CC BY
82УДК 628.32:637.1/.3:574.001.25
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ПРЕДПРИЯТИИ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Яковлева Е.В., Злобина О. А.
ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»
Аннотация. В статье рассмотрены основные причины загрязнения окружающей среды молочным производством. Проанализированы основные показатели загрязнения почвы, воздуха и воды в результате сброса сточных вод в реку Ока. Предложены усовершенствованные системы очистки сточных вод предприятий молочной промышленности.
Ключевые слова: Сточные воды, загрязнение окружающей среды, молочная промышленность, система очистки.
Пищевая и перерабатывающая промышленность, как и многие другие отрасли народного хозяйства, является источником негативного воздействия на окружающую среду, т.е. загрязнения. В соответствии с «Законом об охране Окружающей Среды», загрязнение - это физическое, химическое, биологическое изменение окружающей природной среды, вызванное антропогенной деятельностью и содержащее угрозу причинения вреда жизни и здоровью человека, состоянию растительного и животного мира, экологических систем природы.
В настоящее время окружающая природная среда испытывает сильный пресс в различных отраслях сельского хозяйства, в том числе и молочная промышленность. Даже в небольших городах (г. Орел) при несоблюдении пунктов экологического кодекса, небольшие сельскохозяйственные промышленные предприятия загрязняют атмосферу, воду, почву. Эти загрязнения попадают в продукцию растениеводства, корма, а через них в продукцию животноводства. Поэтому экологические проблемы даже небольших городов и населенных пунктов являются очень актуальными.[1-3]
Все предприятия функционируют, используя огромное количество воды. Даже для предприятий, оборудованных системами оборотного водоснабжения, количество потребляемой свежей воды в несколько раз превышает объем перерабатываемого сырья. Высокий
уровень водопотребления обуславливает и большой объем образования сточных вод.
Стоки предприятий, содержащие остатки растительного происхождения, быстро закисают, загнивают, повышенная их концентрация вызывает загрязнение окружающей среды и угрожает здоровью населения. Кроме того, при сбросе в водоемы неочищенные сточные воды значительно ухудшают свойства воды, снижая содержание в ней кислорода, может привести к гибели рыб и планктона.
Сточные воды молокозаводов в процессе производства различных продуктов характеризуются большим содержанием загрязнений органического характера, бактериями. Их содержание может в тысячи раз превышать предельно допустимые значения. На сегодняшний день по санитарным нормам устанавливать очистные сооружения нужно не менее чем в 150 м от основного здания производства молокопродуктов.
На предприятиях молокозаводов различают следующие основные типы сточных вод в процессе производства различных молочных продуктов:
• технические воды от продувки системы оборотного водоснабжения;
• бытовые сточные воды помещений персонала и администрации;
• поверхностные сточные воды с территории молокозавода;
• промышленные стоки от промывки и обеззараживания технологического оборудования и трубопроводов, сточные воды в результате мокрой уборки цеховых и вспомогательных помещений;
• аварийные спуски молочных продуктов и сыворотки.
Последние два из перечисленных типов сточных вод составляют
до 90% от всего объема образующихся стоков и наиболее загрязнены органическими веществами.
Производство молока относят к периодическим технологическим процессам. Учитывая этот факт, а также особенности эксплуатации оборудования, можно объяснить неравномерность по количественному и качественному составу стоков молочных производств. Только от одной периодической мойки оборудования содержание загрязняющих веществ в стоках может возрастать до четырех раз по сравнению со средними показателями.
В ОАО «Компания ЮниМилк» филиал «Молочный комбинат «Орловский» для очистки поверхностных сточных вод применяют отдельно стоящие ливневые очистные сооружения, такие как модульные очистные системы из стеклопластика Векса.
Как показывает практический опыт и следует из технологических нормативов водоотведения, при обработке 1 тонны молока образуются сточные воды, общую степень загрязненности которых можно оценить по ХПК равному 10-15 кг. Реальные показатели загрязнения воды получают после анализа конкретного производства, исходя из ассортимента молочной продукции.
В зависимости от загрузки мощностей молокозавода коэффициент часовой неравномерности стоков (отношение максимального к среднему часовому расходу) составляет 1,5-2,5.
Степень загрязнения стоков органическими веществами характеризует величина химического потребления кислорода (ХПК), которая при мойке оборудования молочных производств возрастает до значений 1400-3000 мг/л. Аварийные сбросы продукта в сеть водоотведения еще больше увеличивают ХПК стоков - до 10000 мг/л.
Учитывая ассортимент конкретного молочного завода, определяют соотношение ХПК/БПК5, которое может составлять от 1,2 до 1,55. Этот коэффициент рассчитывается при лабораторном исследовании реальной сточной воды, либо принимается среднее значение — 1,45.
Для промывки технологического оборудования могут использоваться органические кислоты или сода. В первом случае происходит быстрый гидролиз молочной органики, и кислотный показатель рН сточных вод снижается до 2-3. При обработке содой стоки становятся щелочными — с pH равным 9-11.
Существующие проекты очистных сооружений молокозаводов, а также анализ отечественных и зарубежных наработок в этой сфере, предполагают две основные технологические схемы организации водоочистки.
Сточная вода подается по самотечному коллектору в приемный резервуар насосной станции через решетчатый контейнер с прозорами 16 мм, задерживающий крупные включения. Далее сточная вода перекачивается насосом в блок биологической очистки. Блок биологической очистки разделен металлическими и железобетонными перегородками на 5 объемов различного технологического назначения. Сточная вода последовательно поступает в анаэробный реактор-денитрификатор, в котором завершаются процессы аммонификации, и при включении циркуляции иловой смеси из последующих элементов схемы идут процессы денитрификации (восстановление азота нитритов и нитратов до свободного азота). В денитрификаторе с помощью барботажных стояков содержимое интенсивно перемешивается воздухом.
Затем сточная вода через щели в верхней части металлической перегородки перетекает в аэротенк-нитрификатор, в котором
микроорганизмами активного ила освобождается от растворенных органических загрязнений, оцениваемых показателями биохимической потребности в кислороде (БПК). Это аэробный процесс, его осуществление обеспечивается интенсивной подачей воздуха через мелкопузырчатые аэраторы и большими концентрациями микроорганизмов (так называемого «активного ила»), где микроорганизмы активного ила концентрируются в донной части и перекачиваются эрлифтами снова в аэрационный объем.
Эти три сооружения - денитрификатор, аэротенк-нитрификатор и осветлитель - вторичный отстойник образуют первую ступень биологической очистки.
Затем осветленная сточная вода поступает во вторую ступень биологической очистки - аэротенк второй ступени, где происходит очистка от трудно окисляемых органических загрязнений и более глубокая нитрификация. Микроорганизмы концентрируются, в основном, на местах блока биозагрузки (в этом случае биоценоз носит название биопленки). Свободно плавающий активный ил и отмершая биопленка отделяется в следующем отсеке - отстойнике второй ступени, и с помощью эрлифта возвращаются в аэротенки первой и/или второй ступени.
Сточная вода, прошедшая две ступени биологической очистки, накапливается в резервуаре очищенной сточной воды, где обеззараживается раствором гипохлорита кальция Ca(OCl)2 время пребывания - не менее 30 мин. Далее очищенная вода подается на выпуск. Сточная вода сбрасывается в р.Ока.
Существующая система очистки на молочной промышленности не обеспечивают полного извлечения загрязняющих веществ, в связи, с чем рекомендуется использовать системы замкнутого цикла циркуляционного снабжения охлаждающей водой теплообменного оборудования, снижающее расход природного газа, электроэнергии и водопотребления.
Более половины сточных вод предприятий по производству молочных продуктов проходят очистку на городской сети канализации и на собственных очистных сооружениях, однако ужесточение требований качества очистки, а также недостаточная степень очистки сточных вод большинства предприятий настоятельно требуют проведения целенаправленной работы по охране окружающей среды на предприятиях отрасли. Эти работы должны быть неотъемлемой частью общей программы создания малоотходных и безотходных производств.
Основные направления работ по снижению загрязненности сбросов и выбросов ведутся в следующих направлениях[4,5]:
-совершенствование и внедрение основных положений
концепции малоотходных и безотходных производств;
-создание рациональной техники и технологии производства продуктов с использованием принципов малоотходных и безотходных производств;
-максимальное и комплексное использование составных частей молока в исходном сырье и отходах, а также других материальных ресурсов и энергии, сокращение потерь сырья и других ресурсов;
-оптимизация уровня расхода воды и сточных вод путем разработки и внедрения прогрессивных норм и нормативов, систем оборотно-повторного водоснабжения предприятий, строгий учет и контроль расхода воды и сточных вод по процессам, аппаратам и в целом по предприятию;
-качественная и количественная оценка отходов производства и потребления с целью их устранения за счет предотвращения их возникновения, повторного использования их для различных целей, возвращая в природу в экологически в безвредном виде;
-очистка сбросов и выбросов для существующих экологических нормативов, включающая: исследование и внедрение сооружений и методов полной биологической очистки сточных вод с системой доочистки, исследование и разработка методов анаэробной биологической очистки сточных вод и отходов, разработка и внедрение рекомендаций по использованию сточных вод молочных предприятий для полива сельхоз полей, разработка методов предварительной очистки сточных вод;
-мониторинг основных экологических показателей производства, включающий разработку и аттестацию методов контроля сбросов, выбросов и отходов производства, создание научно обоснованной системы контроля основных экологических показателей.
В результате анализа, мы наблюдаем значительные по объему выбросы сточных вод с 2012 по 2014 гг. Начиная с 2014 года, наблюдается резкое снижение объема выбросов сточных вод. Резкое снижение выбросов объясняется тем, что, начиная с 2013 года вводятся новые технологии очистки сточных вод.
Таким образом, на предприятии ОАО «Компания ЮниМилк» филиал «Молочный комбинат «Орловский» ведется комплексная работа по созданию безопасных условий труда работающих и безопасности окружающей среды, которая включает не только соблюдение всех законодательных актов. Оценено влияние сточных вод пищевой промышленности на состояние природных вод, на растительный и животный мир водоемов. Выяснено, что загрязняющие вещества, попадающие в водные объекты вместе со сточными водами, вызывают серьезные нарушения в водных экосистемах. Загрязняющие
вещества, поступая в природные воды, вызывают изменение физических свойств среды (нарушение первоначальной прозрачности и окраски, появление неприятных запахов и привкусов и т.п.); изменение химического состава, в частности появления в ней вредных веществ; появление плавающих веществ на поверхности воды и отложений на дне; сокращение в воде количества растворенного кислорода вследствие расхода его на окисление поступающих в водоем органических веществ загрязнения; появление новых бактерий, в том числе и болезнетворных. Особо пагубно загрязнение влияет на рыб, водоплавающих птиц, животных и другие организмы, которые заболевают и гибнут в больших количествах. [6,7]
Список литературы:
1. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30 декабря 2001 года №197-ФЗ Принят Госурственной думой 21 декабря 2001 года. Одобрен Советом Федерации 26 декабря 2001 г.
2. Ушачев И.Г. Социально - экономическое развитие АПК в условиях членства России во всемирной торговой организации и евразийском экономическом союзе / И.Г.Ушачев // Вестник Орел ГАУ. - 2014. - №5(50). - С. 3-11.
3. Раздорожный А.А. Охрана труда и производственная безопасность / А.А. Раздорожны. - М.:Изд-во «Экзамен», 2007. - 510с.
4. Шестаков Ю.Г. Новые подходы к совершенствованию системы охраны труда для работников АПК / Ю.Г. Шестаков, Е.В. Яковлева, Е.В. Полехина, И.В. Алибекова // Вестник Орел ГАУ. - 2013. - №1(40). - С. 213-216.
5. Системы экологического менеджмента на основе стандартов ISO 14 000 как основа снижения экологических рисков деятельности предприятий АПК/ Ю.О. Лящук, А.И. Новак // Вестник РГАТУ. -Рязань : РГАТУ, 2014. - № 2 (22). - С. 68-73.
6. Хабарова Т.В. Морфологические признаки проростков овса как биотест на битотоксичность осадка сточных вод и компостов// В сборнике: Юбилейный сборник научных трудов студентов, аспирантов и преподавателей ФГБОУ ВПО РГАТУ агроэкологического факультета, посвященный 100-летию со дня рождения профессора С.А. Наумова Материалы научно-практической конференции. 2012. С. 275-277.
7. Левин В.И., Хабарова Т.В. Влияние осадка сточных вод на морфофизиологическую изменчивость растений овса (avenasativa) в агроценозах// Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2012. № 4 (16). С. 44-47.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ПРЕДПРИЯТИИ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Яковлева Елена Валерьевна, доцент кафедры БЖД на производстве ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет», 89624809116, E-mail: Elenavalerevna79@yandex.ru
Злобина Ольга Александровна, студентка ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»
ENSURING ENVIRONMENTAL SAFETY BY IMPROVING WASTEWATER TREATMENT SYSTEMS IN THE ENTERPRISE OF THE DAIRY INDUSTRY
Yakovleva E. V.
Zlobina О.А.
Abstract. The article describes the main causes of pollution natural environment of milk production. The main indicators ofpollution of soil, air and water as a result of discharge of sewage into the river Oka have been analyzed. The improved wastewater treatment system of the dairy industry has been offered.
Keywords: Waste water, environmental pollution, airy industry, cleaning system
Yakovleva E. V. - сandidate of Agricultural Sciences, associate Professor of BJD in production, "Orel state agrarian University". E-mail:Elenavalerevna79@yandex.ru
Zlobina О. А. - Student of BDZ «Orel state agrarian University»
