Переработка спиртовой барды

Спиртовая барда

Оборудование

Для измельчения, перекачивания и разделения на фракции (твердая фракция и жидкая фракция) используется оборудование для переработки пищевых отходов: роторные насосы, измельчители, шредеры и сепараторы.

Сырье, в котором содержится крахмал и сахар, с помощью различных микроорганизмов поддается брожению. Это активно используется в бродильном производстве. При этом брожению поддаются только углеводы, а остальные питательные вещества преобразуются в побочные продукты, что используются на корм для скота.

Среди побочных продуктов выделяется барда (побочный продукт спиртового производства), солодовые ростки и пивная дробина (пивоваренное производство), а также виноградно-фруктовые выжимки (винное производство и выработка соков).

Барда — это мутная неоднородная жидкость от серого до коричневого цвета. Иногда она включает в себя оболочки зерен или кусочки картофеля. Спиртовая барда образуется после дистилляции спиртов из бражки, для приготовления которой используются зерна злаковых, картофель, меласса, фрукты и другие продукты, в которых содержится крахмал и сахар.

Нередко барда скармливается в свежем виде откармливаемому молодому крупно рогатому скоту в дозах до 50 л на голову в сутки; молочным коровам — 20-30 л; свиньям и овцам 3-5 л, лошадям — до 10-15 л. Однако необходимо учитывать, что при кормлении бардой у животных могут развиваться заболевания, вызываемые дрожжеподобными грибами, которые часто используют в промышленности для получения этилового спирта и кормовых дрожжей.

Для более длительного хранения барду силосуют с мякиной, свекловичным жомом и даже с соломенной резкой, однако самым лучшим методом хранения является ее сушка. Обычно бару перевозят в автоцистернах или цистернах. Срок годности свежей барды — 1 сутки, сушеной — 6 месяцев. Далее, при хранении, в барде быстро развиваются гнилостные микроорганизмы совместно с кислотообразующими бактериями, в результате чего такой закисает и загнивает, а у животных может вызвать серьезные расстройства желудочно-кишечного тракта.

Именно поэтому, после истечения срока хранения, спиртовую барду необходимо правильно утилизировать.

Как избавиться от спиртовой барды и заработать на этом?

О спиртовой барде и проблемах ее утилизации

Как известно, объем жидкой спиртовой барды превышает объемы получаемого спирта в 10-13 раз. Учитывая то, что средняя мощность спиртового завода в России составляет 30 000 литров в день, несложно посчитать, что ежедневно каждый спиртзавод вынужден решать, что делать с 300 (и более) кубическими метрами барды.

В сыром виде барда представляет собой мутную неоднородную жидкость, химический состав которой отличается в зависимости от сырья.

Наличие клетчатки, белка и БЭВ (безазотистых экстрактивных веществ) делают спиртовую барду хорошей кормовой добавкой, однако, ее применение в жидком виде крайне затруднительно, так как сроки хранения барды в жидком виде ограничены всего одними сутками.

Что же тогда делать с бардой?

Изменения, внесенные в Закон «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта…» оставили спиртовым заводам всего два варианта: полную переработку и (или) утилизацию на очистных сооружениях.

Федеральный закон № 171-ФЗ статья 8 пункт 5:

Производство этилового спирта, технологией производства которого предусматривается получение барды (основного отхода спиртового производства), за исключением производства фармацевтической субстанции спирта этилового (этанола), допускается только при условии ее полной переработки и (или) утилизации на очистных сооружениях.

Итак, предприятие, занимающееся производством спирта, может:

• вывозить жидкую спиртовую барду на очистные сооружения (с которыми заключен соответствующий договор); 
• построить собственные очистные сооружения; 
• внедрить линию полной переработки спиртовой барды.

Очистные сооружения для барды: минусы без плюсов

Минусы сотрудничества со сторонними очистными очевидны:

• во-первых, их может просто не оказаться поблизости; 
• во-вторых, не исключено, что они не смогут принять спиртовую барду; 
• в-третьих, даже если все пройдет гладко и договор утилизации будет заключен, то помимо оплаты самих услуг очистных сооружений, весьма затратной окажется и регулярная транспортировка огромных объемов жидкой барды.

Следует также помнить, что спиртовая барда относится к 5-му классу опасности (по классификации ФККО), а значит, ее перевозка потребует соблюдения особых правил и норм. Утечка, особенно в черте населенных пунктов, повлечет за собой ощутимые штрафные санкции.

Есть серьезные недостатки и у собственных очистных сооружений. Их строительство потребует значительных капитальных вложений (проектирование, строительство, монтаж оборудования и т.д.) и эксплуатационных затрат, но при этом они будут работать исключительно в убыток – т.е. станут невероятно весомой статьей расходов, ни принося при этом ни копейки выгод.

Один из основных показателей загрязнения стока – хпк для спиртовой барды составляет 70 000 мг/литр, при том, что максимально-допустимым значением для сброса стока на муниципальные очистные сооружения является 360 мг/литр.

По затратам очистка 1 м³ спиртовой барды равносильна очистке 200 м³ хозяйственно-бытовых стоков.

В некоторых случаях расходы на сброс на очистные сооружения барды могут оказаться настолько высокими, что производство спирта станет попросту нерентабельным.

Что остается? Полная переработка!

Приказом №365 от 4.12.2012 Федеральной службы по регулированию алкогольного рынка был утвержден список продуктов, которые можно получать из спиртовой барды и оборудование, которое при этом можно использовать.

Приказ ФСРАР № 365 Приложение №1, Пункт 2

Полная переработка барды завершается получением (выработкой) продукции, срок годности или срок хранения которой составляет не менее шести месяцев с массовой долей влаги не более 12%, предотвращающей ее микробиологическую порчу (далее - продукция переработки барды).

Наиболее распространенным вариантом переработки спиртовой барды в нашей стране стало производство сухого продукта (влажностью не более 9-10%), для обозначения которого используют английскую аббревиатуру DDGS (Dried Distillers Grains with Solubles – сухая спиртовая барда с растворимыми веществами). Этот метод предполагает наиболее полную переработку спиртовых отходов. Срок хранения DDGS составляет 6 месяцев, при условии соблюдения норм хранения, а объемы по сравнению c исходными, сокращаются в 8 раз. Сухая спиртовая барда содержит большое количество белка, дрожжевую массу, клетчатку, а содержание протеина в спиртовой барде достигает 25-35%, что делает ее хорошей кормовой добавкой для КРС, СВК и птицефабрик – продуктом, который может быть реализован и позволит спиртовому заводу получать дополнительные выгоды.

В общем виде схема полной переработки спиртовой барды с получением DDGS выглядит следующим образом:

К счастью, Приложение №2 к Приказу ФСРАР №365 допускает возможность применения широкого спектра оборудования.

Приказ ФСРАР № 365 Приложение №1, Пункт 5

А). Для производства кормовой сухой барды [используется] технологическое оборудование, указанное в пунктах 1 - 4 и 13 приложения №2.

А именно:

1. Емкостное оборудование

2. Сушильное оборудование

3. Оборудование для отделения дисперсной фазы

4. Выпарное оборудование

13. Насосы

Как видно принятый Федеральной службой список позволяет реализовать приведенную выше схему без оговорок. При этом, допускается выбор различных решений в рамках заданных типов оборудования.

Чем разделять барду на фракции?

Эффективность выделения жидкого фугата влияет на эффективность всей технологической цепочки. Присутствие большого объема нерастворенных частиц снизит качество работы выпарных установок, а излишняя влажность барды после обезвоживания, приведет к увеличению времени высушивания барды и дополнительным энергозатратам.

Компания Биокомплекс применяет в своих решениях шнековые сепараторы, которые зарекомендовали себя на рынке, как машины для обезвоживания отходов пищевых производств с концентрацией сухого вещества от 1% до 18%.

Среди преимуществ шнекового сепаратора:

• эффективность сепарации – так, при отжиме спиртовой барды, ее влажность на выходе не превышает 55-60% (не капает и не течет), что считается оптимальным для высушивания. 
• малые эксплуатационные затраты – энергопотребление одного сепаратора может варьироваться от 3 до 7,5 кВт/ч в зависимости от необходимой производительности.

Что дальше?

Для сушки барды применяются сушильные установки с температурным режимом не более +80⁰С, основным теплоносителем которых является пар (при таком режиме исключается деструкция белка микроорганизмов сырья и сохраняется их исходная биологической активность в конечном продукте). Основные отличия данных сушильных установок от газовых – отсутствие газо-воздушной смеси при высушивании, вторичный пар после них можно использовать на стадии упаривания, исключена зольность.

Выпаривание фугата производится многокорпусными вакуум-выпарными установками, которые позволяют решить проблему с утилизацией и переработкой фугата, содержащего 3-4% растворенных сухих веществ и белков и получить на выходе упаренный фугат, представляющий из себя концентрированные растворенные вещества (белки, дрожжи и т.д.) и воду в виде конденсата образующуюся в процессе выпаривания.

Продукт на выходе данных установок не содержит вредных примесей, которые образуются при сгорании газа.

Технологический конденсат, получаемый на выходе из выпаривателя, не содержит твердой фракции и по своим физико-химическим показателям может быть использован для различных технологических процессов на спиртзаводе. Например, для промывки оборудования.

Линия переработки спиртовой барды

Подводя итог, приведем следующую схему переработки спиртовой барды.

Лишние расходы или дополнительный заработок?

Внедряя линию переработки спиртовой барды в DDGS, производители этилового спирта не просто с минимальными потерями выполнят требования Федерального законодательства, но и получат возможность дополнительного заработка.

DDGS представляет собой высокоэффективную кормовую добавку, содержащую до 35% сырого протеина, и, как следствие, востребованный на животноводческом рынке продукт, позволяющий увеличить среднесуточный прирост молодняка свиней, значительно увеличить надои коров и почти на треть повысить яйценоскость кур-несушек.

Компания Биокомплекс специализируется на проектировании, строительстве, монтаже и обслуживании систем переработки и утилизации отходов пищевой промышленности и животноводства. Приведенная выше технология успешно применялась на спиртовых заводах различных мощностей, где подтвердила свою эффективность и быструю окупаемость.

Помимо линий переработки спиртовой барды, компания Биокомплекс имеет большой опыт в реализации проектов по переработке пивной дробины, кофейного жмыха, кукурузной мезги, соевого шрота, картофельной пульпы, и других отходов пищевых и перерабатывающих производств.

Смотрите видео

---

Список литературы:

1. Петрухин И.В. «Корма и кормовые добавки», справочное издание, 1989.

2. ГОСТ 31809-2012 БАРДА КОРМОВАЯ. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

3. Ратошный А.Н., Забашта Н.Н., Головко Е. Н. «Использование сухой спиртовой барды в рационах растущих свиней», 2014