Расходы на водоочистку и водоотведение

Различные организации и муниципальные органы законодательно обязаны осуществлять весьма значительные капиталовложения в очистку сточных вод и водоотведение, дополнительно приходится вносить огромные суммы на ремонт канализационных сетей. Поэтому налоги на промышленные стоки, включая затраты на канализацию, показывают четкую тенденцию к возрастанию.

Увеличивают затраты на очистку и удаление стоков также дополнительные налоги на производства, сильно загрязняющие окружающую среду, в категорию которых попадают почти все пивоваренные предприятия.

Все приведенные причины вынуждают руководство пивоваренных производств очень серьезно работать над снижением затрат на водоотведение.

Помимо этого, некоторые применяемые вещества рассматриваются как особенно сильно загрязняющие окружающую среду, и отведение их в открытые водоемы связано со значительными финансовыми затратами.

К веществам, сильно загрязняющим окружающую среду, относятся:

· все окисляемые вещества:они могут разлагаться, но для этого им требуется очень много кислорода. Если они без переработки попадают в водоприемник, то из-за недостаточной аэрации эти вещества могут расщепляться не полностью и загнивать с образованием неприятного запаха, нанося вред живой природе.

Количество окисляемых веществ приводится в единицах ХПК (химическое потребление кислорода) и БПК₅ (биохимическое потребление кислорода), выражаемых в мг О₂/л.

· Фосфор в виде фосфатовСоединения фосфора наряду с соединениями азота способствуют росту сине-зеленых водорослей в водоемах и относятся к загрязнителям, поэтому в последние годы были предприняты большие усилия для исключения фосфатов из числа составных компонентов бытовых моющих средств.

· Азот в форме нитратовЗагрязнение окружающей среды нитратами широко известно. Проникающие в грунтовые воды и стоки нитраты все больше загрязняют почву (несмотря на это, в пивоварении в станциях CIP приходится, как и прежде, применять азотную кислоту для растворения пивного камня).

· Органические галогенные соединения (АОХ).В немецком законодательстве о сточных водах указывается, что использование хлорсодержащих продуктов, таких как хлорная известь или хлорсодержащие моющие средства, приводит к образованию опасных веществ. Поэтому соединения АОХ вызывают особый интерес надзорных служб по промышленным стокам.

· Особое внимание обращается также на вещества, делающие воду непригодной к употреблению, и на опасные вещества,так как они представляют опасность для здоровья человека. К ним относятся соли металлов (таких, как ртуть, свинец, кадмий и хром), а также соединения АОХ и галоген-углеводороды. При очистке стоков эти вещества остаются в воде в виде ила, и их попаданию в сточные воды следует препятствовать.

Опасными веществами являются также кислоты, щелочи, моющие и дезинфицирующие средства, для хранения которых предписано использовать сертифицированные емкости и так же, как и для топочного мазута, применение улавливающих ванн или резервуаров с двойными стенками.

В Германии для оценки вредности веществ и групп веществ приняты так называемые «единицы ущерба»:

Оцениваемые вредные вещества и группы вредных веществ	Единице ущерба соответствуют следующие измеренные количества	Пороговые значения по концентрации и годовые количества
Окисляемые вещества (в единицах ХПК)	50 кг О2	20 мг/л (в год - 250 кг)
Фосфор	3 кг	0,1 мг/л (в год - 15 кг)
Азот	25 кг	5 мг/л (в год -125 кг)
Органические галогенные соединения в виде адсорбируемых органически связанных галогенов (АОХ)	2 кг	100 мг/л (в год -10 кг)

Металлы и соединения	Пороговое значение по концентрации	Годовое количество
Ртуть	20 г	1 мкг/л	100 г
Кадмий	100 г	5 мкг/л	500 г
Хром	500 г	50 мкг/л	2,5 кг
Никель	500 г	50 мкг/л	2,5 кг
Свинец	500 г	50 мкг/л	2,5 кг
Медь	1000 г	100 мкг/л	5,0 кг

Основные понятия, имеющие отношение к сточным водам

При характеристике сточных вод применяют следующие понятия:

· осаждаемые вещества;

· БПК₅;

· ХПК;

· степень загрязненности сточных вод;

· эквивалент среднего жителя (EGW, Einwohnergleichweit).

Осаждаемые вещества

Под осаждаемыми понимают такие вещества, которые из-за своей большей плотности относительно воды осаждаются (в России вместо этого показателя используется содержание взвешенных веществ, определяемое путем фильтрования. - Прим.ред.). Для определения их количества применяют конусообразный седиментационный сосуд, устанавливаемый острием вниз - воронку Имхоффа (Imhoff) высотой 40 см. В него наливают 1 л сточной воды и измеряют высоту осадка за 2 часа осаждения.

БПК₅

БПК₅ - это биохимическое потребление кислорода бактериями, содержащимися в сточной воде, за 5 суток при t = 20°С.

При определении БПК₅ устанавливают сначала для исследуемой пробы воды начальное содержание кислорода (8-9 мг О₂/л). Затем во второй пробе, хранившейся в закрытом виде при 20° С в течение 5 суток, определяют содержание кислорода.

Разница в содержании кислорода в пробах и есть БПК₅. Но так как вода очень редко бывает настолько чистой, что через 5 суток она еще содержит растворенный кислород, то к пробе сточной воды следует добавлять такое количество чистой воды, насыщенной кислородом, чтобы через 5 суток еще осталось как минимум 2 мг О₂/л (метод с разбавлением).

Ниже приведены контрольные значения концентрации БПК₅:

Бытовые сточные воды: 300 мг О₂/л

Сточные воды пивоваренного производства: 1200 мг О₂/л

Стоки после очистных установок: 20 мг О₂/л

Последняя промывная вода: до 10 000 мг О₂/л

Отжим пивной дробины: до 15 000 мг О₂/л

Пиво: 80 000 мг О₂/л

ХПК

Химическая потребность в кислороде (ХПК) определяется путем реакции сильного окислителя с окисляющимися органическими и неорганическими веществами сточной воды. Прежде большей частью использовали перманганат калия (KМnО₄) в чистом растворе. Определение выполняется быстро и легко. В Германии пробу кипятят 10 мин. В Англии обычно ставят пробу на 4 часа при 27° С. Однако этот метод дает величины, которые показывают различные значения концентрации и загрязнения для разных веществ, и вследствие этого в настоящее время он неприменим. Вместо метода с KМnО₄ предлагается другой методе применением бихромата калия (К₂Сr₂О₇) в сернокислом растворе. При этом методе полностью окисляются органические вещества в соответствии с их теоретической потребностью в кислороде. Требуемое время кипячения составляет 2 ч. Этот метод применяют как стандартный метод исследования ХПК.