64 / 100
62
ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
1/2011
КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЫРЬЯ
Ключевые слова:
пивоварение; от
работанный кизельгур; утилизация;
депонирование; стройматериалы;
сельское хозяйство; регенерация
Key words:
brewing; fulfilled kizelgur;
recycling;
deposition;
building
materials; agriculture; regeneration
УДК 663 + 502.3 + 577
Отработанный кизельгур, образу
ющийся на стадии фильтрации, слу
жит одним из основных вторичных
материальных ресурсов пивоварен
ной промышленности. В среднем на
производство 1 гл готового пива рас
ходуется примерно 175 г кизельгура
[1]. Мировые запасы кизельгура по
степенно уменьшаются, при нынеш
них темпах потребления кизельгура
хватит всего лишь на 20–30 лет. С
уменьшением запасов цены на ки
зельгур будут расти, что неминуе
мо скажется на стоимости процеду
ры фильтрации и конечного про
дукта производства. Существуют
три основных направления реше
ния проблем, связанных с исполь
зованием кизельгуровых фильт
ров: поиск новых более совершен
ных систем фильтрации, в которых
не применяется кизельгур; разра
ботка альтернативных, удовлетво
ряющих экологическим требовани
ям и недорогих способов исполь
зования отработанного кизельгура;
усовершенствование существую
щих фильтров для уменьшения
расхода кизельгура [2].
Во всем мире производится ог
ромное количество отработанного
кизельгура. Он состоит из кизельгу
ра и органических веществ, осевших
на нем в процессе фильтрации пива.
Частицы кизельгура – это раковины
кремнистых морских (диатомовых)
водорослей размером от 0,001 до
0,01 мм. Органическая составляю
щая отработанного кизельгура пред
ставлена клетками пивных дрожжей,
белками и другими органическими
веществами, отфильтрованными от
пива. Органическая составляющая
осадка кизельгура изменяется в за
висимости от разновидности пива.
Отработанный кизельгур содержит
около 70–80 % воды и около 20–
30 % сухого остатка. Химический со
став сухого остатка отработанного
кизельгура (% от массы): SiO
2
–
80,0–99,0; Al
2
O
3
– 0,1–6,0; Fe
2
O
3
–
<3,0; CaO – 0,5–2,0; Na
2
O –0,5–3,0;
K
2
O – 0,5–3,0; P
2
O
5
– 0,1–0,2; TiO
2
–
0,5–3,0; MgO – 0,5–3,0; сырой бе
лок – 11,7; азот – 1,5; полная глюко
Возможности использования
отработанного кизельгура
Е.Ю. Руденко,
канд. биол. наук, доцент,
К.М. Падерова, Е.Д. Антропова, Д.В. Зипаев
Самарский государственный технический университет
за – 0,43 [1]. Значения рН осадка ки
зельгура варьируют от 6,1 до 6,8 и
зависят на pH отфильтрованной сре
ды, времени фильтрации и условий
хранения. Плотность влажного отра
ботанного кизельгура изменяется в
соответствии с содержанием в нем
воды. Например, плотность отрабо
танного кизельгура влажностью 71 %
составляет 1160 кг/м
3
[3].
Из за высокого содержания воды
и наличия органических примесей
утилизация отработанного кизельгу
ра представляет серьезную пробле
му. Долгое время пивоваренные за
воды смывали отработанный ки
зельгур в канализацию, однако в на
стоящее время в большинстве стран
это запрещено, поэтому пивоварен
ные предприятия вынуждены выво
зить отработанный кизельгур на
свалки и платить за его утилизацию.
Вывоз осадка кизельгура на полиго
ны твердых бытовых отходов – са
мый простой способ его утилизации.
Однако из за высокого содержания
органических веществ отработанный
кизельгур можно отнести к вторич
ным материальным ресурсам, а не к
отходам пивоваренной промышлен
ности. В связи с этим применение
осадка кизельгура предпочтительнее
его депонирования. Растущие издер
жки утилизации отходов также тре
буют разработки способов их по
вторного использования [4]. Поэто
му уже почти 30 лет ведутся работы
по поиску альтернативных методов
утилизации отработанного кизельгу
ра или его регенерации.
Основные направления использо
вания отработанного кизельгура –
удобрение сельскохозяйственных
угодий и производство строитель
ных материалов. В сельском хозяй
стве осадок кизельгура используется
как минеральное удобрение вместе
с навозом или как вспомогательный
материал, улучшающий структуру
почвы [5]. При применении отрабо
танного кизельгура в качестве удоб
рения большое значение приобрета
ет проблема образования пыли. Пос
ле внесения на поля кизельгур высы
хает и образуется пыль, содержащая
кристаллическую кремневую кисло
ту. Она может оседать в дыхатель
ной системе и приводить к развитию
силикоза, что увеличивает риск за
болевания раком легких [6, 7].
При добавлении отработанного
кизельгура происходит разрыхление
почвы, улучшается ее водный ре
жим. Это приводит к усилению ак
тивности микроорганизмов и фауны
почвы. Предполагается, что пита
тельные вещества из отработанного
кизельгура поступают в почву не
очень быстро и дольше остаются до
ступными для растений. Содержа
щийся в осадке кизельгура азот
(дрожжи и белковый отстой) может
использоваться растениями [8, 9].
Кремневая кислота из кизельгура
может заменять фосфаты, а также
соединения железа, алюминия и
кальция, прежде чем связанный
фосфат освободится и поступит в
распоряжение растений как пита
тельное вещество. Добавление ки
зельгура в пашню имеет также дру
гие положительные влияния на рас
тения. Кремнекислоту из кизельгура
применяют на землях с низкой вели
чиной pH. Определенные растения
могут поглощать и откладывать эту
кремнекислоту, что ведет к укрепле
нию стебельков. Кроме того, повы
шается устойчивость растений про
тив вредителей и болезней. Кизель
гур должен доставляться на поля как
навоз только весной или осенью.
Весь отработанный кизельгур в тече
ние полугодия должен собираться и
храниться [1].
При хранении отработанного ки
зельгура возникает несколько про
блем. При высоких температурах
происходит биологическое разложе
ние органической составляющей от
работанного кизельгура, при этом в
результате распада белковых ве
ществ образуются неприятные запа
хи. Увеличение дрожжей и плесне
вых грибков на поверхности осадка
кизельгура рискованно с гигиенич
ной точки зрения, так как образую
щиеся споры плесневых грибков мо
гут при определенных обстоятель
ствах вызвать заболевания людей.
Основные проблемы при консерви
ровании ила кизельгура: высокая
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека