Группа компаний «EcoStar» предлагает Вам для рассмотрения технологический процесс по переработке жидких отходов спиртового производства – спиртовой барды с поставкой всего комплекса оборудования с выполнением шеф-монтажа.
Барда – это суспензия светло-коричневого цвета с запахом зерна или иного сырья и является отходом производства этилового спирта. Объем выхода — около 13 литров на каждый литр спирта.
Спиртовая барда состав. После проведения дистилляции в спиртовой барде:
- Содержание влаги – 90-92%;
- Содержание сухих веществ – 8-10%;
- Массовая доля сырой клетчатки в сухом веществе – от 5 до 10,5%;
- Массовая доля сырого протеина в сухом веществе – от 37 до 40%.
Проблемы по переработки жидких отходов после производства спирта — утилизации спиртовой барды:
- Невозможность полной утилизации спиртовой барды и фугата через строительство очистных сооружений. Причина — отсутствие разработанных штампов микроорганизмов- бактерий по переработке фугата. Вопрос утилизации фугата с использованием очистных сооруженийв мировой практике не решен.
- Для очистки загрязненных стоков (в том числе барды) в спиртовой промышленности до настоящего времени применяются поля фильтрации. Это приводит к заражению и загрязнению грунтовых вод, открытых водоемов и атмосферы. Требуется отвод значительных площадей под поля фильтрации.
- Наличие в спиртовой барде твердых веществ от 8 до 10% общего объема требует применения оборудования для разделения- сепарации (фильтрации) на твердую и жидкую фракции.
- После механического разделенияспиртовой барды, твердая фракция имеет достаточно высокую влажность до 80%. Если не произвести сушку кека, после непродолжительного хранения, начнутся бродильные процессы.
- Получаемая влажность при разделении декантером – 75-80%,при разделении прессово-шнековым сепаратором – 60-65%. После разделения декантером кек представляет собой текучий сгусток с содержанием воды в 2,8 раза выше, чем при выходе кека из шнекового сепаратора.
- Использование технологии выпаривания фугата как один из вариантов утилизации спиртовой барды и фугата, приведет к банкротству практически любого производителя . Причина – технология 20 века с огромной энергоемкостью . Без увеличения закупочной цены на спирт или целевой поддержки государством, данная технология бесперспективна .
Продукты разделения спиртовой барды.
1. Твердая фракция спиртовой барды — кек представляет собой:
- Непрогидролизованные остатки дробленого зерна с размером частиц 0,03-1,2 мм. Средний размер 0,5 мм. Их состав — белок, клетчатка, жир, пектиновые вещества. Анализ аминокислотного состава белков твердой фазы показывает, что их кормовую ценность не ниже, чем у исходного зерна.
- Выросшую на стадии спиртового брожения дрожжевую биомассу, состоящую из белка и липидов. Дрожжевые клетки практически полностью адсорбированы на частицах барды -дробины. Биомасса дрожжей составляет около 5-8% массы всего твердого осадка, но в ней находится значительная часть белковых веществ.
Возможности использования и утилизации кека:
- В твердой фракции содержание протеина достигает 40%. По данной причине кек является высокопитательной добавкой для кормов скота или производства комбикормов.
- После разделения спиртовой барды прессово-шнековым сепаратором в течение 1-2 дней сухую фракцию — кек можно направлять на корм скота без дополнительной сушки. Она представляет собой рассыпчатую массу. Данная технология используется на РУП «Бобруйский гидролизный завод».
- При разделении барды декантером возникают проблемы при транспортировке, загрузке и выгрузке. После декантера кек – жидкая манная каша.
- При использовании не высушенной твердой фракции на корм скоту необходимо учитывать ее дисбаланс кормовой ценности — дефицит белка при избытке клетчатки. Для крупнорогатого скота вопрос дисбаланса не является проблемой. Для свиней и птицы сухая барда является низкокалорийным питанием. Поэтому высушенную твердую фракцию рекомендуется направлять на производство комбикормов.
- Для продажи кека на комбикормовые заводы необходимо произвести сушку твердой фракции спиртовой барды до содержания влаги 8-10%. Энергопотребление сушилки при сушке кека произведенного декантером в 3 раза выше, чем шнековым сепаратором по причине более высокого содержания воды в 2,8 раза.
- Стоимость одной тонны кека спиртовой барды на мировом рынке достигает цены 165 долларов США.
2. Жидкая фаза барды (микрофильтрат) представляет собой прозрачную жидкость светло-коричневого цвета — раствор органических веществ. Ее состав: пептиды, аминокислоты, неутилизированный сахар, органические кислоты и вода. Общее содержание органических веществ оцениваться по стандартным показателям ХПК (химическое потребление кислорода) и БПК (биологическое потребление кислорода).
Возможности использования и утилизации фильтрата:
- Наличие сухих веществ в неразделенной спиртовой барде исключает возможность повторного использования остатков в технологическом процессе по причине возможного засора трубопроводов и оборудования.
- После проведения механической сепарации на твердую и жидкую составляющую, растворенные остатки крахмала, сахара и дрожжей остаются в жидкой фракции — фугате. Они составляют до 30% от общего объема твердых веществ в барде. В основном это твердые частицы размером менее 0,2 мм и растворенные вещества. 70% твердых веществ выводится путем механической сепарации в виде кека.
- Согласно опыту западноевропейских производителей, разделенный фугат может направляться для дальнейшего производства технического спирта. Более 50% чистой воды в хлебной барде заменяется отсепарированным жидким фугатом. Возврат отсепарированного фугата способствует обогащению солода солями и питательными веществами. Обогащение же, как показывают опыт применения, не только не мешает работе энзимов и дрожжей, а даже способствует улучшению показателей. По этой причине повышается объем выработки алкоголя. Отсутствуют проблемы с закупоркой трубопровода или колонн по причине, что размер твердых частиц менее 0,2мм. Водородный показатель самостоятельно достигает оптимального уровня без дополнительных добавочных веществ.
- В США некоторые предприятия производят возврат фугата в производство — добавление ее к разваренному и осахареному затору до сбраживания. Достигается снижение рН до благоприятного 4,8-5,0. Повышается буферность затора. Дрожжи обеспечиваются дополнительными питательными веществами. -Согласно опыту Бобруйского гидролизного завода фугат может направляться на производство кормовых дрожжей.
- Использование фугата как сырья для биогазовых установок не рентабельно из-за низкого выхода метана. Для увеличения рентабельности биогазовой установки необходимо при сбраживании смешивать фугат в пропорции 1:1 с силосом кукурузы. После производства биогаза перед владельцем не исчезает обязательство утилизации отходов. В данном случае это уже будут отходы биогазовой установки.
- Более высокую степень очистки фугата с использованиим флокулянтов спирта позволяет производить дополнительное оборудование:
- центрифужный сепаратор для дополнительной очистки фугата от частиц тяжелее воды;
- флотатор – для дополнительной очистки фугата от частиц легче воды.
После дополнительной сепарации дополнительно получаются дополнительно пищевые и кормовые продукты. Дополнительно очищенный фугат можно сбрасывать в природоохранную зону или использовать в технологическом процессе производства спирта.
- При отсутствии вышеуказанных возможностей утилизации необходимопосле механического разделения на фракции вносить фугат на поля с определенной нормой внесения на единицу площади или для поения скота. Фугат по химическому составу является обычным органическим удобрением – растворенные в воде дрожжи, сахар и крахмал. Слив в реку или на землю без распределения по поверхности может нанести определенный вред природе.
Технологические схемы разделения спиртовой барды прессово-шнековым сепаратором.
В настоящее время на спиртзаводах для разделения отходов спиртового производства на кек и фильтрат используются декантер и прессово-шнековвый сепаратор. Преимущество при использовании сепаратора перед декантером – низкая стоимость оборудования и обслуживания, небольшая энергоемкость, высокие показатели отжима и производительность по сравнению с декантером.
-ежедневно получаемой спиртовой барды и сроком хранения для переработки; -ежесменным объемом переработки;
-необходимым объемом хранения фугата до переработки или до внесения на поля.
2. Спиртовая барда с технологического процесса производства спирта направляются в приемную емкость для накопления. 3. Перемешивание жидких отходов с помощью погружного миксера или миксера с приводом от трактора или электродвигателя для получения однородной структуры – гомогенизации спиртовой барды и предотвращения образования отложений в приемной емкости. Необходимость использования миксера определяется сроком хранения неразделенной барды. При хранении более 2 дней на дно резервуара будет выпадать осадок. 4. Погружной насос или насос с длинным приводным валомнасос с измельчающим механизмом, режущими кромкамиперекачивает однородную спиртовую барду в сепаратор. Благодаря встроенному перепускному клапану избыток стоков возвращается обратно в резервуар самотеком. Возможны изменения в технологии подачи – вместо насоса использовать загрузку: самотеком с емкости, шнековым транспортером или конвейером для достаточно густых отходов. Оптимальный вариант загрузки зависит от консистенции сырого материала и местных условий. 5. Сепаратором производится отжим жидкой спиртовой барды и дробины на твердую составляющую — кек и жидкую — фугат. Сепарация состоит из отсеивания, фильтрации и завершающего процесса прессования в твердое вещество (кек). При технологическом процессе с повторным использованием фугата в техпроцессе рекомендуется использовать сито с размером ячеек: 0,25 мм. Для получения желаемой степени сепарации (очистки) можно устанавливать сита с определенным размером ячеек. Чем больше размер ячеек, тем ниже качество очистки. Получаемая влажность до 60-65%. Сепаратор может работать как на открытой площадке, так и в помещении. 7. Жидкая фракция — фугат после механического разделения может быть частично возвращен в производство или направлен на производство кормовых дрожжей. 8. Для дополнительного удаления частиц легче воды необходимо использовать флотатор с добавлением флокулянта – полимеров. Согласно последним исследованиям рекомендуется для флокуляции использовать анионный флокулянт с молекулярной массой не менее 15·10 6 , представляющий собой продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты.
При Вашей заинтересованности в приобретении вышеуказанной технологии и оборудовани обращайтесь к специалистам группы компаний EcoStar.
