Технології та обладнання для комплексної переробки рідких відходів спиртового виробництва (спиртової барди)

Пропонуємо Вашій увазі лінії по переробці рідких відходів спиртового виробництва – спиртової барди з поставкою всього комплексу обладнання з виконанням монтажних робіт або шеф-монтажу.

Переваги використання технології з переробки спиртової барди від компанії «АМ-ПРОФІЛЬ»:

  • Ціна (вартість) обладнання і технології з переробки спиртової барди від 1,5 до 4 мільйонів Євро. Вартість пропонованого комплекту обладнання від «АМ-ПРОФІЛЬ» в 2 рази нижче;
  • При використанні очищеного фугата в технологічному процесі підвищується коефіцієнт виходу алкоголю;
  • Суха частина може використовуватися для кормів тварин або виробництва комбікормів;
  • Не має потреби в декантерах, підвищується рентабельність виробництва;
  • Сепаратори не вимагають великих витрат на обслуговування.

Барда – це суспензія світло-коричневого кольору із запахом зерна чи іншої сировини і є відходом виробництва етилового спирту. Обсяг виходу – близько 13 літрів на кожен літр спирту.

Спиртова барда склад.
Після проведення дистиляції в спиртовій барді:

  1. Зміст вологи – 90-92%;
  2. Зміст сухих речовин – 8-10%;
  3. Масова частка сирої клітковини в сухій речовині – від 5 до 10,5%;
  4. Масова частка сирого протеїну в сухій речовині – від 37 до 40%.

Проблеми з переробки рідких відходів після виробництва спирту - утилізації спиртової барди:

  • Неможливість повної утилізації спиртової барди і фугату через будівництво очисних споруд. Причина – відсутність розроблених штамів мікроорганізмів-бактерій з переробки фугату. Питання утилізації фугату з використанням очисних споруд в світовій практиці не вирішене.
  • Для очищення забруднених стоків (в тому числі барди) в спиртової промисловості до теперішнього часу застосовуються поля фільтрації. Це призводить до зараження і забруднення ґрунтових вод, відкритих водойм і атмосфери. Потрібне відведення значних площ під поля фільтрації.
  • Наявність в спиртовій барді твердих речовин від 8 до 10% загального обсягу вимагає застосування обладнання для розділення – сепарації (фільтрації) на тверду і рідку фракції.
  • Після механічного поділу спиртової барди, тверда фракція має досить високу вологість до 80%. Якщо не провести сушку кеку, після нетривалого зберігання, почнуться бродильні процеси.
  • Отримана вологість при поділі декантером – 75-80%, при поділі пресово-шнековим сепаратором – 60-65%. Після поділу декантером кек є текучим згустком з вмістом води в 2,8 рази вище, ніж при виході кеку з шнекового сепаратора.
  • Використання технології випарювання фугата, як один з варіантів утилізації спиртової барди і фугату, призведе до банкрутства практично будь-якого виробника. Причина – технологія 20 століття з величезною енергоємністю. Без збільшення закупівельної ціни на спирт або цільової підтримки державою, дана технологія безперспективна.

Продукти поділу спиртової барди

1.Твердая фракція спиртової барди – кек – це:

  • Непрогідролізовані залишки дробленого зерна з розміром частинок 0,03-1,2 мм. Середній розмір 0,5 мм. Їх склад – білок, клітковина, жир, пектинові речовини. Аналіз амінокислотного складу білків твердої фази показує, що їх кормова цінність не нижче, ніж у вихідного зерна.
  • Дріжджова біомаса, що виросла на стадії спиртового бродіння, складається з білка і ліпідів. Дріжджові клітини практично повністю адсорбовані на частинках барди -дробінах. Біомаса дріжджів становить близько 5-8% маси всього твердого осаду, але в ній знаходиться значна частина білкових речовин.

Можливості використання і утилізації кеку:

  • У твердій фракції вміст протеїну досягає 40%. З цієї причини кек є високопоживною добавкою для кормів худоби або виробництва комбікормів.
  • Після поділу спиртової барди пресово-шнековим сепаратором протягом 1-2 днів суху фракцію – кек – ​​можна направляти на корм худоби без додаткової сушки. Вона являє собою розсипчасту масу. Дана технологія використовується на РУП «Бобруйський гідролізний завод».
  • При поділі барди декантером виникають проблеми при транспортуванні, завантаженні і вивантаженні. Після декантера кек – ​​рідка каша.
  • При використанні не висушеної твердої фракції на корм худобі необхідно враховувати її дисбаланс кормової цінності – дефіцит білка при надлишку клітковини. Для великої рогатої худоби питання дисбалансу не є проблемою. Для свиней і птиці суха барда є низькокалорійним харчуванням. Тому висушену тверду фракцію рекомендується направляти на виробництво комбікормів.
  • Для продажу кеку на комбікормові заводи необхідно провести сушку твердої фракції спиртової барди до вмісту вологи 8-10%. Енергоспоживання сушарки при сушінні кеку виробленого декантері в 3 рази вище, ніж шнековим сепаратором через більш, як в 2,8 рази вищий вміст води.
  • Вартість однієї тонни кеку спиртової барди на світовому ринку досягає ціни 165 доларів США.

2.Рідка фаза барди (мікрофільтрат) являє собою прозору рідину світло-коричневого кольору – розчин органічних речовин. Її склад: пептиди, амінокислоти, неутилізований цукор, органічні кислоти і вода. Загальний вміст органічних речовин оцінюється за стандартними показниками ГПК (хімічне споживання кисню) і БСК (біологічне споживання кисню).

Можливості використання і утилізації фільтрату:

  • Наявність сухих речовин в нерозділеній спиртовій барді виключає можливість повторного використання залишків в технологічному процесі з причини можливого засмічення трубопроводів і обладнання.
  • Після проведення механічної сепарації на тверду і рідку складову, розчинені залишки крохмалю, цукру і дріжджів залишаються в рідкій фракції – фугаті. Вони складають до 30% від загального обсягу твердих речовин в барді. В основному це тверді частинки розміром менше 0,2 мм і розчинені речовини. 70% твердих речовин виводиться шляхом механічної сепарації у вигляді кеку.
  • Відповідно до досвіду західноєвропейських виробників, розділений фугат може направлятися для подальшого виробництва технічного спирту. Більше 50% чистої води в хлібній барді замінюється відсепарованим рідким фугатом. Повернення відсепарованого фугату сприяє збагаченню солоду солями і поживними речовинами. Збагачення ж, як показують досвід застосування, не тільки не заважає роботі ензимів і дріжджів, а навіть сприяє поліпшенню показників. З цієї причини підвищується обсяг вироблення алкоголю. Відсутні проблеми з закупоркою трубопроводу або колон з тієї причини, що розмір твердих частинок менше 0,2 мм. Водневий показник самостійно досягає оптимального рівня без додаткових допоміжних речовин.
  • У США деякі підприємства використовуть повернення фугата в виробництво додаванням його до розвареного і дооцукрованого затору до зброджування. Досягається зниження рН до сприятливого 4,8-5,0. Підвищується буферність затору. Дріжджі забезпечуються додатковими поживними речовинами. Відповідно до досвіду Бобруйського гидролізного заводу фугат може направлятися на виробництво кормових дріжджів.
  • Використання фугату, як сировини для біогазових установок не рентабельне через низький вихід метану. Для збільшення рентабельності біогазової установки необхідно при зброджуванні змішувати фугат в пропорції 1: 1 з силосом кукурудзи. Після виробництва біогазу перед власником постає проблема утилізації відходів. В даному випадку це вже будуть відходи біогазової установки.
  • Більш високий ступінь очищення фугате з використанням флокулянтів спирту дозволяє виробляти додаткове обладнання:
    1. центрифужний сепаратор для додаткового очищення фугата від частинок, що важчі за воду;
    2. флотатор – для додаткової очистки фугата від частинок, що легше води.

Технологічні схеми поділу спиртової барди пресово-шнековим сепаратором

В даний час на спиртзаводах для розділення відходів спиртового виробництва на кек і фільтрат використовуються декантер і пресово-шнековвий сепаратор. Перевага при використанні сепаратора перед декантером – низька вартість обладнання та обслуговування, невелика енергоємність, високі показники віджиму і продуктивність в порівнянні з декантером.

Технологічний процес переробки спиртової барди та пивної дробини

  1. Для зберігання спиртової барди і фугату, що пройшов переробку, необхідно побудувати ємності для зберігання.

Обсяг ємностей визначається розрахунками:

  • щоденною кількістю одержуваної спиртової барди і терміном зберігання для переробки;
  • щозмінним обсягом переробки;
  • необхідним обсягом зберігання фугату до переробки або до внесення на поля.
  1. Спиртова барда з технологічного процесу виробництва спирту направляються в приймальну ємність для накопичення.
  2. Перемішування рідких відходів за допомогою занурювального міксера або міксера з приводом від трактора, або електродвигуна для отримання однорідної структури – гомогенізації спиртової барди і запобігання утворенню відкладень в приймальні ємності. Необхідність використання міксера визначається терміном зберігання нерозділеного барди. При зберіганні більше 2 днів на дно резервуара буде випадати осад.
  3. Занурювальний насос, або насос з довгим привідним валом з подрібнюючим механізмом і ріжучими крайками перекачує однорідну спиртову барду в сепаратор. Завдяки вбудованому перепускному клапану надлишок стоків повертається назад в резервуар самопливом.

Можливі зміни в технології подачі – замість насоса використовувати завантаження: самопливом з ємності, шнековим транспортером або конвеєром для досить густих відходів. Оптимальний варіант завантаження залежить від консистенції сирого матеріалу і місцевих умов.

  1. Сепаратором проводиться віджимання рідкої спиртової барди і дробини на тверду складову – кек і рідку – фугат. Сепарація складається з відсіювання, фільтрації і завершального процесу пресування на тверду речовину (кек). При технологічному процесі з повторним використанням фугата в техпроцесі рекомендується використовувати сито з розміром осередків: 0,25 мм. Для отримання бажаного ступеня сепарації (очищення) можна встановлювати сита з певним розміром осередків. Чим більше розмір осередків, тим нижче якість очищення. Отримувана вологість – до 60-65%. Сепаратор може працювати як на відкритому майданчику, так і в приміщенні.
  2. Для сушіння кеку після поділу шнековим сепаратором рекомендується використовувати високопродуктивні низькотемпературні конвеєрні сушарки. Отримана вологість спиртової барди після сушки 8-10%.
  3. Отримана тверда фракція після сушки використовується для відгодівлі с/г тварин, або як компонент для виробництва комбікормів. Після сушіння вона може зберігатися досить тривалий час
  4. Рідка фракція – фугат – після механічного поділу може бути частково повернена у виробництво, або спрямована на виробництво кормових дріжджів.
  5. Для додаткового очищення фугату необхідно використовувати центрофуговий сепаратор. При використанні даного обладнання додатково видаляються частинки, важчі за воду.
  6. Для додаткового видалення частинок, що легше води, необхідно використовувати флотатор з додаванням флокулянта – полімерів.

Згідно з останніми дослідженнями рекомендується для флокуляції використовувати аніонний флокулянт з молекулярної масою не менше 15.106, що є продуктом взаємодії поліакриламіда з натрієвю сіллю акрилової кислоти.

  1. Отримана тверда фракція після центрофужний сепаратора і флотатора – глутамінова кислоти (глутамат калію і натрію, ацидин (глютен) – направляється на сушку. Отриманий продукт може використовуватися в кондитерській промисловості і на комбікормових заводах.
  2. При відсутності фінансових можливостей для додаткового очищення фугата, власники спиртзаводів можуть безоплатно передавати фільтрат на свинокомплекси і корівники для випоювання худоби з використанням власного транспорту.
  3. При наявності власних сільськогосподарських угідь або за домовленістю з їх власниками можливе внесення фугата на поля з певною нормою поливу на одиницю площі. Точкові скиди заборонені.
separator-000
tsentrobezhnyj-separator-000
sposoby-podachi-bardy-000
img12
pogruzhnoj-nasos-000