На сегодняшний день очистка сточных вод предприятий, в том числе пищевых, является актуальной экологической проблемой. Несмотря на все меры и методы, применяемые для очистки сточных вод, загрязнители продолжают поступать в водные объекты. Выбор схемы очистки сточных вод любого предприятия зависит от многих факторов: их количества, возможности и экономической целесообразности извлечения примесей из таких вод, требований к качеству очищенной воды с целью использования ее в системах повторного и оборотного водоснабжения.

Современные пищевые предприятия потребляют большое количество воды, 95% которой удаляется из производственных цехов в виде сильно загрязненных промышленных стоков. Так, объемы сточных вод после обработки сырья в несколько раз превышают количество самого обрабатываемого сырья. В результате состав сточных вод представляет собой сложные полидисперсные системы: белковые и небелковые вещества, жир, минеральные вещества (соли фосфора, калия, марганца и др.), витамины А, С, Д, В, В₂ и ферменты. По данным исследований количество белка, например в сточных водах рыбных предприятий составляет 1,5-2г/л.

В результате безвозвратно теряется ценный продукт питания, неочищенные или недостаточно очищенные от белковых и жировых веществ воды сбрасываются в водоемы, что кроме потери белка наносит еще и большой ущерб окружающей среде

В настоящее время большое внимание исследователей уделяется очистке производственных сточных вод, с целью выделения и утилизации биологически ценного продукта — белка [1]. Чтобы очистить эти воды, применяются различные способы, разные по своей эффективности. Простым и эффективным методом очистки воды является адсорбция. Как следует из анализа литературных источников, адсорбционная очистка в большинстве случаев обеспечивает получение воды требуемого качества при разнообразном органическом составе воды, поступающей на обработку [2-5].

В качестве сорбентов представляет интерес природные алюмосиликаты, в частности, цеолиты. Природные цеолиты так же применяются в качестве добавки в корм для животных и рыб [6], что приводит к ускорению их роста, а у рыб повысилась усвояемость искусственных кормов.

Целью нашей работы являлось изучение адсорбции белка из сточных вод рыбообрабатывающих предприятий на природном цеолите в зависимости от времени адсорбции.

Объектом исследования являлись модельные сточные воды различной концентрации, получаемые при промывании фарша минтая. Для этого водные растворы белков готовили на основе фарша из минтая по методике [7]  с концентрацией белка 0,45-6,25 мг/мл.

Адсорбцию проводили в колбах на 50 мл (соотношение: основной раствор/ адсорбент 50 мл/ 1 г), при перемешивании в течение 30 или 60 минут при температуре 18-20⁰С и рН раствора 6-7.

В качестве сорбента использовался цеолит Чугуевского месторождения Приморского края.

Концентрацию белка в воде до и после адсорбции определяли методом Лоури [8]. Калибровочный график строили по раствору альбумина.         Оптическую плотность растворов измеряли  на приборе КФК-2 на длине волны λ=630 и в кювете длиной 10 мм.

Вначале адсорбцию белка проводили в статических условиях из водных растворов в течение 30 минут.

 Полученные результаты представлены в таблице 1.

                                                                                                                                                           Таблица 1

Адсорбционные свойства цеолита

где  С₀ – концентрация исходного белкового раствора; С_р – концентрация белкового раствора после адсорбции; А – величина адсорбции.

Далее определение концентрации белка и, соответственно, адсорбцию проводили по истечении 60 минут контакта растворов с адсорбентом. Результаты измерений представлены в таблице 2.

                                                                                                                                                             Таблица 2

Адсорбционные свойства цеолита

Результаты исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Увеличение времени контакта белковых растворов различных концентраций с цеолитом приводит к увеличению адсорбции, и соответственно, к степени очистки сточной воды. Поэтому, для более полной адсорбции белка на цеолите Чугуевского месторождения целесообразно выбирать время сорбционного процесса 60 минут.
2. Наибольшая адсорбция наблюдается в растворах со средними и малыми концентрациями белка (0,45 – 1,80 мг/мл.) в обоих временных интервалах.
3. В целом, адсорбционная емкость цеолита по белку невелика, примерно 40 мг/г.
4. В растворах с большей концентрацией белка (3,12 – 6,25 мг/мл) адсорбция уменьшается как при 30 минутах, так и при 60 минутах сорбционного процесса. Объяснить это, вероятно, можно тем, что в растворах с более высокой концентрацией со временем происходит структурное изменение молекул белка. Это ведет к тому, что они не могут проникать в поры сорбента, а также увеличивается десорбция молекул белка. Данное предположение подтверждает и тот факт, что процент очистки белковой воды в самом концентрированном растворе за 60 минут в три раза меньше, чем за 30 минут.
5. Цеолит, обогащенный в процессе адсорбции белком, можно рекомендовать в качестве пищевой добавки к кормам для рыб при их искусственном разведении.