Очищення стічних вод

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ
РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа
вищої професійної освіти
«Оренбурзька ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
Факультет харчових виробництв
Кафедра екології та природокористування
Розрахунок до дипломного проекту
по розділу екологічна безпека підприємства
Керівник:
________________Холоділіна Т.М.
«____» _________________2008 Р.
Виконавець:
студент гр. 03-ТПОП
__________________Кірзеев О.В.
«____»_________________ 2008
Оренбург 2008

1 Характеристика підприємства як об'єкт забруднення навколишнього середовища
Зазвичай вважають, що харчові підприємства в силу специфіки своєї продукції не представляють помітною загрози навколишньому середовищі. Однак розглянуті матеріали переконливо показують, що це не так. Ресторани, хлібозаводи, молокозаводи і пивоварні заводи скидають стічні води, забруднюють атмосферу в містах. Цукрові заводи, які є найбільш великотоннажними харчовими підприємствами, вносять істотний внесок у забруднення атмосфери і через її посередництво - грунти, а також скидають і витрачають значну кількість води. Не варто забувати і про відходи допоміжних цехів і служб.
Тому захист навколишнього середовища важлива і для харчових підприємств. Це вимагає відповідних знань і навичок не тільки від фахівців екологів, але і від інших фахівців: технічних керівників, які приймають рішення, спеціалістів, які займаються експлуатацією природоохоронного обладнання; співробітників виробничих лабораторій; проектувальників та ін
Відповідно до системним підходом до проблеми організації виробництва, відбитим у стандартах ISO 14000 та санітарних правилах СП 1.1.1058-01, необхідність і проведення природоохоронних заходів повинні бути невід'ємними елементами технологічної системи. Вони повинні враховуватися при її розробці поряд із власне забезпеченням випуску продукції. Підхід, при якому природоохоронні заходи розглядаються як додаткова підсистема, створювана після проектування застарів і неефективний. Навантаження на об'єкти навколишнього середовища та очисні споруди може бути знижена при використанні альтернативних технологічних схем і обгрунтованих режимах виробництва.
Одна з особливостей екологічної безпеки - розвинена нормативна база, необхідність виконання вимог не тільки системи ГОСТів, але і санітарних гігієнічних норм (СанПіН), будівельних норм і правил, а також ряду інструкцій Мінпріродоохрани та ін Дотримання цих вимог обов'язково при організації та управлінні виробництвом.
Тому знання вимог екологічної безпеки, методів і засобів їх реалізації є невід'ємною складовою професійних знань сучасних фахівців харчових виробництв.
1.1 Характеристика підприємства
Проектований об'єкт (ресторан з кафетерієм) розташований в середній смузі Російської Федерації. Клімат району помірний. Об'єкт знаходиться в межах міста. До підприємства прилягає парк, кінотеатр, розважальний клуб, санаторій і ін
Підприємство підключено до центрального водопостачання. На підприємстві організована общесплавная система водовідведення.
Основні джерела забруднень - це вентиляційна труба, каналізація, сміттєві контейнери.
Підприємство відноситься до V класу небезпеки, санітарно-захисна зона розміром 50 м.
1.2 Забруднення атмосфери
Від підприємства в атмосферу без очищення надходить 65% викидів (так як викиди не значні), що містять газоподібні речовини, пари і пил. Джерелами забруднення атмосфери при цьому є технологічні процеси та обладнання, об'єкти по виробництву енергії та автотранспорт, допоміжні цехи і виробництва. Зазначені джерела можуть бути як організованими, так і неорганізованими.
Найбільш шкідливими газоподібними забруднювачами, що викидаються в атмосферу підприємства, є діоксид та оксид вуглецю, акролеїн.
Найпоширенішим специфічним викидом від підприємств харчової та переробної промисловості є пил сухих продуктів, утворення якої відбувається на стадіях подрібнення, транспортування, сушіння сировини та продуктів.
Температура повітря, що видаляється з приміщення t ух, ° С визначається за формулою:
, (1)
де t р.з. - температура повітря в робочій зоні, ° С;
Δ t - градієнт температури по висоті приміщення (від 1 до 5 ° С);
Н - відстань від підлоги до центру витяжних прорізів, м;
2 - висота робочої зони, м.

Щільність зовнішнього повітря знаходиться за формулою:
ρ = (2)
ρ = кг / м 3
1.3 Забруднення навколишнього середовища твердими побутовими відходами
Відповідно до ГОСТ 30772-2001 «Ресурсозбереження. Поводження з відходами. Терміни та визначення »під терміном відходи слід розуміти залишки продуктів або додатковий продукт, що утворюється в процесі або по завершенню певної діяльності і не використовуються в безпосередньому зв'язку з цією діяльністю.
У харчових галузях щорічно утворюється 45-47 млн. т вторинної сировини та відходів.
Середньорічна кількість твердих відходів за статистичними даними становить близько 810 тис. т, в тому числі, (%):
• відходів 1-го класу небезпеки - 0,04;
• відходів 2-го класу небезпеки - 0,25;
• відходів 3-го класу небезпеки - 6,50;
• відходів 4-го класу небезпеки - 93,5.
Таким чином, основна маса відходів є малотоксичними і представлені, в основному, технологічними відходами.
Тимчасове зберігання відходів на території підприємства здійснюється в закритих приміщеннях, герметично укритих ємностях і контейнерах, на відкритих площадках згідно з вимогами СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гігієнічні вимоги до розміщення та знешкодження відходів виробництва та споживання» та посібники до СНиП 2.01.28- 85 і виключає потрапляння забруднюючих речовин у стічні води, поверхневий стік і на грунт.
Діяльність підприємства з поводження з відходами відпрацьованих люмінесцентних ламп (відходи 1 класу небезпеки) передбачає своєчасний збір, доставку до місця тимчасового зберігання (металеві контейнери з щільною кришкою), забезпечення умов належного зберігання до передачі відповідним підприємствам, які мають ліцензію для знешкодження шляхом демеркуризації.
Харчові підприємства, як правило, не ведуть самостійно переробку твердих відходів, разом з тим альтернативний вибір організацій-переробників повинен здійснюватися, в тому числі, і з урахуванням екологічної безпеки реалізованих ними технологій.
Відходи харчових підприємств за джерелами утворення поділяються на технологічні, санітарно-побутові та відходи допоміжних виробництв.
Класифікація відходів проводиться відповідно до ГОСТ 30775 шляхом встановлення групи, підгрупи і позиції відходу у відповідності з класифікаційним кодом, що включає 11 кодових груп. Норми накопичення ТПВ представлені в таблиці 1.
Під відходами, по Н.Ф. Реймерс, розуміють, в загальному випадку, непридатні для виробництва даної продукції види сировини, невживаними залишки або речовини і енергія. Тверді відходи, які поділяються на промислові (ТПрО) і побутові (ТПВ).
Промислові відходи (або відходи виробництва) - це залишки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, що утворилися при виробництві продукції або виконанні робіт і втратили повністю або частково споживчі властивості. З деякою часткою умовності можна віднести і відходи споживання - вироби і машини, які втратили свої споживчі властивості в результаті фізичного або морального зносу.
Побутові (комунальні) відходи - тверді речовини, не утилізуються в побуті, що утворюються в результаті амортизації предметів побуту і самого життя людей. Останнім часом до ТПВ відносять і тверду складову комунально-побутових стічних вод - їх осад.
Часто замість поняття «відходи» використовують термін «покидьки», відносячи до них не тільки непридатні до використання харчові продукти, не утилізуються побутові та сільськогосподарські компоненти, але і відходи виробництва та будівництва. Цей термін найчастіше використовується в розмовній мові. у науковій літературі.
Таблиця 1 - Норми накопичення твердих побутових відходів (ТПВ)


№ п / п
Найменування об'єкта
Норми накопичення відходів, м3
Щільність ρ, кг/м3
кг / добу · чол
кг / рік · чол
1.
Ресторани
0,33
120
170
2.
Кафетерій
0,34
125
250
Кількість твердих побутових відходів накопичуються на підприємстві представлені в таблиці 2
Таблиця 2 - Кількість ТПВ утворених на проектованому підприємстві
Вид відходів
Кількість відходів, м3
кг / добу · чол
кг / рік · чол
Ресторан
Виробничі
21,06
7688,51
Побутові
87,12
31798,8
Кафетерій
Побутові
231
84315
До виробничих відходів на підприємстві належать відходи, отримані від сировини (в основному від овочів, м'яса (кістки), яєць (шкаралупа)). Відходи, отримані від овочів, розраховуються виходячи з норм втрат для даної пори року. Наприклад, для картоплі після 1 січня кількість відходів одно 35%.
Побутові відходи складаються з одноразового посуду (кафетерій), папір, картон, пластмаса, скло, текстиль, метал, дерево.
1.4 Забруднення навколишнього середовища стічними водами
Підприємства харчової промисловості щорічно використовують близько 55 млн. м 3 води. Частка забруднених вод до загального обсягу зворотних вод становить 77%.
1.4.1 Розрахунок водоспоживання
Розрахунок кількості води, споживаної підприємством харчування за розрахунковий час максимального водоспоживання, за середній годину і за рік, здійснюється на підставі норм водоспоживання, наведених у СНіП 2.04.01-85 «Внутрішній водопровід і каналізація будинків". Норми наводяться на 1 умовну страву, що реалізовується в торговому залі або продається на будинок, і на 1 тонну випускаються напівфабрикатів (Таблиця 4).
При підрахунку кількості страв холодні, перші, другі і солодкі страви, а також борошняні та кондитерські вироби приймаються за одиницю кожне, а гарячі і холодні напої не враховуються.
Для визначення витрати води окремими видами технологічного устаткування можна скористатися даними за розрахунковими секундним витрат води та відсотку одночасної дії обладнання з СНиП II-Л.8-71 "Підприємства громадського харчування» (Таблиця 5). Витрати води на незазначені види обладнання, як і на холодильні установки, брати по їх паспортним характеристикам.
Таблиця 4 - Норми витрати води підприємством харчування
Водоспоживачів
Одиниця виміру
Норми витрати води, л
(Холодна і гаряча)
холодна
гаряча
1. Приготування їжі:
реалізованої в торговому залі
1 ум. блюдо
16
3,3
12,7
продається на будинок
1 ум. блюдо
14
2,8
11,2
2. Випуск напівфабрикатів:
м'ясних
1 т
6700
3600
3100
рибних
1 т
6400
5700
700
овочевих
1 т
4400
3600
800
кулінарних
1 т
7700
6500
1200
1. Норми води встановлені для основних споживачів і включають всі додаткові витрати (обслуговуючим персоналом, душовими для обслуговуючого персоналу, відвідувачами, на прибирання приміщень і т.п.).
2. Витрата води на холодильні установки в норматив не включений і повинен прийматися за технічними характеристиками конкретних холодильних установок.
Таблиця 5 - Розрахункові секундні витрати води обладнанням
Найменування устаткування
Витрата води, л / с
Одночасність дії,%
Мийні ванни
0,3
40
Раковини виробничі
0,2
40
Картоплечистки і кип'ятильники
0,2
100
Машини посудомийні
0,2
100
Льодогенератори
0,2
60
Казани варильні
0,1
50
Таблиця 6 - Розрахункові секундні витрати води обладнанням у ресторані з кафетерієм.
Найменування устаткування
Кількість
Витрата води, л / с
Мийні ванни
5
0,6
Раковини виробничі
12
0,96
Картоплечистки
1
0,2
Кип'ятильники
2
0,4
Машини посудомийні
2
0,6
Льодогенератори
2
0,1
Разом
24
2,86
На проектованому підприємстві буде вироблятися 2290 страв у день. Тоді, водоспоживання на даному підприємстві при відомій величині добового випуску G добу, м 3, продукції (за 12 годин) знаходиться за формулою:
, (3)
де g o - норма витрати води (холодна та гаряча), л;
Q страв - кількість страв реалізуються на підприємстві в день;
м 3
Річне водоспоживання на підприємстві дорівнюватиме 13373,6 м 3.
Витрата води підприємством представлений в таблиці 7.
Таблиця 7 - Витрати стічної води підприємством
Обслуговуваний об'єкт
Витрати стічної води
Середньодобовий, м3/сут
Максимальний вартовий, м3/сут
Максимальний секундний, м3/сут
Ресторан з кафетерієм
36,64
3,05
0,848
Склад стічної води підприємства представлений в таблиці 5.
Ефективність очищення стічних вод визначаємо за формулою:
,
де С до - концентрація забруднювача до очищення, мг / л;
З ГДК - концентрація забруднювача до очищення, мг / л.
1.4.2 Розрахунок ефективності очитки
На проектованому підприємстві застосовуються господарсько-побутова та виробнича системи каналізації. Перша відводить стічні води від санітарно-технічних приладів, друга - виробничі стоки. Ці системи каналізації в обов'язковому порядку виконуються роздільними, з самостійними випусками в міську каналізаційну мережу.
Стік дощових і талих вод з дахів будинків здійснюється неорганізованим вільним скиданням води по ухилу покрівлі. Зовнішні водостоки, як і неорганізований скид, відводять води на вимощення - і далі на рельєф місцевості. Внутрішні водостоки (дощова каналізація) збирають води з поверхні даху в водостічні воронки, і по стояках, розташованим усередині будівлі, води відводяться в зовнішні мережі дощової каналізації.
Підключення до системи виробничої каналізації обладнання для приготування їжі та миття посуду повинні виконуються з розривом струменя не менше 20 мм.
Таблиця 5 - Склад стічної води ресторану з кафетерієм
Показники
Значення показників стічної води підприємства
Зважені речовини, мг / л
305
Жири, мг / л
10
БПКповн, мгО2 / л
180
pH
7
Хлориди, мг / л
70
Сульфати, мг / л
62
Пестициди, мг / л
0,1
Нітрати, мг / л
0.04
ГПК, мгО2 / л
263
Очищення води призначена для доведення всіх параметрів, що характеризують її якість, до нормативних показників. Істотно відрізняється очищення води для питних потреб, в технологічних цілях (як з поверхневих водойм, так і підземних вод) і очищення стічних вод.
Причому навіть для промислових стоків, що скидаються у водойми або на грунт і зливаються в систему каналізації, нормативи і вимоги до очищення різні. І вони постійно посилюються. Вважається, що сумарні витрати на очищення стічних вод сучасних підприємств в середньому складають від 15 до 40% їх загальної вартості.
Методи очищення води при всьому їх різноманітті можна підрозділити на три групи: механічні, фізико-хімічні та біологічні.
Механічне очищення застосовується, насамперед, для відділення твердих і зважених речовин. Найбільш типовими у цій групі є способи проціджування, відстоювання, інерційного поділу, фільтрування і нефтеулавліванія (як різновид відстоювання), - справедливо для обробки стічних вод. Для водопідготовки з цієї групи найбільш широко застосовуються відстоювання і фільтрування.
Проціджування - первинна стадія очищення стічних вод - вода пропускається через спеціальні металеві грати з кроком 5-25 мм, встановлені похило. Періодично вони очищаються від осаду за допомогою спеціальних поворотних пристосувань.
Відстоювання відбувається в спеціальних ємностях, які у напрямку руху води ділять на горизонтальні, вертикальні, радіальні та комбіновані. Спільними для них є, вихід очищеної води у верхній частині відстійника та гравітаційний принцип осадження частинок, які збираються внизу. Різновидом відстійника є пісколовки, що застосовуються для виділення часток піску в стоках ливарних цехів * окалини - у стоках ковальсько-пресових і прокатних цехів і т. д. Як правило, час знаходження води в пісколовках набагато менше, ніж у відстійниках, де воно доходить до 1 , 5 годин (для стічних вод).
Інерційне поділ здійснюється в гідроциклонах, принцип дії яких аналогічний циклонів для очищення газів. Розрізняють відкриті і напірні гідроциклони, причому перші мають більшу продуктивність і малі втрати напору, але програють в ефективності очищення (особливо від дрібних частинок).
Фільтрування здійснюється найчастіше через пористі зв'язані або незв'язані матеріали. Як правило, фільтри очищають воду від тонкодисперсних домішок навіть при невеликих концентраціях. Фільтроматеріали досить різноманітні: кварцовий пісок, гравій, антрацит, частинки металів та ін Піщані фільтри - основні очисники при водопідготовці. Ефективний фільтр з пов'язаних спеціальними смолами піщано-гравійних фракцій.
Нефтеловушки в найпростішого виконання представляють собою відстійники, в яких вихід очищеної води відбувається знизу, а нафтова плівка збирається зверху.
Фізико-хімічне очищення забезпечує відділення як твердих і зважених часток, так і розчинених домішок. Вона містить безліч різних способів, найважливішими з яких є екстракція, флотація, нейтралізація, окислення, сорбція, коагуляція, іонообмінні методи та ін
Екстракція - процес поділу домішок в суміші двох нерозчинних рідин (екстрагенту та стічної води). Наприклад, у спеціальних колонках (пустотілих або заповнених насадками) стоки змішуються з екстрагентом, які відбирали шкідливі речовини: так бензолом видаляється фенол.
Флотація - процес спливання домішок (найчастіше маслопродуктов) при обволікання їх бульбашками повітря, що подається у стічну воду. У деяких випадках між бульбашками і домішками відбувається реакція. Різновид методу - електрофлотація, при якій вода додатково знезаражується за рахунок окислювально-відновних процесів у електродів.
Нейтралізація - обробка води лугами або кислотами, вапном, содою, аміаком і т. п. з метою забезпечення заданої величини водневого показника рН. Найпростіший спосіб нейтралізації стічних вод - змішання кислих і лужних стоків, якщо вони є на підприємстві.
Окиснення - застосовується як при водопідготовці, так і при обробці стічних вод для знезараження води і знищення токсичних біологічних домішок. Найбільш поширений спосіб - хлорування - загрожує, як вказувалося раніше, появою діоксинів (особливо при вимушеному підвищенні дози хлору влітку або в період паводку, так званому перехлорірованіі). Необхідно поступово переходити на інші способи, наприклад, на комбінацію - озонування та хлорування. Озонування - дорого і більш короткочасної дії, але воно є перспективнішим. В даний час відпрацьовуються комбінації реагентів з ультрафіолетовою обробкою води. У всякому разі, вода, що застосовується для пиття і містить характерний залах хлору, перед вживанням повинна відстоюватися і кип'ятитися, як мінімум.
Сорбція, як і при обробці газових викидів, здатна забезпечувати ефективне очищення води від солей важких металів, неграничних вуглеводнів, частинок фарбувальних речовин і т. п. Кращим сорбентом і тут є активоване вугілля, це відноситься і до різних мінералів (шунгіти, цеоліту та ін .), спеціально оброблених тирси, сажі, частинкам титану та ін На цих сорбентах працюють багато побутові фільтри для води: «Джерельце», «Роса» та ін
Коагуляція - обробка води спеціальними реагентами з метою видалення небажаних розчинених домішок. Широко поширена при водопідготовці. Обробка ведеться сполуками алюмінію або заліза, при цьому утворюються тверді нерозчинні домішки, відокремлювані звичайними способами. Для стічних вод широко застосовується електрокоагуляція, при якій поблизу електродів утворюються іони {результат анодного розчинення матеріалу електродів), що реагують з домішками. Так відокремлюють важкі метали, піани та ін
Іонообмінні методи досить ефективні для очищення від багатьох розчинів і навіть від важких металів. Очищення проводиться синтетичної іонообмінної смолою і, якщо їй передує механічне очищення, дозволяє отримати виділені з води метали у вигляді порівняно чистих концентрованих солей.
Останнім часом за кордоном (особливо для водопідготовки) використовують установки зворотного осмосу. У них вода продавлюється через набір спеціальних мікроплівок при високому тиску (до 30 МПа). Ці установки надзвичайно ефективні як останніх ступенів (тобто для тонкого очищення). Але вони досить дорогі і енергоємні.
Біологічне очищення можлива в природних умовах і в штучних спорудах. І в тому, і в іншому випадку органічні домішки обробляються редуцентами (бактеріями, найпростішими, водоростями і т. п.) і перетворюються в мінеральні речовини. У природних умовах очищення проводиться на полях фільтрації або зрошення (через грунт) або в біологічних ставках. Останні можуть бути з піддувом повітря (з штучною аерацією).
Розрахунок ефективності очищення стічної води підприємства представлений в таблиці 6.
Таблиця 6 - Розрахунок стічної води
Показники
ГДК, мг / л
Ефективність очищення
Зважені речовини, мг / л
246
24
Жири, мг / л
5,65
77
БПКповн, мгО2 / л
177
2
pH
7
Таблиця 6 - Усереднені величини технологічної ефективності різних методів очищення,%, не менше
Способи очищення стічної води
Характеристика стічної води, мг/дм3
Зважені речовини
БПК
ГПК
СПАР
Сухий залишок
Сульфати
Хлориди
Азот амонійний
Фосфати
Залізо
Механічне очищення
60
40
0
15
0
0
0
0
0
30
Повна біологічна очистка (ПБО)
95
95
85
80
5
5
10
50
30
50
ПБО, коагулювання, відстоювання, фільтрування
99
99
98
85
10
10
15
50
95
65
ПБО, коагулювання, відстоювання, фільтрування, адсорбція на активованому вугіллі
99,5
99,5
99
98
90
88
90
75
97
95
Те ж і електродіаліз
99,5
99,5
99
99,5
98
90
98
97
98
98
Аналізуючи, отримані дані можна зробити висновок, що кількість жиру в стічній воді перевищує ГДК практично в два рази. Надмірна кількість жиру негативно позначається на системі водовідведення. Жир адгезіруясь на стінках труб перешкоджає нормальному видаленню стічної води, також сприяє розвитку мікроорганізмів, внаслідок гідролізу жир починає утворювати неприємно пахнуть речовини (НПВ). Тому, потрібно встановити жировловлювач.
Крім жиру в стічній воді підприємства присутні, синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР). Присутність, СПАР в стічній воді, погіршує процес седиментації зважених часток, утворюють велику кількість піни, що гальмує біохімічні процеси в біоокіслітелях. СПАР потрапляючи з очищеною водою у водойму, вони серйозно ускладнюють подальше використання його для побутових і промислових цілей.
Для очищення виробничих стічних вод (до надходження в зовнішню каналізаційну мережу) від жирів, крохмалю, мезги і бруду слід встановити на випусках з відповідних приміщенні:
Жировловлювач для підприємств на напівфабрикатах з кількістю місць у залах 500 і більше, а також для підприємств на сировину з кількістю місць у залах 200 і більше;
Грязевідстійник і мезгоуловітелі - для підприємств з овочевими цехами продуктивністю більше 2 т за зміну (установки для очищення стічних вод) передбачаються у складі технологічного обладнання цих цехів.
Стояки каналізаційних систем прокладаються суворо вертикально з висновком вентиляційної частини стояка вище покрівлі. Прокладка відвідних горизонтальних трубопроводів може виконуватися як над підлогою даного поверху, так і нижче перекриття поверху, в тому числі і в підвалі, і в грунті; відвідні трубопроводи від трапів завжди прокладаються під перекриттям даного поверху. На поворотах трубопроводів, в початкових точках підключень трьох і більше приладів і на стояках передбачаються прочищення та ревізії.
Проектований об'єкт з числом місць у залах ресторану та кафетерію в сумі 100. Тому, він не вимагає встановлення, грязевідстійник, жироуловлювачів, за нормативом, але за проведеними розрахунками ми рекомендуємо встановити жировловлювач, і в овочевому цеху на виході рекомендуємо встановити песколовки.
Для економії води, особливо гарячою, потрібно провести заходи щодо зменшення витрат води, а саме - встановлення стабілізаторів тиску, автоматизація подачі води, установка лічильників.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Практична робота
120.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Методи очищення стічних вод
Біологічні методи очищення стічних вод
Оцінка якості очищення стічних вод
Очищення стічних вод Освітлення будівельних майданчиків Системи вентиляцій
Адсорбенти та іонні обмінники у процесах очищення природних і стічних вод
Максимальна концентрація шкідливої ​​речовини Ступінь очищення промислових стічних вод
Огляд методів очищення стічних вод від міді ванадію нікелю та марганцю
Охорона виробничих стічних вод і утилізація
Охорона виробничих стічних вод і утилізація відходів
© Усі права захищені
написати до нас