Устойчивость функционирования спиртового производства в условиях ЧС экологического характера

 

Утилизация и переработка послеспиртовой барды (основного отхода, возникающего при производстве этилового спирта) является проблемой. Для повышения устойчивости функционирования предприятия спиртового производства и предотвращения негативного воздействия деятельности предприятия на окружающую среду на территории РФ предприятия должны соблюдать требования следующих нормативных документов:

- Федеральный закон №7-ФЗ «Об охране окружающей среды»

- Федеральный закон от 24 июня 1998 г. № 89-ФЗ Об отходах производства и потребления

- Водный кодекс Российской Федерации от 3 июня 2006 г. N 74-ФЗ

- Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ (ред. от 04.03.2013) "О промышленной безопасности опасных производственных объектов"

- Федеральный закон от 4 мая 1999 г. N 96-ФЗ "Об охране атмосферного воздуха"

- Федеральной закон №171-ФЗ «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции и об ограничении потребления (распития) алкогольной продукции.

- Федеральный закон от 21.07.2005 102-ФЗ «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции»

- Постановление Правительства РФ от 20.02.2006 г. 99 «О Федеральной целевой программе «Сохранение и восстановление плодородия почв, земель сельскохозяйственного значения и агроландшафтов как национального достояния России»

Хозяйственная и иная деятельность юридических лиц должна осуществляться с соблюдением прав человека на благоприятную окружающую среду. Каждый гражданин имеет право на благоприятную окружающую среду, на ее защиту от негативного воздействия, вызванного хозяйственной и иной деятельностью». Настоящие Федеральные законы определяют правовые основы обращения с отходами производства и потребления в целях предотвращения вредного воздействия отходов производства и потребления на здоровье человека и окружающую среду, а также вовлечения таких отходов в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья. Водный кодекс Российской Федерации определяет охрану и защиту водного объекта. Производство этилового спирта, технология которого предусматривается получение барды (основного отхода спиртового производства), допускается только при условии ее полной переработки и (или) утилизации на очистных сооружениях. Основная цель и задачи государственного регулирования в области производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции это защита экономических интересов Российской Федерации, обеспечение нужд потребителей в указанной продукции. Кроме того государственное регулирование в области производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции направлено на повышение качества и проведение контроля за соблюдением законодательства, норм и правил в регулируемой области.

Ситуация с отходами спиртового производства в настоящее время.

В России работает около 120 предприятий по производству спирта из пищевого сырья, которые, собственно, и должны быть оснащены новым оборудованием по переработки отходов производства (барды)[5]. При получении спирта (этанола) из зерносырья барды образуется более 13 м³ на 1 тонну зерна. Применение барды в полеводстве в качестве жидкого органического удобрения экологически и экономически обосновано. Практика экономически развитых стран (Франция, Бельгия, Испания, Голландия, Германия, Италия), а также многолетние исследования ФГОУ «Ивановская ГСХА имени академика Д.К. Беляева» показывают, что отходы спиртовой промышленности с успехом используются в качестве органно-минерального удобрения на разных видах почвы [9].Барду, а также композиции на ее основе можно вносить под картофель, рапс, кукурузу, ячмень, рожь, многолетние травы. Закисляемость почвы незначительна, легко снижается известкованием.7 млн. тонн ядовитой жидкости, содержащей очень много вредных веществ, сбрасывается или в почву, или в реки. В то же время эта барда может быть переработана в прекрасный белково-углеводный корм в количестве 500–600 тыс. тонн. [9].

С одной стороны, барда - это отходы, вызывающие загрязнение окружающей среды. Поэтому запрещается сбрасывать барду в водоёмы или в канализацию без предварительной переработки. С другой стороны, барда, благодаря содержанию клетчатки, углеводов, белка и микроэлементов, является вторичным сырьевым ресурсом, она может служить сырьём для производства корма для животных и других полезных продуктов.

В настоящее время на большинстве спиртовых заводов мира барду тем или иным образом перерабатывают, в основном на корма. Иногда её используют в качестве корма в не переработанном виде, но это неудобно, так как барда очень недолго хранится, а перевозить её невыгодно. Также барда жидкая иногда использовалась в строительстве в качестве пластификатора бетонных и ц./п. смесей.

Проблема утилизации барды образующейся при эксплуатации заводов, производящих спирт является до настоящего времени актуальной проблемой. Кроме этого, имеется ряд других веществ (эфирольдегидные фракции, сивушные масла, спиртовой конденсат и т.д.), имеющихся в условиях производства, которые привлекают внимание исследователей и практиков как сырье для переработки или в худшем случае как отходы.

Использование непосредственно послеспиртовой барды для кормления сельскохозяйственных животных мало эффективно из-за низкой питательной ценности (низкое содержание белка и витаминов). Учитывая все возрастающую производительность спиртовых заводов, а значит и значительное увеличение количества жидких отходов, на практике приводит к сбросу барды в очистные сооружения и загрязнению водоемов.

Известны технологии использования барды, богатой углеродсодержащими соединениями, в качестве основы питательной среды для выращивания биомассы микроорганизмов (дрожжи, бактерии) кормового назначения.

С целью переработки указанных отходов спиртового производства разработаны технологии получения кормового белка на следующих вариантах углеводсодержащего субстрата, представляющего:

1. - послеспиртовую барду и отходы зерномукомольного производства (отруби, мука);

2. - жидкие отходы производства спирта со стадии ректификации – головных фракций и сивушного масла;

3. - послеспиртовую барду с отходами зерномукомольного производства (отруби) и спиртовой конденсат после ректификационной колонны.

Внедрение технологий по переработке отходов спиртового производства на гидролизных и спиртовых заводах позволит улучшить их технико-экономические показатели: увеличить выработку кормовых дрожжей и их качество по содержанию сырого протеина, повысить рентабельность и прибыль, а также решить экологическую проблему.

Кроме того, утилизация (переработка) послеспиртовой барды и других не желательных примесей производства биотехнологическим способом обеспечит экологическую безопасность промышленных предприятий, производящих спирт (спиртовые и гидролизные) за счет устранения сброса барды в окружающую среду. Утилизация этого отхода спиртового производства весьма непростая задача, вызванная его значительными объемами и таким его свойством, как брожение. Большинство спиртзаводов, не задумываясь о последствиях, применяют самый дешевый способ утилизации послеспиртовой барды – сливают ее в близлежащие водоемы.

В сельском хозяйстве широко применяются продукты переработки зерновой барды. Как правило, зерновая барда перерабатывается в сухой кормовой продукт, так называемый “DDG” (дистиллированное высушенное зерно).

“DDGS” (дистиллированное высушенное зерно с растворимыми в воде питательными веществами). Также известна технология переработки зерновой барды в сухие кормовые дрожжи, так называемый «ДКК» (дрожжевой кормовой концентрат).

Рассмотрим схему переработки спиртовой барды и её возможные варианты по концепции ГК «Техинсервис».

Схема 3. Схема переработки зерновой барды в “DDG” (дрожжевой кормовой концентрат)

 

В результате описанного процесса органика мелассной барды перерабатывается микроорганизмами в биогаз. Биогаз представляет собой горючую газовую смесь, состоящую из 50–70% метана (CH₄). В состав биогаза входят также 30 – 40% углекислого газа

(CO₂) и небольшие количества сероводорода (Н₂S), аммиака (N₂), водорода (H₂) и оксида углерода (CO). Содержание энергии в биогазе напрямую зависит от количества метана. Таким образом, биогаз целесообразно использовать в качестве энергоносителя для производства электроэнергии и тепла. Стоит отметить, что производства биогаза происходит с одновременной очисткой мелассной барды. В барде, прошедшей две ступени анаэробных реакторов, снижается содержание ХПК с 40000 млг/литр до 4000 млг/литр и БПК с 14000 млг/литр до 1400 млг/литр. Установка дополнительной ступени фильтрации (на базе капельных фильтров) полностью решает вопрос очистки мелассной барды (ХПК снижается до 70 млг/литр, БПК до 30 млг/литр), и даёт возможность её повторного использования в производстве в виде технологической воды.

На основе выше сказанного можно сделать следующие вводы, что на предприятияхпо производству спирта все моменты производства должны соблюдаться и контролироваться всеми нормативными документами и законами от этого и зависит в первую очередь устойчивость функционирования спиртового производства. Из предложенных предприятиями способов переработки барды наиболее оптимальным может быть переработка барды в корм.