Файл: Белоусова Юлия Александровна ( фио обучающегося ) выпускная квалификационная работа магистерская диссертация.docx

- Санитарные правила и нормы «Производство молока и молочных продуктов». М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. 2009;

- «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий»;

- «Санитарные правила организации технологических процессов и гигиенических требований к производственному оборудованию»;

- «Санитарные требования к проектированию предприятий молочной промышленности»;

- «Нормы технологического проектирования предприятий молочной промышленности»;

- СанПиН «Гигиенические требования к охране труда поверхностных вод».


Рисунок 1 Местоположение молокоперерабатывающих предприятий не территории Архангельской области

На территории Архангельской области работает около 15 молокоперерабатывающих предприятий различной производительности. Крупнотоннажными являются:

ОАО "Молоко", г. Архангельск,

ОАО "Северодвинск - Молоко",

ЗАО «Вельский Анком»,

ООО «Молочный комбинат «Каргопольский»,

ООО «Маслодельный завод «Красноборский»,

ООО «Шенкурский молочный завод»,

ООО "Холмогорское молоко"

Ни на одном из 15 предприятий не осуществляется очистка сточных вод, хотя на некоторых в 70-80-х годах в составе предприятия действовали очистные сооружения.


1.3.1 Состав сточных вод молокозаводов

Количество и состав сточных вод в большой степени зависят от вида обрабатываемого сырья и ассортимента выпускаемой продукции, технологического процесса, применяемого оборудования и иных факторов.

Одной из экологических проблем сегодняшнего дня являются СВ, образующиеся в процессе мойки оборудования. Такие СВ содержат поверхностно-активные вещества – ПАВ, которые входят в состав всех моющих средств.

Несмотря на производство биоразлагаемых поверхностно-активных веществ, водоемы продолжают загрязняться этими веществами, причем это относится как к поверхностным, так и к подземным водам.

В исследованиях, выполненных многими авторами, показано существенное влияние этих веществ практически на все виды живых организмов, растений и человека. В животном организме даже незначительные концентрации ПАВ изменяют проницаемость мембран, оказывают влияние на кумуляцию различных веществ, в том числе токсических, изменяют токсичность последних. Заслуживает внимание также влияние ПАВ на обмен в организме аминокислот, глюкозы и других веществ.

---

Значительный ущерб эти вещества наносят открытым водоемам как сложившимся природным экологическим системам, нарушая в них процессы самоочищения, и как источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения, ухудшая целый ряд санитарно-химических показателей. В силу высокой капиллярной проницаемости ПАВ ими интенсивно загрязняются и подземные водоносные горизонты.

Характерным признаком ПАВ является изменение качества воды по таким показателям, как пенообразование, запах, привкус, окисляемость и др.

Следует отметить способность ПАВ воздействовать на другие виды загрязнений сточных вод, повышая их агрегативную устойчивость и усложняя последующую очистку. При этом собственно ПАВ являются трудноудаляемыми компонентами.

На предприятиях молочной промышленности образуются значительные объемы сточных вод, главным образом, после мойки. Однако на молокозаводе, внедряющем наилучшие доступные технологии, объемы сточных вод можно сократить до 1-2 литров на килограмм переработанного молока.

 Состав сточных вод зависит от:

- состава сырья (лактоза, белки, липиды, минеральные соли и др.)

- используемых моющих растворов (бактерицидные средства, асептики, гидроксид натрия, фосфорная и азотная кислоты и др.)

- используемых производственных технологий

- типа продукции: сточные воды на неспециализированных заводах, производящих разную продукцию, имеют более комплексный состав

 Сточные воды после мойки

При мойке оборудования и объектов сточные воды образуются на разных этапах: предварительная мойка водой, мойка нейтральными и кислыми растворами и промывка водой. Большая часть загрязнений попадает в сточные воды на этапах мойки кислыми и нейтральными средствами. Главным образом, сточные воды содержат жиры.

 Все эти разные потоки сточных вод (с pH в диапазоне от 2 до 12) собирают в усредняющую емкость, где pH раствора уравнивается до 5-10, после чего подают на биологическую очистку, когда соотношение БПК/N/P становится равным 100/5/1, как обычно и происходит. Состав сточных вод в зависимости от технологии переработки молока приведены в табл. 1

---

Таблица 1 Водопотребление и характеристики сточных вод при производстве разных молочных продуктов

Вид продукта	Потребление воды (дм3/дм3 молока)	ХПК (г/дм3 сточных вод)	БПК (г/дм3 сточных вод)	ВВ (г/дм3 сточных вод)	N (мг/дм3 сточных вод)	Р (мг/дм3 сточных вод)
Молоко	1,2-4	2,2	1,2	1,5	150	70
Сухое молоко	1-3	0,5-1,8	0,3-1	0,1	10	10
Свежие продукты	3	8-19	4,5-10	7,5	300-600	90
Йогурты	2-2,5	10,8-19,8	6-11	2-3,5	200-400	200
Сыры	2,5-3	1,7-12,6	1,5-7	0,8-1,2	200	100
Мороженое	3-10	14-35,6	19,8	7	170	300

---

Продувка системы охлаждения

Образующиеся сточные воды обычно загрязнены незначительно и очень часто используются вторично.

1.4 Методы очистки сточных вод молочных предприятий

Технология очистки сточных вод любого объекта водопользования (водопотребления и водоотведения) зависит от вида деятельности и существующей технологии, то есть от состава образующихся сточных вод, и места сброса: канализационные сети или водный объект. Сооружения могут включать следующие стадии:

- механическая очистка;

- жироулавливание;

- физико-химическая очистка;

- биологическая очистка;

- доочистка;

- обеззараживание.

Эффективность работы сооружений должна обеспечивать сброс сточных вод в соответствие с нормативами, установленными Российским законодательством.

1.4.1 Механическая очистка.

Механическую очистку применяют для удаления из сточных вод нерастворимых примесей. Для такой очистки используют решетки, сита, песколовки, отстойники, жироловки, различные фильтры.

Способы механической очистки применяют для выделения нерастворенных грубодисперсных нефтепродуктов и механических примесей. Однако некоторые из этих методов (например, центрифугирование) могут использоваться для извлечения и тонкодиспергированных загрязнений.

1.4.2 Физико-химические методы очистки

Из физико-химических способов очистки наиболее распространены флотационный и сорбционный методы, а также метод коагуляции.

Процесс очистки сточных вод флотацией заключается в образовании комплексов частицы-пузырьки, всплывании этих комплексов и удалении образовавшегося пенного слоя с поверхности воды. При очистке стоков применяют компрессионный (напорный), механический и пневматический виды флотации, отличающиеся способом введения в жидкость пузырьков воздуха.

Для очистки сточных вод применяют метод коагуляции. При коагуляции применяют традиционные неорганические вещества (соли двух - и трехвалентного железа, алюминия). Для интенсификации процесса широко применяют флокулянты, добавление которых к минеральным коагулянтам приводит к уменьшению расхода последних и повышает плотность и прочность образующихся агрегатов.

К электрохимическим методам относят электрофлотацию и электрокоагуляцию. Сущность электрофлотационного метода заключается в том, что насыщение очищаемой жидкости пузырьками происходит при электролизе сточных вод. Электроды располагаются таким образом, что газовые пузырьки, поднимаясь вверх, пронизывают весь объем обрабатываемой жидкости.

---

Электрокоагуляция является частным случаем электрофлотации, когда применяют растворимые алюминиевые или железные электроды.

Описанные методы используют для очистки стоков в различных комбинациях с учетом характера сточных вод.

1.4.2.1 Метод коагуляции

Метод коагуляции играет важную роль процессе водоочистки и предназначен для удаления взвешенных коллоидных частиц, способных придавать воде мутность и неприятный вкус. Для коагуляции используют специальные химические реагенты - коагулянты, которые в определенных дозах добавляют в неочищенную воду. В качестве коагулянтов принято использовать сульфат алюминия, хлорид трёхвалентного железа, сульфат двухвалентного железа и другие. Выбор коагулянта и его доза устанавливается экспериментально для каждого источника воды.

В методическом указании приведена методика проведения экспериментального определения дозы коагулянта при очистке воды от мела, обработка результатов которого позволяет сделать вывод о эффективности очистки воды от мела и определение оптимальной дозы коагулянта.

Основы процесса коагуляции

Для предварительной очистки воды от грубодисперсных и коллоидных примесей, применяют коагуляцию.

Коагуляция - процесс слипания частиц в дисперсных системах, ведущий к уменьшению числа частиц дисперсной фазы, снижению их свободной поверхности и к увеличению массы каждой частицы

Особенно эффективно процесс коагуляции происходит в области коллоидной дисперсности, т.е. мельчайших частиц, находящихся во взвешенном состоянии в поле сил тяжести, выпадающих в осадок.

Коагуляция в естественных условиях происходит под влиянием молекулярных сил соударения частиц в результате броуновского движения.

Таким образом, коагуляцией называется процесс обработки воды химическими реактивами, коагулянтами, приводящий к агрегации частиц присутствующих в воде примесей, в результате чего образуются относительно крупные хлопья, легко выделяющиеся из водной среды.

Коагуляция приводит к расслаиванию коллоидных растворов и выпадению хлопьевидного осадка - коагулята, либо к образованию некоторой природной структуры (пространственной сетки) застудеванию. В ряде случаев при коагуляции осадок не образуется, но коллоидный раствор меняет свой цвет и интенсивность рассеивания света вследствие изменения размеров частиц.

Факторы, вызывающие коагуляцию

1. 
   Изменение температуры (белки, ферменты);
   
2. 
   Добавление в растворы электролитов (многовалентные ионы);
   
3. 
   Добавление в растворы биологически активных веществ, спирта с последующим добавлением электролита;
   
4. 
   Изменение состава дисперсной среды (фазы).
   

---