Previous Page  58 / 72 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 58 / 72 Next Page
Page Background

56

птицепром №1

(35) 2017

science

/ наука

растворенных веществ содержится в нем

больше всего – до 60% от общего количества

СВ. Кроме того, фильтрование и центрифу-

гирование часто требуют использования ко-

агулянтов, флокулянтов, вспомогательных

фильтрующих материалов и сорбентов (ки-

зельгура, перлита, активных углей и др.).

БМП же позволяют выделять, очищать

и концентрировать взвеси, коллоиды

и растворенные вещества с любой молеку-

лярной массой (ММ). При этом во всех их

типах энергозатраты в 3–10 раз ниже, чем

в традиционных процессах удаления вла-

ги – выпаривании и высушивании. Кроме

того, в отличие от мембранных установок

(МУ) выпарное и сушильное оборудование

является более дорогостоящим и требует

больших помещений.

В линиях переработки помета МУ целе-

сообразно использовать для замены или

совмещения с выпарками, центрифугами,

фильтр-прессами и другим традиционным

оборудованием. Наш технико-экономиче-

ский анализ показал, что наибольшая эф-

фективность достигается не от прямой их

замены, а при создании принципиально

новых технологических линий на основе

оптимального совмещения традиционно-

го оборудования с МУ. При разработке та-

ких линий в качестве критерия оптималь-

ности следует использовать минимальную

себестоимость переработки помета.

Результаты исследований

и разработка

технологической схемы

Сначала исследовали разделительные

свойства (селективность) отечественных

и импортных серийно выпускаемых мем-

бран, результаты которых представлены

в табл. 2. Селективность мембран различ-

ных типов и марок характеризуют содер-

жание растворенных СВ, свободных ами-

нокислот, белка и ХПК в пермеатах помета

(потоках, прошедших через ту или иную

мембрану) по отношению к их содержа-

нию в предварительно профильтрованном

через картон исходном ЖКП.

Селективность (

φ

) по общепринятым

правилам рассчитывается по формуле

φ

=

(1 – Сп / СР) 100%; где ср – концентрация

соответствующего растворенного вещества

(компонента) в исходном разделяемом рас-

творе; Сп – концентрация того же вещества

в пермеате.

Другим основным показателем эффек-

тивности при выборе типа и марки мем-

бран является их удельная производи­

тельность q (л/м

2

/час) [7], которая также

определялась нами при проведении опи-

сываемых здесь НИР.

На основе дальнейших НИОКР, анали-

за данных табл. 1 и 2, а также вышеприве-

денных физико-химических свойств ЖКП

и ПЖКП разработан целый комплекс раз-

личных технологий его переработки с ис-

пользованием БМП, обобщенная блок-схе-

ма которых представлена на рис. 1.

Приведем описание схемы. Исходный (на-

тивный) помет предварительно обезвожи-

вается на шнековом сепараторе поз. 1 с по-

лучением осадка и фугата. При разделении

и обезвоживании (на лабораторной уста-

новке, моделирующей работу поз.1) ис-

следованного нами образца ЖКП (рН=5.7)

с начальной концентрацией взвешенных

и растворенных СВ в сумме = 7% их кон-

центрация в осадке составляла 40%, в фуга-

те – 3,6%, в т. ч. растворенных СВ – 3,2%.

Дальнейшие НИР показали, что задача

выделения из фугата и концентрирования

растворенных СВ может быть реализова-

на только при применении БМП в две ста-

дии. Задача первой – полностью удалить из

фугата остатки взвешенных веществ, кол-

лоиды и все микроорганизмы для получе-

ния микробиологически чистого прозрач-

ного (с коллоидным индексом SDI меньше

4,0 [7]) пермеата, содержащего только

растворенные СВ. Это обеспечивается за

счет УФ- или МФ-установки поз. 2.

Установлено, что для обеспечения сте-

рильности УФ (МФ) пермеата на этой ста-

дии следует использовать МФ-мембраны

с диаметром пор 0,2 и 0,45 мкм или УФ-мем-

браны с рейтингом (задерживающая спо-

собность мембран по молекулярной массе)

150…200 кДа. Мембраны именно с таким

диаметром пор применяются для холодной

«стерилизации» лекарств, пропускают наи-

большее количество растворенных БАВ, от-

личаются повышенной производитель-

ностью и позволяют преодолеть давний

Пермеат мембраны

Содержание:

ХПК,

мг О

2

СВ, % Аминокислот, мг/мл

Белка,

мг/мл

SWS

0,25

0,03

0,05

170

XLE

0,5

0,07

0,09

530

ОПМН-П

1,8

0,14

0,69

4700

УПМ-10

2,8

0,17

1,44

7500

УПМ-20

2,9

0,2

1,51

8000

УПМ-50

3,0

0,22

1,58

9000

УПМ-200

3,0

0,23

1,82

10000

МФ-мембрана

3,15

0,26

4,25

12000

Картон

3,2

0,27

4,82

12500

Таблица 2.

Содержание СВ, аминокислот, белка и ХПК в МФ-, УФ-, НФ- и ОО-

пермеатах жидкого клеточного помета

Примечание:

1. ОО – мембраны XLE и SWS – импортные с селективностью по NaCl = 98% и 99,8%, соответственно.

2. Производитель НФ-мембраны ОПМН-П и УФ-мембран марок УПМ – ЗАО «НТЦ «Владипор».

Селективность ОПМН-П по NaCl=55%. Рейтинг мембран УПМ-10, УПМ-20, УПМ-50 и УПМ-200

составляет 12,7; 17,0; 64,5 и 150 кДа, соответственно. 3. Диаметр пор МФ-мембран – 0,45мкм.

В отличие от мембранных установок выпарное и сушильное

оборудование является более дорогостоящим и требует больших

помещений.