Принципы экологии и ресурса сбережения

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ФГБОУ ВПО «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПЕТРА 1»

 

Факультет Технологии и товароведения

Кафедра экологии и ресурса сбережения

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

На тему «Принципы экологии и ресурса сбережения »

 

 

 

 

                                             Выполнила : Кузнецова Наталья Юрьевна

                                             ТЖ-5     № 11024

                                            Проверила: Шеламова Светлана Алексеевна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВОРОНЕЖ 2015

СОДЕРЖАНИЕ

1.Утилизация подсолнечной лузги. Современное решение.

2.Механические способы очистки  сточных вод масложировой промышленности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Утилизация подсолнечной лузги. Современное решение.

Применение на маслопрессовых заводах технологической схемы по переработке семян подсолнечника с предварительным обрушиванием семян и выделением ядра позволяет добиться с одной стороны получения высокопротеинового жмыха соответствующего ГОСТу, но с другой стороны появляется проблема утилизации подсолнечной лузги. Какие способы утилизации в настоящее время существуют и чем они выгодны?  
 
Одной из проблем производителей подсолнечного масла является необходимость утилизации отхода производства – лузги. 
 
Выход лузги составляет приблизительно 14,3 – 14,6% от количества перерабатываемых семян, то есть на маслопрессовом заводе производительностью 100тонн в сутки по семенам подсолнечника ежедневно вырабатывается примерно 14,5т лузги. Избавится от такого количества действительно сложная и затратная задача. 
 
В настоящее время существует несколько способов утилизации лузги:

·  Традиционное использование лузги в качестве кормовой добавки в животноводстве. 
 
Подсолнечная лузга богата пентозинами и в измельченном виде используется как добавка к грубым кормам. Процент использования в качестве кормовой добавки очень низок и не решает глобальной проблемы утилизации.

·  Применение лузги в строительстве: имеются запатентованные технологии по изготовлению декоративных теплозвукоизоляционных плит;

·  Использование лузги при выращивании грибов;

·  Использование лузги в качестве удобрения и улучшителя свойств почвы;

·  Использование лузги для получения биогаза.

Биогаз это газообразный продукт, получаемый в результате анаэробной, то есть происходящей без доступа воздуха, ферментации (перепревания) органических веществ самого разного происхождения в том числе и лузги. Для получения биогаза можно использовать растительные и хозяйственные отходы, навоз, сточные воды и т. п. Обычно после разложения их используют как органическое удобрение. Его основные компоненты: метан (CH4) — 55—70% н углекислый газ (СО2) — 28—43%, в также в очень малых количествах другие газы, например — сероводород (H2S). 
 
В среднем 1 кг органического вещества, биологически разложимого на 70%, производит 0,18 кг метана, 0,32 кг углекислого газа, 0,2 кг воды м 0,3 кг неразложимого остатка.

·Биогаз используют в качестве топлива для производства: электроэнергии, тепла или пара, или в качестве автомобильного топлива.

·Использование лузги как альтернативного топлива в котельной предприятия.

Теплотворная способность 1т сухого вещества подсолнечной лузги эквивалентна 17,2 МДж. По этому показателю лузга превосходит дрова – 14,6-15,9 МДж/кг и бурый уголь – 12,5 МДж/кг., а коэффициент перевода лузги в условное топливо достигает 0,63 ед. 
 
При сжигании лузги количество выделяемого углекислого газа не превышает того, что образуется при естественном разложении древесины, а количество других вредных выбросов ничтожно мало. Зола, образующаяся при сжигании лузги, может использоваться как удобрение.  
   В настоящее время имеются специальные котлы российского производства, использующие лузгу подсолнечника в качестве подсолнечника. 
  Из-за низкой насыпной массы (120кг/м 3 ) исходной лузги транспортирование ее на другие объекты экономически не эффективно. На ряде предприятий отрасли начаты работы по брикетированию и гранулированию лузги, причем топливные гранулы поставляются не только на внутренний, но и на внешний рынок. При гранулировании исходный материал уплотняется в 5-10 раз. Гранулированное топливо обладает также рядом преимуществ, среди которых следует отметить постоянство качественных характеристик, удобство хранения, возможность использования в системах с автоматической подачей топлива. 
В результате решается вопрос не только стабильности снабжения энергоносителями, но и проблема экологически чистой утилизации отходов производства. 
  Отсутствие отраслевого нормативного документа, предусматривающего использование подсолнечной лузги в качестве топлива, долгое время затрудняло продвижение ее на рынок как товара. В соответствии с федеральным законом «Об охране атмосферного воздуха» (статья15 п.3.5 и п.7, статья 18) стоял вопрос о правомочности ее использования в качестве топлива, а собственно ее сжигания как способа утилизации. 
  По просьбе ряда масложировых предприятий России ВНИИЖ и ТК 238 "Масла растительные и продукты их переработки" разработал ТУ 9147–468–00334534–2007 «Лузга подсолнечная для технических целей» 
 
Разработанные ТУ предусматривают выработку подсолнечной лузги трех видов: негранулированной, гранулированной и брикетированной. Заложенный в ТУ комплекс нормируемых физико-химических показателей позволяет использовать лузгу, как в качестве топлива, так и для других целей, например, в качестве удобрения и улучшителя свойств почвы. В разделе «Требования безопасности» приведены данные по классу опасности и температуре воспламенения лузги, а также предельно допустимая концентрация аэрозоля подсолнечной лузги в воздухе рабочей зоны. Приложения к ТУ содержат информацию об усредненном компонентном составе золы, получаемой после сжигания подсолнечной лузги и данные, для расчета ОБУВ пыли золы подсолнечной лузги в атмосферном воздухе. 
 
Разработанные ТУ переводят лузгу в товарный продукт, стоимость которого определяется рыночными отношениями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Механические способы очистки сточных вод масложировой промышленности.

К предприятиям масложировой промышленности относятся маслоэкстракционные, гидрогенизационные и маргариновые заводы. На предприятиях масложировой промышленности сточные воды образуются вследствие промывания сырых масел и жиров. При этом выделяются кислые и щелочные сточные воды, а также конденсационные, характеризующиеся неприятным запахом. В своем составе последние содержат жирную кислоту, так как их получают при перегонке растительных жиров и масел в вакууме в процессе конденсации сырого пара. Источниками образования стоков являются и регенерация жирных кислот из отработанных щелоков и гидрогенизация жиров в процессе очистки водорода.

Маслоэкстракционные заводы — это специализированные предприятия или цехи в составе масложиркомбинатов по переработке масличных семян. Сточные воды образуются от водоотделителей и шламовыпарителей экстракционного отделения, от цеховых жироловок, отделений гидратации, рафинации и расфасовки масел.

Среднегодовое количество стоков, приходящееся на 1 т перерабатываемых семян при оборотной и прямоточной системе водоснабжения, составляет 1,62 м3, в том числе производственных — 0,47, хозяйственно-бытовых — 0,03, условно чистых — 1,12 м3. Коэффициенты неравномерности притока сточных вод летом и зимой равны единице .

В маслопрессовом цехе сточные воды образуются от очистки прессового и экстракционного масла на сепараторах. Такие стоки называются буферными водами. В канализацию они сбрасываются через цеховую жироловку. Загрязнение буферных вод первой линии очистки масла характеризуется содержанием жировых веществ от 3000 до 3500 мг/л, ХПК — 7000—7200, БПК5 — 6800—6900 мг/л.

Буферная вода окончательной очистки масла содержит жировых веществ 1045 мг/л, ХПК — 2321, БПКб — 2260 мг/л. Сточные воды от сушки экстракционного масла в вакуум-сушилке имеют незначительное содержание жировых веществ— 10 мг/л, ХПК— 24, БПКб — 20 мг/л.

В маслоэкстракционном цехе сточные воды образуются от конденсации водяных паров в конденсаторах и дефлегматорах. Пары бензина, выходящие из шламовыпарителя, с водой направляются в конденсатор, а затем в водоотделитель. В последний поступают также сточные воды с большим содержанием бензина от шнековых испарителей, отгонка из шрота и мицеллы в дистилляторах. Сточные воды из водоотделителей направляются в шламовыпарители (рекуператоры) для снижения содержания бензина, после чего они сбрасываются в дворовую бепзииоловушку. Загрязнения состоят из жировых веществ — 263 мг/л, ХПК—570, БПКб — 460, бензина — 40 мг/л.

Основными загрязнениями производственных сточных вод маслоэкстракционных заводов и цехов являются растворенный и эмульгированный бензин, а также жировые вещества. Наличие бензина в сточных водах объясняется некоторой его растворимостью, а также и выносом со шротовыми частицами, отходящими от мокрых шротоловушек, конденсаторов, шнековых испарителей и дистилляторов.

Гидрогенизационные заводы входят в состав масложиркомбинатов как специализированные предприятия или отдельные цехи. Сточные воды образуются от теплообмеиной технологической аппаратуры, в основном от барометрических конденсаторов. Среднегодовое количество сточных вод гидрогенизационных заводов па 1 т выпускаемой продукции (саломасса) при прямоточной системе водоснабжения составляет 16,05 м3, в том числе производственных — 16,0 и хозяйственно-бытовых — 0,05 мъ. Коэффициенты неравномерности поступления сточных вод летом и зимой такие же, как на других заводах .

Стоки гидрогенизационных цехов имеют температуру 40°С, содержат углекислый газ, кислород в них отсутствует. При соприкосновении с кислыми сточными водами стоки вызывают быстрое разложение бетона канализационных сооружений из-за образования алюминиево-кальциевого сульфата.

Маргариновые заводы входят в состав масложировых комбинатов. Стоки появляются в результате работы пароэжекторных вакуум-насосов, барометрических конденсаторов, холодильных установок.

Сточные воды образуются от промывки сборных молочных чанов, а охлаждающие стоки — после приготовления молочно-жировой эмульсии; кроме того, в процессе мытья: тары, аппаратуры, трубопроводов, полов. Если по технологии предусмотрена специальная промывка сырого сала, то сточные воды аналогичны по характеру и составу загрязнений водам, источником которых служит рафинирование сырых масел.

Среднегодовое количество сточных вод на 1 г изготовленного маргарина при оборотной и прямоточной системах водоснабжения составляет 20,18 м3, из них производственных — 20,13 и хозяйственно-бытовых— 0,05 м3. Коэффициент неравномерности поступления сточных вод летом — 1, зимой — 0,9 .

Стоки маргариновых цехов прозрачны, с легким желтоватым оттенком и сильным запахом. Состав загрязнений такой, мг/л: Б-ПКб — 400—1600, жира —40—1286, сульфатов — около 180, взвесей — 1415, хлоридов — 60, общего азота — 1,61.

Сточные воды предприятий по рафинированию растительных и животных жиров для производства пищевых масел и маргаринов и от гидрогенизации растительных масел для их превращения в маргарины одинаковы по составу. Загрязнения их состоят в основном из эмульсий загрязненных жиров, стабилизированного мыла, полученного из жиров и жирных кислот. Температура стоков 40°С, они мутны, с острым запахом прогорклого жира, имеют желто-молочный цвет. Среднее значение БПКб — 200— 2695 мг/л, сульфатов — 80 мг/л. Органические и азотосодержащие вещества в стоках легко загнивают.

Как правило, сточные воды предприятий масложировой промышленности мутные, серого цвета с хлопьевидной взвесью. Активная реакция среды рН — 6,7, БПКб — 334—520 мг/л, содержание жира — 256—396 мг/л. Жир чаще всего присутствует в виде растительных масел, небольшие количества которых покрывают зеркало воды, затрудняя реаэрацию и растворение кислорода. Проходя по канализационным сетям, эти масла прилипают, к стенкам канала, склеивают загрязнения, от чего уменьшается сечение потока. Кроме этого, в сточных водах присутствуют органические кислоты и азотосодержащие вещества, которые после нейтрализации загнивают, образуя из разлагающихся белков и восстанавливающихся сульфатов сероводород. Запах сточных вод неприятный, окисляемость невысокая — 49—354 мг/л. Сухой остаток составляет 44—5000 мг/л.

Наличие в стоках большого количества органических соединений, которые быстро разлагаются, вызывает кислую ферментацию, в результате чего появляется гниение. Неблагоприятными показателями сточных вод предприятий жировой промышленности являются БПК и содержание большого количества жиров и взвесей.

Сточные воды предприятий масложировой промышленности сбрасываются в разные канализационные сети в зависимости от характеристики стоков  

Очистка сточных вод предприятий масложировой промышленности требует применения различных способов. Обязательным в схеме очистки является раздельная обработка жиросодержащих и не содержащих жиров стоков.

Предварительная очистка обязательна перед сбросом сточных вод в канализацию. Она заключается в выделении и удалении жира при помощи жироловок, устраиваемых по типу нефтеловушек.

Состав загрязнений стоков после прохода через жироловки на предприятиях маргариновой промышленности при температуре их 30—35°С следующий: рН — 7,1—7,8; взвешенные вещества — 260—790 мг/л; БПКз — 400—1600 мг/л.

Обычные жироловки во многих случаях не обеспечивают надлежащего обезжиривания из-за особых условий распределения жира в виде тонких пленок на поверхности воды. Тогда можно рекомендовать коагулирование и аэрируемые жироловки {если предварительная очистка проводится без флотации, необходимо выделение нерастворимых веществ). Продолжительность отстаивания должна быть не менее 1,5—2 ч. Наиболее высокие результаты достигнуты при использовании коагулянтов: хлорного железа (FeCl3), сернокислого алюминия Al2(S04)3, Применение хлорного железа в дозах 300 мг/л с последующим осаждением в течение 30 мин дает прозрачную жидкость.

Затем сточные воды обрабатываются на полях фильтрации или орошения. При этом нагрузка не должна превышать 20—25 м3 сточных вод на 1 га в сутки.