CC BY
125
через кри-ия качест-годности. при помо-ножности: ерсальные отдельных ь порядок вать дина-
ля охлаж-гвие двух лслорода.
ig quality of temperature, :n. Congr. of
theory and
- 125-133. iet K. Some )d II Food
itions in the rnal of Food
odel for the two different d. - 24. -
i of Listeria
- 17-34. Nielsen I. it of fish for >n / / Quali-et al. (eds.).
shelf-life and led foods. A
- 55(9). -
lions in the
- 235-244. ens L.M.M.
of vegetable atmosphere ion. — 1995.
deterioration chnology. —
del for fresh s based on ice. - 1991.
oi blueberry > // Journal
- 1992. -
exchange in theoretical •. Journal of
- 365-378.
664.951.3.05:614.2
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИ КОПЧЕНИИ ДЫМОВОЗДУШНОЙ СРЕДОЙ И НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ИХ РЕШЕНИЯ
И.Н. КИМ, Г.Н. КИМ ния (Находкинский комбинат рыбной гастроно-
Дальневосточный государственный технологический мии ~ эксплуатируются 4 установки для выпуска
рыбохозяйственный университет продукции холодного копчения, 2 для горячего
копчения). Для получения коптильного дыма в
Рыбокоптильные предприятия, выпускающие деликатесную продукцию с использованием древесного дыма, являются потенциальным источником загрязнения окружающей среды, поскольку в процессе копчения в атмосферу выбрасывается до 95% компонентов дымовоздушной смеси, в том числе канцерогенные соединения типа 3,4-бензпи-рена и дурнопахнущие вещества, особенно характерные для производства продукции горячего копчения [1]. Это обстоятельство усугубляется расположением коптильных комплексов в индустриальных зонах крупных городов с высоким уровнем промышленных, автотранспортных и иных выбросов, где содержание соединений, не свойственных чистому воздуху, обычно превышает предельно допустимые концентрации.
Безусловно, рыбокоптильные комплексы нельзя отнести к предприятиям, наносящим значительный ущерб окружающей среде. В то же время основная часть копченой рыбной продукции выпускается на оборудовании с большой единовременной загрузкой рыбы. Например, в башенную установку холодного копчения конструкции Гипрорыб-прома в зависимости от вида изготавливаемого продукта загружают до 6 т полуфабриката.
В процессе эксплуатации данного оборудования не предусматривается рециркуляция дымовоздушной смеси, а расход коптильного дыма на 1 т готовой продукции достигает 10000 м°, что приводит в местах расположения рыбокоптильных комплексов к созданию зон со сложной экологической обстановкой. Поскольку в Российской Федерации ежегодно производится около 150000 т копченой рыбы (более 25% мирового объема), то экологическая обстановка в рыбокоптильном производстве выходит за рамки частных проблем.
Цель работы — изучение степени воздействия на окружающую среду рыбокоптильных комплексов при производстве копченой продукции на типовом оборудовании. Объектами исследований являлись башенная установка конструкции Гипро-рыбпрома с дымогенератором ПСМ-ВНИРО (Владивостокский рыбокомбинат — эксплуатируются 8 установок) и тупиковая камера с дымогенератором Н10-ИД2Г-1 конструкции ЦПКТБ "Азчеррыба” (Южморрыбфлот — эксплуатируются 4 установки), предназначенные для выпуска продукции холодного копчения, а также установка Н20-ИК2А с дымогенератором Н20-ИХА.03 конструкции эстонского рыболовецкого колхоза, используемая для приготовления рыбы холодного и горячего копче-
дымогенераторах ПСМ-ВНИРО и Н10-ИД2Г-1 использовали опилки хвойных пород древесины, а в дымогенераторе Н20-ИХА.03 — гранулированную щепу лиственных пород древесины.
Определяли физические параметры дымовых выбросов коптильных камер: объем, температуру, относительную влажность и содержание дисперсной фазы, на основе которых обычно осуществляется расчет очистного устройства. Из химических показателей отходящей в атмосферу дымовоздушной смеси определяли содержание фенолов, кислот и карбонильных соединений, формирующих, по мнению большинства исследователей, аромат, вкус и цвет копченой рыбы [1, 2]. Выбор данных групп органических соединений при анализе дымовых выбросов обусловливался также поиском методов очистки, рассчитанных на дальнейшую утилизацию коптильных компонентов.
Отбор проб коптильного дыма проводили на выходе из коптильной камеры с соблюдением условий изокинетичности. Значения физико-хими-ческих показателей дымовоздушной смеси определяли по методам [3]. Результаты исследований приведены в таблице.
Годовой расчет валовых выбросов коптильных камер осуществляли с учетом специфики производства продуктов холодного и горячего копчения. Длительность дымовой обработки рыбы в камерах холодного копчения составляет порядка 40% всего технологического цикла, горячего копчения — 15%.
Анализ таблицы показывает, что в дымовых выбросах всех типов коптильных камер высока концентрация соединений, представляющих опасность для здоровья человека. Это обусловлено незначительной степенью использования компонентов дымовоздушной смеси в исследуемом коптильном оборудовании, для обработки большого количества полуфабриката требуется дым повышенной концентрации.
Наиболее насыщены коптильными компонентами дымовые выбросы камеры горячего копчения. Это связано с технологической схемой приготовления рыбы горячего копчения, согласно которой процесс обработки полуфабриката осуществляется при высоких скоростях движения дымовоздушного потока относительно рыбы. Поскольку температура дымовоздушной смеси в зоне обработки сырья составляет порядка 90°С, то основная масса компонентов дыма находится в парообразном состоянии и лишь незначительная часть сосредоточена в составе дымовых частиц малого диаметра, преиму-
Ед. изме- рения Камера холодного копчения с дымогенератором Камера горячего
Показатели башенная, ПСМ-ВНИРО тупиковая, Н10-ИД2Г-1 камерная Н20-ИК2А, Н20-ИХА.03 копчения Н20-ИК2А с дымогенератором Н20-ИХА.03
Объем дымовых выбросов М3/ч 5000,0 1600,0 3000,0 3000,0
Температура •с 23,0±1,0 24,0±1,0 23,0±1,0 88,0±4,0
Относительная влажность о/ /0 83,0±3,0 67,5 + 1,5 71,5±3,5
Дисперсная фаза мг/м3 108,1 ±12,2 99,8±20,6 64,3 ±28,1 1010,1 ±365,3
кг/ч 0,540±0,061 0,160±0,033 0,193±0,084 3,031 ±1,096
т/ год 1,894±0,214 0,560±0,116 0,676±0,295 3,982± 1,440
Фенолы (в пересчете на гваякол) мг/м3 12,7+4,0 17,6±2,7 24,9±15,2 34,3+7,1
кг/ч 0,063 +0,020 0,028+0,04 0,075±0,046 0,101 ±0,046
т/ год 0,223±0,070 0,099±0,015 0,262+0,160 0,135±0,060
Кислоты (в пересчете на уксусную кислоту) мг/м3 49,2± 12,3 57,4±12,7 61,5±31,5 261,2±36,7
кг/ч 0,246±0,062 0,092±0,020 0,185±0,095 0,784±0,110
т/год 0,862+0,216 0,322±0,071 0,647 ±0,331 1,030±0,145 .
Карбонильные соединения (в пересчете на фурфурол) мг/м3 33,6+9,2 33,8+7,1 135,6±43,2
кг/ч 0,168 ±0,046 0,054±0,011 0,407±0,130
т/ год 0,589±0,161 0,190±0,040 0,535±0,170
Таблица
Класс
опас-
ности
щественно 0,25-0,75 мкм [1]. В этих условиях некоторое количество мелкодисперсных дымовых частиц и находящихся в составе дисперсионной среды компонентов осаждается на стенках и рабочих деталях коптильной камеры и выносится турбулентным дымовоздушным потоком в атмосферу.
Приведенные в таблице валовые выбросы коптильных камер рассчитывались на одну установку. При работе предприятий с полной нагрузкой объем дымовых выбросов значительно увеличится, что осложнит экологическую ситуацию в прилегающих к коптильным комплексам районах.
В мировой практике технология защиты атмосферы от дымовых выбросов основана на выявлении отрицательных факторов и определении оптимальных технических и экономических решений по их устранению или ограничению. Например, в Германии соединения дымовых выбросов по степени опасности разделены на три класса и ограничены по концентрации при валовом выбросе в атмосферу [4]. Поскольку определение отдельных соединений связано с большими трудностями, а полученные результаты зачастую несопоставимы, мерой выбросов условно принято содержание органически связанного углерода (общий углерод).
При содержании общего углерода в валовом выбросе до 0,05 кг/ч его концентрация не лимитируется, а при 0,05-0,3 кг/ч она не должна превышать 120 мг/м3. Для установок, в которых весовая концентрация и валовый выброс выше этих показателей, требуется очистка дымовых вы-
бросов, причем содержание общего углерода в очищенном дыме должно быть не более 50 мг/м3.
Предлагаемые ограничения гарантируют в отходящих дымовых газах допредельные концентрации веществ 1-го класса опасности, в частности 3,4-бензпирена, фенола, формальдегида, муравьиной кислоты (по принятой в Германии классификации), и отсутствие постороннего запаха.
Применительно к нашим условиям, элементарный подсчет показывает, что содержание только основных коптильных компонентов в валовых выбросах коптильных камер зачастую значительно превышает допустимые в Германии нормы. Учитывая, что в дымовых выбросах коптильных производств общая концентрация органических соединений достигает 2000 мг/м3 (при приготовлении продукции горячего копчения), необходимая степень очистки должна быть более 97%, что в настоящее время не обеспечит ни одна из эксплуатируемых в мясной и рыбной промышленности систем очистки отходящей в атмосферу дымовоздушной смеси [5].
Ужесточение экологических проблем, связанных с загрязнением окружающей среды, требует использования комплекса законодательных и технических мероприятий. В законодательной области следует создать условия, при которых предприятиям будет экономически невыгодно, а в отдельных случаях и уголовно наказуемо (для руководящих лиц), загрязнять окружающую среду.
ет і при 197 кот
возі
лече
пре^
ВЄЩІ
пре;
обес
С
ПрЩ
ва, с потр смот малс
Ді
прш
дова
ДЫМ(
испо се ю ции. 5 (Н 100 і 0,3 и О ные ство знач] комп ям м росл< небо, прип роды На мене
Таблица
Класс
опас-
ности
іерода в
0 мг/м3. т в отхо-нтрации :ти 3,4— іавьиной сифика-
:ментар-: только
!ВЫХ ВЫ-
штельно . Учиты-х произ-соедине-овлении мая сте-, что в
1 эксплу-ІЄНН0СТИ 1ЫМОВОЗ-
В этой связи несомненный интерес представляет мировой опыт решения подобных проблем. Например, в Японии, согласно принятым еще в 1973 г. законодательным актам, лицам, болезнь которых связана с воздействием загрязненного воздуха, выплачивается денежная компенсация за лечение и возмещается потеря заработной платы предприятием, загрязняющим воздух токсичными веществами [6]. В случае летального исхода данное предприятие осуществляет 80%-е пенсионное обеспечение семьи умершего.
Строгий контроль за соблюдением действующих природоохранительных актов со стороны ведомства, обеспечивающего охрану окружающей среды, потребует от предприятий кардинального пересмотра существующих технологий и перехода к малоотходным и безотходным производствам.
Для этого прежде всего необходимо широкое применение малогабаритного коптильного оборудования, предусматривающее порционную подачу дымовоздушной смеси в установку и максимальное использование коптильных компонентов в процессе копчения путем их многократной рециркуляции. Например, в жарочно-коптильной печи ПЖК-5 (НПП ’’Экология”, Москва) для приготовления 100 кг рыбы горячего копчения расходуется всего 0,3 кг древесных опилок или стружек.
Следует также усовершенствовать традиционные технологии копчения и увеличить производство подкопченой и копчено-вяленой продукции со значительно меньшим содержанием коптильных компонентов. В последние годы, благодаря усилиям малых и совместных предприятий, резко возросло производство продукции слабого копчения с небольшим содержанием соли. Сырьем для ее приготовления являются хорошо созревающие породы рыб, например лососевые или осетровые.
На большинстве предприятий невозможно применение прогрессивных способов копчения без
дорогостоящей модернизации коптильных камер. Поэтому при дальнейшей эксплуатации их необходимо оборудовать очистными устройствами, что позволит резко повысить экологическую безопасность рыбокомбинатов. Значительного снижения стоимости очистки можно достичь использованием дымовых выбросов коптильных камер для получения коптильного препарата типа ’’жидкого дыма” (препарат ВНИРО) [5]. При его использовании для приготовления копченой рыбы объем дымовых выбросов сокращается до 40 раз (по сравнению с дымовым копчением), а концентрация компонентов в отходящей в атмосферу дымовоздушной смеси соответствует предельно допустимому выбросу. Широкое внедрение этого препарата в промышленность позволит производить копченую продукцию с высокими органолептическими показателями и значительно оздоровить экологическую обстановку в местах расположения коптильных комплексов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Хван Е.А., Гудович А.В. Копченая, вяленая и сушеная рыба. — М.: Пищевая пром-сть, 1978. — 207 с.
2. Курко В.И. Основы бездымного копчения. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. — 231 с.
3. Курко В.И. Методы исследования процесса копчения и копченых продуктов. — М.; Пищевая пром-сть, 1977. — 197 с.
4. Toth L. Chemie der Rauchrung. — Veri. Chemie, 1983. — 331 s.
5. Ким Й.Н., Радакова Т.Н., Ефимов В.Н. Оборудование для очистки и утилизации дымовых выбросов коптильных камер: Обзорн. информ., Сер. Технологическое оборудование для рыбной пром-сти. — ВНИЗРХ, 1989. — Вып.З. — 53 с.
6. Хефлинг Г. Тревога в 2000 году. — М.: Мысль, 1990. — 270 с.
Кафедра охраны труда
Поступила 15.05.97 ■
связан-требует їх и тех-ой обла-лредпри-з отдель-уководя-
