CC BY
32
Технологии пищевой и перерабатывающей промыитенности АПК-продукты здорового питания, № 5, 2016
УДК 664.1:004.86:531.1
Модернизация линии рекуперации вторичных вод Modernization of the line of recovery of secondary waters
Профессор Г.В. Калашников, магистр И.М. Атисков (Воронежский государственный университет инженерных технологий) кафедра машин и аппаратов пищевых производств, тел. (473) 255-38-96 E-mail: [email protected]
Professor G.V. Kalashnikov, Graduate Student I.M. Atiskov (Voronezh state university of engineering technology) chair of machines and devices of food manufactures, tel. (8473) 255-38-96 E-mail: kagen5(ñ)yandex.ru
Реферат. Водное хозяйство является важной составной частью в производственной сфере сахарных заводов. Рассмотрены основные стадии мойки свеклы и очистки транспортерно-моечных вод. После очистки вторичных вод в отстойнике остаются мелкодисперсные и коллоидные частицы. Для повышения степени очистки транспортерно-моечной воды предложена схема рекуперации вторичных вод, которая предусматривает несколько технологических стадий. Постадийное осуществление процесса осаждения частиц и очистка воды заключается в использовании на первой стадии удаления крупных и среднедисперсных частиц (чернозем, песок, супеси, металлы и др.) в песколо-вушке и радиальном отстойнике, а на второй - удаление мелкодисперсных и коллоидных частиц в батарейном гидроциклоне. За счет реализации постадийного процесса осаждения частиц и очистки воды на участке мойки сахарной свеклы достигается более качественная очистка транспортёрно-моечной воды, что позволяет при рекуперации вторичных вод экономить затраты на воду и повторно её использовать для мойки корнеплодов. На основании проведенного анализа литературных источников и патентов разработаны технические предложения по модернизации отстойника и гидроциклона. Достоинством работы являются разработанная эколого-ресурсосберегающая аппаратур-но-технологическая схема линии рекуперации вторичных вод для комплексной технологии переработки сахарной свеклы и модернизация оборудования участка очистки транспортерно-моечных вод свеклосахарного производства ОАО «Елань-Коленовский сахарный завод», предусматривающая повышение степени осаждения частиц, что способствует более качественной очистке вод и экономии воды при мойке свеклы.
Summary. Water management is an important component in the production sphere of each sugar plant. The main stages of a sink of beet and purification of transporterno-washing waters are considered. After purification of secondary waters in a settler there are fine and colloidal particles. For increase in extent of purification of transporterno-washing water the scheme of recovery of secondary waters which provides several technological stages is offered. On phasic implementation of process of sedimentation of particles and water purification also the srednedispersnykh of particles (the chernozem, sand, sandy loams, metals and B'day) in a peskolovushka and a radial settler, and on the second - removal of fine and colloidal particles in a battery hydroclone consists in use at the first stage of removal large. For the realization account on phasic process of sedimentation of particles and water purification on the site of a sink of sugar beet better purification of transportyorno-washing water is reached that allows to save costs for water in case of recovery of secondary waters and to reuse it for a sink of root crops. Based on the carried-out analysis of references and patents technical proposals on upgrade of a settler and hydroclone are developed. The advantage of work are the offered ekologo-resource-saving machine and hardware diagram of the line of a recuperation of secondary waters for complex technology of processing of sugar beet and modernization of equipment of the site of purification of transporterno-washing waters of beet sugar production of JSC «Elan-Kolenovsky Sugar Plant», the extents of sedimentation of particles providing increase that promotes better purification of transporterno-washing waters and economy of water in case of a washing beet.
Ключевые слова: мойка свеклы, транспортерно-моечная вода, постадийная рекуперация, осаждение частиц.
Keywords: washing beet, transporterno-washing water, on a stage recuperation, a deposition of particles.
О Калашников Г.В., Атисков И.М., 2016
Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания, N° 5, 2016
Водное хозяйство свеклосахарных заводов по своей сложности и удельному водопотребленню не имеет аналогов среди других пищевых предприятий и является важной составной частью в их производственной сфере. При этом актуальной задачей в процессе переработки сахарной свеклы, как и другого растительного сырья, является реализация комплексной безотходной ресурсосберегающей технологии переработки сырья на всех стадиях производства и обеспечение экономии энерго- и водозатрат [1-4]. Это во многом связано с более качественной очисткой транспортерно-моечных вод, обеспечением рекуперации вторичных вод и экономии воды при мойке корнеплодов.
Основная задача участка очистки транспортерно-моечных вод свеклосахарного производства - обеспечить предприятие водой в необходимом количестве и соответствующего качества, экономно используя водные ресурсы, не допускать загрязнения поверхностных и подземных вод производственными сточными водами.
Ресурсосберегающая технология использования воды и переработки сырья на сахарном заводе предусматривает очистку грязной воды, которая поступает с моечного отделения, с отбором крупных примесей (песка) на песколовушке. Затем вода проходит предварительную очистку от грубых органических и минеральных взвесей (обломков свеклы, хвостиков, частиц земли и др.) в радиальном отстойнике. В нем под действием силы тяжести осаждаются частицы примеси: в верхней части получается осветленная вода, в нижней части - осадок и грязная вода. Из отстойника вода переливается через окна и затем выкачивается насосами и отправляется дальше на очистку. Осадок сгребается скребками в лоток и насосами удаляется на поля фильтрации.
Осветленная вода (около 92 %) проходит следующую стадию очистки в батарейном гидроциклоне. Под действием центробежной силы мелкодисперсные частицы, которые не были удалены в отстойнике, удаляются в шламовую камеру, а затем насосами на поля фильтрации. Очищенная вода (98 %) возвращается снова на мойку свеклы.
Очистка воды осуществляется на основе машинно-аппаратурной схемы линии участка рекуперации вторичных вод (рисунок). Свекла с кагатных полей выгружается на подземный ленточный транспортер 1 без подачи воды для осуществления сухой очистки. С помощью шнекового дозатора 2 грязная свекла направляется на ленточный транспортер 3, проверяется на металлические примеси с помощью электромагнита, взвешивается на весах и затем, через лоток 4 поступает на предварительную мойку в двухвальную кулачковую моечную машину 5. Свекла частично отмывается с помощью речной воды, поступающей через гидротранспортер в моечную машину. После предварительной промывки корнеплоды направляются на барабанную камнеловушку 6 с помощью гидротранспортера, в которой удаляются камни и щебень.
Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания, № 5, 2016
Рисунок. Машинно-аппаратурная схема линии участка рекуперации вторичных вод: 1 - ленточный транспортер; 2 - дозатор; 3 - транспортер; 4 - лоток гидротранспортера; 5 - кулачковая моечная машина; б - камнеловушка; 7 - ботволовушка; 8 - моечная машина; 9 - барабан окончательной мойки; 10 - мешалка; 11- фильтр промывной воды; 12 - вибрирующий филътратор; 13 - сепаратор; 14 - разделительный ленточный конвейер; 15 - винтовой конвейер; 16, 17 - конвейеры ленточные; 18, 20, 23 - насосы; 19 - колодец; 21 - элеватор; 22 - сборник; 24 - пескоотделителъ; 25 - радиальный отстойник; 26 - мост удаления осадка; 27-32 - насосы; 33 - ленточный транспортер; 34 - батарейный гидроциклон
Далее свекла перемещается на элеваторные ботволовушки 7 и затем снова на камнеловушку 6, на промывку в одновальной кулачковой моечной машине 8, в которой отмывается с помощью оборотной и речной воды. Завершающая часть мойки проходит в барабане окончательной мойки 9, где свекла отмывается с помощью речной воды и конденсата под большим давлением. Для эффективной окончательной мойки используются форсунки барабана 9, при этом предусматривается добавление реактивов и использование мешалки 10.
Вода грязная с хвостиками отправляется на фильтр промывной воды 11 и вибрирующий фильтратор 12, которые отделяют хвостики от воды. С целью повышения степени очистки воды применяется сепаратор 13. Легкие примеси и хвостики перемещаются разделительным ленточным конвейером 14, винтовым 15 и ленточными 16, 17 конвейерами. Хвостики свеклы дальше перемещаются через элеватор 21 в свеклорезки, а вода на дальнейшую очистку. Соединительные коммуникации системы рекуперации вторичных вод включают насос 18 высокого давления для осветленной транспортерно-моечной воды, колодец 19 разливов транспортерно-моечных вод и насос 20 разливов. Для подачи аммиачного конденсата в форсунки барабанной свекломойки используются сборник 22 и насос 23 высокого давления.
Грязная транспортерно-моечная вода отправляется на отделение песка в песколовушку 24, а затем на дальнейшее очищение от грубых примесей в радиальный отстойник 25 с мостом 26 удаления осадка. При этом используются насосы 27 и 28 пеногашения, насос 29 транспортерно-моечного осадка, насосы
Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания, N° 5, 2016
30 и 31 осветленной транспортерно-моечной воды и насос 32 разливов свеклона-сосной станции. Для перемещения чистой свеклы используется ленточный транспортер 33 . Осадок удаляется на поля фильтрации. Сравнительно чистая вода направляется в батарейный гидроциклон 34 для осаждения мелкодисперсных и коллоидных частиц. Очищенная вода возвращается снова в моечное отделение для повторного использования.
После очистки вторичных вод в гравитационном отстойнике остаются мелкодисперсные и коллоидные частицы. Повысить степень очистки транспортерно-моечной воды возможно за счет осуществления постадийного процесса осаждения частиц. Постадийная очистка предусматривает: на первой стадии удаление крупных и средне дисперсных частиц в песколовушке и радиальном отстойнике, а на второй - удаление мелкодисперсных и коллоидных частиц в батарейном гидроциклоне.
Разработанная эколого-ресурсосберегающая аппаратурно-технологическая схема линии рекуперации вторичных вод для комплексной технологии переработки сахарной свеклы позволяет обеспечить повышение степени осаждения частиц, что способствует более качественной очистке транспортерно-моечных вод свеклосахарного производства и экономии воды при мойке свеклы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Серпова, О.С. Ресурсосберегающие технологии переработки картофеля: науч. аналит. обзор. [Текст] / О.С. Серпова, А.А. Борченкова.- М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. - 84 с.
2. Калашников, Г.В. Технология рекуперации вторичного картофельного и плодоовощного сырья для сельского хозяйства [Текст] / Г.В. Калашников, Е.В. Литвинов / / Сборник научных трудов «Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика». - Воронеж: ООО «Диамант-принт», 2014. - Ч. 3 (10-3). - С. 229-233.
3. Калашников, Г.В. Машинно-аппаратурная схема линии безотходного производства сухого картофельного пюре [Текст] / Г.В. Калашников, Д. В. Назаретьян, С.В. Миньченко, Б.П. Лазарев / / Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания. - 2015. - № 4 (8). - С. 54-59
4. Калашников, Г.В. Безотходная технология производства сухого картофельного пюре [Текст] / Г.В. Калашников, Д.В. Назаретьян / / Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2015. - № 3. - С. 50-54.
REFERENCES
1. Serpova O.S., Borchenkova L.A. Resursosberegayushchie tekhnologii pererabot-ki kartofelya [Resource-saving technologies for processing potatoes] Rosinformagrotekh, 2009, pp. 84 (Russian).
2. Kalashnikov G.V., Litvinov E.V. Tekhnologiya rekuperatsii vtorichnogo kartofel'nogo i plodoovoshchnogo syr'ya dlya sel'skogo khozyaystva [Technology of recovery of secondary potato and fruit and vegetable raw materials for agriculture] Sbornik nauchnykh trudov «Aktual'nye napravleniya nauchnykh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika», 2014, T. 2, No 5-3, Ch.3 (10-3), pp. 229-233 (Russian).
3. Kalashnikov, G.V., Nazaret'yan D.V., Min'chenko S.V., Lazarev B.P. Mashinno-apparaturnaya skhema linii bezotkhodnogo proizvodstva sukhogo kartofel'nogo pyure [Machine-hardware scheme of the line of waste-free production of dry mashed potatoes] Tekhnologii pishchevoy i pererabatyvayushchey promyshlennosti APK-produkty zdo-rovogo pitaniya, 2015, No 4 (8), pp. 54-59 (Russian).
4. Kalashnikov G.V., Nazaret'yan D.V. Bezotkhodnaya tekhnologiya proizvodstva sukhogo kartofel'nogo pyure [Waste-free production technology of dry mashed potatoes] Vestnik VSUET, 2015, No 3, pp. 50-54 (Russian).
