Одна из главных проблем современности - утилизация промышленных отходов. К таким отходам относится дефекат - субстант биохимического характера, образовавшийся в процессе дефекации - очистки диффузионного сока при биохимических производствах. Разработка технологий эффективной переработки данного отхода считается одной из актуальных проблем для Республики Узбекистан.

Регенерация дефеката для повторного использования на дефекации связана с большим расходом тепловой энергии. Поэтому она пока не нашла практического применения. Имеются сведения об использовании дефеката для нейтрализации кислых почв, т.е. в качестве известкового удобрения [1]. В почвах, где содержание карбонатов очень высоко, подобное применение дефеката нецелесообразно [2]. Данное обстоятельство привело к накоплению дефеката в очень большом количестве, что, в свою очередь, создало дополнительные экологические проблемы в регионе.
Дефекат представляет собой порошок кремового цвета, жирный на ощупь, легко увлажняется, образуя при этом пластичное тесто. Некоторые физические данные дефеката приведены ниже:

Влажность, %.....................20,0-24,02
Плотность кг/м³…………..2135-2380
Удельный объем, кг/м³… 1030-1095
рН…………………………8,6-8,8

Известны некоторые различия в качественном и количественном составах дефеката, связанные, по-видимому, с видом и качеством сырья, применяемого при производстве сахара. В исследованиях был применен дефекат следующего состава: карбонат кальция - 75,0-85,0 % масс; сахар -1,8-2,0 % масс; пектиновые вещества - 1,7-1,8 % масс; органические вещества- 10,0-15,0 % масс; нерастворяющийся осадок - 1,0-3,0 % масс. В смеси с водой он образует суспензию, имеющую сильнощелочную реакцию.
Для определения гранулометрического состава дефеката был приведен ситовый анализ порошка, который дал следующий результат:
 

Один из возможных путей применения дефеката - использование его в качестве реагента нейтрализации кислых сточных вод. Данные по при¬менению дефеката в указанных целях отсутствуют в литературе.
Как известно, в различных отраслях производства образуются огромные количества кислых сточных вод, нейтрализация которых связана с большими энергетическими и экономическими затратами. Для нейтрализации кислых сточных вод применяют различные реагенты. Наиболее дешевыми нейтрализаторами считаются гидроксид кальция с 5-10%-ным содержанием активной извести и кальцинированная сода. Приготовление гидроксида кальция является трудоемким процессом, состоящим из двух этапов - помола и гашения, что связано с большими материальными затратами. Кроме того, они труднодоступны, и стоимость их намного дороже, чем дефеката. Следует отметить также, что гашеная известь вызывает быстрый износ оборудования.
Дефекат является отходом биохимических производств и в процессе нейтрализации применяется без переработки. Поэтому он дешевле и доступнее.
 
Нейтрализация кислых сточных вод с помощью дефеката была изучена на Узбекско-российском предприятии «УзХимВект».

Процесс нейтрализации проводили обычным способом, т.е. по аналогии с нейтрализацией кислых сточных вод с известью при сухом способе. Дефекат добавляли к стокам вышеуказанного состава в количестве 2-5 % относительно массы и рН сточных вод. При этом наблюдалось бурное выделение СO2 и образование устойчивой пены. Процесс нейтрализации продолжался в течение 15 мин. После нейтрализации рН сточной воды соответствовала рН нейтральной среды - 6-7 (см. таблицу).
Сточные воды в исследованиях были сульфатсодержащими. Известно, что подобные стоки при нейтрализации известью дают обильные и прочные гипсовые отложения. Гипс в подобных случаях предварительно отделяют [3]. Также известны многочисленные работы, посвященные предотвращению образования гипсо¬вых отложений стабилизацией раствора путем повышения растворимости гипса с добавлением ацетона и низших спиртов.
В опытах после проведения процесса нейтрализации в смеси наблюдалось помутнение, и через 15 мин выпал в незначительном количестве хлопьевидный осадок, не засоряющий технологическое оборудование и канализационную трубу. Хотя CaSO₄ мог бы образоваться в достаточном количестве, способном давать гипсовые отложения, так как основная реакция нейтрализации идет по схеме СаСO₃ + H₂SO₄→CaSO₄↓+ ↑СO₂ + Н₂O.
Выпадению обильных и прочных гипсовых отложений по тракту движения воды, по-видимому, препятствует сильное вспенивание смеси за счет образования пузырьков СO2. Вместе с тем, присутствие в смеси пектиновых и других органических веществ либо улучшает растворимость гипса, либо препятствует выпадению CaSO₄.
Необходимо особо отметить, что нейтрализация кислых стоков с применением дефеката, несомненно, приводит к большому экономическому эффекту за счет замещения труднодоступных реагентов нейтрализации, охраны окружающей среды, а также увеличения сроков службы оборудования, канализационных систем и водоочистных сооружений.
Таким образом, применение дефеката в качестве реагента для нейтрализации кислых сточных вод способствует предотвращению накоплений дефеката в виде отхода, ликвидации отрицательных воздействий дефеката и кислых сточных вод на окружающую среду и технологическое оборудование.

Литература
1. Унанянц Т.П. Химические товары для сельского хозяйства: Справочник / Т.П. Унанянц. - М.: Химия, 1979.
2. Безбородое Ю.Г. Биохимические процессы в орошаемых сероземных почвах / Ю.Г. Безбородое // Материалы научно-практической конференции «Рациональное использование земляных ресурсов и защита почвы». - Ташкент, 1989.
3. А. с. СССР, № 437720, кл. с 02С5/02, 1971.

Б.С. Садиков, канд. хим. наук,
А. Р. Ражабов, канд. хим. наук,
З.К. Бабаев, канд. техн. наук,
Р.Б. Рузимова, асе,
Ургенчский государственный
университет, Республика Узбекистан