5.3.3 Устройства для очистки сточных вод

Отечественной промышленностью разработано значительное количество устройств для очистки сточных вод. Однако серийно для мясной промышленности выпускают лишь решетки, жироловки и песколовки. Обычно очистные сооружения строят на предприятии самостоятельно по специально разработанному проекту. Оборудование здесь используется в зависимости от места расположения мясокомбината. Поэтому ниже приводится очистное оборудование, (его характеристики) рекомендуемое СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения», применяемое в данном производстве.

Решетки предусматривают для задержания крупных отбросов с прозорами не более 16 мм, со стержнями прямоугольной формы. При количестве отбросов менее 0,1 м³/сут допускается применять решетки с ручной очисткой.

Песколовки устраивают для выделения из сточных вод минеральных веществ - песка. Но в них задерживается и часть органических веществ, которые по гидравлической крупности равны частицам песка (уголь, кости и пр.). В песколовках должны задерживаться фракции песка диаметром более 0,25 мм. В хорошо работающих песколовках задержание песка может составлять 80 %, а в аэрируемых до 90 %. Схема песколовки представлена на рисунке 7.3.

Рисунок 3 - Песколовка

Для очистки сточных вод от жира предусмотрена установка жироловок. Схема жироловки представлена на рисунке 7.4.

1-решетка; 2-патрон;3-сифон.

Рисунок 4 – Жироловка

5.4 Утилизация твердых отходов

Основными видами твердых отходов, образующихся при эксплуатации участка производства колбас являются: отходы 3 класса токсичности - ткань и ветошь обтирочная, загрязненные в том числе нефтепродуктами, отходы 4 класса токсичности - отслужившие детали механизмов, мусор и смет с территории участка; отходы нетоксичные - твердые бытовые отходы. Временно все отходы помещаются в металлические контейнеры на территории предприятия. Металлические детали и загрязненная ветошь по мере накопления передаются для утилизации другим предприятиям, специализирующимся на утилизации. Смет с производственных площадей, твердые бытовые отходы по мере накопления вывозятся на свалку.

На основании вышеизложенного участок производства колбас с точки зрения экологии является безопасным.

5.5 Расчет размеров жироловки

По условия задания экологической части дипломного проекта необходимо рассчитать размеры жироловки, необходимой для очистки сточных вод мясокомбината от жиропродуктов. Схема типовой жироловушки Я4-ФБР изображена на рисунке 1.

Таблица 1 – Исходные данные к расчету

Наименование параметра	Значение
Коэффициент часовой неравномерности сточных вод Kн	1,3
Количество отделений в жироловушке n, шт.	1
Допустимая концентрация жиропродуктов Сд, мг/л	150
Концентрация жиропродуктов в очищаемой воде Сн, мг/л	550
Коэффициент, учитывающий уменьшение объема осадка за счет различия фракций частиц Ko	1,1
Ускорение свободного падения g, м/с	9,81
Кинематическая вязкость воды, зависящая от температуры (для 30 С) , 10м2/с	0,8

1) Максимальный секундный расход воды через одну секцию жироловушки q, м/с

()

где Pц – расход воды на промывку участка цеха, м;

N – количество тележек, обрабатываемых в сутки, шт.

К расчету принимаем Pц = 20 м, N = 150 шт.

Определяем

2) Требуемая ширина одной секции жироловушки В, м

, ()

где Н1 – глубина проточной части жироловушки, м;

v – скорость движения воды в отстойной зоне жироловушки, м/с.

К расчету принимаем Н1 = 1 м; v = 0,028 м/с.

Определяем

3) Для предварительного расчета размеров жироловушки принимаем ламинарный характер потока воды в отстойной зоне при постоянных скоростях движения воды и всплытия частиц жиропродуктов. Скорость всплытия частиц жиропродуктов находим из условия равенства выталкивающей архимедовой силы и силы вязкого сопротивления воды v, м/с

()

где ρ_ч, ρ_в – соответственно плотности частиц жиропродуктов и воды;

γ – кинематическая вязкость воды, зависящая от температуры, м²/с

r4 – наименьший размер улавливаемых частиц жиропродуктов в сточной воде, м.

К расчету принимаем ρ_ч = 900 кг/м, ρ_в = 1000 кг/м, r4 = 90∙10м.

Определяем

4) Длина отстойной зоны жироловушки определяем из условия равенства времени всплытия жирочастиц на поверхность и времени прохождения потока воды отстойной зоны:

, ()

или

, ()

Определяем

Однако в реальных условиях возникает турбулентная составляющая (w), поэтому действительная скорость всплывания жирочастиц (явление флотации) будет равна:

, ()

где w – вертикальная турбулентная составляющая скорости, м/с

(w=0,04∙v, w = 0,04∙0,028 = 0,00112 м/с)

Определяем

м/с.

Отсюда истинная длина отстойной зоны жироловушки L, м

; ()

Определяем

м;

5) Эффективность работы жироловушки по уменьшению концентрации нефтепродуктов в очищаемой воде η

, ()

где e – число Эйлера.

К расчету принимаем e = 2,7.

Определяем

На основании результатов проведенных расчетов вычислим фактическую концентрацию нефтепродуктов на выходе жироловушки С_ф, мг/л

С_ф = С_н(1-η), ()

Определяем

С_ф = 550(1-0,76) = 132 мг/л.

Сравним C_ф с допустимой по условиям задачи С_д, мг/л

132 < 150 в 0,88 раза,

т.е. жироловушка справляется с очисткой воды в оборотной системе водоснабжения промывочно-пропарочной станции на первой ступени.

Но необходимо очищать жироловушку (камеру регулярно не реже одного раза в 5-7 дней. Ежесменно, после окончания работы, до проведения санитарной обработки жироловки, необходимо оставшуюся в камере обезжиренную воду удалить в канализацию через патрубок (позиция 15 рисунок 1) и кран, а очистку решеток от крупных частиц производить периодически через крышку или люк (позиция 6 и позиция 3 рисунка 1 соответственно). Периодичность должна устанавливаться на основании анализов проб профильтрованной воды и моечных растворов. Профилактический осмотр должен проводится не меньше 1 раза в месяц.

Т.о. использование рассчитанной жироловушки обеспечит эффективную очистку сточных вод участка цеха по производству колбасных изделий от жиропродуктов, тем самым, гарантирует достаточную экологическую безопасность.

1 – камера; 2 – регулятор уровня; 3 – люк; 4, 5 фильтры; 6, 7 – крышки; 8 – штурвал; 9 – перегородка; 10 – крышка, 11 – паровая рубашка; 12 – лоток; 13, 14, 15 – патрубки; 16 – термометр; 17, 18 заглушки.

Рисунок 5 - Жироловушка Я4-ФБР