CC BY
3УДК 504.062.2
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НДТ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ПО ПРОИЗВОДСТВУ СУХИХ И СГУЩЕННЫХ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
к
И.С. Митряев, С.В. Шабанова ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств»
Адрес для переписки:
Митряев Илья Сергеевич, ilya.mitryaev@yandex.ru
ключевые слова:
наилучшие доступные технологии, сухие и сгущенные молочные продукты
Для цитирования:
Митряев И.С., Шабанова С.В. Исследование необходимости применения НДТ на предприятиях по производству сухих и сгущенных молочных продуктов. Вестник Медицинского института непрерывного образования. 2022; (2): 53-55. БО! 10.46393/27821714_2022_2_53
Аннотация
Статья посвящена изучению необходимости применения наилучших доступных технологий (НДТ) в качестве альтернативы существующим процессам и оборудованию на примере предприятия «Невельконсервмолоко». В ходе проведенного анализа установлено, что в настоящее время состояние консервного оборудования характеризуется следующим образом: достаточно большой износ выпарного и сушильного оборудования; существенный унос сухих продуктов; отсутствие или неполный сбор конденсата вакуум-выпарных аппаратов.
For correspondence:
Ilya S. Mitryaev, ilya.mitryaev@yandex.ru
Key words:
best available technology, dry and condensed milk products
For citation:
Mitryaev I.S., Shabanova S.V. Study of the need to apply BAT at enterprises for the production of dry and condensed dairy products. Bulletin of the Medical Institute of Continuing Education. 2022; (2): 53-55. DOI 10.46393/27821714_2022_2_53
Annotation
The article is devoted to the study of the need to apply the best available technologies (BAT) as an alternative to existing processes and equipment using the example of the "Nevelkonservmoloko" enterprise. In the course of the analysis, it was found that at present the current state of canning equipment is characterized as follows: rather large wear and tear of evaporating and drying equipment; significant carryover of dry products; absence or incomplete collection of condensate from vacuum evaporators.
Производство сухих и сгущенных молочных продуктов оказывает значительное влияние на окружающую среду путем выбросов в атмосферу, сбросов со сточными водами загрязняющих веществ, образования отходов. Вредные выбросы в атмосферный воздух, связанные с технологическим процессом изготовления сухого мо-
лока, выделяются в виде пыли при сушке молока и расфасовке сухого продукта. Органическая пыль сахара или молока относится к загрязняющим веществам, оказывающим умеренно опасное воздействие на окружающую среду. В таблице 1 приведены основные показатели пыли.
Органическая пыль содержит компоненты, способные оказывать на организм сенсибилизирующее,
раздражающее и фиброгенное действие. У рабочих, контактирующих на производстве с растительной пылью, могут развиваться бронхиальная астма, хронический бронхит и экзогенный аллергический альвеолит. Пыль проникает в организм человека через дыхательные пути и скапливается в легких. При этом для клинической картины пылевых болезней характерно поражение легочной ткани или дыхательных путей. Кроме того, важными свойствами пыли являются ее взрывоопасность, если она находится во взвешенном состоянии, и воспламеняемость при ее оседании.
Для снижения опасного воздействия органической пыли на предприятии применяется пылеулавливающее оборудование. Вакуум-выпарные установки в цехе сухого молока имеют батарею циклонов. Эффективность пылеулавливания составляет 95-96%. В консервном цехе установлен вытяжной зонт для улавливания сахарной пыли при пересыпке сахарного песка. Вытяжной зонт подсоединен к вытяжной системе вентиляции консервного цеха через циклон-пылесборник, эффективность очистки составляет 97%.
Процесс производства сухого молока и сгущенного молока с сахаром требует большого объема воды, причем в основном только питьевого качества. Нормы расхода воды на одну тонну готовой продукции в среднем составляют: молоко сгущенное - 4 м3 и 1,6 т/ч пара; сухое молоко - 19 м3 и 4,7 т/ч пара.
Вода, использованная в технологических процессах, становится сточной. Производственные сточные воды образуются в основном в процессе мойки оборудования и инвентаря, емкостей, тары и т.п. Эти сточные воды загрязняются потерями молока, молочных продуктов, отходами производства, реагентами, применяемыми при мойке оборудования, примесями, смываемыми с поверхности тары и молокопроводов, и др. В связи с особенностями технологического процесса почти вся используемая во время работы предприятия вода становится сточной. В среднем из 5 м3 чистой воды 4,8 м3 попадают в сточные воды.
При производстве сгущенного молока основные потери продукта происходят в процессах пастеризации (начало, завершение, мойка оборудования), сгущения и розлива. Примерный состав сточных вод приведен в табл. 2.
Сточные воды в основном включают органические соединения и растительные жиры. Токсичных веществ в таких сточных водах нет. Перед сбросом в систему канализации населенного пункта сточные воды предприятия должны быть подвергнуты локальной очистке.
Система канализации производственных сточных вод на предприятии функционирует отдельно от системы канализации других сточных вод и имеет самостоятельный выпуск в городской коллектор. Предварительно производственные стоки направляются на локальные очистные сооружения, предназначенные для приема производственных вод и последующей их очистки.
Таблица 1. Основные показатели органической пыли
Наименование показатель
Класс опасности 3-й
ПДК макс. раз., мг/м3 0,5
ПДК ср. сут., мг/м3 0,15
ПДК макс. раз. раб. зоны, мг/м3 4,0
Примечание. ПДК - предельно допустимая концентрация; ПДК макс. раз. ■ максимальная разовая концентрация токсического вещества в воздухе населенных мест; ПДК ср. сут. - среднесуточная ПДК; ПДК макс. раз. раб. зоны - максимальная разовая концентрация токсического вещества в воздухе рабочей зоны.
Таблица 2. Примерный состав сточных вод при производстве сгущенного молока
Наименование Значение показателя, мг/л Требования или пДк, мг/л
Взвешенные вещества 350 300
Азот общий 50 50
Фосфор общий 7 12
Жиры 100 50
Хлориды 150 1000
БПК полн. 1000 350
ХПК 1200 500
Железо 3 5
Водородный показатель 6,8-7,4 6,0-9,0
Температура, °С 16-33 40
Примечание. ПДК - предельно допустимая концентрация; БПК -биохимическое потребление кислорода; ХПК - химическая потребность в кислороде.
В результате деятельности предприятия образуются различные отходы. Образование твердых органических отходов связано с характером технологических процессов. При этом образуются следующие виды отходов: потери продуктов и продукции; некондиционная продукция; осадки на сетках и фильтрах; осадок от работы центрифуг-сепараторов; шлам от работы локальных очистных сооружений, отходы упаковки от сырьевых материалов и производственного брака, хранения и реализации.
Опасность отходов определяется их физико-химическими свойствами, а также условиями их хранения или размещения в окружающей среде. Отходы, образующиеся на производстве, всегда экономически невыгодны для любого предприятия, поэтому в настоящее время стремятся минимизировать количество любых отходов при производстве продукции.
Таким образом, при реализации рассматриваемого производственного процесса образуются и поступают в окружающую среду следующие эмиссии:
• органическая пыль в виде сухого молока - выделяется при сушке молока и его расфасовке, в виде сахара - при приготовлении сахарного сиропа;
• производственные сточные воды - образуются в основном в процессе мойки оборудования и инвентаря, емкостей, тары и т.п. В них содержится большое количество различных органических соединений - белков, жиров, молочного сахара, обусловленных потерей сырья и образованием отходов. Также в них содержатся и неорганические
соединения: остатки дезинфицирующих и моющих средств, частично соединения металлов; • отходы: некондиционная продукция, осадки на сетках и фильтрах и от работы центрифуг-сепараторов, шлам от работы локальных очистных сооружений, отходы упаковки от сырьевых материалов и производственного брака. В настоящее время на предприятии «Невелькон-сервмолоко» продукция вырабатывается традиционным периодическим способом. Наилучшие доступные технологии (НДТ) пока не применялись. В то же время существующее состояние консервного оборудования характеризуется следующим образом: достаточно большой износ выпарного и сушильного оборудования; существенный унос сухих продуктов; отсутствие или неполный сбор конденсата вакуум-выпарных аппаратов.
Следовательно, целесообразно техническое перевооружение предприятия с установкой нового современного оборудования или модернизацией старого с учетом НТД. При этом будет осуществлен переход на непрерывно-поточный способ производства. Это интенсивный путь совершенствования технологии, который имеет целый ряд преимуществ: увеличение сменной производительности оборудования за счет ликвидации остановок и увеличения времени непрерывной работы; уменьшение расхода энергоресурсов; уменьшение потерь продукта; внедрение широкой автоматизации процессов. А самое главное - снижение негативного воздействия производства на окружающую среду, уменьшение затрат времени на выполнение технологических операций и удельных расходов на энергетические ресурсы.
В целях уменьшения поступления вредных эмиссий от производственного процесса, а также минимизации образования отходов для рассматриваемой технологии можно применить некоторые решения из Информационно-технического справочника по наилучшим доступным технологиям ИТС-45-2017 «Производство напитков, молока и молочной продукции». Среди представленных НДТ для рассматриваемого предприятия можно предложить к внедрению следующие технологии.
✓ НДТ 1. Система экологического менеджмента, соответствующая требованиям ГОСТ Р ИСО 14001, преимуществами внедрения которой являются: снижение влияния на окружающую среду, повышение экономических показателей предприятия, улучшение имиджа компании, оптимизация процессов использования ресурсов, что приведет к уменьшению количества производственных отходов.
✓ НДТ 22. Улавливание частиц сухого молочного продукта из отработанного воздуха распылительных сушилок. Поскольку после процесса сушки часть готового продукта уносится с отработанным воздухом из сушилки, отработанный воздух можно пропустить через рукавный фильтр с фильтрующим элементом из нержавеющей
стали. Это позволит сократить унос сухого молока с уходящим из сушилки воздухом, снизить расход воды на процесс безразборной мойки, уменьшить сброс моющих средств в смывные воды.
✓ НДТ 25. Системы оборотного водоснабжения с полным использованием конденсата. Работа вакуум-выпарных аппаратов сопровождается образованием конденсата, который после соответствующей очистки может быть использован на предприятии для различных технических нужд. В этом случае достигается снижение потребления воды и энергии, а значит, и образования сточных вод.
✓ НДТ 26. Сбор и использование первых промывных вод из вакуум-выпарных аппаратов. После ополаскивания эта вода содержит большое количество питательных веществ. Она может быть собрана, сконцентрирована и направлена на кормовые цели. Результатом станет сокращение пищевых отходов и снижение загрязнения сточных вод и земельных ресурсов.
Предложенные рекомендации вполне осуществимы полностью или частично на предприятии с учетом технических и экономических возможностей.
Выводы
Приведенные рекомендации охватывают все направления по снижению эмиссии: воздушный бассейн, сточные воды и образование отходов.
Разработка перспективных НДТ становится основным направлением развития технологии в производстве сухих и сгущенных молочных продуктов. В результате замены или модернизации существующего производственного оборудования достигаются фактическое снижение электрической и тепловой энергии, уменьшение расходов продуктов, экономия водных ресурсов, а самое главное - снижается негативное воздействие производственной деятельности предприятия на окружающую среду.
Литература
1. ГОСТ Р ИСО 14001-2016 «Системы экологического менеджмента. Требования и руководство по применению».
2. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС-45-2017 «Производство напитков, молока и молочной продукции». [электронный ресурс] http://burondt.ru/NDT/ ЫПТПос8ПйаИ.рЬр?ШМ=1146&е^^исШге^=1872.
3. Росприроднадзор. Государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду. 2022. [электронный ресурс] https://uonvos.rpn.gov. ru/rpn/pto-uonvos/onv_registry?pcurrent_page=1&pper_ page=20&plast_page=1&oinclusion_date=desc.
4. Голубева Л.В. Консервирование и сушка молока. В кн.: Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 9. СПб.: ГИОРД, 2005. 272 с.
