыворотка, относящаяся к побочным продуктам. Для решения экологических задач предприятия встала необходимость рациональной переработки данного продукта. Основные показатели, характеризующие состав и свойства молочной сыворотки приведены в табл. 2.1.

Состав молочной сыворотки указывает на возможность ее утилизации микроорганизмами.

Среднесуточные пробы производственных сточных вод отбирались из

б

Таблица 2.1 - Состав и свойства молочной сыворотки

Показатели Наименование сыворотки

Подсырная Творожная

1. Физико-химические:

сухие вещества, % 6,3 5,8

лакпоча, % 4,7 4,4

белковые вещества, % 0,6 1,0

минеральные соли, % 0,7 0.6

молочный жир, % 0,5 0,3

кислотность, °Т 25 65

плотность, кг/м3 1025 1025

2. Экологические:

ХПК, мг 02/дм3 65000-70000

БПК1Ю;,„, мг 02/дм3 54600-58000 (

взвеш. вещества, мг/дм3 2000-5000

рН 4,4-6,3

жир, мг/дм 1000-4000

сборника производственных стоков и доставлялись из города Уфы (Республика Башкортостан) в течение всего периода научных исследований (по мере необходимости и 1 раз/10 дней), которые проводились в лабораторных условиях МГУГТП и НИИВОДГЕО. Данные анализов химического состава сточных вод молокозавода представлены в табл. 2.2. В ходе исследований производственные сточные воды смешивались со стоками, образующимися в процессе утилизации молочной сыворотки в спирт.

Соотношение БПКПОлн. и ХПК исследуемых сточных вод составляет 65,2%, а отношение БПК:Ы:Р составляет 100:5,1:1,4. Как видно из последнего соотношения и I, данных, приведенных в таблице требуется дополнительная очистка стока от соединений фосфора и марганца.

Таблица 2.2 — Усредненные химические показатели сточной воды предприятия по

производству молока и молочных продуктов

№ Показатели Единицы измерения Концентрация пдк в водоеме

1 РН - 6,0-6,5 6,5-7,5

2 Взвешенные вещества мг/дм3 170,0 <0,25

3 ХПК мгОг/дм3 2300,0 15,0

4 БПКполн м Юг/дм3 1500 . 2,0

5 (БПК/ХПК)-100% % 65,2 -

6 ^обш мгЫ/дм3 70,0 0,5

7 N-N111 мгЫ/дм3 30,0 0,5

8 N-N02 мгМдм' 0,005 0,002

9 N-N03 мгМдм3 0,7 <10,0

10 р-ро4 мгР/дм' 24,0 0,02

11 Мп мгМп2+/дм3 1,6 0,1

Основным окисляющим агентом являлся активный ил, который находился во взвешенном и закрепленном состоянии. В качестве носителя применяли синтетическую и минеральную загрузку (щебень, природный минерал -пирофиллит). Биоценоз активного ила был представлен бактериями родов Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus, Sarcina, дрожжей, микроскопических грибов и инфузорий.

Для доочистки сточной воды применяли адсорбционный метод. В качестве адсорбентов использовали активированный уголь АГ-5, голубую глину, природный минерал - пирофиллит, которые обладают сильно развитой поверхностью (удельная поверхность 400-800 м2/г) и пористостью.

Отработка режимов процессов очистки проводилась на опытной пилотной установке.

Количественную оценку веществ, загрязняющих сточную и очищенную воду, проводили по физико-химическим показателям с применением тестированных методик.

Определение показателей осуществляли как минимум в трех повторностях. Результаты исследований обрабатывались статистически.

2.2 Результаты и обсуждения - ■ . .2.2.1 Исследование возможности утилизации молочной сыворотки с помощью дрожжей с целью получения спирта

Технология получения этилового спирта из молочной сыворотки не достаточно широко реализована в промышленных условиях. Это связано с трудо- и энергоемкостью процесса. Из литературных источников известна технология сбраживания лактозы .молочной сыворотки в спирт, основанная на использовании штамма.Kluyveromyces fragilis CBS 397 с выходом спирта 23 дм3 на тонну сырья. В оптимальных условиях длительность сбраживания составляла 10-23 сут.

Нами были проведены исследования по подбору штамма дрожжей Kluyveromyces lactis и по отработке режима и параметров проведения процесса сбраживания лактозы молочной сыворотки в этиловый спирт. При соблюдении отработанных параметров процесса длительность сбраживания составляла 3-4 суток. Выход этилового спирта на тонну сырья составил около 30 дм3.

Для анаэробных условий был подобран штамм дрожжей рода Kluyveromyces 1494. При использовании данного штамма для сбраживания лактозы молочной сыворотки достигалась максимальная концентрация спирта в бражке, которая составляла 2,9 об.%.

Для аэробных условий был подобран штамм дрожжей рода Kluyveromyces 1493, при использовании которого достигается максимальное накопление биомассы 171 -106 ед./см3. Полученная биомасса рекомендуется для использования в сельском хозяйстве в качестве подкормки молодняка.

2.2.1.1 утилизация молочной сыворотки в анаэробных условиях

В ходе исследований процесса утилизации молочной сыворотки в анаэробных условиях было изучено влияние состава плотной питательной среды на способность дрожжей сбраживать лактозу в спирт. Для сравнения были применены культура дрожжей, выращенная на сусло-агаре и культура, выращенная на агаризованной

молочной сыворотке. Анализ полученных данных показал, что процесс сбраживания лактозы идет более эффективно при использовании посевного материала из культуры, выращенной на'сусло-агаре. Содержание спирта в бражке составляло 2 об. % против 1,85 об. % при использовании посевного материала из культуры, выращенной на агаризованной молочной сыворотки.

Также было изучено влияние добавления углеводных добавок к питательной среде на накопление спирта. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что увеличение концентрации углеводов в среде, приготовленной на основе раствора молочной сыворотки не дает значительного роста концентрации спирта.

Был проведен анализ полученного спирта-ректификата и отхода процесса брожения - барды. Исследование химического состава и питательной ценности молочно-сывороточной барды позволило дать рекомендации по использованию данного отхода в сельском хозяйстве.

2.2.1.2 Утилизация молочной сыворотки в аэробных условиях При подборе культуры штамма дрожжей для накопления биомассы в аэробных условиях была выбрана культура Юиууеготусез 1493. Выбор штамма проводился с использованием глубинного посевного материала на молочной сыворотке. Использование глубинного посевного материала позволяет сократить лаг-фазу и сократить время культивирования на 5-6 часов. Максимальное накопление биомассы наблюдалось после 40 часов роста культуры (рис. 2.1).

Время роста культуры, ч

Рис. 2.1 Динамика роста культуры ЮиууеготусеБ 1асиБ штамм 1493

2.2.2 Исследование влияния условий утилизации молочной сыворотки

на состав сточных вод Полученная, в процессе утилизации биомасса отфильтровывалась, в фильтрате проводилось определение показателя ХПК. Анализ полученных данных (рис.2.2) показал, что эффект очистки по показателю ХПК при утилизации в анаэробных условиях составил 80 %, при утилизации в аэробных условиях - 70 %. Таким образом, можно сделать вывод о рациональности проведения процесса утилизации молочной сыворотки в анаэробных условиях.

Условия утилизации

т 1 р2 Оз

Рис. 2.2. Изменение ХПК в процессе утилизации молочной сыворотки микробиологическим методом 1

где 1 - исходный раствор; 2 - аэробные условия; 3 4 анаэробные условия

*

2.2.3 Очистка сточных вод молокозавода биоценозом активного ила 4

2.2.3.1 Изучение возможности применения метода биокоагуляции для

предварительной очистки сточных вод от соединений марганца Основная задача биокоагулятора в технологической схеме очистки сточных , вод, содержащих трудноокисляемые органические вещества и соединения марганца, заключается в изъятии марганца из поступающих вод, ингибирующего биохимические процессы расщепления органических веществ в системе биологической очистки. Снижение концентрации марганца в сточных водах методом биокоагуляции позволит интенсифицировать последующие стадии очистки.

Установлено, что для достижения максимального эффекта изъятия из поступающих сточных вод соединений марганца и коллоидной органической взвеси, необходимо поддерживать следующие условия эсплуатации биокоагулятора:

• Возраст активного ила, циркулирующего в замкнутой системе биокоагулятора- 8 суток;

• Концентрацию растворенного кислорода не менее 2,3 мг/дм1;

• Концентрацию активного ила в диапазоне от 1,5 до 3,5 г/дм3;

• Длительность пребывания воды в биокоагуляторе-0,5 часа.

ю

2.2.3.2 Изучение процесса проникновения марганца в клетки биоценоза активного ила

Целью данного эксперимента являлось изучение возможности сопротивления природных защитных сил клеток биоценоза процессу проникновения тяжелых металлов внутрь клетки и последствия этого проникновения на внутриклеточные биохимические процессы.

Исследования проводились на сточных водах молокозавода, содержащих 1,6 мг/дм3 солей марганца. Проведенные исследования позволили установить критические концентрации накопления марганца внутри клеток, приводящие к началу гибели биоценоза. Сравнения проводились в течение 7 суток, как на аэробном, так и на анаэробном илах. Было установлено, что критическая концентрация марганца для анаэробной биомассы составляет 0,14 мгМп/гии-сутки, для аэробной - 0,31 мгМп/гила-сутки.

2.2.3.3 Очистка сточных вод в аэробных условиях

2.2.3.3.1 Биохимическое окисление органических веществ в контактных условиях

Целью исследования являлось изучение процесса и определение параметров его проведения.

В результате исследований установлено, что :

1. Концентрация органических загрязнений по показателю БПК снижалась в среднем на 95 % (рис. 2.3), а по показателю ХПК в среднем на 45 %. Это указывает на то, что в аэротенке практически не происходит биохимической деструкции трудноокисляемых веществ, содержанием которых характеризуются сточные воды молокозаводов. В аэротенке подвергаются биохимической деструкции все легкоокисляемые органические вещества и большая часть биохимически среднеокисляемых веществ.

2. Изучение процесса нитрификации показало, что присутствие соединений марганца периодически вызывало ингибирование биохимических процессов, так как накопление в водной среде определенного уровня концентраций соединений с переменной валентностью приводило к тому, что скорости окислительно-восстановительных реакций начинали преобладать над скоростями биохимической деструкции.

3. Анализируя изменение показателей удельная скорость окисления и дегидрогеназная активность ила, можно сделать вывод о том, что для биодеструкции органических веществ в,аэротенке достаточно 4-х часов. При данном времени достигалась максимальная удельная скорость окисления и наблюдалась наибольшая активность ила (рис. 2.4, рис. 2.5).

2.2.3.3.2 Проведение исследований по математическому описанию процесса окисления органических веществ в аэротенке

На основании полученных экспериментальных данных проведена математическая обработка результатов очистки сточных вод в аэротенке. Данная обработка позволила получить значения максимальных удельных скоростей окисления и констант Михаэлиса для легкоокисляемых, среднеокисляемых и трудноокисляемых органических загрязнений.

Время аэрации, ч

Рис.2.3 Кинетика изменения концентрации органических загрязнений (по показателю БПК5) в аэротенке в контактных условиях

3 4 5 Время аэрации, ч

Рис. 2.4 Изменение удельной скорости окисления в аэротенке в контактных условиях

«

о а.

ч

1,6 1,4 1,2 I

0.8 0,6 0,4 0,2 0

»12345678 Время аэрации, ч

Рис. 2.5 Изменение дегидрогеназной активности биомассы в аэротенке в контактных условиях

2.2.3.3.3 Влияние возраста активного ила на процесс биохимического окисления органических веществ

Целью данного эксперимента являлось установление влияния возраста активного ила на процесс биохимического окисления органических веществ и на процесс нитрификации. В ходе исследований установлено, что при возрасте ила 4-6 суток наблюдалась максимальная удельная скорость окисления органических веществ. А при возрасте активного ила 10-14 суток была максимальной удельная скорость процесса нитрификации (рис. 2.6). В связи с этим установлена необходимость разделения аэротенка на две зоны: зону интенсивного окисления органических веществ и зону нитрификации.

4 6 8 10 12 14 16 18 20 Возраст активного ига, суг

—Удельная скорость окисления сранических вещгств —*— уо&чьгсая скорость процесса ншрификации

Рис. 2.6 Влияние возраста активного ила на процесс биохимического окисления органических веществ и процесс нитрификации

2.2.3.4 Очистка сточных вод в анаэробных условиях

2.2.3.4.1 Изучение возможности применения анаэробного процесса для

очистки сточных вод, содержащих соединения марганца Целью данного эксперимента являлось изучение влияния соединений марганца, содержащихся в сточной воде, на прохождение анаэробного процесса и установление основных параметров данного процесса для очистки сточных вод.

Изучение кинетики деструкции сложных органических веществ показало, что максимальная степень биохимической адсорбции достигается за 1,5-2 часа. За такой короткий промежуток времени успевают протекать только стадии расщепления, связанные непосредственно с функциональными группами. Поэтому за 5 часов пребывания воды в анаэробном реакторе практически не произошло снижения общей концентрации растворенных органических веществ (рис. 2.7, рис. 2.8). При изучении анаэробного биохимического процесса гидролиза постоянно контролировалась скорость эндогенного дыхания биоценоза (рис. 2.10). Синхронизация кривых во времени (рис. 2.9, рис. 2.10) позволяет найти корреляцию между максимальными значениями накопления марганца в клетке и одновременным уменьшением значения показателя эндогенного дыхания клеток биоценоза. Особенно это хорошо видно при значениях т=2,5 часа и т=3,5 часа. В ходе исследований установлено, что:

1.Время нахождения сточной воды в анаэробном реакторе, необходимое для биодеструкции сложных органических загрязнений составило т=2 часа.

2.0дновременно с биохимическими процессами при анаэробном сбраживании сточных вод, содержащих соединения марганца протекали окислительно-восстановительные реакции с участием ионов марганца.

3.Критическая концентрация марганца в клетках биоценоза, которая вызывала постепенную гибель биоценоза равна 0,7 мг/ги.1а.

Время анаэробного сбраживаний, ч

Рис. 2.7 Кинетика изменения концентрации органических загрязнений (по показателю ХПК) при анаэробном сбраживании сточных вод в контактных условиях

1С f

Время анаэробного сбраживания, ч

Рис. 2.8 Кинетика изменения концентрации органических загрязнений (по показателю БПК5) при анаэробном сбраживании сточных вод

0,8

и 7 8

аГ 0,6

ч

I °'5

I 0."

к

I 0,3 а

£ 0.2 в

ё о,.

X

о '

X О

1

/

1

0,5 I 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Время анафобно! о сбраживания, ч

Рис. 2.9 Кинетика изменения концентрации Мп в иле в процессе анаэробного сбраживания сточных вод в крнтактных условиях

Рис. 2.10 Изменение скорости эндогенного дыхания биоценоза

2.2.3.4.2 Изучение влияния возраста анаэробного ила на процесс

биодеструкции органических веществ Цель данного исследования заключалась в определении возраста биоценоза в анаэробном реакторе со свободноплавающей биомассой, при котором достигается максимальное расщепление белковых молекул. Эксперимент проводили в течение 30 суток.

Анализ полученных данных показал, что:

1. При возрасте биоценоза в анаэробном биореакторе 8 суток происходило максимальное расщепление органических веществ, содержащих фосфат-группы (средняя скорость деструкции составляла 1,5 мг/г-ч).

2. При возрасте биоценоза в анаэробном биореакторе 18 суток происходит максимальное расщепление органических веществ, содержащих амино-группы (средняя скорость деструкции 10 мг/г-ч).

3. При возрасте биоценоза в анаэробном биореакторе 20-22 суток происходит максимальное расщепление органических веществ, содержащих амино- и фосфат-группы (средняя скорость деструкции 6,5 мг/г-ч).

2.2.3.5 Изучение возможности применения природного глинистого

минерала пирофиллита для адсорбции органических веществ и соединений фосфора на стадии доочистки применительно к сточным водам молокозавода Цель эксперимента заключалась в изучении возможности применения природного глинистого минерала - пирофиллита - в качестве сорбента органических веществ и соединений фосфора из сточных вод молокозавода, а также в определении эффектов очистки вышеуказанных сточных вод с применением природного минерала' пирофиллита, месторождение которого расположено на территории республики Башкортостан.

Для сравнения наряду с пирофиллитом были применены хорошо известные сорбенты активированный уголь АГ-5 и голубая глина.

16

В ходе эксперимента варьировали скорость прохождения воды через фильтр (0,25 м/ч; 2,0 м/ч; 5,0 м/ч).

В ходе исследований установлено, что: . ,

1. Максимальный эффект изъятия загрязнений (по исследуемым образцам) из стоков наблюдался при скорости прохождения воды через фильтр 5 м/ч (рис. 2.11 -рис. 2.13).

2. Наиболее приемлимым для очистки сточной воды молокозавода выбран природный минерал - пирофиллит (как наиболее экологически и экономически оправданный) (рис. 2.13).

Скорость прохождения воды через фильтр, м/ч

- БПК5

-Р-Р04

Рис. 2.11 Зависимость эффекта очистки сточной воды с использованием

сорбента - активированного угля - от скорости прохождения воды через фильтр

100

90

80

X х 70

и 60

5

X 50

О

: 40

и 30

■е- 20

■е-

л 10

12 3 4

Скорость прохождении воды через фильтр, м/ч

■ БПК5

-Р-Р04

Рис. 2.12 Зависимость эффекта очистки сточной воды с применением

сорбента - голубой глины - от скорости прохождения воды через фильтр

Скорость прохождения воды через фильтр, м/ч

-БПК5

Р-Р04

Рис. 2.13 Зависимость эффекта очистки сточных вод с применением сорбента - Пирофиллита - от скорости прохождения воды через фильтр

2.2.3.5.1 Исследование бактерицидных свойств природного минерала пирофиллита

Целью эксперимента являлось определение эффектов очистки по основным микробиологическим показателям вышеуказанных сточных вод с применением в качестве сорбента природного минерала - пирофиллита, месторождение которого расположено на территории Республики Башкортостан.

В процессе исследования варьировались концентрация адсорбента (10%; 20%; 50% ) при постоянном объеме сточной воды и время контакта воды с адсорбентом (т= 0,0 ;2,0 ;4,0 ;24,0 ч). Контроль велся по показателям МАФАМ и БГКП.

Анализ полученных данных (рис. 2.14) показывает, что:

1. Максимальные эффекты обеззараживания были достигнуты при времени контакта воды с адсорбентом 2 часа (концентрация 10%) и 4 часа (концентрация 50 %), и составили 70 % и 60 % соответственно. ' ;

2. Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности дальнейших исследований в отношении бактерицидных свойств природного минерала - пирофиллита. Применение его в качестве адсорбента для снижения микробиологических показателей сточной воды является перспективным.

12-5 *

? 2

.2 0-5 ¿с

исх. 0 2 4

Время контакта с адсорбен юм,ч

Концентрация адсорбента

□ 10% В20% ■50%

Рис. 2.14 Изменение показателя МАФАМ в зависимости от концентрации адсорбента и времени контакта воды с адсорбентом

3 Технологическая часть

На основании полученных результатов разработана биотехнология утилизации молочной сыворотки (рис.2.15), а также аппаратурная схема очистки стоков, образующихся при утилизации молочной сыворотки совместно со сточными

водами молокозавода (рис. 2.16).

молочная сыборотка

гор йода

промыдные боды на ') i'xipkij

теплообменник 1 • сепфапор ■ ценярируга cyuiúma пленочного

1

2

J

А

типа

' 5 - теплообменник 2

В - пробирки с косяком култры

I 7 - качалочнай

' в - ферментер-бродильный чан \ 9 - сборник бражки

10 - посадочная рекшрикаи колонка

11 - сборнх кубобога остатка

12 - насас для подачи ростбориб

~ют спирт к nompeó охл boda

барда

к потребителю

%-Vt,%

т осадок

-на корм

рис 215 Технологическая схема утилизации молочной сыборотки с целью получения спирта

стопная вода от \произбодстба I спирта

ап бода

мо/чжоз -да

1 - биокоагулялор

2 - йтори^ые отстошжи

3 - анаэробный диореактр

4 - оэроаеш. I ступень

5 - аэрстенк Н ступень

6 - абсорбционная колонна

7 - распределитель^*] коллектор в - сборник избыт жила

рис 216 Технологическая схема очистки сточных боб молокозавода

--- в бодаем кхъСн^

на технологические нужды

Л

осадок к потребителю

выводы

1. Определен физико-химический состав молочной сыворотки и сточных вод, образующихся в процессе ее (молочной сыворотки) утилизации в спирт и в основном производстве.

2. Установлена возможность биоутилизации молочной сыворотки с помощью дрожжей и подобраны штаммы дрожжей рода Юиууеготусеэ 1асиз. Для анаэробных условий штамм 1494, для аэробных - штамм 1493.

3. Определены параметры процесса утилизации молочной сыворотки с целью получения спирта в анаэробных условиях. Длительность культивирования составила 2-3 суток при Т=30°С, рН=5,0-5,5. Концентрация спирта при данных условиях достигала 2,9 об. %. Выход спирта на тонну сырья составил 30 дм5.

4. Определены параметры процесса получения белковой биомассы на основе молочной сыворотки в аэробных условиях. Максимальное накопление биомассы наблюдалось после 40 часов роста культуры К1иууеготусез штамм 1493 при Т=30°С.

5. Изучено влияние соединений Мп на биохимические процессы очистки сточных вод. Установлено, что при скорости накопления 0,14 мгМп2+/гиш-сут для анаэробного и 0,31 мгМп2+/гила-сут для аэробного ила происходит ингибирование биохимических процессов.

6. Установлена возможность применения и определены параметры процесса биокоагуляции, обеспечивающего снижение концентрации ионов Мп в очищаемой воде с 1,6 мгМп^/дм3 до 0,1 мгМп2+/дм3.

7. Исследована возможность совместной глубокой очистки сточных вод, образующихся при утилизации сыворотки и в основном производстве. Установлено положительное влияние поступления в производственный сток сточных вод от утилизации сыворотки в спирт на протекание процесса биокоагуляции.

8. Разработан комплексный подход в направлении экологизации предприятия по производству молока и молочных продуктов.

9. Разработана биотехнология утилизации молочной сыворотки с целью получения спирта и последующей очистки образующихся стоков совместно с

— производственными. — - -

10. Определены технико-экономические показатели. Производительность технологической линии составит 1600 дал спирта в год. Годовой экономический эффект разработанной биотехнологии утилизации молочной сыворотки составит 1 728 100 руб. Экономический эффект от экономии на штрафах при реализации технологии очистки сточных вод составит 322 057 762 руб.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Бирагова С.Р., Павлова И.В., Рашидов М.Т., Чурмасова Л.А. Пути совершенствования управления рациональным природопользованием и производством (экологический менеджмент). - Сборник научных трудов Юбилейной Международной научно-практической Конференции «Продукты питания XXI века». - М.: МГУПП, 2001.

2. Павлова И.В., Никифорова Л.О., Чурмасова Л.А. Изучение процесса накопления ионов марганца в анаэробном иле. - Тезисы докл. Международного конгресса ЭКВАТЭК «Вода и экология». - М.,2002.

* 3. Павлова И.В., Чурмасова Л.А., Никифорова Л.О., Ильина В.В. Очистка

сточных вод молочных предприятий, содержащих соединения марганца. - Тезисы докл. Международного конгресса ЭКВАТЭК «Вода и экология». - М.,2002. V 4. Павлова И.В., Чурмасова Л.А., Никифорова Л.О. Доочистка сточных вод

молокозавода. - М.: Экология и промышленность России, №7,2003. ' 5. Никифорова Л.О., Павлова И.В., Белопольский Л.М. Влияние соединений

железа и марганца на биоценоз сооружений биологической очистки. - М.: Химическая технология, ИОНХ РАН, №10,2003.

6. Павлова И.В., Чурмасова Л.А., Никифорова Л.О. Технология локальной очистки сточных вод предприятий по переработке молока с целью экологизации производства. — Сборник научных трудов Всероссийской научно-технической j конференции-выставки "Высокоэффективные пищевые технологии, методы и

средства для их реализации" - М.: МГУПП, 2003. ' 7. Павлова И.В., Чурмасова Л.А., Никифорова Л.О. Применение метода

( биокоагуляции для очистки сточных вод от соединений марганца. - М.: Экология и

промышленность России, № 10,2003. ' 8. Pavlova I.V., Nikiforova L.O. Influence of biocoenosis age on anaerobic of

sewage treatment efficiency. - 4th International exhibition&conference on environmental

' technology, Athens, 30 January-2 February 2003. <

' Подписано в печать

I

Формат 30x42 1/8. Бумага типографская № 1. Печать офсетная. Изд. № . Уч.-изд. л4,2.. Печ. л. Н. Тираж МО экз. Заказ «?<? У . 125080, Москва, Волоколамское ш., 11

^ Издательский комплекс МГУПП

I

I !

т ÍSSS i

* 1*581

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. 1 Основные виды отходов молочной промышленности и их влияние на окружающую природную среду.

1.2 Характеристика и утилизация вторичных сырьевых ресурсов молочной промышленности.

1.2.1 Классификация ВСР молочной промышленности и их биологическая ценность.

1.2.2 Основные направления переработки вторичного молочного сырья (обезжиренное молоко, пахта).'.

1.2.3 Основные направления полного и рационального использования молочной сыворотки.

1.2.3.1 Методы получения этилового спирта из молочной сыворотки.

1.3 Очистка сточных вод предприятий молочной промышленности.

1.3.1 Общая характеристика сточных вод предприятий молочной промышленности.

1.3.2 Методы очистки сточных вод молокозаводов.

1.3.2.1 Механические и физико-химические методы очистки сточных вод.

1.3.2.2 Биохимические методы очистки сточных вод молокоперерабатывающих предприятий.

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1 Материалы и методы исследования.

2.1.1 Материалы.

2.1.2 Методы.

2.2 Результаты и обсуждения.

2.2.1 Исследование возможности утилизации молочной сыворотки с помощью дрожжей с целью получения спирта.

2.2.1.1 Утилизация молочной сыворотки в анаэробных условиях.

2.2.1.1.1 Изучение влияния посевного материала на процесс брожения.

2.2.1.1.2 Изучение влияния состава питательной среды на накопление спирта в процессе брожения.

2.2.1.1.3 Характеристика конечного продукта (этилового спирта).

2.2.1.1.4 Характеристика конечного продукта (барды).

2.2.1.2 Утилизация молочной сыворотки в аэробных условиях.

2.2.1.2.1 Подбор культуры штамма дрожжей для накопления биомассы.

2.2.2 Исследование влияния условий утилизации молочной сыворотки на состав сточных вод.

2.2.2.1 Изменение ХПК сточных вод, образующихся в процессе утилизации молочной сыворотки в анаэробных и аэробных условиях.

2.2.3 Очистка сточных вод молокозавода биоценозом активного

2.2.3.1 Изучение возможности применения метода биокоагуляции для предварительной очистки сточных вод от соединений марганца.

2.2.3.2 Изучение процесса проникновения марганца в клетки биоценоза активного ила.

2.2.3.3 Очистка сточных вод в аэробных условиях.

2.2.3.3.1 Биохимическое окисление органических веществ в контактных условиях.

2.2.3.3.2 Проведение исследований по математическому описанию процесса окисления органических веществ в аэротенке.

2.2.3.3.3 Влияние возраста активного ила на процесс биохимического окисления органических веществ.

2.2.3.4 Очистка сточных вод в анаэробных условиях.

2.2.3.4.1 Изучение возможности применения анаэробного процесса для очистки сточных вод, содержащих соединения марганца.

2.2.3.4.2 Изучение влияния возраста анаэробного ила на процесс биодеструкции органических веществ.

2.2.3.4.3 Эффективность анаэробной очистки в зависимости от типа перемешивающего устройства.

2.2.3.4.4 Доказательство присутствия окислительно-восстановительных реакций при анаэробном сбраживании сточной воды, содержащей соединения марганца.

2.2.3.5 Изучение возможности применения природного глинистого минерала пирофиллита для адсорбции органических веществ и соединений фосфора на стадии доочистки применительно к сточным водам молокозавода.

2.2.3.5.1 Исследование бактерицидных свойств природного минерала пирофиллита.

2.2.3.6 Изучение общей технологической схемы очистки сточных вод молокозавода на протоке.

2.2.3.6.1 Изучение процесса анаэробного сбраживания сточной воды молокозавода в анаэробном реакторе на протоке.

2.2.3.6.2 Изучение процесса биохимического окисления в аэротенке с загрузкой и в аэротенке со свободноплавающей биомассой на протоке.

2.2.3.6.3 Изучение процесса адсорбции загрязнений из исследуемой сточной воды на протоке.

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

3.1 Описание технологического процесса утилизации молочной сыворотки с получением этилового спирта.

3.2 Технологическая схема очистки сточных вод молокозавода, содержащих соединения марганца и трудноокисляемые органические вещества, совместно со стоками, образующимися в процессе утилизации молочной сыворотки в спирт.

ВЫВОДЫ.

Интенсивное развитие промышленности, рост городов и других населенных пунктов, повышение степени их благоустройства требуют решения проблемы предотвращения отрицательного воздействия деятельности человека на окружающую природную среду.

В частности, это относится к пищевой и перерабатывающей промышленности - одной из стратегических отраслей экономики, призванной обеспечить устойчивое снабжение населения необходимыми качественными продуктами питания. По степени интенсивности отрицательного воздействия объектов пищевой и перерабатывающей промышленности на окружающую природную среду первое место занимают водные ресурсы. Для того, чтобы исключить или уменьшить ущерб, наносимый окружающей среде в результате выбросов отходов производств, в настоящее время предлагается перевести их на замкнутые циклы. Это позволит не только решить вопрос охраны окружающей среды, но и рационально использовать природно-сырьевые ресурсы.

Для молочной промышленности в XXI веке экологические проблемы приобретают особую актуальность в связи с истощением ресурсов и необходимостью сохранения окружающей среды. Особое внимание стоит обратить на то, что молочная отрасль относится к наиболее водоемким, а значит, характеризуется образованием большого объема сточных вод (4,8 м3 на тонну молока). Практически все предприятия отрасли, не имея локальных очистных сооружений, сбрасывают сточные воды в городскую сеть водоотведения с последующей очисткой их на городских очистных сооружениях. Сточные воды молочных заводов быстро закисают, выделяя неприятно пахнущие вещества. Повышенная концентрация загрязняющих веществ в них отрицательно воздействует на окружающую среду и угрожает здоровью людей. Кроме того, при сбросе в водоемы неочищенные сточные воды, снижая содержание в них кислорода, придают воде неприятный вкус и запах. Требует срочного решения создание отраслевой системы контроля основных экологических показателей: водопотребления, водоотведения, загрязненности сточных вод и др., а также разработка методологии оценки экологической безопасности производств.

В процессах молочного производства, связанных с получением таких продуктов, как творог, сыр, казеин и других концентрированных белковых продуктов (или их полуфабрикатов) образуется сыворотка, относящаяся к побочным продуктам. Проблема рационального использования молочной сыворотки актуальна для многих предприятий. Решение этой проблемы позволит улучшить экономические показатели за счет производства дополнительной продукции из молочного сырья и снижения выплат за превышение контролируемых показателей ХПК и ВПК в сточных водах.

Одним из наиболее перспективных направлений промышленного использования сыворотки является биосинтез. Из всех известных в настоящее время способов биосинтеза наименее трудо- и энергоемким считаются те, которые связаны со сбраживанием лактозы. Комплексное решение задач использования составных компонентов сыворотки и охраны окружающей среды предполагает безотходную технологию.

Анализ ситуации, сложившейся в молочной отрасли, показывает, что наиболее актуальными являются научные исследования, направленные на комплексное безотходное использование молочного сырья, модернизацию и создание нового технологического оборудования, решение проблем энерго-, ресурсосбережения, экологизации молочных производств, что включает внедрение эффективных систем очистки сточных вод, позволяющих не только снизить концентрации загрязнений до норм сброса в сеть городской канализации или в водоем, но и извлекать и утилизировать ценные компоненты.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ВЫВОДЫ

1. Определен физико-химический состав молочной сыворотки и сточных вод, образующихся в процессе ее (молочной сыворотки) утилизации в спирт и в основном производстве.

2. Установлена возможность биоутилизации молочной сыворотки с помощью дрожжей и подобраны штаммы дрожжей рода Kluyveromyces lactis. Для анаэробных условий штамм 1494, для аэробных - штамм 1493.

3. Определены параметры процесса утилизации молочной сыворотки с целью получения спирта в анаэробных условиях. Длительность культивирования составила 2-3 суток при Т=30°С, рН=5,5. Длительность сбраживания 3-4 суток. Концентрация спирта при данных условиях достигала 2,9 об. %. Выход спирта на тонну сырья составил 30 дм3.

4. Определены параметры процесса получения белковой биомассы на основе молочной сыворотки в аэробных условиях. Максимальное накопление биомассы наблюдалось после 40 часов роста культуры Kluyveromyces 1493 при Т=30°С.

4. Изучено влияние соединений Мп на биохимические процессы очистки сточных вод. Установлено, что при скорости накопления

0,14 мгМп /г ила'СуТ. для анаэробного, и 0,31 мгМп /гила-сут для аэробного ила происходит ингибирование биохимических процессов.

5. Установлена возможность применения и определены параметры процесса биокоагуляции, обеспечивающего снижение концентрации ионов Мп

2| т 2+ з в очищаемой воде с 1,6 мгМп /дм до 0,1 мгМп /дм .

7. Исследована возможность совместной глубокой очистки сточных вод, образующихся при утилизации сыворотки и в основном производстве. Установлено положительное влияние поступления в производственный сток сточных вод от утилизации сыворотки в спирт на протекание процесса биокоагуляции.

8. Разработан комплексный подход в направлении экологизации предприятия по производству молока и молочных продуктов.

9. Усовершенствована биотехнология утилизации молочной сыворотки с целью получения спирта и разработана технология последующей очистки образующихся стоков совместно с производственными.

10. Определены технико-экономические показатели. Совокупный годовой экономический эффект биотехнологии утилизации молочной сыворотки и технологии последующей очистки образующихся сточных вод совместно с производственными составит более 300 млн. руб.

1. Анацкая А.Г. Создание новых молочных продуктов/УМолочная промышленность. 2000. - №2. - С. 29-31.

2. Атраментов А. Г. Совершенствование первичной обработки молока. М.: ВО Агропромиздат, 1990. - 63 с.

3. Барабанщиков Н.В. Молочное дело. М.: Колос, 1983. - 41 Зс.

4. Бейкгельдруд Г.М. Очистка сточных вод молокозаводов

5. Бондарев А. А. Биологическая очистка промышленных сточных вод от соединений азота. Дис. док.тех.наук. М.: 1990. 400 с.

6. Вайсер Т., Риттер М., Шмидт X., Чеботарева М. Очистка сточных вод молочных заводов//Молочная промышленность. 2001. - № 1. - С. 49-50.

7. Вайсер Т., Хельманн В., Чеботарева М. Эффективная очистка сточных вод круглый год//Пищевая промышленность. 2001. - №4. - С.70-71.

8. Валах В. П. Очистка сточных вод маломощных молокоперерабатывающих предприятий на дисковых биофильтрах: Дис.канд.тех.наук. Полтава, 1987. -147с.

9. Васильева Р.А. и др. Напитки из творожной сыворотки//Известия вузов. Пищевая технология. 1998. - №2-3. - С. 41-43.

10. Воронов Ю. В. и др. Реконструкция и интенсификация работы канализационных очистных сооружений. М.: Стройиздат, 1990. - 224с.

11. Вторичные сырьевые ресурсы пищевой и перерабатывающей промышленности АПК России и охрана окружающей среды. Справочник. Под общей ред. акад. РАСХН Е.И. Сизенко М.: Пищепромиздат, 1999. - 468с.

12. Вышемирский Ф.А. Маслоделие России. М.: Россельхозакадемия, 1998. -405с.

13. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 344 с.

14. Грановский М.Г., Лавров И. С., Смирнов О.В. Электрообработка жидкостей. Л.:Химия, 1979. - 232с.

15. Грачева И.М., Гаврилова Н.Н., Иванова JI.A. Технология микробных белковых препаратов, аминокислот и жиров. М.: Пищевая промышленность, 1980.

16. Грачева И.М., Грачев Ю.П. и др. Лабораторный практикум по технологии ферментных препаратов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. -240с.

17. Грачева И.М, Иванова Л.А., Кантере В.М. Технология микробных белковых препаратов, аминокислот и биоэнергия. М.: Колос, 1992. - 384с.

18. Данилович Д. А. Новые достижения в области анаэробной биологической очистки концентрированных сточных вод. Обзорная информация. М.: Институт экономики жилищно-коммунального хозяйства АКХ им К. Д. Памфилова, 1991. - 70с.

19. Дегтерев Г.П. Механизм образования молочных загрязнений и их классификация//Хранение и переработка сельхозсырья. 1999. -№11.-С.41-43.

20. Евдокимов И.А. Современное состояние и перспективы использования лактозосодержащего сырья//Известия вузов. Пищевая технология. 1997. - №1. -С. 15-17.

21. Евелева В.В., Филимонова И.И. Лактат кальция кормовой из молочной сыворотки//Переработка молока. Информационный бюллетень. 2001. - №3.

22. Жукова Л.П. Использование молочной сыворотки в производстве продуктов питания//Пищевая промышленность. 1996. - №12. - С. 24.

23. Зайков В.В., Кораблев Г.Г., Удачин В.Н. Пиррофиллитовое сырье палеовулканических областей. М: Наука, 1989. - 127с.

24. Залашко М.В. Биотехнология переработки молочной сыворотки. М.: Агропромиздат, 1990.- 192с.

25. Залашко М.В., Капич А.Н., Мишин Л.Т. Алкогольный напиток из молочной сыворотки//Молочная промышленность. 1997. - №3. - С.28.

26. Использование отходов молочного производства в сельском хозяйстве/ZNairaud D. Rev. Lait fr МФИШ. 1998. - №585. - С. 38-39. - Фр.

27. Истомина JI. П., Науменко И. В., Перевозный В. Г. Интенсификация процесса биологической очистки сточных вод молочных заводов.

28. Казарян В.А., Рощин И.В., Мельниченко В.И., Грузов Г .Я. Локальные очистные сооружения молокозаводов//Известия инженерно-экологической академии Чувашской республики. 1995. - №1. - С. 97-99.

29. Колесов Ю.Ф., Катраева И.В., Кулагин В.В. Опыт эксплуатации установки биологической очистки сточных вод молокозавода//Известия вузов. Строительство. 1999. - №11. - С.83-87.

30. Колесов Ю.Ф. Приоритетное направление в создании установок очистки сточных вод молочных заводов//Известия вузов. Строительство. 1997. - №12. -С. 85-89.

31. Комаров В.И., Лебедев Е. И., Мануйлова Т.А. Проблемы использования вторичных сырьевых ресурсов отраслей пищевой и перерабатывающей промышленности и их влияние на окружающую среду//Хранение и переработка сельхозсырья. 1998. - №2. - С. 6-10.

32. Королева Н.С. Основы микробиологии и гигиены молока и молочных продуктов. М: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 168с.

33. Кравченко Э.Ф. Состояние и перспективы переработки и использования молочной сыворотки. М.: Агропромиздат, 1989. - 200с.

34. Красуля Н.Г., Силин В.М. Напитки из пахты//Молочная промышленность. -1996. №4. -С. 13.

35. Крупное С.Н., Филоненко Ю.Я., Окороков В.А. Природные глинистые сорбенты Липецкой области. 2002. - 127 с.

36. Крусь Г.Н., Чекулаева Л.В., Шалыгина Г.А., Ткаль Т.К. Технология молочных продуктов. М.: Агропромиздат, 1988. - 368с.

37. Кухаренко А.А., Винаров А.Ю. Пищевые белковые добавки из молочных отходовЮкология и промышленность России. 2003. - №3. - С. 10-11.

38. Лазарев С. И., Коробов В.Б., Мукин С. В. Очистка сточных вод молочных предприятий обратным осмосом и ультрафильтрацией//Известия вузов. Пищевая технология. 1999. - №5-6.

39. Липатов Н.Н. Молочная промышленность XXI века. М.: АгроНИИТЭИММП, 1989. - 56с.

40. Лисенкова Л.Л., Калугин Б.В. Экология АПК (Экологически чистые технологии переработки молочной сыворотки)//Инженерная экология. 1997. -№5. - С.29-37.

41. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1987.-448 с.

42. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии. М: Высшая школа, 1999. -446с.

43. Мишин С.И., Ковалева Н.А., До долина В.Т., Овцов Л.П., Лисенкова Л. Л. Использование сточных вод молочного производства на полях орошения//Молочная промышленность. 1997. - №3. - С. 34-35.

44. Мишуков Б. Г. Очистка сточных вод молокоперерабатывающих предприятий//Сборник научных трудов ЛИСИ. 1964. - №47.

45. Молочников В.В., Орлова Т.А., Анисимов С.В. Безотходная технология переработки обезжиренного молока на основе безмембранного осмоса. М.: АгроНИИТЭИММП, 1986. - 36с.

46. Мудрецова-Висс К.А., Кудряшова А.А., Дедюхина В.П. Микробиология, санитария и гигиена. М: Деловая литература, 2001. - 378с.

47. Навикайте Д. П. Интенсификация биологического метода очистки сточных вод с прикрепленными микроорганизмами: Дис.канд.тех.наук. М., 1985,- 169 с.

48. Нецепляев С.В., Панкратов АЛ. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых продуктов животного происхождения. М: Агропромиздат, 1990. - 224с.

49. Новые методы защиты предприятий молочной промышленности от биозагрязнений//Locher М. Rev. lait fr МФИШ. 2000. - №598. - С.32-34. - Фр.

50. Новые условия использования отходов, образующихся при производстве молочных продуктов/Я7aure О. Rev. Lait fr МФИШ. 1998. - №585. - С. 40-41. -Фр.

51. О перспективах метанового сбраживания.: Pourquoi le diester et pas le biomethane? / Ferguson J. //Combat natur.- 1994, № Ю5.-С.36-37.-Фр.

52. Очистка сточных вод предприятий молочной промышленности в зарубежных странах. Обзорная информация. Серия: Цельномолочная промышленность. М.: ИНИИТЭ И мясомолпром., 1978. - 36 с.

53. Пащенко Л.П. и др. Новый продукт из молочной сыворотки//Пищевая промышленность. 1996. - №1. -С. 36.

54. Пищевая промышленность и защита окружающей среды//1пс1. alim et agr МФИШ. 2000. - 117, № 1. - С.77-80. - Фр.; рез. англ.

55. Полянский К.К., Брындина Л.В. Нетрадиционная очистка смывных вод с технологического оборудования в молочной промышленности//Хранение и переработка сельхозсырья. 1999. - №2. - С. 12-13.

56. Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки /А.Г.Храмцов, Э.Ф.Кравченко, К.С.Петровский и др.; под ред. А.Г.Храмцова и П.Г.Нестеренко. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 296 с.

57. Протасовский Е. М. Очистка высококонцентрированных по органическим загрязнениям сточных вод с использованием ступенчатых аэрационных систем: Автореферат дис. канд. тех. наук.- Л., 1980. 25с.

58. СанПиН 2.1.5.980-00 Гигиенические требования к охране поверхностных вод.

59. СанПиН 2.1.4.559-96 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М.: Минздрав России, 1998

60. СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.- М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002. -103с.

61. СанПиН 2.3.4.551-96 Производство молока и молочных продуктов. М.: Минздрав России, 2000. - 80с.

62. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1031-01 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов.

63. СанПиН № 4630-88. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения. М.: Минздрав России, 1998

64. Сизенко Е.И. Актуальные проблемы развития молочной промышленности//Молочная промышленность. 2001. - №4. - С. 11-12.

65. Скобелева Н.В. "Чудо"-продукт из молочной сыворотки//Молочная промышленность. 1999. - №6 - С. 25.

66. Способ обработки молочной сыворотки: Пат. 2134992 Россия, МПК6 А23 J 1/20/ Коновалов А.И. и др. № 98102300/13;3аявл. 6.02.1998;0публ. 27.08.1999.- Бюл. № 24.

67. Способ переработки молочной сыворотки: Пат. 2154386 Россия, МПК7 А23 С 21/02/ Винаров А.Ю., Беляков Ю.И., Сидоренко Т.Е., Каравацкий А.И. № 99126250/13;3аявл. 14.12.1999;Опубл. 20.08.2000.

68. Способ получения концентрата молочной сыворотки: Пат. 2144773 Россия, МПК6 А23 С 21/00/ Попова И.Д. и др. № 99104243/13;3аявл. 3.03.1999;0публ. 27.01.2000. -Бюл. № 3.

69. Способ получения молочной сыворотки в гранулах: Пат. 2144774 Россия, МПК6 А23 С 21/00/ Попова И.Д. и др. № 99104249/ 13;3аявл. 3.03.1999;0публ. 27.01.2000. - Бюл. № 3.

70. Способ получения сахаросодержащей сывороточной пасты: Пат. 2125376 Россия, МПК6 А23 С 21/00/ Подгорнова и др. № 97120031/П;Заявл. 2.12.1997;Опубл. 27.01.1999. - Бюл. № 3.

71. Способ приготовления концентрата лактата кальция из молочной сыворотки: Заявка 96111572/13 Россия, МПК6 А23 С 21/02/ Полянский и др. -№ 96111572/13;3аявл. 4.06.1996;0публ. 10.10.1998. Бюл. № 28.

72. Способ производства молочного сахара: Пат. 2128710 Россия, МПК6 С13 К 5/00/ Евдокимов И.А. и др. № 97101635/13;3аявл. 3.02.1997;0публ. 10.04.1999. - Бюл. № 10.

73. Способ производства напитка "Ашна" на основе молочной сыворотки: Заявка 96111603/13 Россия, МПК6 А23 С 21/08/ Абдрашитов и др. № 96111603/13;3аявл. 7.06.1996;0публ. 10.12.1998. - Бюл. № 34.

74. Способ производства плодово-ягодного желе из молочной сыворотки: Заявка 96114293/13 Россия, МПК6 А23 С 21/08/ Абдрашитов и др. № 96114293/13;3аявл. 16.07.1996;0публ. 20.12.1998. - Бюл. № 35.

75. Способ производства экологически чистого моющего средства из молочной сыворотки: Пат. 2093039 Россия, МКИ6 А23 С 21/00, С 11 D1/00/ Торгов В.Д. и др. № 95105200/13;3аявл. 6.04.1995;Опубл. 20.10.1997. - Бюл. № 29.

76. Способы сбора и обработки сточных вод при переработке молока//КарЙ1аштег К. Dtsch. Milchwirt. 1996. - 47, №8. - С. 368. - Нем.

77. Степаненко П.П. Микробиология молока и молочных продуктов: Учебник для ВУЗов. Сергиев Посад: ООС'Все для Вас - Подмосковье", 1999. - 415с.

78. Технологическая линия для производства продуктов из молочной сыворотки: Пат. 2100438 Россия, МКИ6 С13 К 5/00/ Петров С.М. и др. № 95112221/13;3аявл. 18.07.1995;Опубл. 27.12.1997. - Бюл. № 36.

79. Фельдман В. А., Феофанов Ю. А., Лагутин Б. П. и др. Сточные воды предприятий пищевой промышленности/ Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика. М.: Стройиздат, 1981 - С. 482-508.

80. Феофанов Ю. А. Очистка сточных вод молочных заводов на высоконагружаемых биологических фильтрах: Дис. канд. тех. наук. Л., 1971. -209 с.

81. Храмцов А.Г. Биотехнология напитков из молочной сыворотки//Сыроделие. -1999. -№1 С. 18-20.

82. Храмцов А.Г. Вторичные сырьевые ресурсы и пути их рационального использования в условиях рыночной экономики //Известия вузов. Пищевая технология. 1999. - № 5-6. - С. 14-17.

83. Храмцов А.Г., Евдокимов И.А. Рациональная переработка молочной сыворотки//Молочная промышленность. 1996. - №4. - С. 10-12.

84. Храмцов А.Г. и др. Бифидогенный концентрат из молочной сыворотки//Молочная промышленность. 1996. - №8. - С. 16.

85. Храмцов А.Г. и др. Молочная сыворотка: переработка и использование//Сыроделие. 1999. - №2. - С. 23-25.

86. Храмцов А.Г. и др. Подсырная сыворотка: отходы или резерв//Сыроделие. -1999. -№3- С. 30-31.

87. Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Рациональная переработка и использование белково-углеводного молочного сырья. М.: Молочная промышленность, 1998. - 104с.

88. Храмцов А.Г., Оноприйко А.В., Рябцева С.А., Трудова М.А., Храмцов А.А., Оноприйко В.А. Рациональное использование сырьевых ресурсов при переработке молока на мини-производствах//Известия вузов. Пищевая технология. 1999. - №2-3. - С. 11-13.

89. Храмцов А.Г., Павлов В.А., Нестеренко П.Г. и др. Переработка и использование молочной сыворотки: Технологическая тетрадь. М.: Росагропромиздат, 1989.-271с.

90. Храмцов А.Г. Состав и биологическая ценность подсырной сыворотки//Сыроделие. 1999. - №4. - С. 32-34.

91. Цыганков С. П. Биологическая очистка сточных вод предприятий молочной промышленности. М.: ВО Агропромиздат, 1988. - 165с.

92. Шалапугина Э.П. и др. Пудинги из молочной сыворотки//Хранение и переработка сельхозсырья. 1998. - №5. - С. 43-44.

93. Шеховцев А.А. и др. Воздействие пищевых производств на окружающую среду//Хранение и переработка сельхозсырья. 1997. - №11. - С. 6-9.

94. Шифрин С. М., Иванов Г. В., Мишуков Б. Г., Феофанов Ю. А. Очистка сточных вод предприятий молочной промышленности. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 272с.

95. Шифрин С.М., Мишуков Б. Г. Очистка сточных вод предприятий молочной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1968. - 117с.

96. Шифрин С. М. И др. Установка по биохимической очистке сточных вод "биофильтр-стабилизатор'7/Межвузовский тематический сборник трудов/ЛИСИ. 1977. - № 7.

97. Эрвольдер Т.М. Биопахта продукт повышенной пищевой и биологической ценности//Молочная промышленность. - 1999. - №1. - С. 17-18.

98. Яковлев С. В., Карюхина Т. А. Биохимические процессы в очистке сточных вод. М.: Стройиздат, 1980. - 200с.

99. Яковлев С. В., Кирюхина Т. А., Чурбанова И. Л. Возникновение и развитие метода биохимической очистки сточных вод. Технология очистки природных и сточных вод//Труды МосВодоканал НИИ проекта. Вып.1.-М.: Московский рабочий.

100. Яковлев С. В., Ласков Ю. М. Канализация. М.: Стройиздат, 1987. - 320с.

101. Яковлев С. В., Скирдов И. В., Швецов В. Н., Бондарев А. А., Андрианов Ю. К. Биологическая очистка производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1985. -408с.

102. Barchankova J.Ferciarni astenimlekaren snych odpadnick vod membramoymi procey. Prum potravin 1986. - 37. - №8.

103. Belebungssustem mit geningem Energiebedarf. Umwelf- 1985, №4- p.382.

104. Chiesa S. C. Growth and central of filametous microbes in activated sludge an integrated hynothesis. Wate Research.- 1985. Vol.19 № 4.

105. Jenkins D. et. al. Causes and Control of activated- sludge bulling journal W.P.C.F.- 1984. Vol.56 № 1.

106. Lan A.O. et. al. The competitive growth of bloc- forming and bilamentous bacteria model for activated sludge bulling journal W.P.C.F.- 1984. Vol.56 № 1.

107. Lehman P. "Jfarf up and operating characteristics of and RBC facility in a cold clima". J. Water Pollution control Federation, October, 1983, vol. 55, № 10 pp. 1233-1238.

108. Pankakoski M. Anaerobic treatment of dairy effluents in Finland. Bull. Fed. Int. Lait.- 1984, № 184.

109. Piccinini S. Rendimento depurutivo un impiantod: trattamento aerobico delle acque di la vaggio di un casificio.-Inquinamento- 1985. №6.

110. Proceedings of an IDF seminar on dairy effuents at Irillarney. Ireland 1983. Document № 184.

111. Radick K.L. Dairy Waster, Water pollut. Control. Fed. 1989, №6.

112. Vujer W. The effect of particulate of organic material in activated sludge oxygen requirements. Prog.wat.tech.- 1980.№ 12.

113. Wong H. Mechanisation des effluents a laiterie suint Habert. Energ.vert.-1989. №26.