2. Характеристика стічних вод дріжджового виробництва

2.1 Утворення стічних вод

На початку 1990-х років в Україні було близько 20 дріжджових заводів, а станом на 2008 рік активно працювало чотири десятки найпотужніших класичних дріжджових заводів (ВАТ «Ензим» м. Львів з річною потужністю виробництва 50 тис. тонн), «Надія» м. Харків, «Дрізжзавод» м. (Одеса).

На дріжджовому заводі промисловими відходами є відпрацьоване масло, шлам і промивні води, які використовуються для охолодження і очищення готової продукції. Органічні речовини видаляються співіснуючими водами [14].

Основними джерелами надходження сильно забрудненої води на спеціалізованих дріжджових заводах є статична вода дріжджових інкубаторів при асептичному бродінні, мийці обладнання, приміщень і промивні води для дріжджів.

Основним недоліком сучасних дріжджових заводів, що використовують мелясу як субстрат, є утворення великої кількості продуктів біологічного розпаду дріжджів, які необхідно утилізувати прозорою бардою [15].

Дослідження показали, що основними джерелами забруднення стічних вод є дріжджове та спиртове сусло [15].

У процесі виробництва дріжджів є кілька місць, де стічні води потрапляють безпосередньо в каналізацію. Стічні води можуть бути чистими, наприклад вода з теплообмінників, або висококонцентрованими, і очищення стічних вод у сучасній харчовій промисловості має першочергове значення, а загальна характеристика стічних вод дріжджових заводів наведена в таблиці 2.1 [15].

Таблиця 2.1 -Характеристика стічних вод

Стічних вод на 1 т дріжджів продукції, м3/т	БСК повне, мг о2/л	Основний тип забруднень
20	14400	Органічні та мінеральні сполуки

2.2 Очищення стічних вод

Дріжджова промисловість є великою галуззю біотехнології, особливо у виробництві хлібопекарських і кормових дріжджів.

Фурфурол є потужним забруднювачем у стічних водах заводів з виробництва гідролізних дріжджів з концентрацією до 50 мг/л, тоді як у стічних водах виробництва парафінових білково-вітамінних концентратів (БВК) концентрація вуглеводнів зростає до 600 мг/л, а забруднення БСК мікробіологічних виробничих вод становить 3000 мг/г [16].

Виробничі потужності хлібопекарських дріжджових заводів продовжують зростати, але проблема очищення стічних вод, які не відповідають вимогам для скидання в каналізацію (рН 4,3-5,5, завислі речовини 380910 мг/дм³, стійкий темно-коричневий колір, високі концентрації орган. і неорганічних сполук) стає все більш серйозним через органічне забруднення. На одну тонну дріжджів припадає 12-30 м³ стічних вод. [16].

Стічні води спеціалізованих дріжджових заводів утворюються з культурального середовища в результаті сепарації дріжджів, очищення технологічного обладнання та утилізації дрібнодисперсних дріжджів. Побутова вода становить невелику частину від загального обсягу забруднення, що викидається дріжджовими заводами. Кондиціонована чиста вода від охолодження сусла становить близько половини загального об'єму концентрованої води. Більшість пивоварень повторно використовують конц. іонізації стічних вод [17].

Концентрація органічних забруднювачів у стічних водах, що характеризується біологічним споживанням кисню, коливається від 2000 мг/л до 10 000 мг/л на пивоварнях, а кількість забруднюючих речовин, що потрапляють у стічні води однорічної дріжджової фабрики, еквівалентна кількості міських стічних вод, що утворюються в населеному пункті з населенням близько 300 тис. жителів.

70% забруднених стічних вод надходить із живильного середовища після виділення дріжджів, а решта - від інших технічних операцій. Середні показники стічних вод, що утворюються при виділенні дріжджів, наведені в табл.2.2 [19].

Таблиця 2.2 - Середні показники забруднених стічних вод від сепарації дріжджів

Показник	Сепарація			Загальний стік після сепарації
	I	II	III
Рн	4,6-5,5	6,4-6,8	6,5-6,7	6,4-б,7
ХСК, г о2/л	4,0-9,0	1,0-3,5	1,8-2,5	1,8-2.3
БСК5, г о2 /л	2,4	2,2	0,6-1,0	1,6

Як субстрат для штучної біологічної очистки найбільший інтерес являє собою загальний стік дріжджових стоків, оскільки окремо очищати забруднені води від різних технологічних процесів недоцільно. Загальний стік стічних вод заводів (цехів) хлібопекарських дріжджів характеризується наступними показниками (таб. 2.3.) [19]:

Таблиця 2.3 - Загальний стік забруднених вод заводів хлібопекарських дріжджів

Показник	Питома витрата забруднених вод, дм3 на 1 тонну пресованих дріжджів
Рн	4 - 7,2
ХСК , г о2/дм3	67 - 2,3
БСК5 , г о2/ дм3	0,51 - 1,7
Азот загальний, мг/ дм3	40 - 254
Фосфор загальний, мг/ дм3	До 100
Зважені речовини, мг/ дм3	227-765
Р2о5 , мг/ дм3	35-87
Зола, мг/ дм3	64-90

Застосування уніфікованих методів аналізу стічних вод дріжджових заводів не завжди дає достовірні результати. Наприклад, при контролі стічних вод на дріжджовому заводі отримано значення БСК5, що перевищують ГДК. Передбачається, що метаболіти дріжджів впливають на результати вимірювань БСК [20].

Стічні води дріжджового виробництва утворюються під час виробництва хлібопекарських дріжджів і характеризуються концентрацією забруднюючих речовин, яка у багато разів перевищує концентрацію у побутовій воді, і швидкими коливаннями складу з часом.

Особливості стічних вод дріжджового виробництва, такі як високі концентрації забруднюючих речовин, широкий діапазон їх коливань, помітна неоднорідність стічних вод, що надходять на очисні споруди, гостра нестача біогенних речовин (особливо азоту), кисла реакція стічних вод з рН нижче необхідного, оскільки еталонне значення 6,5 та наявність дріжджових клітин роблять цю воду непридатною для класичних схем і методів очищення побутових стічних вод, вона непридатна для біологічної очистки згідно [21].

Стічні води виробництва пекарських дріжджів містять органічні та неорганічні забруднювачі, такі як:

- завислих речовин - 180-500 мг/л;

- мінеральних речовин - 30-100 мг/л;

- летких речовин - 150-400 мг/л;

- азоту загального - 320-340 мг/л;

- амонію 3-11 мг/л;

- фосфор-3-11 мгR2O5/л;

- натрій-160-300 мг/л;

- калій-500-720 мг/л;

- кальцій 100-200 мг/л;

- БСК 5-3800-4200 мг/л;

- окиснюваність 1600-2000 мг/л;

- pH 5,0-5,4;

- температура 26-28°C;

- сухий залишок 8000-9000 мг/л.

Також необхідна обов'язкова передскидна промивка та очищення стічних вод (якщо завод розташований у міській зоні) [22]. Стічні води дріжджових заводів характеризуються стійким темно-коричневим кольором і високою концентрацією органічних і мінеральних сполук.

Ускладнення виникають при необхідності скидання лужних вод гідролізних установок із дріжджових цехів у відкриті водойми (табл. 2.4).

Таблиця 2.4 - Характеристика стічних вод гідролізно-дріжджового заводу

Показник	Концентрації забруднень стічних вод, л
Завислі речовини	2355
ХПК	5187
БПК повн	-
БПК5	3553
Азот амонійний	1229
Фосфати	212
Рн	5

Стічні води дріжджового виробництва перед спуском варто обробляти із метою очищення від органічних речовин і пониження їх кислотності. Перед спуском у каналізацію складні сполуки стічні води, що із вуглецю, водню і азоту мають бути окислені до простих сполук. Для чистоти стічних виробничих вод використовували різноманітні способи.