CC BY
54
4, 2000
528.83
я. Вы-
зави-реко-:илосе .ю 300 тодача с вен-льную асхода :ажно-[ в си-:ажно-пред-
'аблица
сть
зочей
м3
'ВОДОМ
ылен-
[ОГО
здуха
-2
!-3
!-4
тории
15-88.
шя к [ельно февы-
гниям : пыли г/м3, э при рхней шиче-;ельно осные раза,
[ТИЛИ-запы-х пат-:люче-резко ая не . Воз-зчист-
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2000 113
Так как значение среднесуточной ПДК для зерновой пыли по нормам установлено на уровне
0,030 мг/м3, циклоны для очистки воздуха следует подбирать таким образом, Чтобы выходящий из них отработанный воздух удовлетворял этой норме [3]. При максимальном уровне запыленности воздуха, полученном в опыте (30 мг/м3), коэффициент очистки воздуха в циклонах г)а должен составлять 99,9%. Так как эффективность очистки наиболее распространенных циклонов (УЦ-38, ОТИ) не достигает таких значений, рекомендуется устанавливать дополнительные групповые циклоны перед выбросом воздуха в атмосферу. При этом рекомендуется для улавливания крупной элеваторной пыли устанавливать циклоны ЦОМ-1, а в качестве циклона второй ступени — БЦМ, 4БЦШ, УЦ или ОТИ [4]. Подбор циклонов, расчет сопротивления и площади сечения входных отверстий может быть произведен по общепринятым методикам [4].
В силосных ячейках, где закладываются на хранение сухие и очищенные семена, возможна установка одноступенчатой очистки с таким же коэффициентом.
Следует отметить, что помимо повышенной запыленности воздуха применение установок активного вентилирования существенно влияет на скорость движения воздуха в надсилосном помещении и его влажность.
Во избежание сквозняков и подсоса холодного воздуха из атмосферы скорость его движения не должна превышать 0,2 м/с в холодный и 0,3 м/с в теплый периоды года. Допустимая относительная влажность воздуха на рабочих местах при этом соответственно не должна превышать 75 и 60%,
что не всегда выполнимо, особенно при загрузке влажных семян. В случае отсутствия воздухоотводящих устройств над: силосами эти требования также не могут быть выполнены.
ВЫВОДЫ
1. Использование установок для активного вентилирования зерна и семян не вызывэет увеличения запыленности воздуха при условии оборудования элеватора системой отвода отработанного воздуха.
2. Требования стандарта по показателям микроклимата (влажность, скорость движения воздуха) в рабочей зоне также могут быть выполнены только при наличии такой системы.
3. При загрузке силосных ячеек неочищенными
семенами необходима двухстадийная очистка воздуха. ' ■; . ^ \ • ...
ЛИТЕРАТУРА
1 Послеуборочное дозревание и хранении, масличного подсолнечника / Н.С. Арутюнян, С.Ю. Ксандопуло, В.В. Ключкин и др.'// Масло-жировая пром-сть. — 1980. — № 11.
2. Ксандопуло С.Ю., Мустафаев С.К. Технологическая инструкция по проведению активного вентилирования масличных семян (подсолнечник, соя, рис) при их послеуборочном дозревании й последующем хранении / / Рос. гос. кооп. союз объединений и организаций пищевой пром-сти. — Введ. октябрь 1990 г.
3. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух / НИИ охраны атмосферного воздуха МООСПР РФ. Фирма ’’Интеграл”. — Спб, 1995.
4. Вайсман М.Р., Грубиян И.Я.; Вентиляционные и пнев-мотранспортные установки. — М.: Колос, 1997. — 272 с.
Кафедра безопасности жизнедеятельности
Поступила 23.01.99 г.
; 628.33:621.357
СОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВОД МЯСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ,л :
Л.Н. АНАНЬЕВА, С.С. НИКУЛИН, С.И. ГАРШИНА
Воронежская государственная технологическая академия Воронежская государственная лесотехническая академия
Актуальной экологической проблемой для мясг ной отрасли остается очистка производственных вод, образующихся на различных стадиях производства.
В результате контакта мясного сырья с водой последняя представляет собой дисперсную систему из эмульгированных органических веществ, минеральных солей, коллоидных суспензий жира и белка. Повышенная устойчивость таких систем обусловливает сложность их очистки и обезвреживания.
Анализ научно-технической и патентной литературы [ 1 -3] показал, что в последнее десятилетие фундаментальные исследования по очистке производственных вод мясоперерабатывающих предприятий направлены на разработку бессточных схем водоснабжения и изыскание возможности возврата в активные фонды производства ценных компонентов сырья. В очистке жидких отходов отрасли предпочтение отдается физико-химическим мето-
дам, несмотря на сравнительно небольшой практический опыт применения сорбентов.
Традиционные технологические разработки предусматривают осаждение нерастворимых белковых фракций с помощью коагулирующих систем .на основе А1(504)3 и РеС13, лигносульфоновых кислот или лигносульфонатов натрия, гидроокиси кальция, гексаметафосфата натрия, полиактиламида, ионообменников на основе целлюлозы, сухой извести, хлора и др. [4-6]. Очистка с их применением малоэффективна, что объясняется низкой способностью комплексно обрабатывать воду, дефицитностью, высокой стоимостью, а вследствие токсичности некоторых из них — небезопасностью для организма человека.
Нами исследована возможность использования в качестве коагулирующего агента для выделения белковых компонентов из промышленно-загряз-ненных вод полимерной четвертичной аммонийной соли поли-1Ч,1Ч-диметил-М,]М-диалиламмоний хлорида, выпускаемой в промышленных .масштабах под торговым названием полиэлектролит ВПК-402 (ТУ 6-05~2009-86). ВПК-402 имеет положительный опыт применения в очистке производственных вод ряда предприятий.
Основными критериями выбора данного сорбента являлись величина адсорбционной емкости по отношению к белковым компонентам и высокая антисептическая активность, позволяющая полностью устранить процессы разложения биогенных элементов, снизив значения ХПК и БПКЪ (химическое и биологическое потребление кислорода) до предельно допустимых.
Объектом исследования служили производственные воды ОАО "Мясной комбинат Воронежский”, оценку качественных показателей которых доводили в лабораторных условиях по методам
Характеристики производственных вод: температура 19-26°С, цветность 124,7 град, мутность:2,7 мг/дм3, pH 7,4±0,1, запах 2 балла; массовая доля, мг/дм3: взвешенные вещества 330±50,0, азот аммонийный 50,0±1,0, жиры 1500±20,0, хлориды 360± 10,0, нитриты 0,7±0,02, нитраты 0,08±0,002; ХПК 2100±90,0 мг 09/дм3, БПК, 1600±50,0 мг 02/ дм3.
Известно, что одним из основных технологических параметров, определяющих процесс очистки воды коагуляцией, является дозировка коагулирующего агента, оптимальная величина которого зависит от свойств дисперсной системы: цветности, количества взвешенных и коллоидно-дисперсных веществ, температуры, значения pH и других фи-зико-хймических факторов.
На начальном этапе работы изучали изменение цветности воды, определяли требуемую расходную норму вводимого агента и кинетику адсорбции.
Цветность производственных вод — один из основных показателей качества, нормируемых САНПиН 4630-88. Производственные воды предприятий мясной промышленности обладают повышенными значениями цветности вследствие деструкции низкомолекулярных соединений и наличия гемовых пигментов мяса и белков крови.
Определение цветности проводили согласно ГОСТ 3351-74 на спектрофотометре СФ-45 при длине волны света с максимумом поглощения для данной категории вод Я ' = 540 нм. Динамика изменения цветности производственных вод после 24 ч отстаивания представлена на рис. 1 (кривая / — цветность исходных вод; кривые 2, 3, 4, 5, б — цветность вод после обработки ВПК-402 в количестве, г/ 100 мл раствора соответственно: 0,5; 0,6; 0,8;. 1,0; 1,5).
Рис. 1
Вещества, содержащиеся в производственных водах и придающие им цветность, предварительно фракционировали электрофорезом в полиакрур^-
мидном геле. Фракционирование окрашенных веществ указало на присутствие альбумина и а-, /?-, у-глобулинов.
Основная часть взвешенных частиц в производственных водах мясокомбинатов — это белковые и жировые фракции [1]. Жиробелковые конгломераты в большинстве своем частицы, состоящие из жировой капли или нескольких слипшихся капель, адсорбировавших на своей поверхности белковые частицы.
Белковые коллоиды стабилизируют водно-жировые; эмульсии. Жировые частицы, находящиеся на поверхности жиробелковых комплексов, способствуют их флотируемости.
Адсорбцию белка проводили в статических условиях при температуре 20°С и pH 4,0-5,0. Количество адсорбента в исследуемых системах составляло, г/100 мл: 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,5. Время контакта с адсорбентом во всех случаях 24 ч. Величины адсорбции определяли по изменению концентрации белка в растворе методом Лоури [8]. Кинетика адсорбции представлена на рис. 2 (нумерация кривых аналогична рис. 1). Исследования показали, что с увеличением расходной нормы ВПК-402 адсорбция возрастет линейно и достигает максимального значения концентрации белка при соотношении раствор:адсорбент 100 мл:1 г.
Рис Ю
Анализ изотерм (рис. 2) свидетельствует, что адсорбция белка происходит не только на внешней поверхности исследуемого образца, но и в межпа-кетных промежутках [8]. Адсорбция высокомолекулярных соединений зависит, с одной стороны, от размера агрегатов, с другой — от их плотности, т.е. доступности внутриагрегатных пор для растворенных макромолекул.
После отделения в процессе реагентной обработки органоминеральный осадок обезвоживали и стерилизовали. Массовая доля протеина в твердом осадке достигала 70%, что дает возможность использовать его как добавку в кормовых целях.
ВЫВОД
Включение катионного реагента в схемы очистки производственных вод мясокомбинатов позволяет снизить значения цветности, улучшить качественный состав и утилизировать ценные компоненты с последующим возвращением их в активные фонды производства.
4, 2000
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2000
115
ых весі-, /?-,
■извод-[ковые гломе-цие из
ЭП6ЛБ,
[Ковые
жиро-еся на ісобст-
их ус-Коли-остав-Время 24 ч.
ІЄНИЮ
ри [8]. 2 (ну-вания гормы гигает ;а при
, что швей :жпа-леку-ы, от ости, ство-
абот-ш и рдом ь ис-
шст-
D3B0-
саче-
мпо-
:тив-
ЛИТЕРАТУРА ,,
1. Кузнецова Г.Н., Степанова О.А., Большаков О.И., Углов В.А. Некоторые характеристики и способы очистки жиросодержащих сточных вод мясокомбинатов: Обзорн. информ. — М.: АгроНИИТЭММП, 1992. — 32 с.
2. Очистка сточных вод мясокомбинатов / Б.М. Матов и др.// Обзорн. информ. Сер. Мясная пром-сть. — 1981. № 3. — С.43.
3. Гуц B.C., Вьюн В.И. Очистка жиросодержащих сточных вод / АгроНИИТЭММП / / Экспресс-информ. Сер. Мясная пром-сть. Зарубежный опыт. — 1987. — Вып. 6, — 14 с.
4. Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессе очистки воды. — JL: Химия, 1987. — 116 с.
5. Григоров В., Русев И. Реагентная обработка сточных вод мясокомбинатов / / Мясная пром-сть. — 1984. — № 5. — С. 114.
6. Вейзер Ю.И., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки сточных вод. — М.: Стройиздат, 1988. — 134 с.
7. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. — М.: Химия, 1984. — 446 с.
8. Адсорбционная технология очистки сточных вод / А.М. Когановский, Т.М. Левченко, И.Г. Рода и др. — М.: Техника, 1981. — 175 с.
Кафедра технологии мяса и мясных продуктов
Кафедра химии
Поступила 25.02.99 г.. ,
628.3
БИОТРАНСФОРМАЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ГОРЮЧЕГО ГАЗА И КОРМОВЫХ ПРОДУКТОВ
Н.Ш. БАГИШОВ, В.А. МАТИСОН, Л.А. ЧУРМАСОВА
Московский государственный университет . ;
пищевых производств
Охрана водоемов от загрязнений промышленными сточными водами является одной из важнейших проблем современности. Особенно она актуальна в пищевой промышленности [1]. В связи с повышением требований к качеству воды, сбрасываемой в водоемы, практический интерес представляет разработка микробиологических методов глубокой очистки сточных вод с одновременной утилизацией образующейся при этом микробной биомассы и получением горючего газа.
Сточные воды предприятий пищевой промышленности относятся к высококонцентрированным по содержанию органических, минеральных и микробиологических загрязнений и характеризуются высокими показателями БПКаат и ХПК, принятыми для оценки загрязнений стоков и водоемов. Уровень загрязнений сточных вод пищевых предприятий в десятки и даже сотни раз превышает загрязнения городских сточных вод, сбрасываемых в канализацию [2].
Сточные воды пищевых предприятий содержат значительное количество органических веществ, которые могут быть использованы (и используются) для получения полезных продуктов. Вместе с тем высокая концентрация органических веществ в этих сточных водах вызывает большие затруднения в осуществлении технологии их очистки [3]. Для решения этого вопроса имеются различные технологические приемы и способы очистки.
Наиболее распространен метод аэробной ферментации, в процессе которой все органические вещества сточных вод разлагаются до углекислого газа и воды, т.е. подвергаются полной деструкции, причем энергетическая и иная ценность органических веществ сточных вод теряется безвозвратно.
Известен альтернативный способ разложения органических веществ, позволяющий эффективно использовать запасенную в них энергию. Этим способом является метановое брожение, при котором большая часть веществ превращается в горючий газ — метан [4], образовавшийся осадок мОжет применяться в качестве кормовой добавки скоту.
В процессе метанового брожения происходит значительная, в ряде случаев практически полная деструкция загрязнений, после чего сравнительно легко осуществить доочистку сточных вод традицк-онным аэробным методом.
Таким образом, процесс биотрансформации сточных вод в горючий газ (биогаз) или другие продукты нельзя рассматривать как самоцель, он неизбежно связан с технологией очистки сточных вод, т.е. с решением вопроса охраны окружающей среды. Достижение высокого эффекта очистки связано с увеличением энергетических (10-30% энергетических нужд самого предприятия) и эксплуатационных затрат, однако это оправдано целью, а получение биогаза в данном случае должно рассматриваться как целенаправленное производство горючего газа для покрытия расхода энергии.
Сказанное выше допускает возможность двоякого подхода к оценке эффективности трансформации сточных вод: с одной стороны — получение биогаза (метана), с другой — обезвреживание и очистка сточных вод до санитарных норм сброса в водоем (городскую канализацию).
Ориентировочное представление о количестве метана, которое можно получить путем биотрансформации сточных вод, дают следующие сведения. Мясокомбинат средней производительности имеет
4 тыс. м сточных вод в сутки. Биотрансформация 1 м сточных вод дает возможность получить около
5 м биогаза. Всего за сутки может быть произведено более 20 тыс. м3 горючего газа. На мелассно-спиртовом заводе образуется в среднем 500 м3^ сточных вод в сутки.. Из 1 м3 сточных вод можно получить более 10 м3 горючего газа, т.е. более 5 тыс. м' в сутки с одного предприятия. В России имеются сотни мясокомбинатов и спиртовых заводов, каждый из которых может давать несколько миллионов кубометров биогаза в год. Аналогичные возможности имеют сахарные, крахмало-паточ-ные, молочные заводы, животноводческие фермы и многочисленные предприятия микробиологической промышленности. Общее количество биогаза, получаемого путем переработки сточных вод, мо*.. жет показаться не столь существенным в сравне-нии с потребностью в биогазе всего народного
