Методы консультантов / Экологическая часть / Пример 1 Экологической части дипломного проекта

5 Экологическая часть

5.1 Экологическая экспертиза проектируемого участка

Охрана окружающей природной среды - это система мер, направленных на обеспечение гармоничного взаимодействия общества и природы на основе сохранения, воспроизводства и рационального использования природных ресурсов. Для определения источников загрязнения, необходимо рассмотреть технологическую схему работы участка. Технологическая схема работы участка производства колбас представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Технологическая схема

Отходы производства мясокомбината связаны с выбросами в атмосферу вредной пыли и газов, сбросами в водоемы сточных вод, которые их загрязняют и отравляют, ухудшают состояние почвы, прилегающей к предприятию.

Лист

ФФС - 1000.00.00 ПЗ

5.2 Охрана воздушного бассейна

Мероприятия по защите воздушного бассейна мясокомбинатов следует начинать с изучения производства как источника вредных выбросов в атмосферу. Необходимо знать, какие загрязняющие вещества выбрасываются в атмосферу различными цехами и участками.

5.2.1 Вредные вещества, выбрасываемые мясокомбинатами

Большинство мясокомбинатов имеет свое паросиловое хозяйство - котельные, работающие на угле, мазуте или природном газе. Если в котельной используют уголь, то в атмосферу выбрасываются оксид углерода, оксиды азота, сернистый ангидрид и твердые частицы. При работе котлов на мазуте к перечисленным веществам добавляют оксид ванадия (V), а твердые частицы состоят из золы и сажи. В экологическом отношении более благоприятен природный газ, в результате сгорания которого атмосфера загрязняется лишь оксидами углерода и азота.

Колбасное производство оснащено дымогенераторами, в которых при сжигании дров или опилок лиственных пород деревьев вырабатывается дым для термокамер и автокоптилок. При обжарке и копчении колбасных изделий атмосфера загрязняется оксидом углерода, диоксидом азота, сернистым ангидридом, твердыми частицами, аммиаком, фенолом и пропионовым альдегидом.

Аммиачными компрессорными выбрасывается аммиак. Однако, как правило, годовая заправка холодильных установок аммиаком на мясокомбинатах превышает допустимые нормы.

Много загрязнений дает вспомогательное производство. Так, металлорежущие станки загрязняют атмосферу оксидом железа и аэрозолем масла (или эмульсолом), деревообрабатывающие станки - древесной пылью. Кузнечный цех, работающий на угле, выделяет оксид углерода, диоксид азота, сернистый ангидрид и твердые частицы. В зависимости от марок применяемых электродов сварочные аппараты выделяют такие наиболее распространенные вещества, как оксиды железа, хрома, марганца и фторидводорода. При работающем автотранспорте в атмосферу поступают оксиды углерода, азота, сернистый ангидрид, углеводороды, сажа, а в случае использования этилированного бензина к этим выбросам добавляется свинец.

При проектировании промышленных предприятий и отдельных производств, следует учитывать выделение ими в воздух помещений и в атмосферу вредных или неприятно пахнущих веществ. В зависимости от характера и количества этих веществ и других производственных вредностей все производства разделены на пять классов с соответствующим размером сани- тарно-защитной зоны, отделяющей это предприятие от жилой застройки. По [11, c.374] мясоперерабатывающие заводы должны иметь ширину санитарнозащитной зоны не менее 50 м.

Лист

ФФС - 1000.00.00 ПЗ

Загрязнение воздуха характеризуется разовым, среднесуточным, среднемесячным и среднегодовым значениями концентрации примесей. Пыль, содержащаяся в воздушных выбросах предприятий, в зависимости от ее дисперсности либо оседает на поверхность земли вблизи места выброса, либо разносится воздушными потоками.

При проектировании новых заводов и на действующих предприятиях чаще приходится решать задачу правильности выбора высоты дымовой трубы. Место максимальной концентрации выбросов на поверхности земли располагается в пределах 10…20 высот дымовой трубы.

В целях борьбы с загрязнением воздуха следует стремиться ликвидировать источники газопылевыделения, оснастить их соответствующим улавливающим оборудованием.

5.2.2 Методы и устройства очистки воздуха

Очистке подлежат технологические и вентиляционные выбросы, загрязненные пылью и отходящими газами. Существуют следующие методы очистки: сухая механическая, мокрая механическая, электрическая, химическая, термическая, каталитическая и др. При проектировании данной линии, для очистки воздуха применяем следующие устройства.

Пылевая камера, ее схема приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема пылевой камеры

Благодаря расширению пространства, к которому присоединяется воздуховод, уменьшается скорость запыленного воздушного потока, увеличивается время пребывания его в камере и происходит выпадение пылевых частиц под действием силы тяжести. Степень очистки газового потока составляет 15…20 %. Такие устройства эффективны только для крупных пылевых частиц, на мясокомбинатах их целесообразно использовать в ремонтномеханических и тарных цехах.

Твердые частицы могут быть удалены из очищаемого воздуха не только благодаря действию силы тяжести, как это наблюдается в пылевых камерах, но и с помощью инерционных сил, присущих движущимся частицам. Для этого на пути очищаемого потока устанавливают препятствие, отклоняющее его. Частицы, содержащиеся в воздушном или газовом потоке, вследствие своей инерции сохраняют первоначальное положение и, ударяясь о препятствие, задерживаются возле него.

Лист

ФФС - 1000.00.00 ПЗ

Эффективность отделения пыли зависит от размеров улавливаемых частиц: чем меньше размер частиц пыли, тем ниже эффективность. Для достижения большей эффективности и для обеспечения требуемой производительности устанавливают группу фильтров. Коэффициент очистки составляет 70…93 %. Фильтры, применяемые для очистки технологических газов, бывают нескольких видов: тканевыми, пористыми и электрическими.

В тканевых фильтрах пылевоздушная смесь пропускается через перегородки в виде рукавов или рамок, изготовленных из тканей.

Лист

ФФС - 1000.00.00 ПЗ

5.3 Очистка сточных вод

На мясокомбинатах в процессе производства в значительных количествах используют воду питьевого качества. Загрязняясь, она превращается в сточную воду и отводится в канализационную систему. Производственные сточные воды мясной промышленности по характеру загрязнений делят на следующие группы: зажиренные - из цехов убоя скота и разделки туш, кишечного, субпродуктивного, пищевых жиров, ливерно-паштетного, сырьевого и др.; незажиренные - из всех остальных цехов, в том числе из помещений для содержания скота; незагрязненные (условно чистые) - от холодильных установок, котельных и теплообменных аппаратов; инфицированные - от карантина, санитарной бойни, изолятора с прилегающей к ним территорией.

5.3.1 Источники образования сточных вод

Загрязненность сточных вод зависит от специфики цеха, применяемого оборудования, соблюдения технологического регламента и т. п.

Мясожировой корпус. Сточные воды образуются при душировании свиней, в отделении обескровливания при мойке туш, внутренностей животных, а также при мытье оборудования, инвентаря и помещений. Они содержат песок, кровь, жир, остатки кормов, частицы каныги, волосы и пр. От ва- куум-насосов и компрессоров сбрасываются незагрязненные сточные воды.

Цех технических фабрикатов. Сточные воды образуются при мойке сырья, мытье технологического оборудования и помещений. Они содержат остатки сырья, песок, жир.

Консервный цех. Сточные воды образуются при мойке сырья, оборудования, тары, полов, при охлаждении банок консервов после стерилизации. Они загрязнены жирами, частицами крови и мяса. При изготовлении консервных банок образуются кислые и щелочные воды.

Мясоперерабатывающий корпус. Сточные воды образуются при мойке и вымачивании мясного сырья, при душевой отмывке колбас, в агрегатах их термической обработки, при мытье оборудования, тары и пола. Они содержат частицы жира, мяса, крови, белки, небольшие количества нитрита, селитры и соли.

Обычно производственные сточные воды после их очистки на сооружениях предприятия сбрасываются в городскую канализационную сеть.

Запрещается сбрасывать в систему канализации населенных пунктов производственные сточные воды промышленных предприятий, содержащие: вещества, способные засорять трубы, колодцы, решетки или отлагаться на стенках труб, колодцев, решеток (окалина, известь, песок, гипс, металлическая стружка, каныга и т. п.):

-вещества, оказывающие разрушающее действие на материал труб и элементы сооружения канализации;

-вредные вещества в концентрациях, препятствующих биологической очистке сточных вод;

Лист

ФФС - 1000.00.00 ПЗ

-опасные бактериальные загрязняющие вещества; нерастворимые масла, а также смолы и мазут;

-биологически трудно окисляемые органические вещества; биологически «жесткие» поверхностно-активные вещества;

-взвешенные и всплывающие вещества в концентрациях, превышающих 500 мг/л;

-вещества, для которых не установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) в воде водных объектов хозяйственно-питьевого, культур- но-бытового и рыбохозяйственного водопользования.

Категорически запрещается сбрасывать в системы канализации населенных пунктов кислоты, горючие примеси, токсичные и растворенные газообразные вещества (в частности, растворители: бензин, диэтиловый эфир, дихлорметан, бензол и др.), способные образовывать в канализационных сетях и сооружениях токсичные газы (сероводород, сероуглерод, оксид углерода, цианистоводородная кислота, пары легколетучих ароматических углеводородов и др.) и другие взрывоопасные и токсичные смеси.

Запрещается также сбрасывать в канализационную сеть населенных пунктов: сточные воды, расход и состав которых может привести к превышению допустимого установленными правилами количества загрязняющих веществ, поступающих в водный объект; производственные сточные воды,

имеющие температуру свыше 40 С, рН ниже 6,5 или выше 9, ХПК выше

БПК5 более чем в 2,5 раза или БПКполн более чем в 1,5 раза.

Сточные воды мясокомбинатов наносят большой вред водоемам, хотя и не содержат токсичных веществ. Растворенный в воде водоемов кислород расходуется на окисление органических загрязнений сточных вод, в результате биологическая жизнь водоемов нарушается, и в них развиваются процессы гниения.

Масса загрязнений, поступающих в сточные воды от убоя и разделки крупного рогатого скота (в расчете на 1 голову), составляет около 20 кг, что эквивалентно массе загрязнений в хозяйственно-бытовых стоках от 90 человек.

5.3.2 Методы очистки сточных вод

Санитарно-технические системы мясокомбинатов состоят из канализационных сетей, санитарных и инженерных сооружений для сбора и отведения с территории предприятия отработанных вод, очистки сточных вод, а также их обеззараживания и обезвреживания.

Очистные сооружения классифицируют в зависимости от места расположения и используемого метода очистки. По месту расположения они разделены на три основных типа: локальные (цеховые), общие (заводские) и районные (или городские). Локальные очистные сооружения предназначены для обработки сточных вод сразу после технологических установок, отдельных участков и цехов, они являются продолжением технологического процесса производства. Общезаводские очистные сооружения - общие для за-

Лист

ФФС - 1000.00.00 ПЗ

грязненных сточных вод различных цехов предприятия, после них доочистка сточных вод проводится на районных или городских сооружениях. На городские очистные сооружения поступают сточные воды с нескольких предприятий, а также бытовые.

Методы очистки сточных вод разделяют на механические, химические, физико-химические, биологические и комбинированные.

На территории мясокомбината сточные воды должны проходить очистку от грубых примесей и жиров.

Для задержания крупных отходов на выпусках загрязненных нежирных стоков устанавливают механические или ручные решетки, решеткидробилки, а также перфорированные самоочищающиеся желоба.

На зажиренных стоках мясо-жирового, колбасного, консервного цехов устанавливают внутрицеховые жироловки, рассчитанные на кратковременное пребывание (9…10 мин) сточных вод. Число, тип, место расположения этих жироловок определяются местными условиями. Окончательная локальная очистка зажиренных стоков должна проводиться в центральной (дворовой) жироловке до их объединения с производственными нежирными стоками.

Центральные жироловки, имеющиеся на большинстве предприятий мясной промышленности, устраивают после решеток и песколовок, они работают по принципу гравитационного отстаивания. Для более тщательной очистки от жира могут быть применены флотационные установки или фильтры.

Рекомендуемая очистка сточных вод мясокомбинатов осуществляется в три ступени: локальная, механическая и биологическая.

Локальная очистка в большинстве случаев относится к механической, но главная ее цель - извлечение на месте образования примесей, пригодных для переработки или препятствующих нормальной эксплуатации канализационных сетей. При локальной очистке отделяют кусочки мяса, жир, кости, обрывки кишок, остатки каныги, волосы, щетину и т. п. От эффективности работы устройств для локальной очистки сточных вод зависит стоимость последующей обработки сточных вод на сооружениях механической и биохимической очистки. Основные средства локальной очистки сточных вод мясокомбинатов - песколовки, жироловки, каныгоотстойники, навозоуловители, дезинфекторы.

Наиболее грязные сточные воды поступают с предубойных загонов, из цехов убоя скота и разделки туш, обработки кишок, кормовых и технических продуктов.

В канализацию также сбрасываются бульоны, образующиеся после варки окороков, субпродуктов, вытопки костного жира, стерилизации услов-

но годного мяса. Содержание жировых отходов в 1 м3 сточных вод может колебаться от 0,5 до 2,5 кг.

В сточных водах мясокомбинатов содержится большое количество взвешенных веществ (от 500 до 7300 мг/л), из них до 90 % органических

Лист

ФФС - 1000.00.00 ПЗ

примесей, а также много твердых нерастворимых веществ. Осадок составляет 2…4 % общего объема сточных вод. Биохимическая потребность воды в кислороде для очистки ее от органических загрязнений в зависимости от характера производства достигает 2500 мг/л (при норме 2…3 мг/л).

С помощью механической очистки из сточных вод извлекают нерастворимые оседающие и всплывающие загрязнения. Механическая очистка необходима для предупреждения засорения канализационных трубопроводов отходами в большом количестве, которые затрудняют последующую биологическую очистку (песок, навоз, каныга, бой стекла, кость, шерсть, пух, перо, частицы мяса, жира). Кроме того, большинство канализационных отходов после соответствующей обработки может быть утилизировано. Жир может быть выделен из сточных вод различными способами: отстаиванием (всплыванием), флотацией (искусственное насыщение воды воздухом), электрофлотацией, сепарированием. Флотацию применяют для ускорения всплывания жировых частиц.

Впроцессе биологической очистки сточные воды очищают от органических примесей, находящихся во взвешенном, растворенном и коллоидном состоянии (бульоны, кровь). Биологический метод очистки основан на способности различных микроорганизмов, использовать для своего развития, содержащиеся в сточных водах белки, углеводы, спирты, органические кислоты. При этом в результате аэробного биохимического процесса органические загрязнения интенсивно окисляются, минерализуются, выпадают в осадок, и образуется прозрачная не загнивающая жидкость, содержащая растворенный кислород и пригодная для сброса в водоем.

Вестественных природных условиях биохимический процесс протекает сравнительно медленно. Поэтому для его ускорения искусственно создают благоприятные условия в целях интенсивного размножения и развития жизнедеятельности микроорганизмов на специальных очистных сооружениях.

Скопления аэробных микроорганизмов, развивающихся в процессе очистки сточных вод, называют активным илом или биологической пленкой. Эти скопления содержатся в речном или прудовом иле, и их часто используют в качестве исходного материала во время пуска очистных сооружений в эксплуатацию.

Очищенные сточные воды перед сбросом в водоем обеззараживают для уничтожения патогенных микроорганизмов. Для дезинфекции используют жидкий хлор, раствор хлорной извести (гипохлорит кальция) или гипохлорит натрия, возможна дезинфекция сточных вод электроискровыми разрядами и озоном.

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

Лист

ФФС - 1000.00.00 ПЗ

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

Лист

ФФС - 1000.00.00 ПЗ

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.

Лист

ФФС - 1000.00.00 ПЗ