4.4. Отходы производства гидролизного этилового спирта, кормовых дрожжей и пути их утилизации
Основными жидкими отходами производства гидролизного этилового спирта являются послеспиртовая барда, фурфурольный и спиртовый лютеры и другие органические отходы после ректификации фурфурола и спирта.
Твёрдыми отходами производства гидролизного этилового спирта являются лигнин, гидролизный и меловый шламы, сгущённые осадки очистных сооружений. Утилизация жидких и твёрдых отходов гидролизного спирто-дрожжевого производства создаёт основу для разработки безотходного производства спирта.При создании безотходного производства этилового спирта на гидролизных заводах решаются три задачи:
- утилизация отходов производства;
- реализация этих отходов в народном хозяйстве;
- снижение себестоимости целевых продуктов: этилового спирта и кормовых белковых продуктов.
С решением этих задач во многом снимаются проблемы создания экологически безопасного производства гидролизного этилового спирта и охраны окружающей среды.
Основными условиями создания безотходного производства гидролизного этилового спирта являются следующие:
- сокращение количества послеспиртовой барды путём использования в процессе спиртового брожения концентрированного субстрата с РВ=4-8%, который получают за счёт применения дополнительных видов сырья – некондиционного зерна и мелассы;
- создание замкнутого цикла водопользования:
- использование послеспиртовой барды в качестве водно-минеральной основы для приготовления смешанного субстрата с отрубями с целью получения кормовой белковой добавки;
- использование фурфурольного и спиртового лютеров в процессах гидролиза растительного сырья, а также в качестве антисептиков в составе смешанного субстрата для получения кормовой белковой добавки.
При разработке схемы безотходного производства этилового спирта и кормовых белковых продуктов сосредоточили внимание на количестве и составе образующихся отходов.
Рассмотрены пути использования очищенных сточных вод в гидролизном производстве на производственные нужды и в системе оборотного водоснабжения, а также способы утилизации твёрдых отходов этого производства.
4.4.1. Баланс жидкостных потоков производства спирта
Номенклатура и загрязнённость сточных вод гидролизного спирто-дрожже-фурфурольного производства производительностью по спирту 2000 дал представлена в таблицах 4.22 и 4.23 [33,122].
4.22. Номенклатура и загрязнённость сточных вод гидролизного производства спирта производительностью 2000 дал/сутки при переработке древесины лиственных и хвойных пород и мелассы
Наименование отходов | Древесина хвойная | Древесина, целлолигнин и меласса | ||
объём, м3/сутки | загрязнённ-ость, кг/дал | объём, м3/сутки | загрязнен-ость,кг/дал | |
Барда | 1733 | 14 | 1504 | 12,9 |
Общая загрязнённость технологических сточных вод | 2224 | 6,6 | 2158 | 7,1 |
Мёртвые дрожжи | 20 | 0,01 | 20 | 0,12 |
Сгущённые осадки | - | 1,8 | - | 3,58 |
Фугат | 320 | 0,08 | 492 | 0,126 |
Укреплённая эфиро-альдегидная фракция | 0,56 | 0,23 | 0,566 | 0,23 |
Сивушные масла | 0,831 | 0,34 | 0,853 | 0,34 |
Метанольная фракция | 0,105 | 0,043 | 0,107 | 0,043 |
Лютер спиртовый | 170 | - | 170 | - |
Лютер фурфурольный | 265 | 0,049 | 390 | 0,076 |
Метанольно-скипидарная фракция | - | 0,033 | - | 1,32 |
Кубовый остаток фурфурольного производства | - | 0,144 | - | 0,43 |
Согласно данным, представленным в таблице, количество образующихся отходов при ректификации спирта определяется традиционной технологией гидролиза древесины и переработки гидролизных сред на спирт, а также наличием возврата лютеров на гидролиз растительного сырья. Влияние от добавок мелассы и зерна незначительно.
4.23. Номенклатура, загрязнённость сточных вод гидролизного производства спирта производительностью 2000 дал/сутки при переработке древесины хвойных пород, мелассы и зерна
Наименование отходов | Древесина и меласса | Древесина и зерно | ||
объём, м3/сутки | загрязнённ- ость, кг/дал | объём, м3/сутки | загрязнённ- ость, кг/дал | |
Барда | 1444 | 12,9 | 1400 | 10,26 |
Общая загрязнённость технологических сточных вод | 2020 | 8,7 | 1479 | 6,23 |
Мёртвые дрожжи | 20 | 0,11 | 17 | 0,107 |
Сгущённые осадки | - | 2,58 | - | 2,06 |
Фугат | 382 | 0,096 | 338 | 0,083 |
Укреплённая эфиро-альдегидная фракция | 0,532 | 0,212 | 0,545 | 0,211 |
Сивушные масла | 0,916 | 0,37 | 0,909 | 0,35 |
Метанольная фракция | 0,110 | 0,044 | 0,108 | 0,042 |
Лютер спиртовый | 170 | - | 170 | - |
Лютер фурфурольный | 230 | 0,008 | 183 | 0,007 |
Метанольно-скипидарная фракция | - | 0,247 | - | 0,204 |
Кубовый остаток фурфурольного производства | - | 0,125 | - | 0,091 |
Использование в гидролизном производстве сырья, содержащего повышенное количество легкогидролизуемых углеводов, позволяет увеличить концентрацию РВ в сусле и снизить затраты теплоэнергоресурсов.
В тоже время данное сырьё содержит и больше растворимых примесей, что загрязняет технологические сточные воды и существенно увеличивает количество осадков на очистных сооружениях. При использовании легкогидролизуемого сырья в гидролизном производстве ещё острее встаёт проблема утилизации отходов, внедрения новых безотходных технологий с использованием жидких отходов производства спирта. В производстве гидролизного этилового спирта с использованием в качестве сырья древесины хвойных пород общая загрязнённость технологических сточных вод составляет 6,6 кг/дал спирта-ректификата. Выход спирта с 1 т а.с. древесины составляет 150 л. Загрязнённость СВ составляет 99 кг на 1 т а.с. древесины. Общая загрязнённость СВ при использовании древесины, целлолигнина и мелассы – 7,1 кг/дал, с добавками мелассы – 8,7 кг/дал, с добавками зерна – 6,55 кг/дал.Количество осадков очистных сооружений при переработке древесного сырья хвойных пород составляет 1,8 кг/дал, при переработке древесины, целлолигнина и мелассы – 3,6 кг/дал, с добавками мелассы – 2,6 кг/дал, с добавками зерна – 2,1 кг/дал.
Выявленные тенденции повышения загрязнённости технологических сточных вод, увеличения количества осадков очистных сооружений при переработке древесных отходов хвойных пород совместно с мелассой и некондиционным зерном в гидролизном производстве этилового спирта характерны и для других видов растительного сырья.
Еще по теме 4.4. Отходы производства гидролизного этилового спирта, кормовых дрожжей и пути их утилизации:
- § 6.6. ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ
- Введение. история развития производства этанола в россии
- 1.2 Целлюлозосодержащее и пентозансодержащее сырьё 1.2.1 Источники сырья
- 3.1. Физические и комбинированные способы конверсии растительного сырья
- 3.2. Химические способы конверсии растительного сырья
- БЕЗОТХОДНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ГИДРОЛИЗНОГО ЭТИЛОВОГО СПИРТА И КОРМОВЫХ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ
- 4.2. Биохимическая переработка нейтрализованных сернокислотных гидролизатов растительного сырья 4.2.1. Получение этилового спирта
- Характеристика технического этилового спирта, реализация его и образовавшихся отходовпроизводства.
- Получение этилового спирта из смешанных субстратов.
- 4.2.2. Получение кормовых дрожжей на послеспиртовой барде