ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ (ИТС 44-2017)

3.2.44 Водоснабжение (U3)

3.2.44.1 Сточные воды

Сточные воды, образующиеся при регенерации воды или при других процессах,

сбрасываются в канализацию. Можно применять минимизацию потребления воды

путем оптимизации процессов и повторного использования воды.

3.2.44.2 Отходы

Отработанные фильтры очистки воды содержат различное количество твердых

отходов. Утилизация фильтров проходит в соответствии с природоохранным

законодательством. Утилизацию, как правило, осуществляют методом сжигания

3.2.45 Создание вакуума (U4)

3.2.45.1 Сточные воды

Вода используется в водокольцевых вакуумных насосах для охлаждения и

герметизации. Для уменьшения потребления воды она обычно рециркулирует в

системах с замкнутым циклом, при этом отвод определяется конденсирующимися

летучими веществами. Образуются сточные воды, которые содержат растворимые

органические вещества.

Если для создания вакуума используются пароструйные эжекторы, необходимо

конденсировать не только воду, выходящую из установки с откаченным воздухом, но

также приводной пар струйных эжекторов. Обычно это происходит в струйном

конденсаторе. При этом вода используется для конденсации пара вместе с любыми

летучими веществами, которые им переносятся. В случае крупных установок,

например, во время рафинирования сахара или пищевого масла, объем воды,

используемой для конденсации пара, может быть значительным. Переносимые паром

летучие вещества конденсируются в воде, тем самым повышая уровень растворенных

органических веществ. Чтобы уменьшить потребление воды, можно использовать

рециркуляцию воды через градирни, в таком случае требуется отвод

конденсированного пара в систему, что может привести к концентрации органических

веществ в воде. При использовании холодильников с наружным охлаждением или

теплообменников, объем конденсата соответствует объему отводимого пара и других

конденсирующихся летучих веществ и будет включать в себя любые переносимые

паром органические летучие вещества.

3.2.45.2 Выбросы в атмосферу

В зависимости от обрабатываемого материала, воздух, откачиваемый

вакуумными насосами, может содержать летучие вещества, которые при отсутствии

надлежащего контроля могут повлечь за собой проблемы с запахом.

232

Возможны выбросы неконденсирующихся веществ в атмосферный воздух

пароструйными эжекторами. В зависимости от обрабатываемого материала, такие

выбросы могут привести к выделению запахов. Если вода конденсатора рециркулирует

по охлаждающим колоннам, ветровое течение/туман из колонн может привести к

выделению запахов. В таком случае можно использовать непрямую рециркуляцию с

теплообменниками с двумя циклами. Теплообменники необходимо регулярно очищать.

3.2.45.3 Энергопотребление

Использование энергии будет зависеть от типа используемого компрессора,

достигаемого абсолютного давления и размера системы. Для крупномасштабных

операций потребление может быть обоснованно высоким.

3.2.45.4 Уровень шума

Шум может возникать из-за работы вентиляторов, связанных с градирнями.

3.2.46 Холодоснабжение (U5)

3.2.46.1 Сточные воды

Потребление воды может быть значительным, в случае если вода используется

в качестве охлаждающей среды.

Потребление воды на охлаждение снижается при рециркуляции воды в

охлаждающей системе.

3.2.46.2 Выбросы в атмосферу

При правильной эксплуатации холодильного оборудования выброс вредных

веществ (NН3, CFCs) не происходит, т.к. системы охлаждения закрыты.

Аварийная поломка или утечка могут стать причиной выбросов загрязняющих

веществ в атмосферный воздух. Аварийные выбросы аммиака, фреона, (как правило,

фреон 22) происходят в результате неплотного соединения кожуха компрессора и

трубопровода, а также в ходе ремонта компрессора. Количество таких выбросов

должно быть сведено к минимуму

3.2.46.3 Энергопотребление

Холодильное оборудование требует высокой входной электроэнергии. Расход

холода для технологического оборудования варьирует в пределах: максимальная

холодопроизводительность предприятия: 3569кВт ч (3068786 ккал/ч; 12848400 кДж/ч,

минимальная холодопроизводительность, при условии работы всех машин на

минимальной мощности - 887кВт (763025 ккал/ч; 3146640 кДж/ч.

233

Общее максимальное потребление эл.энергии х/м:

2026,8 кВт ч, общее

минимальное потребление эл.энергии х/м, при условии работы всех машин на

минимальной мощности: 771,8 кВт ч.

3.2.46.4 Уровень шума

Шум, производимый компрессорами холодильного оборудования, может

представлять собой проблему.

3.2.47 Генерация сжатого воздуха (U6)

Для генерации сжатого воздуха часто необходима система водяного

охлаждения.

3.2.47.1 Выбросы в атмосферу

Выбросы в атмосферный воздух, как правило, минимизируются благодаря

использованию фильтров для удаления масла и других примесей, чтобы обеспечить

качество сжатого воздуха на уровне пригодного для пищевых продуктов.

3.2.47.2 Энергопотребление

Энергия потребляется компрессором.

3.2.47.3 Уровень шума

Шум может представлять собой проблему.

3.3 Потребление энергии и уровни эмиссии при производстве

продуктов питания

Типовые технологические процессы в производстве продуктов питания описаны

в 2.2.

В данном разделе приведен обзор потребления воды и объемов сбросов

сточных вод для технологий производства продуктов питания.

3.3.1 Производство продукции из мяса убойных животных и мяса птицы

Сточные воды

При производстве продуктов из мяса и птицы основным неблагоприятным

фактором воздействия на окружающую среду являются сточные воды. Значительное

количество воды используют для промывки и размораживания мяса. По имеющимся

сведениям потребление воды составляет примерно 3-5 м³/т. Воду, используемую для

размораживания, можно использовать повторно в замкнутом цикле. При разделке и

охлаждении туш животных во избежание возникновения микробиологического риска

234

соблюдают самые строгие санитарные требования. Это приводит к образованию

относительно большого объема сточных вод после мойки технологического

оборудования и производственных помещений.

Объем и состав образуемых производственных сточных вод представлен в

таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Объем и состав образуемых производственных сточных вод (по данным

анкетирования предприятий, средние данные)

По фактическим данным

Наименование

Годовая масса

Средний

загрязняющего

Минимальный

Максимальный

Тип

загрязняющего

выброс,

вещества

выброс, мг/л

измерений

вещества, т

мг/л

периодическ

Нитрат-анион

0,214

0,083

0,932

0,348

периодическ

Нитрит-анион

0,002

0,001

0,007

0,003

Сульфат-анион

периодическ

0,789

0,238

1,973

1,282

(сульфаты)

периодическ

Азот

0,011

0,009

0,035

0,0185

периодическ

Фосфор

0,012

0,005

0,031

0,0188

Выбросы в атмосферу

Загрязнение атмосферного воздуха, в основном, происходит вследствие работы

бойлерных и коптильных установок. В ходе технологического процесса могут

образовываться неприятные запахи. Также к загрязнению атмосферного воздуха

может привести утечка хладагента.

Объем и состав образуемых производственных выбросов в атмосферу

представлен в таблице 3.9.

Таблица 3.9 - Объем и состав образуемых производственных выбросов в атмосферу

(по данным анкетирования предприятий, средние данные)

По фактическим данным

Годовая

Наименование

масса

Средний

загрязняющег

Минимальный

Максимальный

загрязняющего

выброс,

Тип измерений

о вещества

выброс, г/с

вещества,

г/с

тонн

Азота диоксид

0,550

0,00002

0,0315

0,4394

периодически

Аммиак

0,712

0,0001

0,2349

0,2450

периодически

Азота оксид

0,090

0,000003

0,0036

0,0640

периодически

Взвешенные

периодически

0,911

0,0014

1,3436

0,4016

вещества PM10

Взвешенные

периодически

вещества

0,062

0,0026

0,0707

0,0301

PM2,5

Взвешенные

периодически

8,924

0,0083

0,1083

2,5140

вещества

Метан

0,014

0,0042

периодически

Сероводород

0,345

0,00004

0,0738

0.0795

периодически

Серы диоксид

0,005

0,0154

0,0255

периодически

Углерода оксид

2,067

0,0001

0,1672

3,9914

Периодически

235

Отходы

При разделке и отделении мяса и птицы от костей остаются кости, жилки,

сухожилия, хрящи, жир и шкура. Кости и жир можно использовать для производства

клея, моющих средств и желатина. Некоторые побочные продукты животного

происхождения должны быть утилизированы в качестве отходов. Твердые продукты

могут образовываться в процессе упаковки, например, отходы упаковочного

материала. Жилки, хрящи, сухожилия используются как полуфабрикаты для кормления

животных.

В таблице

3.10 приведены части туш животных, являющихся побочными

продуктами.

Таблица 3.10 - Побочные продукты при разделке и отделении мяса от костей

Побочные продукты при разделке/отделении от костей

(% массы туш)

Говядина

Свинина

Птица

Кости

21,0-24,0

11,9-14,1

1-2

Жир-сырец

1,5-15,0

10,0

Шкура

8,4

1-2

Жилки,

хрящи,

2,4

1,9-2,1

0,8

сухожилия

Технические зачистки

0,8

0,1

Потери

0,1

Энергопотребление

Такие процессы тепловой обработки как кипячение, варка, пастеризация, сухая

стерилизация и копчение потребляют значительное количество тепловой энергии.

Кроме того, охлаждение, замораживание, размораживание, очистка и дезинфекция,

применяемые при производстве мясных продуктов относятся к энергоемким

процессам.

3.3.1.1 Производство соленого, вареного, запеченного, копченого, вяленого

и прочего мяса

Эта категория охватывает широкий ряд продукции и методов переработки,

которые невозможно рассматривать по отдельности.

Все линии, оборудование и зоны технологического процесса, не находящиеся в

отведенных сухих зонах, требуют влажной уборки. В результате образовываются

сточные воды, загрязненные продукцией, сырьевыми материалами и моющими

химикатами. Если такие сточные воды сбрасывать в канализационную систему, то

увеличится ХПК, содержание жира и ВТЧ в сточных водах. В результате использования

способов варки, предусматривающих непосредственный контакт воды или пара с

продукцией, также образуются сточные воды. Это же касается процессов охлаждения,

глубокого замораживания и упаковки.

После мойки оборудования и возможных проливов ингредиенты, добавляемые в

мясо, могут попасть в сточные воды.

236

В таблице 3.11 кратко обобщены обобщенные уровни потребления воды и

сбросов сточных вод в производстве продуктов этой группы. Технологическая схема

производства вареного окорока и копчено-вареного рулета приведена на рисунке 2.2.

Таблица 3.11 - Показатели потребления воды и сбросов сточных вод при производстве

вареного окорока

Вареный окорок

Типовой процесс

Объем

Твердые

Тепловая

Потребле

сточных

продукты

Энергия

энергия

ние воды

Код

Процесс

вод

на выходе

(кВт-ч/т)

тыс.

(м³/т)

м³/т

(кг/т)

Ккал/т

Перемещение

** (пластик/

А1

хранение материалов

картон)

Сортирование/просеив

ание, классификация

по качеству, шелуше-

А2

* (мясо)

ние, удаление плодо-

ножек/отделение

стеблей и очистка

А4

Мойка и разморажи-

0-15

** (жир)

А5

вание/ дефростация

Разделка, нарезание

ломтиками, шинкование,

В1

измельчение через мя-

** (мясо)

0,01-9,70

сорубку, протирание и

прессование

В2

Перемешивание/смеш

* (мясо)

0,78-1,34

ивание, гомогенизация

В4

Формование/отливка и

* (мясо)

1,20-1,24

прессование

Соление/посол/вялени

4,7

** (соль)

е и маринование

Копчение

* (зола)

Покрытие/распыление/

глазирование/агломера

* (пыль)

ция/инкапсулирование

Варка и кипячение

2,5

***

Обжаривание

* (пыль)

Жарение

Пастеризация

стерилизация

Обезвоживание

* (пыль)

***

Фасование и упаковка

* (пластик)

Вареный окорок

Очистка и

дезинфекция

237

Продолжение таблицы 3.11

Вареный окорок

Типовой процесс

Объем

Твердые

Тепловая

Потребле

сточных

продукты

Энергия

энергия

ние воды

Код

Процесс

вод

на выходе

(кВт-ч/т)

тыс.

(м³/т)

м³/т

(кг/т)

Ккал/т

Производство и

0,25

потребление энергии

размораживание

312

пароварочные камеры

для варки колбасных

220--406

изделий (трехрамные);

кондиционеры для

сушки колбасных

142--910

изделий;

универсальная

камера, обжарка

124--170

колбасных изделий;

варка колбасных

80--274

изделий;

производство вареных

14,5

колбас;

производство

4,6

копченостей;

производство

2,97-3,77

полуфабрикатов;

производство

4,62-6,0

консервов

Водоснабжение

* (смолы)

Создание вакуума

Холодоснабжение

Общие итоговые

данные типового

оборудования

(все типовые процессы

не всегда выполняют

на одном

4-18¹

10-21

оборудовании,

поэтому итоговые

данные не являются

суммой показателей

для каждого типового

процесса)

¹⁾ Для размораживания водой применимо значение выше.

* низкое потребление/сбросы

** среднее потребление/ сбросы

*** высокое потребление/ сбросы

238

В процессе засолки и вяления в сточные воды может попадать NaCl и Na2NO3.

Как сброс сырьевого материала, так и избыточный/отработанный рассол при сбросе

сточных вод в больших объемах может оказать вредное воздействие на ОССВ.

Крепость рассола хлористого кальция не уменьшается после биологической очистки на

ОССВ, за исключением ослабления его концентрации. Традиционное сухое вяление

практикуется в ряде небольших высокоспециализированных компаниях. В данном

процессе получаются только небольшие объемы сточных вод.

В производстве копченных мясных продуктов питания обычно коптят вяленое

мясо, но могут использовать и свежие мясные продукты, предварительно сваренные.

Традиционные методы копчения заключаются в тлеющих дровах или древесных

опилках, в результате чего не образуется сточных вод. Альтернативой промышленному

производству является использование жидкого дыма, приготовленного посредством

пиролиза древесины и нанесения методом погружения или распыления. Загрязненные

сточные воды образуются при очистке контейнеров или оборудования,

контактировавшего с жидким дымом.

В процессе копчения мясных продуктов часть коптильных веществ осаждается

на стенках камер. Этот смолообразный налет удаляется горячей водой и щелочным

моющим средством. Эта вода является сильно загрязненной и должна быть очищена

отдельно; она имеет уровень ХПК 2000-100000 мг/л, рН 12-14, коэффициент фенола

20-480 мг/л и уровень полиароматических углеводородов (ПАУ) 1-5 мг/л.

Максимальный сброс в воду за год составляет, мг/л: железо общее - 3,5,

сульфат-анион - 300, хлорид-анион (хлориды) - 1000, БПК 5 - 250, взвешенные

вещества - 100, рН - 9 ед., жиры - 25,0. Периодичность проверки 12 раз в год.

Сушеное мясо готовят методом вяления и последующей сушки при низкой

влажности. За исключением выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в

виде неприятного запаха, образующегося при конденсации водяного пара из

отработанных газов сушилки, загрязненных сточных вод нет.

Годовой объем и состав производственных выбросов в атмосферу приведен в

таблице 3.12.

Таблица 3.12 - Годовой объем и состав производственных выбросов в атмосферу

Производство готовых продуктов из мяса

птицы (копчение)

Наименование загрязняющего

По фактическим данным

вещества

Годовая масса

Тип измерений

загрязняющего вещества, т

Азота диоксид

0,356

Расчетный метод

Аммиак

0,002

Расчетный метод

Азота оксид

1,183

Расчетный метод

Бензапирен

0,00000026

Расчетный метод

Марганец и его соединения

0,00008

Расчетный метод

Метилмеркаптан, этилмеркаптан

0,0002

Расчетный метод

Пыль неорганическая с содержанием

0,00003

Расчетный метод

кремния менее20,20-70, а также более

70 процентов

Серы диоксид

0,603

Расчетный метод

239

Продолжение таблицы 3.12

Производство готовых продуктов из мяса

птицы (копчение)

Наименование загрязняющего

По фактическим данным

вещества

Годовая масса

Тип измерений

загрязняющего вещества, т

Углерода оксид

1,183

Расчетный метод

Углероды предельные С1-С-5

0,00104

Расчетный метод

(исключения метан)

Фенол

0,003

Расчетный метод

Акролеин (пропаналь)

0,021

Расчетный метод

Ацетон

0,006

Расчетный метод

Кислота валериановая

0,008

Расчетный метод

Диметилсульфид

0,0029

Расчетный метод

Диметиламин

0,005

Расчетный метод

Бензин

0,019

Расчетный метод

Пропаналь

0,021

Расчетный метод

Углерод (сажа)

0,145

Расчетный метод

Пыль абразивная

0,001

Расчетный метод

3.3.1.2 Производство колбасных изделий

Основным фактором воздействия на окружающую среду при производстве

колбасных изделий является копчение и охлаждение. Древесный дым содержит много

веществ, которые представляют угрозу здоровью. Например, полиароматические

углеводороды, фенолы, нитрит, соединения, содержащие нитрозогруппу и угарный газ

(СО). Поэтому в печах и помещениях должна быть установлена мощная вентиляция и

местные отсосы.

Дым может приводить к выбросам неприятных запахов в атмосферный

воздух. Сила запаха выбросов коптильных печей зависит от процесса копчения,

вентиляции и условий сушки. Типичная величина запаха в атмосферном воздухе

составляет 5000 - 20000 гэ/м³. Коэффициент полезного действия газопромывной

колонны для очистки выбросов из коптильной печи обычно составляет 50 - 70%,

измеряемый в гэ/м³.

Показатели загрязнения атмосферного воздуха от копчения на тонну продукта

следующие: 0,3 кг СО, 0,15 кг неорганических частиц и 0,2 кг общего содержания

органического углерода (ОСОУ). Кроме того, при исследовании варочной/коптильной

камеры после термического окисления коптильных газов были обнаружены следующие

выбросы: 7 мг ОСОУ/м³ или 0,2 мг ОСОУ/м³ при производстве колбасы. Газ не

содержал СО.

240

Таблица 3.13 - Годовой объем и состав выбросов в атмосферу при производстве

колбасных изделий и копченостей

Производство колбасных изделий и копченостей

Наименование загрязняющего

По фактическим данным

вещества

Годовая масса загрязняющего вещества, т

Азота диоксид

0,2080

Азота оксид

0,1140

Аммиак

0,0030

Взвешенные вещества

0,0174

Марганец и его соединения

0,000055

Серы диоксид

0,0061

Углерода оксид

1,2440

Фенол

0,0600

Спирт этиловый

0,002

Акролеин (пропаналь)

00512

Бензин

0,0787

Пропаналь

0,0513

Углерод (сажа)

0,1863

Пыль сахара, сахарной пудры

0,0070

Пыль абразивная

0,0008

Железо триоксид

0,0005

Оловяннокислый натрий гидрат

0,0031

Фториды газообразные

0,00002

1,1, 1,2-Тетрафторэтан (Фреон 134-а)

0,0008

Пентафторэтан (Хладон-125)

0,008

1,1, 1-Трифторэтан (Фреон 143-а)

0,0104

Пропан-2-ол (изопропиловый спирт)

0,0031

Керосин

0,0050

Диалкиладипинат - 810

0,0036

Диалкилфталат - 810

0,007

В коптильных печах, на коптильных жердях и рамках откладываются копоть и

смоляные соединения. Эти отложения необходимо удалять, для чего зачастую

используют сильнодействующие щелочные детергенты. Поэтому сточные воды из

коптильной камеры могут содержать большое количество химических соединений.

Существует ограниченное количество информации об использовании

технических средств и степени загрязнения от производства колбасных изделий. Одна

из причин заключается в том, что на установках по переработке мяса могут

осуществляться другие виды деятельности, отличные от упомянутых в данном пункте,

и у компаний нет достаточного разграничения показателей потребления воды и

сбросов сточных вод для каждой производственной линии.

При производстве колбасных изделий возможно образование побочных отходов,

приведенных в таблице 3.14.

241

Таблица 3.14 - Виды и годовые объемы образования побочных отходов

Масса

Наименова-

утилизированн

Наименование

разме-

Технология

образуемых

ние сброса

ых (вторично

отхода

щенных

отходов, т

утилизации

используемых)

отходов, т

Отходы бумаги с

6,5458

Захоронение

6,5458

клеевым слоем

Мусор от офисных

5,837

Захоронение

5,837

и бытовых

помещений

организаций

Колбасные

Зола от сжигания

2,239

Захоронение

2,239

изделия и

древесного топли-

деликатесная

ва практически

продукция:

неопасная

выработка

Отходы

49,308

Захоронение/в

49,308

колбасных

упаковочных

торичное

изделий и

материалов из

использова

деликатесной

бумаги и картона

ние

продукции

несортированные

Бой стекла

0,037

Захоронение

0,037

Отходы пленки

9,410

Захоронение/в

1,183

полиэтилена и

торичное

изделий из нее

использова

незагрязненные

ние

Зола от сжигания

древесного

14,692

топлива практи-

чески неопасна

Отходы полиэ-

тиленовой тары

1,79

незагрязненной

Отходы упако-

Производство

вочного картона

57,056

колбас и

незагрязненные

сосисок

Отходы

упаковочного

57,056

гофрокартона

незагрязненные

Отходы пленки

полиэтилена и

30,248

изделий из нее

незагрязненные

Лампы ртутные,

ртутно-кварцевые

и др. утратившие

0,124

потребительские

свойства

Спецодежда из

хлопчатобумажног

Производство

о и смешанных

колбасных

волокон, утра-

0,14

изделий из

тившая потре-

мяса

бительские

свойства

Мусор от офисных

и бытовых

помещений

13,5

организаций

несортированный

242

Продолжение таблицы 3.14

Масса

Наименова-

утилизированн

Наименование

разме-

Технология

образуемых

ние сброса

ых (вторично

отхода

щенных

отходов, т

утилизации

используемых)

отходов, т

Смет с территории

предприятия

4,117

малоопасный

Отходы бумаги и

0,075

картона

Отходы

упаковочного

847,2

материала

незагрязненные

Отходы пленки

полипропилена и

0,269

изделий ин нее

незагрязненные

Смет с территории

предприятия

14,299

практически

неопасный

В таблице 3.15 приведены обобщенные данные об удельном потреблении воды,

электроэнергии и сбросов сточных вод при производстве колбасных изделий.

Таблица 3.15 - Обобщенные данные об удельном потреблении воды, электроэнергии и

сбросов сточных вод при производстве колбасных изделий

Продукция

Единица

Сырокопченые

Копченые колбасы

измерения*

колбасы

всех видов

Вода

8,1

м³/т

Энергия

кВт-ч/т

Тепло

7,5

1300

кВт-ч/т

Рекуперация

Неизвестно

450

кВт-ч/т

Общее количество

1240

Неизвестно

кВт-ч/т

энергии

Неизвестно

БПК

1750

кг/т

Азот

Неизвестно

г/т

Фосфор

г/т

8-10

* т означает тонны готовой продукции

Максимальный сброс в воду за год при производстве колбасных изделий,

копченостей, деликатесов и полуфабрикатов составляет, мг/л: железо общее - 0,58,

нефтепродукты - 0,12, фенол, гидроксибензол - 0,04, сухой остаток - 1000, ХПК - 520,

АПАВ - 3,71, азот аммонийный - 3,73, БПК 5 - 320, взвешенные вещества - 160, рН -

9,5 ед. Периодичность проверки два раза в год.

243

3.3.1.3 Производство мясных (мясосодержащих) консервов

В результате использования горячей воды или нагрева водяным паром при

варке перед консервированием образуются сточные воды, загрязненные жиром,

белками и остатками мяса. После консервирования мясные продукты должны быть

подвергнуты тепловой обработке для обеспечения пастеризации и стабильности при

хранении. Для очистки консервных банок, как перед, так и после наполнения, и их

охлаждения используется значительное количество воды.

В таблице 3.16 обобщены показатели потребления воды и сбросов сточных вод,

выраженные на тонну готовой продукции, в производстве консервированной мясной

продукции.

Технологическая схема производства мясных консервов приведена на рисунке

2.5.

Таблице 3.16 - Обобщенные показатели потребления воды и сбросов сточных вод при

производстве консервированной мясной продукции.

Производство консервированной мясной продукции

Типовой процесс

Объем

Твердые

Тепловая

Потребление

сточны

продукты

Энергия

энергия

Код

Процесс

воды (м³/т)

х вод,

на выходе

(кВт-ч/т)

тыс. Ккал/т

м³/т

(кг/т)

А1

Перемещение и хранение

18¹

1-2

материалов

А4

Мойка и размораживание

6-12

1-2

0,5-1,5

0,4-94,0

А5

В1

Разделка, нарезание,

шинкование, измельчение,

протирание и прессование

Пастеризация,

1,5-3,5

2-4

43,8-60,0

стерилизация

Охлаждение

1,5-3,5

Фасование и упаковка

1-2

0,7²

100-120

Очистка и дезинфекция

0,5-2,0

5-10

Производство и

1-2

потребление энергии

Водоснабжение

1³

Создание вакуума

Холодоснабжение

Общие итоговые данные

типового оборудования

(все типовые процессы не

всегда выполняют на

оборудовании, поэтому

10-18

4,62-6,0

20-30

150-400

800-900

итоговые данные не

являются суммой

показателей для каждого

типового процесса)

¹⁾ Пластик, картон

²⁾ Консервные банки

³⁾ Осадок, смолы

В таблице 3.17 приведены объем и состав выбросов в атмосферу, образуемых

при производстве мясных (мясосодержащих) консервов.

244

Таблица 3.17 - Годовой объем и состав выбросов в атмосферу, образуемых при

производстве мясных (мясосодержащих) консервов

Наименование

Консервная продукция: консервы мясные кусковые,

загрязняющего вещества

мясорастительные, паштеты, ветчины, готовые блюда

По фактическим данным

Годовая масса загрязняющего вещества, т

Азота диоксид

4,550

Азота диоксид

0,740

Аммиак

0,260

Бензапирен

0,000002

Взвешенные вещества

0,4310

Метилмеркаптан,

0,00000022

этилмеркаптан

Сероводород

0,0070

Углерода оксид

8,4060

Спирт этиловый

0,2980

Ацетальдегид

0,1780

Формальдегид

0,0830

Ацетон

5,2800

Кислота уксусная

0,0290

Пропаналь

0,00001

Свинец и его соединения

0,0017

Серная кислота

0,00003

Метилбензол

9,0490

2-Метилпропан-1-ол

0,0780

(изобутиловый спирт)

Метанол (метиловый спирт)

0,0390

Этиловый спирт

5,6640

Бутилацетат

1,5010

Монометиламин

0,000004

Капроновая кислота

0,000007

В таблице 3.18 приведены годовой объем и вид побочных отходов, образуемых

при производстве мясных (мясосодержащих) консервов.

Таблица 3.18 - Объем и вид побочных отходов, образуемых при производстве мясных

(мясосодержащих) консервов.

Масса

образуемых

Источник образования

Технология

Наименование отхода

отходов в

отходов

референтном

году, т

Консервная

продукция:

Лампы ртутные, ртутно-

консервы мясные

кварцевые и др.

Замена

отработанных

кусковые,

утратившие

0,135

ламп

мясорастительные,

потребительские

паштеты, ветчины,

свойства

готовые блюда,

245

Продолжение таблицы 3.18

Масса

образуемых

Источник образования

Технология

Наименование отхода

отходов в

отходов

референтном

году, т

Отходы производства

Производство

прочих готовых

1,1

консервной банки

металлических изделий

Обслуживание

Отходы синтетических

автотранспорта,

и полусинтетических

0,245

эксплуатация

масел моторных

оборудования

Обслуживание

Обтирочный материал,

автотранспорта,

загрязненный нефтью

0,078

эксплуатация

или нефтепродуктами

оборудования

Фильтры очистки масла

Обслуживание

автотранспортных

0,064

автотранспорта

средств отработанные

Обувь кожаная

Производство

рабочая, утратившая

консервной, жестяной

0,409

потребительские

банки

свойства

Отходы бумаги и

Производство

картона, содержащие

1,57

консервной

отходы фотобумаги

Мусор от офисных и

Производство

бытовых помещений

консервной, жестяной

32,7

организаций

банки

несортированный

Фильтры воздушные

Обслуживание

автотранспортных

0,001

автотранспорта

средств отработанные

Производство

Отходы упаковочной

консервной, жестяной

0,031

бумаги незагрязненные

банки

Производство

Отходы упаковочного

консервной, жестяной

картона

43,58

банки

незагрязненные

Резиновые и

Производство

пластмассовые

консервной, жестяной

изделия, утратившие

4,24

банки

потребительские

свойства

Производство

Отходы пленки

консервной, жестяной

полиэтилена из нее

0,83

банки

незагрязненные

Производство

Отходы пленки

консервной, жестяной

полипропилена из нее

0,22

банки

незагрязненные

Абразивные круги

Эксплуатация

отработанные, лом

0,139

оборудования

отработанных

абразивных кругов

246

Продолжение таблицы 3.18

Масса

образуемых

Источник образования

Технология

Наименование отхода

отходов в

отходов

референтном

году, т

Лом и отходы,

содержащие

Эксплуатация

незагрязненные черные

60,803

оборудования

металлы в виде

изделий, кусков,

несортированные

Лом и отходы стальные

Производство

в кусковой форме

186,105

консервной банки

незагрязненные

Смет с территории

Хозяйственно-бытовая

предприятия

12,5

деятельность

практически неопасный

Пищевые отходы

Хозяйственно-бытовая

кухонь и организаций

7,904

деятельность

общественного питания

несортированные

Остатки и огарки

Эксплуатация

стальных сварочных

0,013

оборудования

электродов

Производство

Обрезки и обрывки

1,508

консервной

смешанных тканей

3.3.1.4 Производство мясных (мясосодержащих) полуфабрикатов

В результате использования горячей воды или нагрева водяным паром при

варке перед консервированием образуются сточные воды, загрязненные жиром,

белками и остатками мяса.

В таблице 3.19. обобщены показатели потребления воды и сбросов сточных вод,

выраженные на тонну готовой продукции, в производстве мясных (мясосодержащих)

полуфабрикатов.

Таблице 3.19 - Обобщенные показатели потребления воды и сбросов сточных вод при

производстве мясных (мясосодержащих) полуфабрикатов

Производство мясных (мясосодержащих) полуфабрикатов

Типовой процесс

Твердые

Тепловая

Потреблен

Объем

продукты

Энергия

энергия

ие воды

сточных

Код

Процесс

на выходе

(кВт-ч/т)

(тыс.

(м³/т)

вод (м³/т)

(кг/т)

Ккал/т)

А1

Перемещение и

18¹

1-2

хранение материалов

А4

Мойка и

6-12

1-2

0,5-1,5

0,4-94,0

А5

размораживание

В1

Разделка, нарезание,

шинкование, измельче-

ние, протирание и

прессование

247

Продолжение таблицы 3.19

Производство мясных (мясосодержащих) полуфабрикатов

Типовой процесс

Твердые

Тепловая

Потреблен

Объем

продукты

Энергия

энергия

ие воды

сточных

Код

Процесс

на выходе

(кВт-ч/т)

(тыс.

(м³/т)

вод (м³/т)

(кг/т)

Ккал/т)

Охлаждение

1,5-3,5

Фасование и упаковка

1-2

0,7²

100-120

Производство и

1-2

потребление энергии

Водоснабжение

1³

Создание вакуума

Холодоснабжение

Общие итоговые

данные типового

оборудования

(все типовые процессы

не всегда выполняют на

оборудовании, поэтому

10-18

4,62-6,0

20-30

150-400

800-900

итоговые данные не

являются суммой

показателей для

каждого типового

процесса)

¹⁾ Пластик, картон

Годовой объем и состав сточных вод, образуемых при производстве мясных

полуфабрикатов приведен в таблице 3.20

Таблица 3.20 - Годовой объем и состав сточных вод, образуемых при производстве

мясных полуфабрикатов.

Наименование

Крупнокусковые, мелкокусковые и порционные полуфабрикаты,

загрязняющего

субпродукты, жир-сырец, топленый жир, мощность 60 тонн/в год

вещества

По фактическим данным

Годовая масса

Максимальный

Тип измерений

загрязняющего вещества, т

выброс, мг/л

Аммоний-анион

0,033

0,5

Периодически (1 раз в год)

Железо общее

0,007

0,1

Периодически (1 раз в год)

Нефтепродукты

0,0033

0,05

Периодически (1 раз в год)

Нитрат-анион

0,594

Периодически (1 раз в год)

Нитрит-анион

0,006

0,091

Периодически (1 раз в год)

Сульфат-анион

4,535

68,72

Периодически (1 раз в год)

Фосфаты

0,132

Периодически (1 раз в год)

БПК 5

0,197

Периодически (1 раз в год)

Взвешенные

0,659

Периодически (1 раз в год)

вещества

ХПК

0,197

Периодически (1 раз в год)

рН

0,499

7,57

Периодически (1 раз в год)

Жиры

0,023

0,32

Периодически (1 раз в год)

В таблице 3.21 приведен годовой объем и состав выбросов в атмосферу,

образуемых при производстве мясных полуфабрикатов.

248

Таблица 3.21 - Годовой объем и состав выбросов в атмосферу, образуемых при

производстве мясных полуфабрикатов

Крупнокусковые, мелкокусковые и порционные полуфабрикаты,

субпродукты, жир-сырец, топленый жир, мощность 60 т/год

Наименование

По фактическим данным

загрязняющего

Годовая масса

вещества

Максимальный

загрязняющего

Тип измерений

выброс, г/с

вещества, т

Азота диоксид

2,8292

0,13343

Периодически (2 раза в год)

Аммиак

12,7049

0,40513

Периодически (2 раза в год)

Азота оксид

0,08378

0,00975

периодически

Бензапирен

0,0000002

2, 3Е-10

Расчетный метод

Метилмеркаптан,

0,3169

0,01005

Периодически (2 раза в год)

этилмеркаптан

Метан

24,9104

4,7732

Расчетный метод

Сероводород

0,6835

0,02184

Периодически (1 раз в год)

Серы диоксид

0,15

0,011

Расчетный метод

Углерода оксид

45,9622

1,7207

Периодически (1 раз в год)

Диметилсульфид

0,0012

0,00072

Расчетный метод

Бензин

0,0043

Расчетный метод

Минеральное

0,074

0,0024

Расчетный метод

масло

Пропаналь

0,5320

0,00085

Расчетный метод

Углерод (сажа)

0,12

0,0094

Периодически (1 раз в год)

Виды и годовой объем побочных отходов, образуемых при производстве 10 тонн

мясных полуфабрикатов. в среднем за год, приведен в таблице 3.22.

Таблица

3.22

- Виды и годовой объем побочных отходов, образуемых при

производстве 10 тонн мясных полуфабрикатов. в среднем за год

Масса

Источник образования

Технология

Наименование отхода

образования

отходов

отхода, т

Лампы ртутные, ртутно-

Осветительные приборы

кварцевые и др. утратившие

0,031

потребительские свойства

Отходы пленки

полиэтиленовая,

Упаковочные материалы

0,215

загрязненная поверхностно-

Крупнокусковые,

активными веществами

мелкокусковые и

порционные

Отходы минеральных масел

Холодильное оборудование

0,23

компрессорных

полуфабрикаты,

субпродукты, жир-

Отходы пленки полиэтилена

сырец, топленый

Упаковочные материалы

и изделий из нее

14,974

жир

незагрязненные

Отходы минеральных масел

Холодильное оборудование

0,602

компрессорных

Отходы упаковочного

картона незагрязненные,

Коробки, ящики картонные

тара деревянная,

14,376

утратившая

потребительские свойства

249

3.3.2. Переработка и консервирование фруктов и овощей

Основное водопотребление при переработке и консервировании фруктов и

овощей обусловлено применением воды для мойки исходного сырья, а также при

очистке от кожуры и бланшировании.

Среднее потребление воды составляет 7-15 м³ воды на тонну продукции.

В таблице 3.23 приведены показатели потребления воды на оборудовании для

консервирования фруктов и овощей.

Таблица

3.23

- Обобщенные показатели потребления воды при переработке и

консервировании фруктов и овощей

Сектор

Расход воды

Производство сушеных плодов и овощей, м³/т

4,6-6,0

Производство замороженных плодов и овощей, м³/т

5,0-8,5

Производство консервированных, маринованных и соленых овощей и

4,5

фруктов, м³/туб

Производство компотов, м³/туб

3,0-6,0

Производство повидла, м³/туб

8,6

Производство варенья, м³/туб

16,0-17,0

Производство джема, м³/туб

16,0-17,0

Производство концентрированных томатных продуктов, м³/туб

16,0-17,0

Сточные воды

На объемы и степень загрязнения сточных вод влияют различные факторы. К

ним относятся вид перерабатываемого сырья, сезонные вариации и нестабильность

источников, типовые процессы, структура производства и практическая подготовка

работников.

В таблице 3.24 приведены данные о средних объемах сточных вод и их

загрязнении воды при переработке фруктов и овощей [10]..

Таблица 3.24 - Данные о средних объемах сточных вод и их загрязнении воды при

переработке фруктов и овощей.

Параметр

Фрукты

Овощи

Объем сточных вод (м³/т сырья)

9,80

23,40

БПК5 (кг/т сырья)

9,80

15,00

ОСВТЧ (кг/т сырья)

2,50

8,80

Во всех сточных водах плодоовощной консервной промышленности

присутствуют углеводы, особенно сахар, усложняющие их очистку. Проблемой может

быть остаточное содержание пестицидов, которые трудно поддаются разложению при

очистке сточных вод.

В процессе производства овощных консервов сточные воды загрязнены

большим количеством ботвы, кореньев, семян, овощей, песка и т.д., поэтому они

должны пройти через систему решеток, песколовок и отстойников.

250

В таблице 3.25 приведены показатели нагрузки на единицу продукции, которые

можно достигнуть, применив меры по снижению степени загрязнения, таких как

заготовка чистых фруктов и овощей и использование противоточных систем для

промывки и очистки сточных вод.

Однако, такие специфические технические методы, используемые для каждого

вида и массы продукции, не определены.

Таблица 3.25 - Объемы сточных вод и показатели загрязнения воды на единицу

продукции при переработке некоторых видов овощей

Объем сточных

БПК5,

ОСВТЧ,

Продукция

вод,

кг/т

м³/т

Производство сушеных плодов и

4,6-6,0

0,48

97,00

овощей

Производство замороженных

5,0-8,5

0,43

95,00

плодов и овощей

м³/туб

кг/туб

Производство овощей, фруктов

консервированных,

4,5

0,011

1,70

маринованных и соленых

Производство компотов

3,0-6,0

0,008

0,25

Производство повидла

8,6

0,025

0,50

Производство варенья

16,0-17,0

0,025

0,50

Производство джема

16,0-17,0

0,025

0,50

Производство концентриро-

16-17

0,035

2,05

ванных томатных продуктов

На рисунке 3.1 показано образование сточных вод после выполнения основных

типовых процессов переработки овощей и фруктов.

Поступающую плодоовощную продукцию промывают в воде для удаления

остатков почвы, камней и другой грязи, а также для уменьшения количества микробов.

Необходимы большие объемы воды, особенно для корнеплодов, которые содержат

много грязи, а также для листовых овощей с большой площадью поверхности.

Образующиеся сточные воды после предварительной мойки также содержат полевую

грязь и частицы почвы с небольшими остатками фруктов и овощей.

Для очистки сточных вод с целью удаления частиц почвы применяют

механические методы или методы воздушной флотации. Эти методы уменьшают

использование воды.

Широко используется рециркуляция или повторное использование воды после

других операций.

Если для увеличения эффективности мойки оборудования и помещений

используют детергенты, то они повышают ХПК сточных вод.

Большинство процессов переработки плодоовощного сырья включают

классификацию по качеству, очистку и измельчение. Иногда используют

сортировочные машины, содержащие рассолы различной крепости. Сброс

значительных объемов рассола может неблагоприятно повлиять на биологическую

очистку на ОССВ. В результате промывания плодоовощной продукции после этих

операций сточные воды содержат растворимый крахмал, сахар и кислоты.

251

Сточные воды

Хранение сырья

Крупные твердые вещества, ОСТВЧ, БПК/ХПК

(вследствие применения детергентов),

пестициды

Промывание

Крупные твердые вещества, ОСТВЧ, БПК/ХПК,

высокий уровень рН (каустическая очистка)

Очистка от кожуры

Крупные твердые вещества, ОСТВЧ, БПК/ХПК

Классификация по

качеству, очистка,

измельчение

ОСТВЧ, БПК, ХПК

Бланширование

ОСТВЧ, БПК, ХПК (если вода контактировала с

продукцией)

Охлаждение водой

Твердые вещества, БПК, ХПК (талая вода)

Шоковая заморозка

Транспортерно-моечная

Крупные твердые вещества, ОСТВЧ, БПК, ХПК

вода

Продувка

Общее содержание растворенных в воде веществ

котлов

Крупные твердые вещества, ОСТВЧ, БПК, ХПК,

высокий/низкий уровень рН, химикаты для очистки

Сточные воды после

очистки

В канализацию или на очистку

Сточные воды после

мойки оборудования

Сточные воды после

мойки тары

Рисунок 3.2 - Сточные воды после переработки фруктов и овощей

252

Использование воды для подачи гидравлическим конвейером продукции и

отходов создает дополнительное вымывание этих веществ.

Для всех линий, оборудования и зон технологического процесса, которые не

находятся в отведенной сухой зоне, требуется влажная уборка, в результате которой

образуются сточные воды, загрязненные сырьем, продукцией и химическими

средствами, применяемыми при очистке. В данной отрасли предъявляется меньше

требований к агрессивности химических средств по сравнению с другими, за

исключением тех случаев, когда при переработке используется масло или жир.

Выбросы в атмосферу

Термообработка пищевого сырья (варка, обжарка бланширование и др.)

протекают с выделением органических, преимущественно паро- и газообразных

веществ. Источниками выделения продуктов сгорания топлива являются все виды

термического оборудования, оснащенные встроенными теплоэнергетическими

системами, работающими на жидком или газообразном топливе.

Технологические процессы бланширования и варки протекают с выделением

водяного пара, содержащего следовые количества органических соединений. Они не

оказывают негативного влияния на состояние воздушного бассейна, так как пар легко

конденсируется, а присутствующие в нем примеси при охлаждении переходят в жидкое

состояние за счет конденсации или растворения в водном конденсате.

Процесс обжарки полуфабрикатов в растительном масле протекает с

выделением аэрозоля масла, представляющего собой смесь карбоновых кислот

(нормируется по капроновой кислоте) и карбонильные соединения (по пропаналю).

Мойка растительного сырья осуществляется водой. Выделение загрязняющих

веществ в атмосферу при этом отсутствуют.

Мойка новых и оборотных стеклянных банок производится моечными

растворами неорганических кислот и щелочей. При этом в окружающую среду

поступает аэрозоль, в состав которого входят пары вод и моющие средства.

Кроме самих моечных машин источником выделения аэрозолей моющих

веществ являются емкости для хранения исходных химических компонентов

растворов, а также для приготовления растворов. Испарения с зеркала емкостей

удаляются местными системами аспирации или поступают непосредственно в воздух

рабочей зоны, после чего с выбросами вентиляционных систем направляются в

атмосферу.

Пары моющих растворов поступают в воздух рабочей зоны, а затем удаляются с

помощью местных и общеобменных вентиляционных систем.

Для уменьшения уровня загрязнения воздуха производственных помещений над

ваннами моечных машин монтируют зонты местных вентиляционных систем, что

позволяет локализовать выделения и удалить основную массу загрязняющих веществ

непосредственно в атмосферу.

Массовый выброс аэрозоля моющих средств определяется концентрацией и

температурой используемого моющего раствора, а также конструктивными

особенностями моющей машины.

В момент приготовления растворов происходит интенсивное выделение

аэрозоля, отчасти обусловленное экзотермическим характером процесса

растворением гидроксида натрия в воде.

253

При наличии системы местной вентиляции у моечных машин и над емкостями

для приготовления моечных растворов 80 % выделяющегося аэрозоля удаляется ими,

а 20 % - общеобменной вентиляцией.

Отходы

При переработке и консервировании плодов и овощей образуются большие

объемы твердых отходов. Это органические вещества, включая фрукты и овощи,

отсортированные при отборе, а также после таких процессов как очистка от кожуры или

удаление сердцевины. Эти твердые продукты имеют высокую питательную ценность и

могут быть использованы в качестве корма для животных. Материалы,

отсортированные на первой стадии переработки, включают почву и постороннее

растительное сырье, испорченное исходное сырье, обрезь, очистки, косточки плодов,

зерна и мякоть.

Если для очистки фруктов и мягких овощей используются растворы каустической

соды как наиболее часто применяемых, сточные воды будут содержать высокие

концентрации щелочных или соленых твердых отходов. Твердые отходы могут иметь

высокую абсолютную влажность после влажной очистки и операций повторного

использования, в которых растворенные твердые вещества или ВТЧ локализуются и

отделяются от сточных вод.

До 50 % фруктов и обычно 10 - 30 % овощного сырья идет в отходы при

переработке. Часть отходов поступает в сточные воды, и также образуется

значительная часть твердых отходов.

В таблице 3.26 приведены сведения об образуемых отходах и вторичных

сырьевых ресурсах (ВСР) при переработке и консервировании плодов и овощей,

существующих и перспективных направлениях их переработки [13, 15, 16, 21, 32, 44]..

Таблица 3.26 - Отходы, образуемые при переработке и консервировании плодов и

овощей.

Существующие

Возможные пути их

Характеристика

направления их

Производство

переработки или

отходов

переработки или

утилизации

Производство сушеных и замороженных плодов и овощей

Получение масла из ядер

косточек, либо как

заменители миндальных

Промывание

орехов. Скорлупа может

косточек, сушка,

использоваться для

Косточки плодов

упаковка и

косточкового порошка,

косточковых

отправка на заводы

применяемого в качестве

культур, семенная

по производству

наполнителя в

Вид ВСР

камера с семенами

масла.

противогазах.

у семечковых

Сушка, измельче-

Высушенные отходы

плодов

ние отходов

возможно применять в

семечковых

производстве получения

плодов.

пектиновых веществ; как

кормовую витаминную

добавку в сухих смесях

приготовления кормов

254

Продолжение таблицы 3.26

Существующие

Возможные пути их

Характеристика

направления их

Производство

переработки или

отходов

переработки или

утилизации

Плоды некондицион-

ные, раздавленные,

поврежденные с/х

вредителями, листья,

плодоножки, остатки

семян и кожицы.

Использование как

Кожица томатов.

витаминной добавки в корма

Обрезанные концы у

Использование

для животных и птицы.

фасоли стручковой,

отходов в

При проведении сушки и

Вид отходов

обрезки фасоли

приготовлении

измельчения возможно

стручковой. Обломки

силоса

использование в сухих

цветной капусты и

смесях для приготовления

жесткий стебель.

кормовых добавок.

Плодоножка с

семяносцами и

семенами у перца

сладкого. Обрезки

перца сладкого

Производство консервированной, маринованной и соленой продукции

из овощей и фруктов

1. Получение масла из

косточек, либо как

заменители миндальных

1. Промывание

орехов. Скорлупа может

косточек

использоваться для

сушка, упаковка и

косточкового порошка,

отправка на

1. Косточки плодов

применяемого в качестве

заводы по

косточковых культур,

наполнителя в противогазах.

производству

семенная камера с

Высушенные отходы

масла.

Вид ВСР

семенами у

возможно применять в

Сушка,

семечковых плодов.

производстве получения

измельчение

2. Кочерыга при

пектиновых веществ; как

отходов

шинковании капусты

кормовую витаминную

семечковых

добавку в сухих смесях

плодов.

приготовления кормов.

2. Добавление в

2. Шинкование добавле-ние

квашеную капусту

в количестве 12-15 % от

общей массы шинкованной

капусты.

1.Луковая шелуха у

1. Использование как

лука репчатого,

витаминной добавки в корма

зелень, корнеплоды

для животных и птицы. При

1. Использование

некондиционные,

проведении сушки и

отходов в

раздавленные,

измельчения возможно

приготовлении

поврежденные с/х

использование в сухих

Вид отходов

силоса

вредителями, остатки

смесях для приготовления

листьев, очистки

кормовых добавок.

Неиспользуемые

кожицы, потери при

2. Утилизация отходов.

отходы.

шинковании капусты

белокочанной,

обрезки овощей

255

Продолжение таблицы 3.26

Существующие

Возможные пути их

Характеристика

направления их

Производство

переработки или

отходов

переработки или

утилизации

2.Примеси при

просеивании и

магнитной сепарации

соли и сахара.

Производство варенья, джема, конфитюра, компотов

Получение масла из

косточек, либо как

заменители миндальных

орехов. Скорлупа может

использоваться для

Косточки плодов

косточкового порошка,

косточковых культур,

применяемого в качестве

Вид ВСР

семенная камера с

наполнителя в противогазах.

семенами у

Высушенные отходы

семечковых плодов.

возможно применять в

производстве получения

пектиновых веществ; как

кормовую витаминную

добавку в сухих смесях

приготовления кормов.

Плоды

Высушивание и измельчение

некондиционные,

Использование

позволят использовать как

раздавленные,

отходов в

кормовую добавку животным

Вид отходов

поврежденные с/х

приготовлении

или птице

вредителями, листья,

силоса

плодоножки.

Производство концентрированных томатных продуктов

Промывание.

Получение масла из семян

сушка, упаковка и

томатов, из жмыха возможно

отправка на

получение белковых

Вид ВСР

Томатные семена

заводы по

изолятов и гидролизатов .

производству

масла

Плоды

Использование как

некондиционные,

витаминную добавку в

Использование

раздавленные,

корма. Подвергнуть сушке,

томатных отходов

Вид отходов

поврежденные с/х

измельчению и использовать

в приготовлении

вредителями, листья,

в сухих смесях

силоса

плодоножки, остатки

приготовления кормовых

семян и кожицы

добавок

На рисунке 3.2 приведены виды и объемы отходов, получаемые при переработке

и консервировании фруктов и овощей.

Твердые отходы в основном используют в производстве корма для животных и

органических удобрений. Также они могут быть использованы для производства

продуктов питания или другой товарной продукции, утилизированы со сточными

водами или утилизированы как отходы производства.

При переработке фруктов и овощей очистка от кожуры является одним из самых

основных процессов, после которого образуется много твердых отходов и сточных вод.

256

Очистка паром в основном применяется для больших объемов картофеля,

моркови и других клубне- и корнеплодов. Отходы, получаемые после очистки,

содержат твердые вещества, в основном кожуру, которая удаляется путем отстаивания

в водной фазе, далее высушивается и может быть компостирована. Водная фаза

применяется для обработки сточных вод и сточных вод из других процессов. Их

степень загрязнения, перед сбросом на коммунальные очистные сооружения сточных

вод (КОССВ), выраженная в ХПК, составляет 4000 мг/л.

Механическая очистка от кожуры применяется для небольших объемов

картофеля, моркови, яблок, груш и т.д. или в том случае, когда овощи используют для

общественного питания.

Жидкие

Состав

Сточные

Переработ

Твердые

Процент

отходы в

нагрузки

воды

ка

отходы/

ное

объеме

загрязни

фруктов,

содержа

побочны

на массу

телями

овощей,

ние по

продукты

консервиро

массе

вание

твердых

отходов

Стебли, пыль,

0,2 мг³/т

ХПК: 350-1700 мг/л

листья, корешки,

Подготовка

гнилое сырье

Вода для очистки/

Промывание/

Транспортерная

гидроподача

вода

Стебли, листья,

Сортировка/

черешки, и т.д.

обрезка/очистк

гнилое сырье

1-30

Вода для

бланширова

Бланширование

Общий объем

ния

сточных вод:

Жарение

Затраченное

0,07

* БПК5: 140-7000 мг/л

Сточная вода

Остужение

масло

* ОСВТЧ: 60-3000мг/л

3,5-8,5 м³/т

Сточная вода

Очистка от

сырья

(каустическая)

кожуры

Стебли,

Удаление

листья,

сердцевины

семена

Нарезание

2 м³/т: ХПК 6000-12000 мг/л

ломтиками/

Общее содержание азота

кубиками

Кьельдаля (ОСАК) 300 мг/л

7,4 м³/т: ХПК 4650 мг/л

Консервирование/

Сушка

Шоковая

Стерилизация/

заморозка

Остужение

ВСЕГО: 5-30

Рисунок 3.2 - Вид и объем отходов после переработки и консервирования

фруктов и овощей

257

В результате ножевой очистки получается аналогичное количество отходов, как

и при очистке паром. Использование отходов может быть аналогичным, в качестве

корма для животных или для извлечения их компонентов. Примерно 60% общего

количества органических твердых отходов приходится на предварительную очистку, с

применением абразивной очистки и далее ножевой очистки. После нарезки дефектные

куски, которые, например, слишком темные или маленькие, отделяются и

используются в качестве корма для животных. Следующей стадией является

споласкивание. При переработке картофеля обычно эта стадия сочетается с

добавлением ингибиторов потемнения перед транспортировкой картофеля на

основное технологическое оборудование.

Энергопотребление

Основное энергопотребление связано при реализации процессов, включающих

тепловую обработку, охлаждение, сушку, выпаривание, стерилизацию, пастеризацию и

бланширование.

Следует, однако, отметить, что почти каждая технологическая стадия

переработки фруктов и овощей предусматривает потребление энергии. Для

производства пара могут быть использованы газовые бойлеры.

Так, энергоемким является производство замороженных фруктов и овощей.

Замораживание при низкой температуре представляет собой процесс, при котором

потребляется энергии больше остальных процессов. При глубоком замораживании

необходимо охлаждение до достаточно низкой температуры (от минус 30 °С до минус

40 °С). В течение этого процесса расход энергии составляет на уровне 80 - 280 кВт ч/т

замороженных овощей. На других процессах, например, мойке, потребление энергии

меньше - максимум 28 кВт ч/т замороженных овощей.

Для обеспечения режимов хранения консервной продукции потребление энергии

составляет примерно 20 - 65 кВт ч/м³ складского помещения в год [8, 10, 62].

Обобщенные показатели потребления энергоресурсов в консервной отрасли

приведены в таблице 3.27.

Таблица 3.27 - Потребление энергоресурсов при переработке и консервировании

плодов и овощей

Электроэнергия,

Пар,

Производство

кВт ч/туб

кг/туб

Переработка картофеля (картофель фри и чипсы)

11,5- 50

Производство сушеных плодов и овощей

11,5- 48

Производство замороженных плодов и овощей

28,5- 60,1

Производство консервированной, маринованной и

7,0- 12,0

160- 180

соленой продукции из овощей и фруктов

Производство компотов

10,0- 15,0

290- 350

Производство повидла

20,0- 21,0

Производство варенья

20,0- 21,0

850- 950

Производство джема

20,0- 21,0

850- 950

Производство концентрированных томатных продуктов

35,2

700- 780

258

Для определения общего расхода пара на предприятиях по переработке и

консервированию плодов и овощей к приведенным затратам на технологические цели

необходимо добавить 15-25 % на остальные нужды. Собственные котельные на

предприятиях производят насыщенный пар давлением 13-15 ата.

Электроэнергия расходуется на технологические нужды, значительное

количество электроэнергии потребляется котельной и системой водоснабжения.

Данные о потребляемой мощности в зависимости от мощности собственной котельной

приведены в таблице 3.28.

Таблица 3.28 - Данные о потребляемой мощности в зависимости от мощности

собственной котельной

Мощность

котельной

Потребная

20-30

40-60

50-80

90-100

100-120

130-150

150-180

мощность в кВт-ч

Мощность значительно колеблется в зависимости от вида топлива, системы

дутья и способа удаления газов, водоподготовки и степени механизации котельной.

Расход электроэнергии на водоснабжение при напоре воды до

100 м

ориентировочно составляет: при подъеме воды из артезианских скважин -

0,5 кВт;

поверхностном (например из реки) водозаборе на 1 м³ воды - 1,0 кВт.

3.3.2.1 Производство сушеных фруктов и овощей

Сточные воды

Сточные воды в основном образуются на процессах мойки сырья и

бланширования.

Выбросы в атмосферу

Выбросы в атмосферу незначительные и происходят на процессе сушки,

которые зависят от применяемого способа.

Сушилки с кондуктивным подводом тепла характеризуются незначительным

потреблением чистого воздуха и малыми объемами выбросов пыли органического

происхождения.

Распылительные сушилки характеризуются большим объемом выбрасываемого

отработанного воздуха, насыщенного водяным паром и содержащего частицы

исходного сырья и готового продукта различной степени влажности.

Конвективные сушилки с паровым подогревом воздуха для которых характерны

значительные объемы выбрасываемого отработанного воздуха высокой влажности с

относительно низким содержанием пыли высушиваемого сырья.

Конвективные сушилки с огневым подогревом сушильного агента, отличительной

особенностью которых является присутствие в выбросах продуктов сгорания топлива.

Выбросы сушилок с газовыми топками дополнительно содержат оксиды углерода и

азота; а выбросы сушилок с топками, работающими на жидком топливе наряду с

259

твердыми частицами органического и неорганического происхождения содержат

оксиды азота, углерода и серы [10, 99].

Отходы

При производстве сушеных плодов и овощей отходы образуются, главным

образом, на подготовительных операциях и включают в себя: плоды некондиционные,

раздавленные, поврежденные с/х вредителями, листья, плодоножки, остатки семян и

кожицы; кожицу томатов; обрезанные концы у фасоли стручковой, обрезки фасоли

стручковой; обломки цветной капусты и жесткий стебель; плодоножки с семяносцами и

семенами у перца сладкого; обрезки перца сладкого [13, 15].

Энергопотребление

Энергопотребление связано в основном с использованием сушильных

установок.

3.3.2.2 Производство замороженных фруктов и овощей

Сточные воды

Сточные воды в основном образуются на процессах мойки сырья,

бланширования и охлаждения.

Выбросы в атмосферу

Выбросы в атмосферу незначительные и происходят на процессе

замораживания. Их объем и состав зависят от применяемого способа: шоковая

замораживание, замораживание воздушным охладителем, замораживание жидким

охладителем, плиточные аппараты, с применением фреонов и аммиачных установок.

Следует заметить, что выбросы возможны только при нарушении техники

безопасности в аварийных ситуациях [99].

Отходы

Отходы при сушке плодов и овощей образуются главным образом на

подготовительных операциях и включают в себя: плоды некондиционные,

раздавленные, поврежденные с/х вредителями, листья, плодоножки, остатки семян и

кожицы; кожицу томатов; обрезанные концы у фасоли стручковой, обрезки фасоли

стручковой; обломки цветной капусты и жесткий стебель; плодоножки с семяносцами и

семенами у перца сладкого; обрезки перца сладкого.

Энергопотребление

Энергопотребление связано в основном с мощностью морозильных установок.

При производстве замороженных овощей на процессе перемещения сырья и

хранения (А1), расход энергии осуществляется на транспортировку замороженного

сырья - 2-14 кВт ч/т готовой продукции. Для большинства производственных линий

электропотребление конвейеров составляет 5-30 кВт ч.

Средний энергетический баланс составляет:

 11 % для вентиляторов испарителя;

260

 5 % для вентиляторов конденсатора;

 7 % для периферийного оборудования;

 77 % для компрессоров, из которых 21% используется для притока тепла через

двери/крышки,

48% вследствие потери тепла через корпус здания и

8% через

продукцию.

При сортировании (А2) расход энергии находится в пределах от 0 до 20 кВт ч/т

замороженных овощей.

При проведении мойки (А4) расход энергии составляет в среднем от 0 до 5 кВт

ч/т замороженных овощей.

Некоторые овощи нарезают (В1) перед глубоким замораживанием.

Энергопотребление составляет до 9 кВт ч/т замороженных овощей.

3.3.2.3 Производство плодоовощных маринадов

Сточные воды

Бланширование используется для большинства овощей и плодов,

предназначенных для консервирования. Обычно этот процесс осуществляют с

использованием горячей воды или пара. При бланшировании паром и водой

образовывается много сточных вод с высокой БПК (в некоторых случаях более половины

всей нагрузки БПК). Объем образования сточных вод меньше при бланшировании паром,

чем при бланшировании водой. Однако, объем сточных вод после бланширования паром

может быть снижен посредством рециркуляции пара, эффективных паровых уплотнений и

устройства оборудования, снижающего потребление пара.

Выбросы в атмосферу

Выбросы в атмосферу практически отсутствуют. За исключением выбросов при

ферментации в виде СО2, NO2.

Отходы

При мариновании плодов и овощей образуются отходы в количестве около 2-32

%. Это, в основном, луковая шелуха, зелень, некондиционные, раздавленные и

поврежденные с/х вредителями корнеплоды, остатки листьев, очистки кожицы, потери

при шинковании капусты белокочанной, обрезки овощей, косточки, плодоножки,

виноградные гребни; примеси при просеивании и магнитной сепарации соли и сахара.

Энергопотребление

Энергопотребление связано с процессами бланширования и перемещения

сырья и полуфабрикатов на линии, а также заключительными операциями.

3.3.2.4 Производство компотов

Сточные воды

Сточные воды в основном образуются на подготовительных операциях при

переработке сырья.

Выбросы в атмосферу

Выбросы в атмосферу практически отсутствуют.

261

Отходы

При производстве компотов образуются отходы в количестве около 2-40 %,

включающие в себя: плоды некондиционные, раздавленные, поврежденные с/х

вредителями, листья, плодоножки.

Энергопотребление

Энергопотребление связано с процессами бланширования и перемещения

сырья на линии, а также заключительные операции.

3.3.2.5 Производство плодового пюре и повидла

Сточные воды в основном образуются при проведении процессов подготовки

сырья к переработке.

Выбросы в атмосферу практически отсутствуют.

Количество образуемых отходов около 18 %. Отходы, в основном, представлены

подгнившими, плесневелыми и поврежденными с/х вредителями плодами, а также

листьями и плодоножками.

3.3.2.6 Производство джемов, варенья, конфитюров и желе

Сточные воды образуются, в основном, на подготовительных операциях , в

частности при мойке сырья.

Выбросы в атмосферу практически отсутствуют.

Отходы, как и при производстве другой консервированной продукции,

представляют собой плоды, не соответствующие требованиям технологической

инструкции - подгнившие, плесневелые и поврежденные с/х вредителями плоды, а

также листьями и плодоножками. Количество отходов колеблется в зависимости от

вида перерабатываемого сырья от 20 до 22 %.

Энергопотребление связано с процессами бланширования и варки включающих

еще и паропотребление, а также передачей сырья на линии и заключительными

операциями.

3.3.2.7 Производство томатопродуктов

Основное количество сточных вод образуются при мойке сырья и оборудования.

Выбросы в атмосферу практически отсутствуют.

Отходы, как и при производстве другой консервированной продукции,

представляют собой томаты, не соответствующие требованиям технологической

инструкции - томаты раздавленные, поврежденные с/х вредителями, остатки семян и

кожицы.

Энергопотребление связано с процессами подогрева и варки, включающих еще

и паропотребление, а также перемещением сырья на линии и заключительными

операциями.

262

3.3.3 Производство растительных масел и жиров

В производстве растительных масел процессами, потребляющими значительные

объемы воды, являются получение нерафинированного масла и рафинация

растительного масла.

При производстве нерафинированного масла в целях охлаждения потребляется

0,2-12 м³ воды/т масла. При проведении нейтрализации негидратированного масла

потребление воды составляет в среднем 1-1,5 м³ воды/т нейтрализованного масла.

При проведении нейтрализации гидратированного масла потребление воды

составляет в среднем 0,6-1,0 м³ воды/т нейтрализованного масла. Потребление воды

при дезодорации нейтрализованного, отбеленного масла

10-30 м³ воды/т

дезодорированного масла при отсутствии оборотного водоснабжения.

3.3.3.1 Cточные воды

В процессах получения и рафинации пищевого масла возможное образование

сточных вод - до 1,5 м³ /т масла. Объем сточных вод зависит от вида источника

получения масла и используемой технологии [58, 59, 101].

В таблицах 3.29,

3.30 и

3.31 приведены характеристики сточных вод при

производстве растительного масла, полученного от различных процессов и

применяемого оборудования, и с использованием разных единиц измерения.

Таблица

3.29

- Производственные сточные воды на стадиях переработки

растительного масла

Единица

Объем

Производственный участок

измерения

сточных вод

Производство нерафинированных растительных масел/жиров

Переработка семян

Сточные воды

м³/т семян

0,2-1,5

Вода для охлаждения

Производство маргариновой продукции

Процессы промывки и очистки

м³/т

0,75-2,0

Поступление воды для выпаривания

м³/т готовой

0,1*

продукции

* В отношении готового рафинированного масла

Таблица 3.30 -- Характеристики сточных вод при рафинации растительного масла

Единица

Объем сточных

Производственный участок

измерения

вод

Сточные воды от очистки оборудования

м³/т*

До 0,05

Конденсированные испарения при дезодорации

м³/т*

До 0,1

Конденсированные испарения при использовании

парового эжектора (вспомогательного устройства)

м³/т*

0,24-0,42

для создания вакуума при дезодорации

Барометрический водослив на вакуумной конечной

стадии дистилляционной нейтрализации и

м³/т*

0,24-0,42

дезодорации (без рециркуляции)

263

Таблица 3.31 - Общая характеристика загрязненных сточных вод при рафинации

растительного масла (подсолнечное, кукурузное)

РЖМЖЖ,

ВТЧ, мг/л

Источник

БПК5 мг/л

ХПК, мг/л

мг/л

Промывка

10000

15000

100-500

НС³

нейтрализованного масла

Реакция нейтрализации рН

4300

7200

670

2900

= 10-12

Барометрические

конденсаторы

140--200

500--600

20--200

40--100

рН = 6,5-7,5

³Нет сведений (НС)

3.3.3.2 Выбросы в атмосферу

При доставке семян, в бункерах, при очистке семян, подготовке, доставке шрота

и внутренней транспортировке/перемещении образуется сухая пыль.

При использовании экстракции с применением растворителей и транспортировки

сырья и полуфабрикатов могут образовываться выбросы загрязняющих веществ в

атмосферный воздух. После стадии экстракции выбросы растворителя (гексана) могут

произойти при дистилляции мисцеллы, тостировании шрота, его охлаждении, хранении

и транспортировке.

Уровни выбросов гексана в атмосферный воздух, имеющие отношение к

различному масличному сырью, приведены в таблице 3.32.

Таблица 3.32 - Выбросы гексана в атмосферный воздух

Выбросы гексана

Сырье

(кг гексана/т неочищенных семян)

Соевые семена

0,5-1,0

Семена рапса

0,5-1,2

Семена подсолнечника

0,15-1,2

Семена льна

Примерно 2,0

В некоторых семенах, например, семенах рапса высокогликозинолатных сортов,

практически не возделываемых в настоящее время, может быть высокое содержание

серы. Ферментные и биологические процессы преобразовывают соединения серы в

сероводород.

В таблице 3.33 приведены выбросы загрязняющих веществ в атмосферный

воздух при производстве нерафинированных растительных масел.

264

Таблица 3.33 - Краткий обзор выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух

при производстве нерафинированных растительных масел

Суммарный

Загрязняющее вещество

Значение

Используемый

Класс

выброс

критерия

критерий

опасности

вещества,

код

Наименование

мг/м³

т /год

Марганец и его

0143

ПДК с/с

0,00100

0,125603

соединения

Азота диоксид (Азот

0301

ПДК м/р

0,20000

48,437943

(IV) оксид)

Азот (II) оксид (Азота

0304

ПДК м/р

0,40000

7,87130422

оксид)

0328

Углерод (Сажа)

ПДК м/р

0,15000

92,03327558

Сера диоксид-

0330

ПДК м/р

0,50000

43,5138178

Ангидрид сернистый

0337

Углерод оксид

ПДК м/р

5,00000

212,7195214

Бенз/а/пирен (3,4-

0703

ПДК с/с

0,00000

0,00086917

Бензпирен)

Этанол (Спирт

1061

ПДК м/р

5,00000

0,170671

этиловый)

Гидроксибензол

1071

ПДК м/р

0,01000

0,000144

(Фенол)

1401

Пропан-2-он (Ацетон)

ПДК м/р

0,35000

0,09208

Взвешенные

2902

ПДК с/с

0,15000

1,805115

вещества

Пыль неорганическая

2907

ПДК м/р

0,15000

4,284619

>70 % SiO2

Пыль

2908

неорганическая: 70-

ПДК м/р

0,30000

78,996260

20 % SiO2

Пыль

2909

неорганическая: до

ПДК м/р

0,50000

53,357121

20 % SiO2

Запах присутствует на

всех стадиях, в которых есть тепловая обработка.

Источником запаха являются летучие жирные кислоты, органические азотные

соединения и, в случае переработки семян рапса отдельных сортов, сероводород и

органические серные соединения.

3.3.3.3 Отходы

В зависимости от вида масличного сырья образуемые отходы могут быть

переработаны почти полностью в различные виды другой продукции, такие отходы

считаются побочными продуктами. Например, богатые белками жмых и шрот, жирные

кислоты и фосфолипиды являются сырьем для производства продуктов питания,

кормов для животных и лекарственных препаратов [11, 15, 16, 36, 41, 42, 43, 59].

265

Твердые отходы, например, части растений, плодовая оболочка, частицы

металла и камней образуются на стадии первичной технологической обработки

сырья (очистка и обрушивание). Твердые отходы отделяются при очистке сырья на

аспирационных просеивателях, магнитных сепараторах и ситах. При переработке

масличных семян доля твердых отходов на этой стадии составляет менее 1% от

массы перерабатываемых семян. Частицы металла отправляют на переработку,

остатки твердых отходов, такие как камни и песок, утилизируются как отходы

производства. Плодовая оболочка и пыль после гранулирования или

брикетирования используется в качестве топлива. На стадии прессования

используют фильтр-прессные салфетки, которые впоследствии также подлежат

утилизации как отходы производства.

При химической рафинации в процессе нейтрализации неочищенного масла

образуется соапсток, являющийся для данного процесса побочным продуктом.

Соапсток в основном состоит из влаги, мыла, образовавшегося в результате

нейтрализации щелочью (NaOH) свободных жирных кислот, увлеченного мылом

нейтрального жира и может также содержать фосфолипиды, белки и другие

соединения. Как правило, соапсток проходит дальнейшую переработку на

мыловаренных заводах и олеохимических предприятиях.

Объем твердых отходов после рафинации растительного масла и переработки

зависит от местных условий производства. При отбеливании использованная

отбельная глина содержит до 30% жира.

Это делает отходы пожароопасными. На эксплуатационных установках, которые

рафинируют пищевое масло, использованную отбельную глину утилизируют

специализированные организации для производства биотоплива, как функциональную

добавку на корм скоту, как структурирующую добавку при производстве бетонных

конструкций, вывоз на полигоны ТБО.

Для комплексных эксплуатационных установок, на которых производят

нерафинированное масло и шрот, и рафинируют пищевое масло, существуют

различные возможности для использования компонентов сырья и отходов. Например,

использование фосфолипидов (отходов производства после физической рафинации

масла) для получения лецитина, применение использованной отбельной глины в

составе кормов для животных.

В погонах дезодорации, полученных после обработки паром рафинированного

растительного масла, присутствуют различные химические соединения в зависимости

от вида сырья и стадий процесса рафинации. Если погоны дезодорации получены в

результате химической рафинации и содержание пестицидов низкое, они могут быть

использованы в кормовой промышленности. В противном случае ее можно

использовать в качестве источника технических жирных кислот. Погоны, полученные в

результате физической рафинации, имеют более высокие показатели в силу более

высокого содержания токоферолов. Это превосходное сырье для производства

витамина Е. Вследствие роста интереса к натуральным антиоксидантам, таким как

токоферолы, и использованию фитостеринов в пищевой и фармацевтической

промышленности, значение погонов дезодорации, возможно, увеличится.

В таблице

3.34 приведены виды твердых/жидких отходов на выходе от

различных типовых процессов переработки растительного масла.

266

3.3.3.4 Энергопотребление

Энергопотребление при производстве нерафинированных растительных масел

зависит от вида сырья, оборудования и производственных процессов.

Основными стадиями энергопотребления являются влаготепловая обработка,

сушка, измельчение, прессование, экстракция и дистилляция.

Потребление пара составляет 200-500 кг пара/т переработанных семян (155-390

кВт/т), энергопотребление 25-50 кг/кВт/т переработанных семян (90-180 мДж/т)

В таблице 3.35 показано потребление пара и энергии в некоторых процессах

рафинации нерафинированного растительного масла.

Таблица

3.35

- Энергопотребление в процессе рафинации нерафинированного

растительного масла

Общее

Потребление пара

Энергопотребление

энергопотребление

Стадия

переработки

мДж/т готовой

продукции

Нейтрализация

145-330

112-280

22-44

Дезодорация

510-1350

420-1120

60-150

3.3.3.5 Использование химических средств

Теоретически экстракционный растворитель должен растворять только

глицериды и не извлекать других веществ, таких, например, как каротиноиды,

фосфолипиды и др., содержащихся в экстрагируемом материале. Растворители

не должны содержать токсичных компонентов и должны быть регенерируемыми

с минимальными потерями, безопасными в применении и легко удаляемыми

из экстрагированного материала. По этой причине почти всегда применяются

только алифатические углеводороды, в частности гексан технический

пищевой или нефрас марки П1 63/75или с другими интервалами температуры

кипения.

Технический гексан с интервалом температуры кипения 55-70°С является

оптимальным растворителем. Гексан легко удаляется из масла при температуре

ниже

100°С под вакуумом и может десорбироваться из шрота паром.

Растворимость гексана в конденсированной воде составляет только 0,1% [58].

В химической нейтрализации растительного масла используют химические

соединения. Используется NaOH в количестве 1-6 кг/т масла в зависимости от

вида масла и содержания свободных жирных кислот. Если используется

фосфорная кислота, то ее потребление составляет

0,1-2,0 кг/т масла в

зависимости от количества в нем фосфоросодержащих веществ. В качестве

альтернативы можно использовать лимонную кислоту. Ее потребление составляет

0,1-1,0 кг/т масла.

3.3.4 Производство маргариновой продукции

3.3.4.1 Сточные воды

268

Производство маргаринов, спредов, заменителей молочного жира, жиров

специального назначения, заменителей, улучшителей и эквивалентов масла какао

является составной частью масложировых предприятий. Стоки образуются в

результате безразборной и разборной мойки оборудования, трубопроводов, полов.

Сточные воды могут содержать жиры, органические вещества, остатки моющих

веществ.

Среднегодовое количество сточных вод на

1 т изготовленных спецжиров,

маргарина, спреда при оборотной и прямоточной системах водоснабжения зависит от

вида применяемого оборудования и может составлять для автоматизированных линий

от 0,347 до 4,0 м³, из них производственных - от 0,017 до 0,222 м³и хозяйственно-

бытовых от 0,125 до 4 м³ [58, 59, 101]..

Удельный расход сточных вод при производстве маргариновой продукции

составляет 0,65 и 0,5 м³/т соответственно для линий производительностью 2,5 и 5

т/час.

Стоки маргариновых цехов прозрачны, с легким желтоватым оттенком и сильным

запахом. Состав загрязнений, мг/л: жира - 495 мг/л, Na2CO3 - 1918 мг/л, белков - 111

мг/л, NaOH - 222 мг/л.

После отстаивания в жиролоуловителе и снятия части жира (30-50%) стоки

передаются на дальнейшую очистку до показателей в соответствии с требованиями

местных санитарных органов и бассейновой инспекции (температура 40°С, рН = 6,5-

8,5, взвешенные и жировые вещества 20-50 мг/л, БПКполн. - до 500 мг О2/л - до 500

мг).

3.3.4.2 Выбросы в атмосферу

Вредных выбросов в атмосферу при производстве маргаринов нет.

В Приложении А указаны нормативы предельно допустимых выбросов

загрязняющих веществ на полный цикл производства: поступление сырья, процессы

подготовки сырья - рафинация, модификации - переэтерификации, гидрогенизации,

фракционирования, завершающей стадии

- дезодорации, фасования и хранения

готовой продукции.

3.3.4.3 Отходы

К отходам при производстве маргарина может быть отнесена только

некондиционная продукции или брак, направляемые на повторную переработку.

В Приложение А указаны нормативы образования отходов производства на

полный цикл производства: поступление сырья, процессы подготовки сырья

рафинация, модификации - переэтерификации, гидрогенизации, фракционирования,

завершающей стадии

- дезодорации, исключая фасование и хранение готовой

продукции. К отходам может быть отнесена некондиционная продукции или брак,

направляемые на повторную переработку.

3.3.4.4 Энергопотребление

Энергопотребление при производстве спецжиров, маргарина, спреда зависит от

269

вида сырья, оборудования и производственных процессов.

Обобщенные данные об энергопотреблении при производстве маргарина

приведены в таблице 3.36.

Таблица 3.36- Энергопотребление в процессе производства маргарина

Электроэнергия,

Пар,

Продукция

кВт ч/т готового продукта

Гкал на 1 т продукта

Производство маргарина и

кулинарных жиров

632,03

738

3.3.5 Производство прочих пищевых продуктов

3.3.5.1 Производство сахара

3.3.5.1.1 Потребление воды и сточные воды

Проведение технологических процессов получения сахара связано со

значительным потреблением воды: общий расход воды разного качества составляет

около 1800 % к массе перерабатываемой свеклы, из них 700-800 % используется для

гидроподачи сахарной свеклы, до 70 % - на отмывание корнеплодов, 800 % - на

охлаждение технологического оборудования, до 100 % - в качестве экстрагента и т.д.

Потребность в воде сахарных заводов России при максимальной переработке свеклы

составляет порядка 620 тыс. м³ в сутки.

Из общего количества воды около 1500 % составляет оборотная вода, до 250-

350 % - свежая. В общем объеме потребления свежей воды доля технической воды

составляет около 95 %, до 5 % - доля питьевой воды из артезианских скважин.

Сахарная свекла при поступлении в технологический поток привносит с собой

до 78 % воды. При работе технологической линии также происходит образование

различной воды, например: конденсата вторичных паров выпарной установки в

объеме до 150 % к массе свеклы, который содержит аммиак до

190 мг/дм³,

жомопрессовых вод до 35-40 % к массе свеклы, барометрической воды до 450 % к

массе свеклы.

Для сокращения расхода свежей воды, снижения количества сточных вод

предприятия сахарной отрасли применяют оборотные системы. Удельный вес

оборотных вод в сахарной промышленности составляет 80-85 % общего количества

потребляемой воды.

В настоящее время на предприятиях сахарной отрасли могут быть

реализованы оборотные системы: охлаждающих вод главного корпуса

используется для охлаждения технологического оборудования, включает до 800 %

воды к массе свеклы; транспортерно-моечных вод

- используется для

транспортирования и мойки свеклы, включает до 1000 % воды к массе свеклы;

очистки сатурационного газа

- используется для очистки и охлаждения

сатурационного газа, включает до

% воды к массе свеклы; холодильной

установки склада неупакованного сахара и компрессорной

- используется для

охлаждения оборудования, включает до 50 % воды к массе свеклы.

Блок-схема образования и потребления воды на свеклосахарном заводе

270

представлена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 - Блок-схема образования и потребления воды на свеклосахарном заводе

В таблице

3.37 приведены типовые потребители воды по процессам

свеклосахарного производства. Состав потребителей воды может дополняться или

сокращаться в зависимости от их наличия или отсутствия на конкретном сахарном

заводе, а также в соответствии с применяемыми оборудованием и технологической

схемой, нормами потребления и требованиями к качеству воды.

Таблица

3.37

- Основные потребители воды по процессам свеклосахарного

производства

Наименование процесса,

Расход воды,

Потребляемая вода

участка, оборудования

% к массе свеклы

Гидравлическая

оборотная вода системы

транспортировка свеклы

транспортерно-моечных вод

700

Мойка свеклы

оборотная вода системы

транспортерно-моечных вод

200

Ополаскивание свеклы

свежая техническая вода

Экстрагирование сахарозы

конденсаты вторичных паров

выпарной установки

жомопрессовая вода

барометрическая вода

Промывка осадка сока I

конденсаты вторичных паров

сатурации

выпарной установки

Конденсатор вакуум-фильтров

оборотная вода I категории

271

Продолжение таблицы 3.37

Наименование процесса,

Расход воды,

участка, оборудования

Потребляемая вода

% к массе свеклы

Конденсатор выпарной

установки и вакуум-аппаратов

оборотная вода I категории

400

Предконденсатор

свежая техническая вода

100

Охлаждение утфеля при

дополнительной

оборотная вода I категории

кристаллизации

Подогрев сока перед выпарной

конденсаты вторичных паров

установкой

выпарной установки

Охлаждение вакуум-насосов,

свежая техническая вода или

компрессоров, подшипников

оборотная вода I категории

центробежных насосов

главного корпуса

Гашение извести

конденсаты вторичных паров

свежая техническая вода

Газопромыватель

оборотная вода системы

сатурационного газа

газопромывателей

сатурационного газа

Промывка сахара в

артезианская вода

центрифугах

конденсат второго корпуса

выпарной установки

Объем образования сточных вод в сахарном производстве зависит от вида

сырья: в свеклосахарном - до 350 % к массе свеклы, при переработке тростникового

сахара-сырца - около 130 % к массе сахара-сырца.

На объемы образования промышленных сточных вод влияют применение

различных систем водоиспользования и методов очистки вод, а также использование

разных видов оборудования.

В состав сточных вод свеклосахарного производства могут входить осадок

транспортерно-моечной воды, фильтрационный осадок, жомопрессовая вода,

жомокислая вода, вода после очистки сатурационного газа, воды химводоочистки и

ТЭЦ, излишки некоторых оборотных вод.

Основными показателями загрязненности сточных вод сахарных заводов

являются содержание взвешенных веществ, органических соединений (по БПК), ХПК,

аммонийного азота, хлоридов, сульфатов, фосфатов, нефтепродуктов, сухого остатка,

азота нитратов и азота нитритов.

Химический состав сточных вод сахарных заводов представлен в таблице 3.38 (в

числителе даны пределы колебаний показателей, в знаменателе

- их средние

значения).

272

Таблица

3.38

- Химический состав сточных вод сахарных заводов (по данным

анкетирования предприятий)

Единица

Показатель

Значение показателя

измерения

666 - 49948

Взвешенные вещества

мг/л

21320

7,5 - 8,9

Водородный показатель среды

рН

8,0

Растворенный кислород

мг/л

3248 - 8755

БПК

мг/л

6001

4547 - 10110

ХПК

мг/л

7542

3760 - 10133

Сухой остаток

мг/л

5340

3518 - 8625

Потери при прокаливании

мг/л

4392

18 - 136

Азот органических соединений

мг/л

3,5 - 22,4

Аммиак и соли аммония

мг/л

10,9

Нитриты, нитраты

мг/л

0-следы

1,9 - 13,5

Сероводород

мг/л

3,6

9,8 - 131

Сульфаты

мг/л

67,8

3,2 - 16,0

Фосфаты

мг/л

5,7

17 - 255

Хлориды

мг/л

119

8,3 - 32,8

Общая жесткость

мг-экв/л

21,4

0,5 - 1,0

АПАВ

мг/л

0,75

0 - 500

Нефтепродукты

мг/л

250

0 - 300

Железо

мг/л

150

Концентрация загрязнений в воде изменяется в зависимости от удельного

расхода воды, при его уменьшении концентрация загрязнений увеличивается. Однако

общее количество загрязнений в растворенном виде, удаляемых со сточными водами

на очистные сооружения (например, по БПК), уменьшается пропорционально

уменьшению удельного количества сточных вод (таблица 3.39).

273

Таблица

3.39

- Динамика загрязнений, удаляемых со сточными водами

свеклосахарного производства, в зависимости от их удельного количества

Удельное образование

Удельное значение БПК, кг

сточных вод,

на 1 т сточной воды

на 100 т свеклы

% к массе свеклы

1500

0,7

1050

120

2,1

250

3,7

Объясняется это особенностями свеклосахарного производства, которые

состоят в том, что в сточных водах могут находиться или отсутствовать осадки

транспортерно-моечный (до 15 % к массе свеклы), фильтрационный (до 12 % к массе

свеклы). При их отсутствии часть загрязнений не поступает в сточные воды.

3.3.5.1.2 Выбросы в атмосферу

Источники выделения загрязняющих веществ при производстве сахара являются

в основном стационарными, организованными. Это выбросы по ходу технологического

процесса, технологических печей, содержащие в основном газообразные вещества (до

75 % общих выбросов), и вентиляционные, содержащие разного рода пыль (25 %). К

основным вредным веществам технологических выбросов относятся оксид углерода,

оксиды азота, диоксид серы, аммиак. Источники выделения загрязняющих веществ,

образующихся в процессе производства сахара, представлены в таблице 3.40.

Таблица

3.40

- Источники выделения загрязняющих веществ на предприятиях

сахарной промышленности

Наименование

Наименование источника выделения

производства

загрязняющего вещества

Аппараты I и II сатурации

Известняково-обжигательные печи

Оксид углерода

Конвейеры обожженной извести

Известегасильные аппараты

Аппараты I и II сатурации

Диоксид серы

Сульфитаторы сока, сиропа, воды

Серосжигательные печи

Аппараты I и II сатурации

Диоксид азота

Сульфитаторы сока и сиропа

Известняково-обжигательные печи

Аппараты I и II сатурации

Производство

Оксид азота

Известняково-обжигательные печи

сахара

Аппараты I и II сатурации

Выпарные аппараты

Сборники конденсата вторичных паров

Аммиак

выпарной установки

Аммиачные оттяжки выпарных и вакуумных

аппаратов

Сушильно-охладительные установки сахара

Пыль сахара

Конвейеры сахара

Аппараты упаковки

Кальций оксид

Известегасильные аппараты

(негашеная известь)

274

Технологический процесс очистки диффузионного сока включает подпроцесс

сатурации дефекованного сока. Сатурационный газ, пройдя слой сока в аппаратах

первой и второй ступени сатурации, в виде отработавшего газа удаляется через

вытяжную трубу высотой

2,5 м от уровня крыши в атмосферу. Эффективность

использования газа при сатурации сока и клеровки тростникового сахара-сырца

составляет

40-55

%. Минимальное количество оксида углерода, отходящее от

аппарата первой ступени сатурации свеклосахарного производства, составляет в

среднем 69,3 т/год, максимальное - 196,6 т/год; минимальное количество оксида

углерода, отходящее от аппарата второй ступени cатурации свеклосахарного

производства, составляет 39,7 т/год, максимальное - 102 т/год.

Основным методом для уменьшения выбросов оксида углерода является

ведение процесса, обеспечивающего интенсивное диспергирование газа в соке за

счет создания условий многократной циркуляции сока и принудительного

барботирования газа. Это возможно при применении сатураторов особой конструкции,

что позволяет увеличить степень утилизации газа на первой ступени сатурации до

80 %, на второй - до 65 %.

При подготовке экстрагента, сульфитации очищенного сока и сиропа

отработавший в аппаратах сульфитации газ удаляется через вытяжную трубу высотой

2,5 м от уровня крыши в атмосферу. Этот газ содержит остаточные количества

диоксида серы: минимальное количество диоксида серы составляет

1,04 т/год,

максимальное - 12,96 т/год.

Выбросы оксида и диоксида азота образуются при очистке дефекованного сока в

аппаратах сатурации, при получении сатурационного газа в известняково-

обжигательных печах, сульфитации очищенного сока и сиропа. Совокупно от этих

процессов в атмосферу поступает минимальное количество диоксида азота 0,049 т/год,

максимальное - 16,83 т/год; минимальное количество оксида азота - 0,0007 т/год,

максимальное - 3,96 т/год.

Все газообразные вещества от аппаратов выбрасываются в воздушный бассейн

без очистки.

Сгущение очищенного сока и уваривание утфелей сопровождается выделением

аммиака, образующегося при разложении амидосоединений. Аммиак, выделившийся в

данном корпусе выпарной установки и от теплообменной аппаратуры, поступает

вместе с вторичными парами в паровую камеру следующего корпуса, где он частично

растворяется в образующемся конденсате, а частично отводится аммиачной оттяжкой

в надсоковое пространство следующего корпуса. Минимальное количество

образующегося аммиака составляет 0,08 т/год, максимальное - 32 т/год.

Сушка и транспортировка сахара сопровождаются образованием сахарной пыли.

Для улавливания сахарной пыли отработавший в сушильных и охладительных

аппаратах воздух, воздух от мест пересыпки и упаковки подвергается очистке в

циклонах, как правило, в одну ступень, с эффективностью улавливания сахарной пыли

95-99 %. Минимальное количество сахарной пыли, отходящее с очищенным воздухом

в атмосферу составляет - 0,003 т/год, максимальное - 43 т/год.

Процесс загрузки известегасильного аппарата сопровождается образованием

пыли кальций оксида (негашеной извести), которая специально не улавливается.

275

Минимальное количество кальций оксида составляет 0,072 т/год, максимальное - 7,07

т/год.

Объем и состав образующихся производственных выбросов в атмосферу

представлен в таблице 3.41.

Таблица

3.41

- Объем и состав образующихся производственных выбросов в

атмосферу от предприятий сахарной промышленности (по данным анкетирования

предприятий, средние данные)

По фактическим данным на один сахарный завод

Годовая

Наименование

масса

Средний

загрязняющего

Минимальный

Максимальный

Тип

загрязняющего

выброс,

вещества

выброс, г/с

измерений

вещества,

г/с

тонн

Азота диоксид

5,35

0,058

1,462

0,765

периодически

Азота оксид

1,14

0,0108

0,1609

0,0866

периодически

Серы диоксид

6,50

0,012

1,489

0,750

периодически

Углерода

250,65

2,77

53,14

27,96

периодически

оксид

Аммиак

11,48

0,31

1,93

1,12

периодически

Пыль сахара,

сахарной пудры

2,86

0,04

0,52

0,27

периодически

(сахароза)

Кальций оксид

(негашеная

1,93

0,007

0,392

0,186

периодически

известь)

3.3.5.1.3 Отходы

Среди перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса наиболее

материалоемкой является сахарная промышленность, в которой объём сырья и

вспомогательных материалов, используемых в производстве, образующихся побочных

продуктов и отходов в несколько раз превышает выход готовой продукции - сахара.

При среднем выходе сахара 12-13 % к массе переработанной свеклы образуется около

83 % свежего свекловичного жома; 4 % мелассы; 8 % фильтрационного осадка; 15 %

транспортерно-моечного осадка; 1,4 % отсева известнякового камня; 350 % сточных

вод; 3,0 % свекловичных обломков (боя) и хвостиков.

Одним из основных побочных продуктов при получении сахара из сахарной

свеклы является свекловичный жом, представляющий собой обессахаренную

свекловичную стружку после извлечения их нее сахарозы экстрагированием. Он

содержит питательные вещества: пектин, клетчатку, витамин С, минеральные

вещества, безазотистые экстрактивные вещества, белок, незаменимые аминокислоты

(лизин, лейцин, треонин, валин).

Своеобразный состав свекловичного жома определяет возможные

направления его использования, в первую очередь, в кормлении

сельскохозяйственных животных, так как жом - питательный продукт, содержащий в

276

1,5 раза больше, чем в сене, безазотистых легко усваиваемых веществ;

одновременно он является источником перевариваемой клетчатки, кальция, меди (в 3

раза больше, чем в овсе), йода (в 17 раз больше, чем в овсе). Свекловичный жом

различают по видам: свежий, кислый, сушеный (рассыпной и гранулированный).

Разные виды жома отличаются способностью к хранению. Свежий жом имеет

краткосрочный - не более 3 суток - период сохранения нативных свойств, поскольку в

нем легко развиваются интенсивные ферментативные процессы, в результате

которых жом претерпевает биохимические изменения, превращаясь в кислый жом.

Кислый жом может длительно храниться в жомохранилищах, но при этом он

постепенно теряет свои питательные свойства и образует жомокислые воды,

отводимые в сточные воды. В то же время кислый жом содержит основные элементы,

необходимые для питания растений, хотя их содержание в сравнении с

традиционными органическими удобрениями невелико, например, содержание

общего азота составляет 1,3 %. Тем не менее такой жом используется в качестве

удобрительного материала в сельском хозяйстве с нормой внесения 20-220 т/га в

зависимости от характеристики почв.

Для исключения потери кормовой ценности жома и снижения объемов

образования сточных вод используют технологии, связанные с переводом его в

долгохранящийся продукт, что расширяет возможности использования. В настоящее

время распространение получила технология консервирования свежего жома в

полимерных рукавах. Удобством транспортировки обладает высушенный,

гранулированный жом, поэтому предприятия активно развивают эти технологии, что

позволило с 2010 г. в 4 раза увеличить выработку сушеного жома. В настоящее время

до 65 % жома высушивается, до 20 % направляется на корм животным в свежем и

кислом виде, около 4 % используется в качестве мелиоранта, оставшаяся часть

образует жомокислые воды и отходы.

Меласса - побочный продукт, уровень вовлечения которой в хозяйственный

оборот составляет 100 %. Меласса - оттек, отделяемый при центрифугировании

утфеля последней ступени кристаллизации. Ее химический состав, кроме сахарозы,

определяется химическим составом сахарной свеклы, а именно растворимыми

компонентами свекловичного сока, а также зависит от технологических режимов

переработки сахарной свеклы, так как в нее переходят продукты разложения нативных

веществ свеклы и образованные в технологическом потоке.

В мелассе сконцентрированы многие ценные компоненты: при содержании до

80 % сухих веществ в их состав входит до 50 % сахарозы и 30 % несахаров, в т. ч.

ценные аминокислоты (глутаминовая, аспарагиновая, лейцин, тирозин, триптофан) и

многие органические кислоты (молочная, муравьиная, уксусная, пропионовая,

щавелевая, глюциновая, сахариновая, глутаровая, малоновая, валериановая,

янтарная и др.), редуцирующие вещества, катионы металлов, анионы угольной, серной

и фосфорной кислот и др., всего до 200 соединений.

Химический состав мелассы тростникового сахара-сырца отличается от состава

мелассы свекловичной меньшим содержанием сахарозы, большим содержанием

редуцирующих веществ, солей кальция, включает альдегиды, эфиры и органические

кислоты. Эти отличия обусловлены составом несахаров сырья, применяемой

технологией переработки тростникового сахара-сырца. Обычно состав мелассы

277

тростникового сахара-сырца колеблется в следующих пределах, в % к ее массе:

содержание сухих веществ - 75-80, сахарозы - 38-45, редуцирующих веществ - 0,5-2,0.

Меласса традиционно является сырьем для производства этилового спирта,

лимонной, молочной кислот, хлебопекарных дрожжей, т.е. тех продуктов, образование

которых связано с протеканием микробиологических процессов. Достаточно

сбалансированный по питательным веществам состав мелассы, наличие углеводов,

придающих сладкий вкус, определили применение мелассы в кормлении животных.

Используется меласса также для производства ацетона, глицерина, пластмасс,

клеящих средств, в цветной металлургии, в строительной промышленности, в

нефтеперерабатывающей

промышленности,

бумажной

мебельной

промышленности. В последние годы из мелассы извлекают сахарозу методом ионной

хроматографии.

Фильтрационный осадок образуется в процессе очистки диффузионного сока,

содержит к массе сухих веществ до 80 % углекислого кальция, 2 % сахарозы, около

18 % органических веществ. Основным препятствием в решении вопроса утилизации

фильтрационного осадка было несовершенство аппаратурного оформления схем его

выделения, при котором осадок получался нетранспортабельным, малопригодным для

механизации операций с ним из-за высокой влажности. Оснащение около

40 %

сахарных заводов камерными фильтр-прессами позволило осуществлять

обезвоживание фильтрационного осадка до содержания СВ не менее 70 %, что делает

его легко транспортируемым, облегчает применение.

Основное применение фильтрационный осадок нашел в сельском хозяйстве в

качестве мелиоранта для подщелачивания кислых почв, компенсируя в них недостаток

кальция и увеличивая усвояемость других неорганических удобрений, особенно

азотистых и фосфорных. Фильтрационный осадок может также успешно

использоваться вместо молотого мела в качестве минеральной подкормки для

сельскохозяйственных животных и птицы как источник кальция, фосфора,

микроэлементов, белка, сахаров, а также в виде добавки при производстве

комбикормов и сушеного жома. Поскольку сухой фильтрационный осадок по своему

химическому составу близок к костной муке, то в комбикормах для кур-несушек

возможна замена

% костной муки осадком без снижения показателей

продуктивности, воспроизводительной способности птиц. Уровень вовлечения

фильтрационного осадка в оборот достигает 65 %.

Транспортерно-моечный осадок, также являющийся одним из наиболее

крупнотоннажных отходов, образуется при отделении в отстойниках взвесей

транспортерно-моечной воды при ее осветлении в оборотной системе. Осадок состоит,

в основном, из плодородного слоя почвы, унесенной с полей вместе со свеклой.

Указанный осадок в разбавленном виде (влажность 93-98 %) в составе сточных вод

направляется на поля фильтрации. После осаждения взвесей воды в земляных

отстойниках и фильтрования на картах полей фильтрации образующийся осадок после

естественной просушки извлекается и используется в качестве мелиоранта-

рекультиванта для восстановления плодородного слоя земель сельскохозяйственного

назначения.

В последние годы в связи с полной механизацией уборочных и погрузочно-

разгрузочных работ значительно возросла повреждаемость свеклы, что

278

способствовало увеличению количества отхода

- обломков

(«боя») свеклы. В

настоящее время отделенные обломки («бой») и хвостики свеклы фракцией более

10 мм направляются в переработку, менее 10 мм выводятся со свежим жомом и

используются в качестве корма для животных.

Отсев известнякового камня образуется при доставке и загрузке его в

известняково-обжигательную печь. Этот отход направляют на временное хранение на

выделенные площадки и используют в основном для собственных нужд при

эксплуатации дорог на призаводской территории.

3.3.5.1.4 Энергопотребление

Среди пищевых производств производство сахара занимает первое место по

энергопотреблению, сложности теплоэнергетического комплекса, взаимозависимости

между технологическими и теплоэнергетическими потоками.

Сахарные заводы потребляют тепловую энергию и электроэнергию от

собственных теплоэнергоцентралей (ТЭЦ).

Доля топлива и электроэнергии в себестоимости переработки сахарной свеклы

составляет около 30 %, а в себестоимости сахара - около 20 %.

Расход условного топлива на российских свеклосахарных заводах находится в

диапазоне 3,0-6,4 т на 100 т свеклы, в то время как за рубежом 2,5-3,3 т на 100 т

свеклы.

При производстве сахара из тростникового сахара-сырца расход условного

топлива составляет от 10 до 20 т на 100 т сахара-сырца. Используемый вид топлива -

природный газ.

В свеклосахарном производстве из общего расхода топлива 80-85 % приходится

на выработку тепловой энергии для технологических нужд, 8-12 % - на выработку

электроэнергии и на получение извести и углекислого газа.

Для проведения технологических процессов расходуется тепловой энергии 30-50

т на 100 т свеклы, из которых до 80 % потребляется при сгущении сока в выпарной

установке, остальное - на нагревание сока перед выпарной установкой и другие цели.

Потребителями электроэнергии являются в основном электроприводы насосов,

вентиляторов, дымососов - около 70 %·от общего расхода; непроизводственное

потребление (коммунальное, внешнее освещение и пр.). составляет около 9,5 %;

электроприводы технологического оборудования потребляют до 3,5 %.

Удельный расход электроэнергии по основному свеклосахарному производству

составляет 25-50 кВт·ч на 1 т свеклы.

3.3.5.1.5 Шум и вибрация

Шум в технологическом потоке производства сахара возникает при работе

большинства технологического оборудования, наиболее сильный

- при работе

соломоловушек, свеклорезок, центрифуг, известняково-обжигательных печей,

компрессорных установок, градирен, грохотов известнякового камня.

Вибрация возникает при работе свеклорезок, центрифуг, виброконвейеров,

компрессорных установок.

279

Раздел 4 Определение наилучших доступных технологий

В данном разделе представлены наиболее значимые методы, позволяющие

достичь высокого уровня охраны окружающей среды в промышленности в пределах

области применения настоящего ИТС.

Рассматриваются процедуры предотвращения, контроля, минимизации и

переработки отходов, а также повторное использование материалов и энергии.

Для обеспечения комплексного контроля и предотвращения загрязнений

окружающей среды методы могут быть представлены отдельно или в виде

комбинаций.

Описанные методы показывают, что предотвращение может быть достигнуто

многими способами, такими как использование производственных технологий, которые

в меньшей степени загрязняют окружающую среду по сравнению с другими

технологиями; снижение материальных затрат; реинжиниринг процессов для

повторного использования продуктов, которые, например, не соответствовали

спецификации потребителя; улучшение методов управления и замена технологических

средств и добавок менее опасными.

Этот раздел предоставляет информацию о некоторых общих и конкретных

методах предотвращения загрязнения окружающей среды и контроля загрязнения

окружающей среды, которые были внедрены в промышленном масштабе.

4.1 Производственно-экологический контроль пищевых и

перерабатывающих предприятий. Основные методы снижения

уровня эмиссий

Нормативно-правовой основой для проведения производственно экологического

контроля является Статья 67 Федерального закона № 7-ФЗ от 10.01.2002 г «Об охране

окружающей среды» (с изменениями на 29 июля 2017 года) [89].

Производственный контроль в области охраны окружающей среды

(производственный экологический контроль) осуществляется в целях обеспечения

выполнения в процессе хозяйственной и иной деятельности мероприятий по охране

окружающей среды (ООС). Рациональному использованию и восстановлению

природных ресурсов, а также в целях соблюдения требований в области охраны

окружающей среды.

Субъекты хозяйственной и иной деятельности обязаны предоставить сведения

об организации производственного экологического контроля в органы исполнительной

власти и органы местного самоуправления, осуществляющие соответственно

государственный и муниципальный контроль в порядке, установленном

законодательством.

Производственный экологический контроль (ПЭК)

- непосредственная

деятельность предприятий, организаций, учреждений по управлению воздействием на

окружающую среду на основе описания, наблюдения, оценки и прогноза источников

воздействия и отходов.

280

Производственный

контроль

проводится

самим

предприятием

природопользователем на своих объектах с целью обеспечения выполнения в

процессе хозяйственной и иной деятельности требований природоохранного

законодательства. Контроль обусловлен также необходимостью соблюдения

установленных нормативов в области охраны ОС, а также самопроверки

рациональности природопользования на своих объектах и выполнения планов

мероприятий по ограничению и уменьшению воздействия на ОС. Содержание такого

контроля, прежде всего, зависит от специфики деятельности предприятия.

Поскольку для обеспечения необходимого уровня качества работ на ряд видов

экологической деятельности требуется особое разрешение (например, на проведение

инструментальных измерений), то предприятия (прежде всего небольшие), часть

производственного контроля выполняют, привлекая специализированные организации.

Однако недооценивая важность природоохранной деятельности и стремясь уменьшить

затраты предприятия часто экономят на содержании собственной экологической

службы и сводят производственный контроль к минимальному объему, выполняемому

организациями-подрядчиками, что снижает эффективность самого действенного вида

экологического контроля. Тем не менее, по законодательству ответственность за все

несвоевременно выявленные нарушения несут руководитель предприятия, лицо,

ответственное за природоохранную деятельность, и руководители соответствующих

структурных подразделений.

Основными задачами ПЭК является выполнение подразделениями предприятия

требований природоохранного законодательства, нормативных документов в области

охраны окружающей среды, касающихся:

 соблюдения установленных нормативов воздействия на компоненты

окружающей природной среды;

 соблюдения лимитов пользования природными ресурсами и лимитов

размещения отходов;

 соблюдения нормативов качества окружающей природной среды в зоне

влияния предприятия;

 выполнение планов природоохранных мероприятий по снижению техногенной

нагрузки на окружающую среду.

Производственный экологический контроль проводится над:

 соблюдением

нормативов

использования

природных

ресурсов и

эффективностью их использования;

 соблюдением установленных нормативов воздействия на окружающую среду

выбросов и сбросов загрязняющих веществ и лимитов размещения отходов;

 учетом номенклатуры и количества загрязняющих веществ, поступающих в

окружающую природную среду от источников загрязнения;

 обеспечением своевременной разработки нормативов воздействия на

окружающую среду (нормативов ПДВ, ПДС, лимитов размещения отходов),

установленных для природопользователя;

 источниками выделения загрязняющих веществ и образования отходов;

 эффективностью работы природоохранного оборудования (установок по

улавливанию и обезвреживанию вредных веществ из отходящих газов, систем очистки

хозяйственно-бытовых и производственно-ливневых сточных вод; систем оборотного и

281

повторного водоснабжения); соблюдением правил обращения с отходами

производства и потребления 1-4 класса опасности;

 использованием опасных и вредных химических веществ (в составе сырья,

реагентов, биопрепаратов);

 выполнением природоохранных планов мероприятий (в том числе

противоаварийных), предписаний и рекомендаций специально уполномоченных

государственных органов в области охраны окружающей природной среды;

 наличием и техническим состоянием оборудования по локализации и

ликвидации последствий техногенных аварий, по обеспечению безопасности

персонала;

 получением информации для обоснования размеров платежей за загрязнение

окружающей природной среды;

 своевременным

предоставлением

информации,

предусмотренной

государственной статистической отчетностью, системами государственного

экологического мониторинга, кадастровым учетом и т.п.

Объектами производственного экологического контроля являются:

 стационарные и передвижные источники выбросов загрязняющих веществ в

атмосферный воздух;

 системы очистки отходящих газов;

 источники сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду (в

водные объекты, на рельеф, в подземные горизонты), в системы канализации и сети

водоотведения;

 системы очистки отработанных вод;

 системы оборотного и повторного водоснабжения;

 источники образования отходов производства;

 объекты размещения и утилизации отходов (площадки временного хранения,

стационарные полигоны);

 склады и хранилища сырья, материалов, реагентов;

 объекты окружающей среды, расположенные в пределах промышленной

площадки, территории, где осуществляется природопользование, санитарно-защитной

зоны (СЗЗ);

 природные ресурсы;

 природные среды, загрязненные химическими веществами по вине

природопользователя.

Контроль сбросов, выбросов, количества отходов и энергопотребления

осуществляется на основе мониторинга производства продуктов питания.

Блок-схема мониторинга этих показателей на предприятии приведена на рисунке

4.1.

282

УПРАВЛЕНИЕ

МОНИТОРИНГ

ОЦЕНКА

ФАКТИЧЕСКОГО

НАБЛЮДЕНИЕ

СОСТОЯНИЯ

РЕГУЛИРОВАНИЕ

КАЧЕСТВА СРЕДЫ

ПРОГНОЗ

ОЦЕНКА

СОСТОЯНИЯ

ПРОГНОЗИРУЕМОГО

СОСТОЯНИЯ

Прямая связь

Обратная связь

Рисунок 4.1 - Блок-схема мониторинга

Для современного предприятия наличие эффективной системы экологического

менеджмента свидетельствует о признании экологически безопасного и стабильного

соответствия параметров и характеристик объектов, процессов, продукции компании

природоохранным нормам и правилам, обеспечивающий безопасный уровень

воздействия на окружающую природную среду и здоровье населения.

Практика показала, что предупреждение является экономически более

выгодным, чем ликвидация негативных экологических последствий, влекущая за собой

штрафные санкции и административную ответственность.

Кроме того, важным стимулом к внедрению на предприятиях системы

управления окружающей средой в соответствии с требованиями международного

стандарта ISO 14001, является ужесточение конкурентной борьбы как на внутреннем,

так и мировом рынке.

Деятельность в области экологического менеджмента в настоящее время нашла

широкое практическое развитие во всех промышленно развитых и многих

развивающихся странах. С ней связывают наиболее значительные достижения в

решении экологических проблем промышленного производства за последние годы.

В Российской Федерации внедрение систем экологического менеджмента на

предприятиях приводит к существенным результатам в отношении улучшения

экологических показателей деятельности и снижения отрицательного воздействия на

окружающую среду. Кроме того, внедрение СЭМ способствует укреплению системы

менеджмента в целом, а также, как правило, выполняет интегрирующую роль в

объединении систем менеджмента на предприятии.

283

Таким образом, проблема формирования новой культуры управления

предприятием, базу которой составляют принципы экоэффективности, приобретает

особую актуальность.

Однако, в основе экологического менеджмента должны лежать принципы не

только экоэффективности, но и экосправедливости.

Под экоэффективностью понимается такая организация разносторонней

экологической деятельности, которая позволяет сократить соответствующие издержки

и даже получить дополнительную прибыль от мероприятий по охране окружающей

среды. Принципы экосправедливости проявляются в осознании руководством

предприятия моральной ответственности за отрицательное воздействие на

окружающую среду и нерациональное использование природных ресурсов. Внедрение

системы экологического менеджмента может рассматриваться как составная часть

переходного этапа на пути создания интегрированной системы менеджмента на

предприятии.

В процессе идентификации экологических аспектов на предприятии можно

учитывать информацию из различных источников, включая:

 технологические инструкции (технологические карты) всех производственных

процессов;

 данные о сырьевых материалах, их упаковке;

 сведения об обеспечении техники безопасности при проведении

технологических процессов и операций;

 данные об изменении (модернизации, переналадке) технологического

оборудования и технологических процессов;

 сведения о введении новых технологических операций и процессов;

 данные внешнего и внутреннего экологического аудита за прошлый период;

 данные лабораторного контроля параметров выбросов в атмосферный воздух,

сточных вод, токсичности отходов, почвы, уровней шума и т.д.;

 данные проектов ПДВ, ПНООЛР, проекта обоснования СЗЗ и другой

разрешительной документации;

 международные,

государственные,

муниципальные,

корпоративные

экологические законодательные акты и стандарты.

В данный процесс необходимо вовлекать работников, непосредственно

участвующих в технологическом процессе, т.к. только они могут дать исчерпывающую

информацию обо всех операциях в производственной зоне.

При модернизации существующих и строительстве новых предприятий одним из

эффективных мероприятий внедрения НДТ является проектирование оборудования с

целью минимизации уровней энергопотребления, выбросов и сбросов в окружающую

среду.

Так, проектирование насосного и конвейерного оборудования может

предотвратить выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Потребление

энергии может быть сведено к минимуму за счет, к примеру, внедрения программы

оптимизации энергопотребления, включая повторное использование тепла и

использования изоляции. Основными источниками утечек могут быть резервуары,

насосы, уплотнения и клапаны компрессоров и технологические сливы. Примерами

эффективных проектных решений являются:

284

 идентификация и маркировка всех клапанов и настроек оборудования для

уменьшения риска их неправильной настройки персоналом;

 оптимизация трубопроводных систем и мощности оборудования для

минимизации потерь продуктов;

 минимизация выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Примерами способов минимизации выбросов загрязняющих веществ в

атмосферный воздух с использованием конструктивных особенностей исполнения

оборудования являются оснащение резервуаров плавающими крышками или насосов

двойными механическими уплотнениями. Холодильные установки и другое

оборудование, например, бойлеры и градирни, могут быть спроектированы такого

размера, который необходим для максимально ожидаемой потребности и могут

надлежащим образом контролироваться, чтобы постоянно обеспечивать нужные

потребности.

Конвейеры могут быть полностью закрыты кожухами и уплотнены или, в случае

невозможности установки кожухов, оснащены вытяжными шкафами/колпаками с

местной системой отсоса для отвода загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Шум от работающего оборудования может быть сведен к минимуму за счет

механической изоляции моторов/двигателей от присоединенных к ним каналов или

труб. В гидравлических системах могут быть использованы глушители или демпферы

пульсаций для уменьшения передачи шума от потока жидкости в систему

трубопровода. Для загрузочных или разгрузочных систем, таких как лотки и бункеры,

шум, возникающий от соударений обрабатываемого материала о стенки оборудования,

может быть снижен путем обеспечения скольжения материалов по поверхности лотков

и снижения высоты падения. Альтернативным вариантом может стать применение

облицовочного звукоизолирующего материала.

Вокруг источников шумового загрязнения целесообразно обустройство

звукоизоляционных ограждений. Обычно звукоизоляционное ограждение состоит из

металлической оболочки, обшитой поглощающим материалом, который полностью или

частично ограждает источник шума. Уменьшение уровня шума, которое может быть

достигнуто, зависит от изоляции передающегося по воздуху звука стенками и от

поглощающей способности внутренней изоляции. Размер, форма и материалы для

звукоизолирующего экрана могут быть определены с помощью акустических проектных

расчетов для обеспечения доведения уровней шумов к заданной величине.

Примерами применения использования звукоизоляционных материалов при

производстве продуктов питания являются:

 для линий розлива в стеклянные бутылки, звукоизоляционное ограждение

конвейеров для стеклянных бутылок и бункерных загрузочных устройств для крышек;

 изоляция внутренней части бункеров с ударогасящим изоляционным

материалом и обшивка внешних стенок бункеров и защитных ограждений;

 на упаковочных машинах, обшивка верхних панелей и ограждение линий

расфасовки;

 при переработке мяса, установка звукозаглушающих колпаков над куттерами с

вращающейся чашей;

 ограждение распылительных сушилок (например, в звукоизолированных

помещениях, в которые ограничен доступ);

285

 в морозильных и холодильных камерах, ограждение рефрижераторного

оборудования, предусматривающего вентиляцию двигателей и вентиляторов;

 ограждение паровых компрессоров.

Не менее значимым мероприятием, снижающим влияние шумового воздействия,

является звукоизоляция промышленных зданий, в которых находится оборудование,

работающее с высоким уровнем шума. Например, вентиляторы, градирни и

конденсаторы.

Экранирование зданий от производящих шум объектов обеспечивает

уменьшение уровня звукового давления на них. Эффект экранирования могут

обеспечивать расположенные поблизости другие здания, или его можно получить за

счет сооружения барьеров, таких как стены или насыпи.

4.1.1 Характеристика основных методов и оборудования для снижения

уровня загрязнения сточных вод

Предприятия пищевой промышленности являются крупными потребителями

чистой воды. Воду расходуют непосредственно при различных технологических

процессах, для санитарно-гигиенических целей, в виде теплоносителя (пар) и т.п.

С ростом производства, технической оснащенности предприятий и повышением

санитарных требований общий расход воды возрастает. Соответственно

увеличивается и сброс сточных вод. На режим образования (поступления) сточных

вод, их состав и количество влияют [100]:

•вид перерабатываемого сырья;

•технологический процесс производства;

•количество потребляемой воды;

•местные условия и др.

Мясокомбинаты на полную обработку туши крупного рогатого скота затрачивают

1,5-2 м³, свиньи - 0,6-0,8 м³ воды. Предприятия обычно строят в крупных населенных

пунктах (городах, поселках), поэтому источником водоснабжения являются городской

водопровод или артезианские скважины. При переработке мяса главным потребителем

воды является основное производство При этом существенное влияние на расход

воды оказывает ассортимент вырабатываемой продукции. Значителен расход воды на

паросиловое хозяйство - в среднем 20-22 м³ воды на 1 т готового продукта.

Основными направлениями снижения загрязненности сточных вод и уменьшения

их объема являются:

 рациональное водопотребление;

 соблюдение технологических регламентов;

 повторное использование воды;

 автоматизация производства и др.

Определение условий сброса сточных вод в водоемы производят по следующим

показателям:

 органолептические свойства;

 БПК;

 растворенный кислород;

 кислотно-щелочные свойства;

286

 содержание токсичных и вредных веществ;

 содержание взвешенных веществ.

К органолептическим и физическим показателям качества воды относят

температуру, цветность, запах, прозрачность, мутность и плотность. К основным

химическим показателям воды относят определение общей кислотности и щелочности,

рН, содержание взвешенных жировых веществ, содержание жиров, содержание

органических примесей и т. д.

Загрязнение сточных вод предприятий по производству продуктов питания в

основном бывает минеральное, органическое, бактериальное или биологическое.

Минеральные загрязнения содержат песок, глину, шлак, растворы минеральных солей,

кислот, щелочей, масел и др. Органические загрязнения бывают растительного и

животного происхождения. К растительным загрязнениям относятся бумага,

растительные масла, остатки плодов, овощей, а к животным - остатки жировых и

мускульных тканей, клеевые вещества и пр. Бактериальные и биологические

загрязнения представляют собой различные живые микроорганизмы - дрожжевые и

плесневые грибки, водоросли, патогенные бактерии.

Технологические (производственные) сточные воды мясной промышленности по

характеру загрязнений делят на следующие группы: зажиренные

- из цехов и

отделений мясоперерабатывающего завода (варочный, ливерный, машинного,

сырьевого, формовочного, термического и др.); незажиренные - из всех остальных

цехов; (условно чистые) - от холодильных установок и теплообменных аппаратов,

котельной. Загрязненность сточных вод зависит от цеха, применяемого оборудования,

соблюдения технологического режима и т. п. Производственные зажиренные сточные

воды составляют

- 55% общего объема, производственные незажиренные

от 20 до 25 %, условно чистые - от 12 до 20 % и бытовые - от 12 до 19 %.

Сточные воды предприятий по производству продуктов питания подразделяют

на следующие категории [12, 38, 100]:

 производственные загрязненные - промывные (после промывки масла, сырья и

т.д.) и моечные (после мойки фляг, бочек, технологического оборудования, тестомесов,

резервуаров, автоцистерн, помещений);

 условно чистые - незагрязненные производственные воды (от холодильного и

теплообменного оборудования, вакуум-выпарных аппаратов);

 дождевые и бытовые (санузлы, столовые и другие вспомогательные

помещения).

Загрязненные сточные воды предприятий пищевой промышленности содержат, в

основном, органические вещества. Сточные воды имеют мутный беловатый или

желтоватый цвет. Попадая в водоем без очистки, органические вещества потребляют

для своего окисления большое количество кислорода, в результате чего резко

ухудшаются условия развития флоры и фауны водоемов. В сточных водах

предприятий пищевой промышленности содержатся жиры, растворы солей, кислот, а

также механические включения.

Объем загрязненных сточных вод для этих предприятий составляет 20-50%

общего стока. Расход незагрязненных производственных сточных вод, направляемых в

систему оборотного водоснабжения или на повторное использование, составляет

60-80

% общего расхода воды на предприятиях. Общий расход сточных вод

287

колеблется от 15-20 до 4000 м3 в сутки, бытовые стоки составляют 2-10 % общего

стока.

Для защиты водоемов от загрязнения сточными водами промышленных

предприятий применяют комплекс мероприятий, выбор которых определяется в

основном характеристикой источника образования сточных вод, объемом и составом

сточных вод. Полный перечень мероприятий по защите водоемов определяется

законодательно-нормативными документами.

На предприятиях пищевой промышленности осуществляют следующие

мероприятия по защите водоемов:

 технологические;

 применение повторного и оборотного водоснабжения;

 планировочные;

 разбавление сточных вод;

 очистка сточных вод;

 организация контроля состава сточных вод и влияния стоков на санитарный

режим водоемов.

Технологические мероприятия включают разработку и применение безотходных

или малоотходных технологических процессов, максимальное использование и

утилизацию различных компонентов сырья и побочных продуктов. Эти мероприятия

позволяют уменьшить содержание веществ (жиров, органических соединений и т. д.) в

сточных водах.

Повторное и оборотное водоснабжение непосредственно связано с

техническими мероприятиями. При повторном водоснабжении воду после

использования в каком-либо технологическом процессе, сохранившую достаточные

качественные показатели, без промежуточной обработки используют снова для

производства. Например, конденсат можно использовать для мойки полов,

оборудования. При оборотном водоснабжении использованную воду подвергают

специальной обработке (очистка, охлаждение, подогрев и т. п.), после чего снова

используют для производственных нужд. Оборотное водоснабжение широко

применяют в холодильных агрегатах, пастеризационно-охладительных аппаратах, а

также при процессах, где нет непосредственного контакта воды с продукцией, так как к

качеству воды для технологических операций в пищевой промышленности

предъявляются высокие требования.

Планировочные мероприятия заключаются в учете гидрогеологических условий

при планировании предприятий, а так же проектировании требуемого комплекса

очистных сооружений в зависимости от местных условий: наличия городских очистных

сооружений (их состава и мощности), необходимости сброса сточных вод

непосредственно в водоем (учет места сброса и водозабора, скорости проточного

водоема и т. п.) или необходимости принять на очистные сооружения предприятия

сточные воды от других источников.

Разбавление сточных вод природной водой осуществляется при

непосредственном выпуске сточной воды в водоем после очистных сооружений

предприятия. При определении необходимой степени очистки учитывают способность

водоемов к самоочищению, благодаря которой происходят процессы снижения

концентрации органических и минеральных загрязнений. Процессы самоочищения

288

зависят от быстроты и полноты смешения сточных вод с водой водоема. Процесс

самоочищения зависит от многих условий (сосредоточенный или рассеивающий

выпуск, влияние течений, ветровых нагонов воды и т. д.).

Очистку сточных вод проводят с целью извлечения из них или нейтрализации

различных веществ

- минеральной или органической взвеси, органических

растворенных веществ, биологических загрязнений. Предприятия пищевой

промышленности обязаны осуществлять очистку сточных вод, однако состав очистных

сооружений и требования к ним зависят от типа и мощности предприятия, а также от

местных условий.

Составной частью санитарно-технических систем каждого предприятия является

комплекс канализационных сетей, санитарных и инженерных сооружений для сбора и

отведения с территории предприятия загрязненных отработанных вод, включающий

очистку сточных вод и извлечение из них ценных веществ и примесей, а также

обеззараживание и обезвреживание.

Все очистные сооружения классифицируют в зависимости от места

расположения и используемого метода. По месту расположения очистные сооружения

классифицируют на локальные (цеховые), общие (заводские) и районные или

городские. Локальные (цеховые) очистные сооружения предназначены для обработки

сточных вод сразу после технологических установок, отдельных участков и цехов.

Установки локальной очистки входят в технологические линии производства.

Общезаводские очистные сооружения являются общими для загрязненных сточных

вод различных цехов предприятия, после них доочистку сточных вод проводят на

городских или районных сооружениях.

Схема отвода и очистки сточных вод, принятая на предприятии, должна

обеспечивать минимальный сброс сточных вод в водоем, максимальное

использование очистных сточных вод в системах повторного и оборотного

водоснабжения, а также полное извлечение и утилизацию ценных примесей.

Методы очистки сточных вод подразделяют на: механические; биологические;

химические и др.

Выбор метода очистки, типа очистных сооружений и их эффективность зависят

от объема стоков, концентрации загрязнителей, неравномерности расхода, требований

к качеству очищенной воды, наличия и состава районных или городских очистных

сооружений и т. д., а также от местных условий с учетом возможного использования

очищенной воды для промышленных нужд.

Сточные воды предприятий имеют высокую концентрацию загрязнителей по

взвешенным веществам, жиру и органическим примесям. Эти показатели в 10 - 20 раз

превышают концентрации загрязнений городских стоков. Поэтому сточные воды

предприятий пищевой промышленности должны очищаться на территории

предприятия. Основными методами очистки сточных вод на предприятиях отрасли

являются механическая, физико- химическая и биологическая очистка.

Механическая очистка сточных вод в большинстве случаев является

предварительной ступенью очистных сооружений предприятий, при механической

очистке удается извлечь до 60-80% нерастворимых загрязнений. Механический метод

очистки применяют для выделения нерастворимых загрязнений отстаиванием,

процеживанием, фильтрованием, центрифугированием и т. д. [30].

289

Для механической очистки применяют различные очистные сооружения: решетки

и сетки, перфорированные самоочищающиеся желоба, грязеотстойники,

жироуловители,

нефтеловушки,

дезинфекторы,

гидроциклоны,

отстойники,

сепараторы.

Для задержания крупных частиц примесей применяют решетки и сетки,

которые устанавливают перед местными очистными сооружениями и приемными

резервуарами насосных станций. Расстояния между прутьями решеток в зависимости

от вида загрязнений изменяются от 0,016 до 0,02 м, скорость движения сточной воды

не должна превышать

0,8-1 м/с. Поперечное сечение прутьев решеток бывает

прямоугольное, круглое, комбинированное и др. Форму поперечного сечения выбирают

в зависимости от извлекаемых взвесей. Решетки задерживают крупные примеси -

куски мяса, жира, консервные банки, кусочки дерева и др.

Для предварительного выделения из сточной воды минеральных и органических

частиц размером более 0,2 мм используют песколовки. Песколовки выполняют в виде

сборных железобетонных горизонтальных или вертикальных аппаратов, имеющих

прямоугольное или круглое сечение.

Основным сооружением механической очистки сточных вод от оседающих или

всплывающих грубодисперсных примесей является отстойник.

В зависимости от направления движения потока воды различают

горизонтальные, вертикальные и радиальные отстойники. Если одновременно с

отстаиванием вода фильтруется через слой взвешенного осадка, то такой отстойник

называется осветлителем. Эффективность отстойников составляет

40-60%.

Продолжительность отстаивания - 1-1,5 ч.

Сточные воды, содержащие примеси с плотностью меньшей плотности воды

(всплывающие примеси) - нефть и нефтепродукты, смолы, масла, жиры и др., -

очищаются в жиро- и маслоуловителях, нефтеловушках. Их конструкции аналогичны

конструкциям отстойников. На рисунке 4.2 в качестве примера приведена конструкция

горизонтального жироуловителя.

Рисунок 4.2 - Горизонтальная жироловушка:

1 - подвод воды; 2 - водораспределительная труба; 3 - жиросборная труба;

4 - полочный блок; 5 - скребковый транспортер; 6 - отвод воды; 7 - гидроэлеватор;

8 - отвод осадка

Скребковый транспортер передвигает оседающий твердый осадок к приямку, а

всплывающий жиропродукт к щелевым поворотным вакуумированным трубам.

Толщина слоя всплывшего жиропродукта может достигать 0,1 м.

290

Высота слоя воды в жироуловителях составляет 1,2-2 м, скорость движения

воды - 4-6 мм/с, продолжительность отстаивания - не менее 2 ч. Интенсифицировать

процесс осаждения взвешенных частиц позволяет применение напорных и

низконапорных (открытых) гидроциклонов.

Для удаления из сточных вод нерастворимых, тонкодиспергированных, плохо

поддающихся отстаиванию твердых или жидких примесей используют фильтрование и

флотацию.

Процесс фильтрования проводят пропусканием жидкости через пористые

перегородки, задерживающие диспергированные вещества.

Процесс идет за счет разности давлений перед фильтрующим слоем и за ним. В

качестве пористых перегородок применяют металлические листы и сетки, ткани,

различные зернистые материалы - кварцевый песок, антрацит, щебень и т.п. По

окончании рабочего цикла промывку (регенерацию) перегородки проводят очищенной

водой, подавая её в направлении, противоположном движению стоков в процессе

очистки [84].

Достоинствами процесса флотации являются непрерывность процесса,

небольшие затраты, простота аппаратурного оформления, селективность, высокая

степень очистки (85-95%), возможность рекуперации уловленных частиц. Методом

флотации можно удалять из сточных вод растворенные поверхностно-активные

вещества, взвешенные вещества, масла (жиры).

Различают напорную и реагентную флотацию.

Сущность напорной флотации заключается в следующем. Сточная вода

насыщается газом, чаще всего воздухом. Поднимаясь вверх, пузырьки воздуха

слипаются с диспергированными в воде твердыми частицами, и на поверхности воды

возникает пенный слой с более высокой концентрацией частиц, чем в исходной

сточной воде. Затем слой пены удаляется из аппарата, а сточная вода поступает на

следующую стадию обработки.

При реагентной флотации к сточным водам добавляют различные вещества

(растворы для корректировки рН, коагулянт, флокулянт). Метод реагентной флотации

основан на обработке сточной воды реагентами. В результате химических реакций

образуются пузырьки газа: кислород, углекислый газ, хлор и другие, которые

флотируют примеси из воды.

Также применяется совмещение двух видов флотации. Очистка сточных вод

методом напорной реагентной флотации является надежным и эффективным

способом локальной очистки промышленных сточных вод от основных видов

загрязнений.

Выбор метода флотации напрямую зависит от загрязняющих веществ,

находящихся в сточных водах.

4.1.2 Характеристика основных методов и оборудования для снижения

выбросов в атмосферу

Выбросы в атмосферу предприятий пищевой промышленности можно

подразделить следующим образом:

291

 выбросы, образующиеся при производстве энергии и в результате

использования транспортных средств с двигателя внутреннего сгорания;

 выбросы, сопутствующие основным технологическим процессам;

 выбросы вспомогательных цехов и производств.

Источником первой группы выбросов является паросиловое оборудование,

используемое на производстве, а также автотранспорт.

В зависимости от производительности предприятия, как правило, используют

газовые, твердотопливные и электрические паровые котлы. Газовые и

твердотопливные котлы выбрасывает газы, в состав которых входят сернистый

ангидрид, оксиды азота и серы, твердые частицы.

Большое количество разнообразных технологических процессов определяет

широкий качественный состав второй группы выбросов. Большинство технологических

процессов, связанных с тепловой обработкой сырья в присутствии влаги,

coпровождается образованием разнообразных по физико-химическому составу и по

влиянию на организм человека продуктов белка, требующих различных методов

контроля и очистки. Особенностью этих выбросов является присутствие неприятно

пахнущих веществ (НПВ). Выброс их может произойти почти на любом этапе

переработки животного сырья, однако наиболее характерен для таких процессов, как

варка, жарка, сушка копчение, выпарка и т. п.

Кроме того, при различных технологических процессах на предприятии

образуется

значительное

количество

пыли,

выбрасываемой

вытяжными

вентиляционными системами в атмосферу.

Анализируя выбросы вредных веществ предприятиями, очевидно, что загрязнение

атмосферы происходит в основном от трех видов стационарных источников:

 организованные выбросы от технологического оборудования;

 выбросы вентиляционного воздуха системами вытяжной вентиляции;

 неорганизованные выбросы от открытых площадок и сооружений (открытые

емкости, открытые сооружения очистки сточных вод, зоны проведения погрузочно-

разгрузочных работ, пруды-отстойники и т.д.).

Организованные выбросы от технологического оборудования составляют

примерно

10-30

% от общих выбросов предприятий. Несмотря на небольшое

относительное количество этих выбросов, концентрации вредных веществ в этом виде

наиболее высокие.

Выбросы вытяжных систем вентиляции, в общем, содержат невысокие

концентрации выбрасываемых веществ, однако это наиболее массовый по объему

выброс (достигает 70-90 % общих выбросов предприятия) с содержанием большого

количества разнообразных газо- и парообразных веществ и пыли.

Объем выбросов в атмосферу зависит от технологических особенностей

производства, типа установленного оборудования, надежности вентиляционных

систем, метеоусловий и многих других факторов.

Следует также учитывать загрязнение атмосферы легковым и грузовым

автотранспортом на пищевых предприятиях большой мощности. Расчет валового

выброса токсичных веществ с отработанными газами автотранспортом осуществляют

по среднему объему транспортной работы или по фактическому расходу топлива

(отдельно для грузовых и легковых автомобилей).

292

По составу и степени вредности выбросов все производства и оборудование

обычно делят на следующие группы, имеющие:

 условно чистые выбросы вентиляционного воздуха с содержанием вредных

веществ, не превышающим гигиенических норм;

 неприятно пахнущие выбросы в атмосферу;

 значительные выбросы в атмосферу вентиляционного воздуха или газов,

содержащих нетоксичные или инертные вещества;

 выбросы в атмосферу вентиляционного воздуха или газов, содержащих

канцерогенные, токсические или ядовитые вещества.

Таким образом, на предприятиях пищевой промышленности имеются источники

выбросов, относящиеся ко всем группам.

Конструктивно-технологические мероприятия на пищевых предприятиях по

контролю и снижению уровня выбросов в атмосферу включают разработку и

применение технологий, обеспечивающих максимальное использование сырья,

промежуточных продуктов и отходов производства по принципу безотходной или

малоотходной технологии. К ним относятся также рекуперация растворителей,

герметизация производственного оборудования, сокращение неорганизованных

выбросов, применение малосернистого топлива (замена угля и нефти газом) и т.п.

Одним из важнейших конструктивно-технологических мероприятий для

предприятий пищевой промышленности является рекуперация тепла в результате

использования вторичных энергетических ресурсов, значительная часть которых в

настоящее время теряется безвозвратно, увеличивая тепловое загрязнение

окружающей природной среды. В случае рационально продуманных технологий и

оборудования решаются одновременно две задачи: предотвращение загрязнения

атмосферы и существенная экономия энергоресурсов предприятиями.

Предприятия пищевой промышленности располагают следующими вторичными

энергоресурсами:

 паро-конденсатной смесью отработавшего пара (энтальпия более 4000 кДж/кг);

 уходящими дымовыми газами котельных установок (температура до 300°С);

 продуктами сгорания природного газа (температура около 500-700 °С);

 отработанными газами теплоизолирующих аппаратов (сушилки, термокамеры);

 вторичными (соковыми) парами выпарных установок;

 сбросными горячими (свыше 60 °С) и теплыми (до 60 °С) водами;

 низкотемпературными вентиляционными выбросами (температура 30-50°С);

 физическим теплом продукции (температура 50-80 °С).

Наиболее перспективными для рекуперации являются уходящие газы котельных

установок и технологических агрегатов, работающих на газообразном топливе, соковые

пары выпарных установок, отработанный горячий воздух сушилок и т. п.

К важнейшим конструктивно-технологическим мероприятиям относится полное

использование всех видов сырья в пищевой промышленности и внедрение

малоотходных технологий.

Одной из мер защиты воздушного бассейна является рассеивание газообразных

веществ и пыли в атмосфере при выбросе через высокие дымовые трубы. В результате

рассеивания происходит снижение максимально возможной концентрации этих веществ в

приземном слое атмосферы и удаление зоны максимального загрязнения.

293

Выбрасываемые в атмосферу вещества смешиваются с атмосферным воздухом

и переносятся вместе с ним. На процесс рассеивания веществ в атмосфере влияют

такие факторы, как: высота трубы; скорость ветра; рельеф местности; температура

атмосферного воздуха и температура выброса; количество выбрасываемых веществ в

единицу времени и др.

Рассеивание выбросов через высокие дымовые трубы

- одно из

распространенных мероприятий по защите воздушного бассейна. Однако при

расположении котельной в зоне населенного пункта, высота труб должна превышать

высоту окружающих зданий на

15 м. При этом необходимо учитывать, что в

зависимости от высоты выброса изменяются только концентрация в приземном слое и

зона максимального загрязнения, а общее количество загрязнителей, поступающих в

атмосферу, не снижается. Поэтому экономически целесообразно подвергать

выбрасываемый воздух более тщательной очистке.

Очистку вентиляционного воздуха и технологических газов производят в газовых

очистных установках и аппаратах [76].

Газопылеочистной установкой называется сооружение, предназначенное для

извлечения из отходящих газов или вентиляционного воздуха содержащихся в них

вредных примесей с целью предотвращения загрязнения атмосферы. Установки

состоят из одного или нескольких газопылеочистных аппаратов, вспомогательного

оборудования (вентиляторы, насосы, приборы контроля и т.п.) и коммуникаций

(воздуховоды, трубопроводы).

Газопылеочистные установки подразделяют на технологические и санитарные.

Отходящие газы, содержащие твердые или жидкие частицы и способные

находиться во взвешенном состоянии длительное время, представляют собой

двухфазные системы, которые называют аэрозолями. Различают следующие типы

аэрозолей: пыли, дымы и туманы.

Ориентируясь на значения, приведенные в таблице 4.1, можно предварительно

выбрать тип аппарата очистки.

Таблица 4.1 - Основные типы аппаратов для очистки газов и характеристика области

их применения

Размер взвешенных

Тип аппарата

Степень очистки, %

частиц, мкм

Пылеосадительная камера

40-1000

до 50

Циклон

5-1000

до 85

Скруббер

20-100

до 99

Тканевый фильтр

0,9-100

до 99

Волокнистый фильтр

0,05-100

до 99

Электрофильтр

0,01-10

до 99

В пылеосадительной камере происходит грубая очистка газа от твердых частиц

размером более 40 мкм. Аппарат представляет собой пустотелый прямоугольный

короб, имеющий в нижней части бункер для сбора пыли. Запыленный газ движется в

аппарате со скоростью

1,5 м/с. При этом под действием гравитационной силы

происходит осаждение частиц. К достоинствам пылеосадительных камер относится

294

низкое гидравлическое сопротивление (50-150 Па), а к недостаткам - невысокая

степень очистки газа (до 50%).

Наиболее часто применяемые в промышленности аппараты сухой очистки -

циклоны. К достоинствам циклонов относятся надежность работы с

высокотемпературными газами и абразивными материалами, практически постоянное

гидравлическое сопротивление, работа при высоких концентрациях частиц в газе,

работа при высоких давлениях, простота конструкции. Существуют различные

конструкции циклонов: цилиндрические и конические; групповые батарейные; со

спиральным, тангенциальным, винтообразным и осевым подводом газа.

Более высокая степень очистки достигается при использовании аппаратов

мокрой очистки - скрубберов. К их достоинствам относятся возможность: комплексной

очистки газов - одновременное поглощение взвешенных в газовом потоке частиц и

загрязняющих паро- и газообразных компонентов; улавливания частиц размером 0,1

мкм с высокой степенью очистки; очистки влажных и взрывоопасных газов и пыли.

К недостаткам скрубберов относят: образование в процессе очистки сточных

вод, содержащих уловленный продукт, и, как следствие, необходимость в системе

очистки стоков; возможность уноса капель жидкости газом и необходимость

антикоррозийной защиты коммуникаций.

Для промывки газов в скрубберах часто используют воду, а при необходимости

комплексной очистки - специально подобранные жидкости.

Существуют следующие типы аппаратов мокрой очистки (скрубберов): полые,

насадочные, тарельчатые, ударно-инерционного действия, центробежного действия,

скоростные и другие газопромыватели.

Наиболее просты и часто встречаются полые скрубберы (рисунок 4.3).

По высоте полого скруббера с противоточным движением газа и жидкости

установлены орошающие форсунки. Скорость движения газового потока составляет

0,6-1,5 м/с.

Рисунок 4.4 - Насадочный

Рисунок 4.3 - Полый форсуночный

противоточный скруббер: 1 - корпус; 2 -

скруббер:

форсунки; 3 - оросительное устройство;

1 - корпус; 2 - газораспределительная

4 - опорная решетка; 5 - насадка; 6 -

решетка; 3 - форсунки

шламосборник

295

Орошающая жидкость подается под давлением примерно

400 кПа. При

взвешенных в газовом потоке частицах размером более 10 мкм достигается степень

очистки до 90%. К достоинствам аппарата относятся простота конструкции, малое

гидравлическое сопротивление, а к недостаткам

- большие затраты энергии на

распыление жидкости, невысокие скорости газа из-за большого брызгоуноса.

Скрубберы насадочного типа (рисунок 4.4) представляют собой противоточные

колонны, внутри которых на опорных решетках располагается насадки различных типов.

Задача насадки - обеспечить максимально возможную поверхность контакта газа и

жидкости. Насадка в аппарате неподвижна, в этом случае она выполняется из керамики или

металла. Такие аппараты применяют только для улавливания хорошо смачиваемой пыли

при ее невысоких концентрациях в газе. Скрубберы с неподвижным слоем насадки

работают при скоростях газового потока до 1 м/с, плотность орошения насадки составляет

0,5 л/м3 газа; эффективность очистки при размерах частиц более 2 мкм - свыше 90%.

В пористых фильтрах запыленный газ фильтруется через пористую перегородку,

задерживающую взвешенные частицы в своих порах или на поверхности. В

зависимости от типа пористой перегородки различают тканевые фильтры, волокнистые

фильтры, фильтры с насыпным фильтрующим слоем.

Наиболее часто в промышленности используют тканевые рукавные фильтры.

Газовый поток поступает на очистку нижнюю часть аппарата, проходит внутрь рукавов

и удаляется из верхней части аппарата. В результате отложения в порах и на

поверхности ткани пыли гидравлическое сопротивление аппарата увеличивается. При

достижении определенного гидравлического сопротивления проводят регенерацию

ткани в фильтрах периодического действия механическим встряхиванием, обратной

продувкой рукавов чистым газом, при этом пыль собирается в бункере под рукавами.

В пылеочистной технике распространена электрическая очистка для

улавливания твердых и жидких частиц из очищаемых потоков. Электрофильтры -

устройства, в которых очистка газов от взвешенных твердых и жидких частиц

происходит под действием электрических сил. В электрофильтрах степень очистки от

субмикронных частиц достигает 99%. Однако следует помнить, что это оборудование

является дорогим и сложным в изготовлении и эксплуатации.

При термической обработке продуктов питания, в частности колбасных изделий

в процессе обжарки и копчения используют дымовые газы, которые являются одним из

характерных источников загрязнения атмосферы мясоперерабатывающими

предприятиями. Объем выбрасываемых дымов зависит от типа и количества

дымогенераторов. По составу выбрасываемые в атмосферу дымовые газы одинаковы,

содержание в них различных веществ отличается и зависит от режимов и работы

дымогенераторов, а главное от температуры пиролиза применяемых опилок или щепы.

Так, в газовых выбросах от коптильных и обжарочных камер колбасного цеха

содержатся органические вещества основной, нейтральной и фенольной групп, а также

более 40 соединений, многие из которых обладают неприятным запахом (уксусная,

валериановая, масляная и другие кислоты, масляный и изовалериановый альдегиды,

метилбутилкетон, пирокахетин, гваякол и др.).

В отработанном коптильном дыме термического отделения колбасного завода

наряду с органическими соединениями присутствует значительное количество

неорганических вредных примесей, некоторые из которых обладают неприятным

296

запахом. Кроме того, в выбросах камер присутствуют твердые частицы, окислы серы и

токсичные ароматические углеводороды.

В некоторых типах дымогенераторов имеются устройства для механической

очистки коптильного дыма от твердых частиц перед подачей дыма в термокамеру -

пылеотделители с насадкой из керамических фильтрующих элементов или наиболее

часто применяемые гидрозатворы.

Для защиты воздушного бассейна от неприятно пахнущих веществ применяют

установки термокаталитического сжигания. Суть метода состоит в окислении

обезвреживаемых компонентов кислородом. Данный метод является наиболее

дорогим и менее применяемым.

4.1.3 Характеристика основных методов для снижения отходов при

производстве продуктов питания

В основу классификации отходов положены следующие признаки: агрегатное

состояние; стадии производственного цикла; отраслевой признак; химический состав

основных компонентов отходов; физические свойства; класс опасности; способ

использования отходов в качестве вторичного сырья.

Различают следующие виды отходов.

Отходы, содержащие в своем составе вещества, обладающие одним из опасных

свойств (токсичность, инфекционность, взрывоопасность, пожароопасность, высокая

реакционная способность), и присутствующие в таком количестве и в таком виде, что

представляют непосредственную опасность для здоровья людей или сохранения

окружающей среды как самостоятельно так и при вступлении в контакт с другими

веществами, называют опасными отходами.

Экотоксичность отходов - способность водной вытяжки из отходов оказывать

вредное воздействие на гидробионты.

Устойчивость отходов к биодеградации - способность отходов или отдельных

их компонентов подвергаться разложению под действием микроорганизмов.

Применяемый в практической деятельности перечень названий отходов

довольно обширен и насчитывает почти тысячу наименований. Наибольшее

распространение получают те наименования отходов, которые установлены

технологами различных отраслей промышленности. Названия таких отходов

приведены в отраслевых справочниках НДТ по технологиям переработки сырья и

материалов, выпуску широкой номенклатуры продукции производственно-технического

назначения и конечного потребления, а также в специальных отраслевых справочниках

НДТ по вторичным материальным ресурсам.

4.2 Характеристика основных методов и оборудования для

снижения уровня эмиссий при производстве продуктов питания

4.2.1 Производство продукции из мяса убойных животных и мяса птицы

Суммарные вредные выбросы мясоперерабатывающих предприятий можно

разделить на три группы: 1) выбросы, образующиеся при производстве энергии и в

297

результате использования транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания;

2) выбросы, сопутствующие основным технологическим процессам, и 3) выбросы от

вспомогательных цехов и производств.

Разнообразие технологических процессов в отрасли определяет широкий

качественный состав второй группы выбросов. Большинство технологических

процессов, связанных с тепловой обработкой сырья в присутствии влаги, благотворно

влияют на развитие химических превращений с образованием продуктов распада

белка, разнообразных по физико-химическим свойствам и действию на организм

человека. Особенностью таких выбросов является присутствие неприятно пахнущих

веществ (НПВ).

Как правило, наряду с НПВ в выбросы переходят частицы продукта и

конденсируемые пары

- дополнительные источники неприятного запаха. В

совокупности эти компоненты формируются в очень сложные, трудно разделяемые

смеси веществ, требующие обеззараживания.

При термической обработке колбасных изделий в процессе обжарки и копчения

используются дымовые газы, которые являются одним из источников загрязнения

атмосферы. В выбросах содержатся органические вещества кислотной, основной,

нейтральной и фенольной групп, среди которых присутствуют вещества с неприятным

запахом: уксусная, валериановая и другие кислоты, масляный и изовалериановый

альдегиды, метилбутилкетон, пирокатехин, гваякол и др. Кроме того, в выбросах

содержатся твердые частицы, окислы серы и токсичные ароматические углеводороды.

Содержание выбрасываемых веществ изменяется в пределах от 0,05 до 60 мг/м³.

Потребление дыма велико; например, при горячем копчении мяса требуется 80-100 г

дыма на 1 кг мяса, а при холодном - 50 г/кг.

В таблице 4.2 приведены результаты исследования состава дыма в зависимости

от породы древесины, полученные (для температуры 300 ^оС); в порядке убывающей

технологической ценности.

Таблица 4.2 - Состав коптильного дыма в зависимости от породы древесины

Количество (в % к общему содержанию)

Группа веществ

в зависимости от породы древесины

Бук

Дуб

Береза

Ольха

Кислоты (по уксусной кислоте)

5,24

5,14

4,57

3,88

Фенолы (по карболовой кислоте)

0,30

0,19

0,20

Карбонильные соединения (по ацетону)

8,69

8,05

8,71

7,47

Формальдегид

1,10

1,04

0,96

0,87

Ацетальдегид

1,04

1,07

1,16

1,14

Фурфурол

0,69

1,57

0,75

0,66

Диацетил

0,61

0,62

0,44

0,43

Альдегиды + диацетил

3,79

4,30

3,31

3,10

Пыль в мясной промышленности выделяется при производстве полуфабрикатов

в тесте (просеивание муки и др. операции), подготовки и хранения специй, пищевых

добавок и пряностей. Выделяющаяся пыль в основном органического происхождения,

некоторые ее виды способны образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

298

При образовании пыли следует учитывать, что она представляет очистные

потери производства. Поэтому в ряде случаев собранная при очистке воздуха пыль

утилизируется. Местные отсосы от источников пылеобразования объединяют в

развитую сеть аспирационных систем, оснащенных пылеулавливающими

устройствами.

Потребляемая в производственном процессе вода загрязняется органическими

веществами животного происхождения (жиром, кровью, кусочками тканей животных,

волосом, осколками костей). Кроме того, в сточную воду поступают поваренная соль,

нитраты, моющие средства, песок. Все загрязнения в основном находятся в виде

трудноразделимых суспензий, эмульсий, коллоидных и молекулярных растворов [30].

Для снижения потерь органических веществ со сточными водами, а также для

сохранения экологически чистых природных ресурсов на предприятиях мясной

промышленности строят очистные сооружения для удаления механических

загрязнений, органических веществ и микроорганизмов из производственных стоков. В

проектах могут быть использованы различные схемы очистки сточных вод.

В общем стоке мясокомбинатов с учетом работы локальных очистных

сооружений концентрация взвешенных веществ изменяется от

1200 до

2000,

содержание жиров составляет 200, а БПКполн - 1400-1500 мг/дм3. Концентрации

основных загрязнений в сточных водах отдельных цехов, не прошедших локальную

очистку и не разбавленных бытовыми и незагрязненными производственными

сточными водами, значительно выше. Так, содержание взвешенных веществ - 300-

6236 мг/дм³, жиров - 491 -2027,2 мг/дм³, БПКполн, - 600-2200 мг/дм³. Величина pH

изменяется незначительно, за исключением отдельных случаев, составляет 7-7,6. В

сточных водах мясокомбината большое содержание хлоридов (NaCl) - до 1000 мг/дм³

и органических загрязнений, находящихся в растворенном

(422-1228 мг/дм³) и

нерастворенном (120-2025 мг/дм³) состоянии. Температура их изменяется от 12 до 25

°С. В зависимости от наличия в воде крови они имеют красно-бурую краску и обладают

специфическим запахом [30].

В сточных водах при производстве продукции из мяса убойных животных и мяса

птицы часть загрязнений находится в виде коллоидов. В среднем их концентрация

равна 283 мг/дм³.

В сточных водах мясокомбинатов также содержится значительное количество

азота: общего 18-192 и аммонийного 14-57 мг/дм³.

В процессе производства используют нитрит натрия (NaN02). Его отработанные

растворы сбрасывают в канализацию. Поэтому в сточных водах мясокомбинатов

присутствуют как нитриты

(0,002-0,02), так и нитраты

(0,05 мг/дм³). Фосфор

представлен в сточных водах в виде его оксида (Р205), его содержание равно

35-60 мг/дм³.

В качестве моющего средства в большом количестве используют

кальцинированную соду, которая увеличивает загрязненность сточных вод и придает

ей способность вспениваться.

Проблема очистки производственных сточных вод стоит очень остро.

До недавнего времени в проектах либо отсутствовали очистные сооружения,

либо их просто не строили. Это обусловлено тем, что стоимость очистных сооружений

достигает 40 % от стоимости предприятия.

299

Методы и степень очистки сточных вод должны определяться в зависимости от

местных условий с учетом возможного использования очищенных сточных вод для

промышленных и сельскохозяйственных нужд.

Очистка сточных вод перед спуском в водоем должна осуществляться строго в

соответствии с «Санитарными нормами и правилами охраны поверхностных вод от

загрязнений» и в соответствии с законом РФ «Об охране окружающей природной

среды». Концентрации различных загрязнений в воде не должны превышать

предельно допустимые.

Сточные воды предприятий мясной промышленности подвергают, как правило,

механической, физико-химической и биологической очистке.

Способы обработки производственных стоков мясокомбинатов выбирают с

учетом сложности состава и физико-химических свойств, входящих в них компонентов,

фазового состояния жидкостей, экономических характеристик (свойства воды, размер

частиц, тип фильтрующего элемента, температура процесса, расход энергии,

стоимость оборудования, эксплуатационные расходы и т. д.).

Особый интерес представляет очистка белоксодержащих сточных вод, которая

является многоступенчатым процессом. Для очистки данной категории сточных вод

используют механические, физико-химические, химические и биологические методы, а

также электрические и барометрические методы разделения жидких неоднородных

систем.

Механическая очистка обычно используется в качестве локальной. В состав

современных локальных сооружений входят механизированные решетки, песколовки,

отстойники, флотационные жироловки

Для задержания крупных отбросов (обрывков кишок, костей, остатков каныги,

конфискатов, обрывков шпагатов и целлофана, ниток, волоса, копыт и т.д.) на

очистных сооружениях, устанавливают решетки с немеханизированной очисткой или

механические решетки, решетки-дробилки, сита.

Для очистки стоков от жира в виде отдельных твердых частиц, эмульсий и

растворов используют отстойные аппараты

- жироловки. В мясной отрасли

наибольшее распространение получили горизонтальные жироловки, оборудованные

скребковым механизмом сброса.

Для выделения грубодисперсных примесей широко используют отстойные

аппараты горизонтального и вертикального типов с нисходяще-восходящим потоком

жидкости, рассчитанные на 15-30-минутное пребывание сточных вод. Значительное

улучшение структуры потока и интенсификация процесса отстаивания достигаются при

использовании тонкослойных аппаратов, в которых из-за разделения зоны отстаивания

на ряд отдельно работающих слоев небольшой глубины выравниваются скорости

движения потока по живому сечению отстойника и уменьшается время отделения

оседающих и всплывающих примесей.

Гидромеханические способы очистки сточных вод целесообразно использовать

на предварительном этапе подготовки сильно загрязненных суспензий.

Среди физико-химических методов обработки сточных вод следует выделить

термический, каталитический, сорбционный и методы флотации.

В последнее время для очистки производственных сточных вод на

мясокомбинатах успешно применяется флотация. Флотация

- сложный физико-

300

химический процесс, в процессе которого происходит извлечение взвешенных и

коллоидных частиц из жидкости в результате их прилипания к пузырькам газа

(воздуха), диспергированного или образующегося в этой жидкости. Прикрепившиеся к

пузырькам частицы загрязнений всплывают на поверхность, образуя слой пены с

более высокой концентрацией частиц, чем в исходной жидкости. Методы флотации

различаются механизмом образования пузырьков газа: механическое диспергирование

воздуха в потоке жидкости (импеллярная, пневматическая флотация); перенасыщение

жидкости за счет растворения в ней газов под давлением (напорная, вакуумная,

эрлифтная); насыщение жидкости газом за счет электролиза воды (электрофлотация).

Пневматическая флотация осуществляется с помощью пористых материалов

путем ввода в жидкость под напором дисперсии воздуха. Разновидность пористой

флотации - пенная сепарация, отличается от других видов флотации тем, что

очищаемая жидкость подается сверху на пенный слой, образующийся в результате

аэрации. Поток тонкодиспергируемого воздуха, двигающийся навстречу потоку сточной

жидкости, обеспечивает необходимое время для образования в пене комплексов

гидрофобных частиц с воздушными пузырьками. В машинах пенной сепарации воздух

и жидкость подаются воздуходувкой. В качестве аэраторов используют специальные

перфорированные резиновые трубки, собранные в кассеты.

Электрофлотация осуществляется с помощью пузырьков газа (водорода,

кислорода), образующихся при прохождении постоянного электрического тока через

электроды, погруженные в жидкость. Соли, содержащиеся в сточных водах

мясокомбинатов, создают необходимые границы электропроводности воды и делают

процесс экономически целесообразным. Прохождение электрического тока через

сточные воды, являющиеся многокомпонентным электролитом, сопровождается

различными благоприятными для очистки жидкости физико-химическими процессами.

Одновременно могут протекать электролиз, электрофорез, поляризация частиц,

реакция окислительно-восстановительного взаимодействия продуктов электролиза с

различными компонентами, входящими в состав жидкости, а также друг с другом. При

оптимальных условиях для очистки сточных вод мясокомбинатов основная масса

пузырьков газа имеет размеры, намного меньшие получаемых другими способами. В

этом состоит одно из основных преимуществ процесса электрофлотации.

Электрокоагуляция является частным случаем электрофлотации и заключается

в пропускании постоянного электрического тока через сточную воду, причем в качестве

электродов используют металлические пластины или стружку из алюминия, железа.

Хлопья гидроксидов, полученные таким образом, сорбируют частицы загрязнений, в

том числе коллоидные.

Эффективность химических способов повышается за счет применения

высокомолекулярных нетоксичных реагентов. Разделение коллоидных систем

химическими методами обусловливается, прежде всего, нарушением их кинетической

устойчивости и переведением коллоидов в другое фазовое состояние. Это может быть

достигнуто путем изменения электрического заряда, вызывающего агрегацию и

агломерацию коллоидных частиц. Введение химических реагентов в коллоидные

системы позволяет нейтрализовать заряд белковых макромолекул и скоагулировать их.

Биохимические методы очистки позволяют очищать воду от органических

веществ естественного происхождения, находящихся в ней в растворенном состоянии.

301

ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ (ИТС 44-2017) - часть 5