Предприятия пищевой промышленности регулярно заказывают большие партии адсорбентов. Их используют в многоступенчатых системах фильтрации, позволяющих удалить из исходного продукта примеси, способные негативно повлиять на вкус, цвет, аромат или сроки хранения.
Виды сорбентов
- Пивоваренные заводы, предлагающие фильтрованные пенные напитки, нуждаются в больших запасах кизельгура. Это натуральная осадочная порода, представляющая собой измельченные остатки ископаемых морских раковин. При прохождении через кизельгур мутное свежее пиво становится прозрачным, теряет неприятный привкус хмеля, дрожжей.
- Производители рафинированных масел в качестве адсорбента чаще применяют отбельную глину. Она тоже является натуральным материалом. Однако перед отправкой заказчику ее активируют с помощью соляной или серной кислоты, чтобы улучшить фильтрующие свойства. С помощью отбельной глины осветляют рапсовое, подсолнечное, пальмовое, другие нерафинированные растительные масла. Проходя через нее, они теряют яркость цвета, приобретают прозрачность.
Другие области применения
Без натуральных сорбирующих материалов не обходятся при производстве сахара-рафинада, глюкозного сиропа и патоки. Ископаемые сорбенты востребованы в пищевой промышленности, так как:
- не искажают вкус продуктов и напитков;
- не загрязняют их.
Минеральные адсорбенты востребованы на предприятиях других отраслей промышленности:
- текстильной;
- фармацевтической;
- целлюлозной;
- химической.
Еще одна область применения — обезвреживание опасных веществ. Кизельгур и отбеливающую глину используют:
- для удаления свинца, канцерогенных красителей, других токсичных примесей из сточных вод;
- ликвидации последствий разлива нефти, кислот, щелочей, других техногенных катастроф.
Выгоды и риски
Преимущества применения натуральных сорбентов в системах очистки:
- простота процесса;
- доступная цена;
- высокая скорость удаления примесей;
- высокое качество продукта на выходе.
К недостаткам относят проблему утилизации отходов. На предприятиях пищевой и других отраслей промышленности образуются большие партии отработанного кизельгура и отбельной глины, нуждающиеся в переработке. Степень опасности таких отходов зависит от состава жидкостей, которые через них пропускали.
- Отработанные сорбенты с пивоваренных заводов обычно относят к четвертому классу опасности. Токсичных компонентов в них нет. Но массы в большом количестве содержат растительный белок и другие органические соединения, отличаются высоким уровнем влажности. Из-за этого при хранении на полигонах в них начинают быстро размножаться плесень, грибки, патогенные микроорганизмы. Это может привести к ухудшению эпидемиологической ситуации в регионе.
- Отбельные глины с масложировых комбинатов могут иметь третий или четвертый класс опасности. Большой риск для людей представляют не только токсичные примеси и органические соединения, но и способность масел к быстрому воспламенению. Хранение таких отходов на полигонах необходимо организовывать с учетом соблюдения требований пожарной безопасности.
Специалисты выделяют еще две экологические проблемы, решить которые поможет правильная переработка натуральных сорбентов.
- Дефицит природных ресурсов. Запасы кизельгура на планете неуклонно сокращаются. Из-за этого растут расходы производителей пенных напитков, цены для конечных потребителей. Регенерация фильтрующих материалов с последующим возвращением в производство помогает замедлить добычу ископаемых минералов, сохранить их для последующих поколений.
- Рост площадей, занятых полигонами. Огромные партии влажного отработанного сорбента требуют много места для размещения. Предварительная переработка позволяет сократить объем материала, направленного на хранение, дольше использовать старые полигоны, избежать открытия новых.
Основные способы переработки
Ученые продолжают искать технологию, которая позволит вернуть максимум отработанного сорбента в производство или превратить во вторичное сырье для промышленности или сельского хозяйства. Безопасными методами обращения с такими отходами пищевой промышленности считаются следующие.
Прессование
Удаляет из материалов лишнюю влагу, позволяет уменьшить их объем. Благодаря этому они занимают меньше места на полигонах. Метод не уменьшает риск воспламенения отбельной глины, пропитанной маслом. При захоронении ее смачивают, пересыпают песком или землей.
Н3: Очистка воды или почвы
Кизельгур с пивоваренных заводов используют для очистки сточных вод от тяжелых металлов. Еще один метод применения — рекультивация почв, загрязненных нефтью или другими агрессивными средами. Натуральная осадочная порода с органическими примесями улучшает состав грунта, делает его более плодородным, ускоряет развитие полезных почвенных микроорганизмов.
Подкормка сельскохозяйственных земель
Насыщенные растительным белком, токоферолами, другими полезными жирами сорбенты способствуют повышению плодородия земель, предназначенных для посадки сельскохозяйственных культур. Они одновременно удобряют почву и делают ее более рыхлой, насыщенной кислородом, лучше впитывающей влагу. Сорбенты вносят вместе с минеральными удобрениями или предварительно компостируют с древесной корой или опилками.
Добавка в корм для скота и птицы
Исследования показали, что внесение кизельгура или отбельной глины с органическими примесями в корм для скота повышает привес, улучшает здоровье животных.
Химическая регенерация
Метод, позволяющий пивоваренным заводам сэкономить на покупке нового кизельгура. Отработанный фильтрующий материал смешивают с пищевой содой, долго нагревают до высокой температуры. При этом разрушаются остаточные дрожжи и белки, материал дезинфицируется. После этого смесь промывают водой, обезвреживают соду кислотой, еще раз пропускают через чистую воду. Однако этот метод не позволяет удалить все примеси полностью. Каждый новый цикл регенерации ухудшает свойства фильтровального состава. Со временем предприятию все равно придется менять его, а также решать вопрос об утилизации.
Термическая регенерация
Еще один способ восстановления свойств кизельгура. Его выдерживают в печах или сжигают. Это приводит к уничтожению органических загрязнителей, позволяет получить исходный осадочный минерал почти без примесей.
Производство строительных материалов
Загрязненную отбельную глину добавляют в смеси для производства керамзита, цемента, кирпича, бетона. Кизельгур востребован на кирпичных заводах, при укладке асфальтового дорожного покрытия.
Метод регенерации загрязненных сорбентов всегда выбирают после лабораторного анализа их состава. Отходы, в которых обнаружены токсичные компоненты, имеют более высокий класс опасности, не подлежат использованию в качестве кормовых добавок или удобрений. Подобрать безопасную технологию переработки производственных отходов помогут специалисты.