Ресурсосберегающие технологии бродильных производств

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки российской федерации

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет

Информационных технологий ,механики и оптики

Контрольная работа по дисциплине:

«Ресурсосберегающие технологии бродильных производств»

Выполнила:

Студентка 3 курса СФО ЗО

Кинзина Карина

Переработка белкового шлама

В ходе очистки сточных вод, например - использующих жиры производств, углеводородное сырье и материалы, образуется отстой (далее по тексту - шлам). Шлам складируют и хранят в специальных хранилищах. Хранилища часто переполняются, бывают изношены и создают экологическую угрозу. Переработка и обезвреживание шламов осложнены ввиду их специфического состава, а именно - одновременного высокого содержания воды, минеральных частиц и токсичных компонентов, например - углеводородов. Структура шламов, в сочетании с их составом, высоким уровнем их загрязнения и токсичности, в большинстве случаев исключает возможность их непосредственного обезвреживания.

Пусть для дальнейшей биологической переработки необходимо подготовить шлам, извлеченный из шламового накопителя очистного сооружения химического производства. Шлам характеризуется неоднородным по объему и высоким уровнем загрязнения органическими компонентами, например - до 600 г/кг в расчете на сухое вещество. Органические компоненты шлама представлены углеводородами, содержание хлороформ-экстрагируемых токсичных веществ - до 500 г/кг. Влажность шлама до 90%, специфическое состояние - вязкая масса.

Шлам, например - складированный в накопителе под открытым небом, извлекают (например - экскаватором) при температуре окружающей среды ниже точки замерзания шлама, например - поздней осенью, и перемещают к месту обработки - открытой прочной водонепроницаемой площадке с уклоном, оборудованной дренажной системой. В качестве площадки используют, например, бетонированное дно свободного шламового накопителя. Извлеченный шлам при температуре окружающей среды ниже точки замерзания шлама, например - поздней осенью, распределяют на площадке, например - слоем толщиной 0,4 м. Под открытым небом шлам выдерживают до замораживания. После промораживания всего слоя шлама его поверхность укрывают растительными отходами, например - древесными опилками слоем толщиной 0,1 м и оставляют на площадке на весь период года (сезон) с отрицательными температурами природной среды. После наступления периода года (сезона) с положительными температурами шлам выдерживают до оттаивания. При этом отводят снеговую и поступающую из масс шлама воду, перекачивают ее (воду) в систему очистки сточных вод предприятия. Оттаявший шлам выдерживают, например - до 80 суток, до достаточного изменения его состава и структуры, определяемых лабораторными анализами и зависимых от свойств конкретного шлама. Затем в шлам вносят удобрения, например - азотные и фосфорные, перемешивают шлам с удобрениями и слоем растительных отходов, укрывавших шлам. Полученную после перемешивания смесь повторно укрывают растительными отходами, например - древесными опилками слоем 0,1 м. Затем выдерживают смесь шлама с растительными отходами и удобрениями, поливами поддерживая ее влажность, например - на уровне не менее 30%, до готовности для дальнейших манипуляций, например - биологической доочистки. Лабораторными анализами проб отслеживают во времени снижение контролируемого параметра, например - токсичности, до допустимых пределов. Тип и допустимый уровень контролируемого параметра определяют, исходя из требований дальнейшей обработки, например - жизнестойкостью растений, используемых в дальнейшем для обезвреживания шлама. По достижении приемлемой токсичности шламовую смесь перемешивают с укрывающим слоем растительных отходов, завершая процесс подготовки шлама по предлагаемому способу, например - для дальнейшей переработки.

Повышения (по сравнению с аналогами и прототипом) качества подготовки шлама к обезвреживанию, повышения производительности труда, удешевления работ достигают за счет использования особенностей процессов промораживания с последующим оттаиванием, происходящих без затрат энергии, путем использования климатических факторов. Особенностью процессов промораживания с последующим оттаиванием является существенно повышенная (по сравнению с прототипом) интенсивность обезвоживания шлама. Укрытие шлама слоем растительных отходов, поглощающих летучие компоненты шлама, проведение манипуляций со шламом на открытой площадке при температурах ниже точки его замерзания существенно уменьшают выделение токсичных летучих компонентов шлама в атмосферу. В итоге снижают ущерб окружающей природной среде.

Приведенным примером осуществление способа не ограничивается. Способ с учетом специфики производства применяют также для подготовки шламов водно-химического хозяйства тепловых электростанций, предприятий нефтедобычи, нефтепереработки, нефтехимии, органического синтеза, черной и цветной металлургии, расположенных в климатических поясах с перемежающимися посезонно отрицательными и положительными температурами окружающей среды.

Способ применяют для подготовки шлама к биологической переработке, обеспечивая ускоренное снижение влажности и токсичности шлама. Способ применяют для подготовки шлама к термическому обезвреживанию, обеспечивая снижение влажности шлама до пределов горючести. При этом достигают уменьшения энергоемкости процесса и расхода топлива на огневое обезвреживание. Способ применяют для подготовки шлама к экстракции его компонентов, обеспечивая снижение его влажности и расхода реагентов, используемых для экстракции. Способ применяют для подготовки шлама к дальнейшему хранению, обеспечивая снижение его объема, влажности и риска миграции загрязнений. Способ применяют для подготовки шлама как сырья для изготовления строительных материалов, например - используемых в качестве покрытия автомобильных дорог, обеспечивая утилизацию и нейтрализацию шламов.

Предполагаемое изобретение соответствует критериям патентоспособности «новизна», так как по сравнению с прототипом оно обладает рядом существенных отличительных признаков.

Изобретение имеет «изобретательский уровень», так как в аналогичных технических решениях отсутствует стадия подготовки шлама к переработке, основанная на использовании явлений, сопровождающих промораживание с последующим оттаиванием, при дренировании массы шлама. Такое воздействие обеспечивает разрушение шлама, его разделение на фазы и снижение его влажности. Вследствие этого происходит формирование из шлама почвоподобной структуры с высокой пористостью, через поры обеспечивающей поступление воздуха в шлам. Это способствует активизации жизнедеятельности микрофлоры шлама, которая разрушает загрязнения и снижает токсичность шлама.

Предлагаемый способ позволяет обезвредить шламы, освободить шламовые хранилища от содержимого, улучшить состояние окружающей природной среды.

Биологическая стабилизация пива

Владелец минипивзавода при ресторане может подавать свое пиво на стол клиенту нефильтрованным и свежим. Он не должен заботится о сохранности пива, а это большое преимущество! Но если продавать пиво вдали от производителя, то стойкость пива в течение минимального срока годности играет решающую роль, так как:

За короткий срок пиво может испортиться и стать непригодным для употребления. Это может произойти по следующим причинам:

¦ присутствующие в пиве микроорганизмы могут размножаться, из-за выделяемых продуктов метаболизма вызывать помутнение пива и делать его непригодным для употребления;

¦ содержащиеся в пиве коллоиды под влиянием различным факторов со временем увеличиваются в размере и вызывают помутнение пива;

¦ со временем пиво теряет вкус.

Главным фактором оценки пива является кристальная прозрачность (наряду со вкусом и пеной). Каждый покупатель может в течение всего срока годности легко проверить прозрачность без применения каких-либо инструментов. Потребитель считает видимое невооруженным взглядом помутнение пива значительным недостатком, который может привести к падению имиджа данной марки и потере покупателей. Поэтому пивовары должны сделать все возможное, чтобы гарантировать стойкость пива в течение всего срока годности. Для этого необходимо провести стабилизацию пива:

¦ биологическую;

¦ коллоидную.

Кроме того, пивовар должен прилагать все усилия для сохранения вкусовой стабильности пива в течение длительного времени.

После кипячения сусло стерильно. Вредные для пива микроорганизмы могут попадать в пиво только при несоблюдении санитарных условий на производстве, после чего они размножаются в пиве, образуя помутнение, и выделяют продукты метаболизма, которые могут сделать пиво совершенно непригодным для потребления. Если на предприятии не поддерживают педантичной чистоты, то помутнение и изменение вкуса может произойти уже очень скоро, через несколько дней после розлива, а в особых случаях -- уже и в лагерном танке. Поэтому на пивоваренном предприятии всегда и везде необходимо соблюдать главное правило пивоварения, а именно:

Главное правило пивоварения педантичная чистота на всех участках пивзавода!

Биологическая стойкость пива уменьшается:

при несоблюдении санитарных условий на производстве; при перегрузке фильтрационной установки;

при высокой разнице между конечной степенью сбраживания и степенью сбраживания готового пива (слишком короткое дображивание или слишком ранняя передача на дображивание); при попадании в пиво кислорода; прежде всего при розливе; при теплом хранении; из-за взбалтывания, происходящего во время длительной транспортировки.

Из всех этих факторов лучше всего пивовар может влиять на санитарные условия. Поддержание чистоты на производстве должно быть постоянным принципом работы. Микроорганизмы могут попадать в пиво с рук, с одежды или из загрязнений, не удаленных из-за небрежной работы персонала. Под соблюдением чистоты на производстве с точки зрения недопущения возникновения биологического помутнения понимается прежде всего выполнение следующих правил:

¦ каждому работнику необходимо соблюдать личную чистоту и опрятность, гигиену всего тела, носить только чистую одежду;

¦ резиновые сапоги или другую рабочую обувь надевать только для мойки танков и чанов, после чего чистить саму обувь, инструменты для мойки, швабры и щетки, хранить инструменты чистыми в дезинфицирующем растворе, после использования чистить их; не применять изношенные щетки, все загрязнения и наросты на стенах емкостей удалять механически, пока они не станут незаметными; обращать внимание на мелкие щели и пазы;

¦ пробковые, пробоотборные краны необходимо снимать, чистить, дезинфицировать и смазывать силиконовой смазкой;

все указатели уровня и шланги чистить щеткой и дезинфицировать;

¦ точно соблюдать предусмотренный на производстве график санитарных работ; ресурсосберегающий шлам стабилизация пиво

¦ все чистящие и дезинфицирующие растворы постоянно проверять на их эффективность, удалять все возможные источники инфекции.

Если все работники пивзавода выполняют эти требования, то главный шаг для улучшения биологической стойкости пива можно считать сделанным.

Особенно часто проявляют себя следующие вредные для пива микроорганизмы:

¦ дикие дрожжи, такие как Saccharomyces diastaticus или Saccharomyces pastorianus;

¦ бактерии, такие как Pectinatus Megaspha-ега, Lactobacillus brevis, Lactobacillus frigi-dus, Pediococcus damnosus и другие , приводящие к помутнению пива и способные своими продуктами метаболизма сделать его совершенно непригодным для употребления.

Поэтому необходимо всегда искать, в каком месте эти организмы попадают в пиво, исследовать источник заражения и принимать соответствующие меры. В подобном дифференцированном контроле за процессом приготовления и стойкостью пива как раз и состоит главная задача микробиологического контроля на производстве .

Так как пиво должно оставаться безупречным по крайней мере в течение его срока годности, все попавшие в пиво микроорганизмы должны быть удалены или уничтожены.

Туннельная пастеризация и пастеризация в потоке являются стандартными методами для биологической стабилизации пива, но помимо высокой стоимости и больших занимаемых оборудованием площадей, даже щадящая термическая обработка пива может вызвать изменения компонентного состава пива. Применение микро и ультрафильтрации позволяет избавиться от всех бактерий. Сочетание предварительной фильтрации и мембранной очистки с возрастающей тонкостью фильтрования позволяет сохранить натуральный вкус и запах и по стоимость не превышает (или же меньше) установки для традиционных методов пастеризации.

Недостатком является довольно часто наблюдаемое ухудшение стабильности пены в связи с неблагоприятными факторами физиологии дрожжей при низкой температуре.

Список литературы

1.Ковалевский К.А. Технология бродильных производств Учебное пособие. - Киев: Фирма "ИНКОС", 2004. - 340 с.

2. Кунце В. Технология солода и пива Перевод с немецкого. - СПб.:

Профессия, 2001 - 912 с.

3. Донченко Л.В., Фирсов Г.Г. Пектин: основные свойства, производство и применение Москва: ДеЛи принт, 2007. - 276 с

Размещено на Allbest.ru