10.1. Охорона повітряного басейну м’ясопереробних підприємств
10.2. Очищення стічних вод м’ясопереробних підприємств
Охорона навколишнього природного середовища – це система заходів, спрямованих на забезпечення гармонічної взаємодії суспільства й природи на основі збереження, відтворення й раціонального використання природних ресурсів.
Відходи виробництва м’ясокомбінату пов’язані з викидами в атмосферу шкідливого пилу й газів, скиданнями у водойми стічних вод, які їх забруднюють і отруюють, погіршують стан ґрунту, що прилягає до підприємства. Ступінь шкідливого впливу на природу визначають за параметрами: ГПК, ГПВ, БПК, ХПК.
ГПК – гранично припустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі, водоймах, ґрунті, встановлювані органами санітарно-епідеміологічного нагляду стосовно охорони здоров’я людини, іншими органами з метою охорони рослинного й тваринного світу.
ГПВ – гранично припустимі викиди (скидання) шкідливих речовин в атмосферу, водойми, ґрунт, що роблять фізичні впливи на навколишнє середовище, здоров’я людини, рослинний і тваринний світ, які встановлюють державні органи охорони навколишнього середовища по кожному стаціонарному або пересувному джерелу забруднення або іншого шкідливого впливу.
БПК – біохімічна потреба в кисні – найважливіший параметр у характеристиці неочищених промислових стоків м’ясокомбінатів, що містять у великій кількості органічні речовини. Високе значення БПК вказує на присутність у воді біологічно-органічних речовин, що руйнуються, і, як наслідок, на наявність високої бактеріальної обнасіненності. БПК побічно впливає на зниження вмісту кисню у воді й негативно впливає на екосистему водойми.
ХПК – хімічна потреба в кисні – параметр, що характеризує наявність речовин, які важко руйнуються мікроорганізмами. Величина ХПК дає також подання про насиченість стоків відходами. Вимір останніх дозволяє швидко виявити небезпеку, що виникла в результаті скидань якого-небудь підприємства, або погану роботу очисних споруд до того, як це можна виявити шляхом визначення БПК.
Екологічна безпека – стан захищеності життєво важливих екологічних інтересів людини, насамперед прав на чисте, здорове, сприятливе для життя навколишнє природне середовище.
10.1. Охорона повітряного басейну м’ясопереробних підприємств
Заходи щодо захисту повітряного басейну м’ясо переробних підприємств варто починати з вивчення виробництва як джерела шкідливих викидів в атмосферу. Необхідно знати, які забруднюючі речовини викидаються в атмосферу різними цехами й ділянками.
Шкідливі речовини, що викидаються м’ясопереробними підприємствами. Більшість м’ясопереробних підприємств має своє паросилове господарство – котельні, що працюють на вугіллі, мазуті або природному газі. Якщо в котельні використовують вугілля, то в атмосферу викидаються оксид вуглецю, оксиди азоту, сірчистий ангідрид і тверді частки. При роботі казанів на мазуті до перерахованих речовин додають оксид ванадію (V), а тверді частки складаються із золи й сажі. В екологічному відношенні більше сприятливий природний газ, у результаті згоряння якого атмосфера забруднюється лише оксидами вуглецю й азоту.
Використовуване на м’ясопереробних підприємствах обладнання для опалювання туш, голів, шерстних субпродуктів є джерелом виділення оксиду вуглецю, діоксиду азоту, сірчистого ангідриду, аміаку й сажі.
Ковбасні виробництва оснащені димогенераторами, у яких при спалюванні дров або тирси листяних порід дерев виробляється дим для термокамер і автокоптилок. При обжарюванні й копченні ковбасних виробів атмосфера забруднюється оксидом вуглецю, діоксидом азоту, сірчистим ангідридом, твердими частками, аміаком, фенолом і пропіоновим альдегідом.
Аміачними компресорними викидається аміак. Однак, як правило, річне заправлення холодильних установок аміаком на м’ясопереробних підприємствах перевищує припустимі норми.
У цеху технічних фабрикатів, що випускає м’ясокосне борошно, шкідливі речовини утворюються у процесі розварювання й сушіння сировини в казанах. У викидах утримуються органічні сполуки – продукти термодеструкції тваринної сировини: аміак, сірководень, етилмеркаптан, пропіоновий альдегід, диметиламін, пентанол, валеріанова кислота, диметилсульфід, ацетон, фенол, мелилмеркаптан і кістковий пил (перераховується на білок). Цей цех в екологічному відношенні вимагає особливої уваги.
Багато забруднень дає допоміжне виробництво. Так, металорізальні верстати забруднюють атмосферу оксидом заліза й аерозолем масла (або емульсолом), деревообробні верстати – деревним пилом. Ковальський цех, що працює на вугіллі, виділяє оксид вуглецю, диоксид азоту, сірчистий ангідрид і тверді частки. Залежно від марок застосовуваних електродів зварювальні апарати виділяють такі найпоширеніші речовини, як оксиди заліза, хрому, марганцю й фторид водню. При працюючому автотранспорті в атмосферу надходять оксиди вуглецю, азоту, сірчистий ангідрид, вуглеводні, сажа, а у випадку використання етилованого бензину до цих викидів додається свинець.
Залежно від агрегатного стану викиди в атмосферу розділені на 4 класи: I клас – газоподібні і пароподібні, II клас – рідкі, III клас – тверді, IV клас – змішані.
Залежно від складу й ступеня шкідливості викидів усі виробництва й устаткування м’ясної промисловості розділяються на 4 групи:
I група — виробництва й обладнання, що мають вентиляційне повітря зі вмістом шкідливих речовин, не перевищуючі гігієнічні норми (умовно чисті викиди);
II група — що мають викиди в атмосферу, що тхнуть;
III група — що мають значні викиди в атмосферу вентиляційного повітря або газів, що містять нетоксичні або інертні речовини;
IV група — що мають викиди в атмосферу вентиляційного повітря або газів, що містять канцерогенні, токсичні або отруйні речовини.
Забруднення повітря характеризується разовим, середньодобовим, середньомісячним і середньорічним значеннями концентрації домішок. Пил, що міститься у повітряних викидах підприємств, залежно від його дисперсності або осідає на поверхню землі поблизу місця викиду, або розноситься повітряними потоками.
При проектуванні нових заводів і на діючих підприємствах частіше доводиться вирішувати завдання правильності вибору висоти димаря.
Місце максимальної концентрації викидів на поверхні землі розташовується у межах 10-20 висот димаря.
З метою боротьби із забрудненням повітря варто прагнути ліквідувати джерела газопиловиділення, оснастити їх відповідним уловлювальним устаткуванням.
Методи й пристрої очищення повітря. Очищенню підлягають технологічні й вентиляційні викиди, забруднені пилом і газами, що відходять. Існують наступні методи очищення: сухий механічний, мокрий механічний, електричний, хімічний, термічний, каталітичний й ін.
При виборі способів і методів очищення повітря варто враховувати наступні фактори: характер технологічного процесу (наприклад, спалювання палива, опалка туш); вид технологічної апаратури, що забезпечується пиловловлювачем (печі, сушарки, і ін.); вид виробництва (безперервне або зі змінним навантаженням); гігроскопічність, горючість, токсичність середовища.
Ефективність роботи пиловловлювачів визначається ступенем очищення. Ступінь очищення повітря, що викидається в атмосферу, залежить від ПДК пилу в повітрі робочої зони виробничих приміщень. При ПДК пилу в робочій зоні 2,2…4; 4…6 і 6…10 мг/м3 вміст пилу у викидах допускається відповідно 30, 60, 80…100 мг/м3.
Ступенем очищення (коефіцієнтом, ефективністю) називається взяте у відсотках відношення концентрації вловлених газів або пилу до концентрації газів або пилу, що надходять в очисний пристрій.
Ефективність очисних пристроїв порівнюють за співвідношенням пропущеного пилу (газу), а не по різниці коефіцієнтів очищення. Наприклад, якщо перший пилоочисний апарат має ступінь очищення 95 %, а другий – 98 %, те другий ефективніше першого не на 3 %, а в (100 – 95)/(100 – 98) = 2,5 рази.
Сухі апарати для знепилення за принципом їх будови можна розділити на гравітаційні віддільники, інерційні пиловловлювачі й фільтри.
Дія гравітаційних пиловіддільників заснована на осадженні пилу під дією сили ваги.
Пилові камери (рисунок 13) – приклад гравітаційного пристрою для відділення пилу. Завдяки розширенню простору, до якого приєднується повітряхід, зменшується швидкість запиленого повітряного потоку, збільшується час перебування його в камері й відбувається випадання пилових часток під дією сили ваги. Ступінь очищення газового потоку становить 15…20 %. Такі пристрої ефективні тільки для великих пилових часток, на м’ясопереробних підприємствах їх доцільно використовувати в ремонтно-механічних і тарних цехах.
Рисунок 13 – Схема пилової Рисунок 14 – Схема інерційного осадження
камери пилу: 1 — частка пилу; 2 — перешкода
Тверді частки можуть бути вилучені з повітря, що очищається, не тільки завдяки дії сили ваги, як це спостерігається у пилових камерах, але й за допомогою інерційних сил, властивих часткам, що рухаються. Для цього на шляху потоку, що очищається, установлюють перешкоду, що відхиляє його. Частки, що втримуються у повітряному або газовому потоці, внаслідок своєї інерції зберігають первісне положення й, ударяючись об перешкоду, затримуються біля неї (рисунок 14). Одним з найпоширеніших видів пиловловлювачів є відцентрові пиловловлювачі – циклони.
Рисунок 15 – Циклон: Рисунок 16 – Рукавний фільтр:
1 — труба для відводу очищеного газу; 1—канал; 2—кришка; 3, 5—клапани; 4, 10
2 — вхідний патрубок; 3—циліндричний — патрубки; 6 — ударний (струшуючий)
корпус; 4 — пиловідводний патрубок пристрій; 7 – підвіска; 8 – рукав; 9 – кожух; 11 — перегородка; 12— пиловий бункер
Циклон (рисунок 15) складається із циліндричного корпуса із вхідним патрубком, розташованим тангенціально до корпуса. У корпусі коаксиально розташована труба для виходу очищеного газу й пиловідводячий патрубок. Запилене повітря або газ, що поступає у циклон через патрубок одержує обертовий рух. Частка пилу рухається по колу зі швидкістю, рівною швидкості вхідної в циклон пилоповітряній суміші. На частку при цьому діє відцентрова сила, під дією якої частки відкидаються до стінок корпуса, опускаються донизу і збираються в нижній частині циклона. Створений усередині очищений потік виходить із апарата через трубу для виходу очищеного газу.
Ефективність відділення пилу залежить від розмірів часток, що вловлюються: чим менше розмір часток пилу, тим нижче ефективність. Для досягнення більшої ефективності й для забезпечення необхідної продуктивності встановлюють групу циклонів із загальним підведенням і відводом газу. Коефіцієнт очищення циклонів становить 70…93 %.
Фільтри, застосовувані для очищення технологічних газів, бувають декількох видів: тканинні, пористі й електричні.
У тканинних фільтрах пилоповітряна суміш пропускається через перегородки у вигляді рукавів або рамок, виготовлених із тканин.
Рукавний фільтр (рисунок 16) являє собою закритий кожух, у якому підвішені рукави в кількості, що відповідає необхідній продуктивності. Нижня частина кожуха – пиловий бункер, у який через канал подається запилене повітря, має пристрій для видалення пилу. Верхня частина бункера герметично відділена від підстави рукавів перегородкою з патрубками 10. На ці патрубки натягнуті нижні кінці рукавів. Верхні кінці рукавів закриті кришками, укріпленими на підвісці. Ця підвіска пов’язана з ударним (струшуючим) пристроєм. Кожух фільтра через патрубок 4 зв’язаний з усмоктувальним вентилятором.
При вході в бункер запилене повітря втрачає швидкість, і в цьому місці відділяються великі частини пилу. Потім повітря надходить через патрубки в рукави. На внутрішній поверхні рукавів відділяється пил і повітря виходить із кожуха через відкритий клапан 5. Останній для очищення фільтра перекривають, а через клапан 3 уводиться чисте повітря для продувки, і підвіска робить різкі зворотньо-поступальні рухи, завдяки чому шар пилу струшується й падає в бункер.
Коефіцієнт очищення матерчатих фільтрів досягає 99 %. Такий високий коефіцієнт очищення пояснюється тим, що шар пилу, що утворився на нитках тканини, так само діє, як фільтруючий шар, особливо при використанні тканин із природних волокон (вовни, байки й ін.). Рукавні фільтри застосовують в одне- і багатоступінчастих схемах очищення газів і аспіраційного повітря дробарок, млинів, пакувальних машин для сипучих матеріалів і т.п.
Пористі фільтри складаються із шарів волокнистих, пористих або зернистих матеріалів: вовни, натуральної або штучної вати, гравію, піску, пеньки, деревної стружки. Відкладення пилу в пористих фільтрах відбувається усередині шаруватого матеріалу.
Електричний метод очищення запилених газів є найбільш ефективним. Принцип відділення пилу в електрофільтрах заснований на іонізації газів в електричному полі й здатності різнойменно заряджених тіл притягатися один до одного.
Електрофільтр складається із двох електродів — коронуючого й осаджувального. Коронуючий електрод виконують у вигляді натягнутого металевого дроту. Осаджувальний електрод має більшу поверхню і являє собою або трубу, розташовану навколо дроту, або пластину, що розташована паралельно дроту. Тому розрізняють електрофільтри трубчасті й пластинчасті.
На рисунку 17 представлена принципова схема роботи трубчастого електрофільтра. На коронуючий електрод подається постійний струм напругою 600…700 кВ негативного потенціалу. Внаслідок дуже малого радіуса кривизни дротового електрода поблизу його створюється інтенсивне електричне поле. У газі, що надходить через патрубок, завжди є позитивно заряджені молекули, які з великою швидкістю спрямовуються до дроту й у результаті зіткнення утворюють на своєму шляху нові іони газу (іонізація), які, в свою чергу, мають більшу швидкість і викликають подальший лавиноподібний процес іонізації. Цей процес іонізації викликає на дротовому електроді світіння, або корону, тому він і називається коронуючим.
Суть процесу електростатичного очищення газів ґрунтується на іонізації газу, тобто розщепленні його молекул на позитивно і негативно заряджені іони. Запилені гази пропускають через неоднорідне електричне поле, яке утворюється між осаджувальним і коронуючим електродами.
Негативно заряджені іони, які утворюються завдяки ударній іонізації, рухаються під дією електричного поля до позитивного електрода – труби 2. Віддавши свій заряд, вони осаджуються на поверхні труби, утворюючи шар пилу. При періодичному постукуванні пил видаляється через бункер. Очищене повітря або газ виходить із труби 3. Ступінь очищення електрофільтрів доходить до 99…99,5 %.
Осадження пилу в пластинчастих фільтрах відбувається на паралельно розміщених пластинах – електродах, між якими натягнуті коронируючі електроди.
Електрофільтри успішно застосовують для очищення вологої пари, що виділяється із сушарок, для обезпилення технологічних викидів, дробарок, пристроїв для транспортування сировини й ін.
Широке застосування у багатьох галузях промисловості знаходить мокре очищення газів. Мокрі вловлювачі забезпечують високий ступінь очищення. Вони простіше сухих за конструкцією, тому можуть бути виготовлені безпосередньо на підприємстві.
Застосування мокрих уловлювачів (наприклад, циклона-скрубера) обмежується тою умовою, що матеріал, що вловлюється, не повинен реагувати з водою або утворювати вибухонебезпечні суміші.
Очищення забрудненого повітря у мокрих апаратах здійснюється водою або іншою рідиною (при хімічному очищенні), що зв’язує або захоплює компоненти газоповітряної суміші. Мокре очищення має ще й ту перевагу перед іншими способами, що може застосовуватися при високих температурах газів, що очищаються.
Циклон-скрубер показаний на рисунку 18. Запилене повітря надходить через патрубок 7, у трубопровід подається вода, очищене повітря виходить через патрубок 2
10.2 Очищення стічних вод м’ясопереробних підприємств
На м’ясопереробних підприємствах у процесі виробництва в значних кількостях використовують воду питної якості. Забруднюючись, вона перетворюється в стічну воду й прямує у каналізаційну систему.
Виробничі стічні води м’ясної промисловості за характером забруднень ділять на наступні групи: жирові – із цехів забою худоби й оброблення туш, кишкового, субпродуктивно, харчових жирів, ліверно-паштетного, сировинного й ін.; нежирові – із усіх інших цехів, у тому числі із приміщень для утримання худоби; незабруднені (умовно чисті) – від холодильних установок, котелень і теплообмінних апаратів; інфіковані – від карантину, санітарної бойні, ізолятора із прилягаючою до них територією.
Джерела утворення стічних вод. Забруднення стічних вод залежить від специфіки цеху, застосовуваного устаткування, дотримання технологічного регламенту й т.п.
Бази й спорудження для передзабійного утримання худоби. Стічні води утворюються у процесі змісту худоби, при митті інвентарю й приміщень. Вони містять землю, пісок, гній, вовну й залишки кормів.
М’ясо-жировий корпус. Стічні води утворюються при душуванні свиней, у відділенні знекровлювання при мийці туш, нутрощів тварин, а також при митті устаткування, інвентарю й приміщень. Вони містять пісок, кров, жир, залишки кормів, частки каниги, волосся та ін.
Шкуропосолочний цех. Стічні води утворюються при митті шкір, устаткування й підлог. Вони містять щетину, сіль, пісок.
Цех технічних фабрикатів. Стічні води утворюються при мийці сировини, миття технологічного обладнання й приміщень. Вони містять залишки сировини, пісок, жир.
Холодильник. Стічні води утворюються періодично при відтаванні снігових шуб повітроохолоджувачів. Вони забруднені органічними речовинами, мають сильний сморід.
Консервний цех. Стічні води утворюються при мийці сировини, устаткування, тари, підлог, при охолодженні банок консервів після стерилізації. Вони забруднені жирами, частками крові й м’яса. При виготовленні консервних банок утворюються кислі й лужні води.
М’ясопереробний корпус. Стічні води утворюються при мийці й вимочуванні м’ясної сировини, при душовому відмиванні ковбас, в агрегатах їхньої термічної обробки, при митті устаткування, тари й підлог. Вони містять частки жиру, м’яса, крові, білки, невеликі кількості нітриту, селітри й солі.
Цех переробки птиці. Стічні води утворюються при знекровлюванні, очищенні від пера, туалеті тушок і мийці пера, обладнання й приміщень. Вони забруднені кров’ю, пір’ям, залишками кормів, піском, калом і слідами жиру.
Питома вага зажирених стічних вод у виробничих забруднених водах становить: м’ясокомбінати й м’ясоптицекомбінати – 40…70 %, м’ясопереробні заводи – 70…75 %.
Характеристика стічних вод окремих цехів, що скидаються у мережу жирних стоків, наведена в таблиці 3.
Таблиця 3 – Основні показники стічних вод різних виробництв
| Показник | М’ясо-жировий корпус |
Цех технічних фабрикатів | Консервний цех | М’ясо- переробний корпус |
| Температура в зимовий період, 0С | 18-30 | 16-28 | 24-30 | 18-30 |
| Концентрація забруднень, мг/л: | ||||
| зважені речовини | 2500 | 3500 | 650 | 1300 |
| хлориди | 550 | 700 | 700 | 1300 |
| жири | 700 | 2000 | 1000 | 1300 |
| БПКповн | 2000 | 1300 | 1530 | 1600 |
| рН | 7,6 | 7 | 7 | 7,4 |
Звичайно виробничі стічні води після їхнього очищення на спорудженнях підприємства скидаються у міську каналізаційну мережу.
Забороняється скидати в систему каналізації населених пунктів виробничі стічні води промислових підприємств, що містять:
- речовини, здатні засмічувати труби, колодязі, ґрати, або відкладатися на стінках труб, колодязів, ґрат (окалина, вапно, пісок, гіпс, металеві ошурки, канига й т.п.);
- речовини, що чинять руйнуючу дію на матеріал труб і елементи спорудження каналізації;
- шкідливі речовини в концентраціях, що перешкоджають біологічному очищенню стічних вод;
- небезпечні бактеріальні забруднюючі речовини;
- нерозчинні масла, а також смоли й мазут;
- важко органічні речовини, що біологічно окислюються;
- біологічно «тверді» поверхнево-активні речовини;
- зважені й спливаючі речовини в концентраціях, що перевищують 500 мг/л;
- речовини, для яких не встановлені гранично припустимі концентрації (ПДК) у воді об’єктів господарсько-питного, культурно-побутового й рибогосподарського водокористування.
Категорично забороняється скидати в системи каналізації населених пунктів кислоти, горючі домішки, токсичні й розчинні газоподібні речовини (зокрема, розчинники: бензин, діетиловий ефір, дихлорметан, бензол і ін.), здатні утворювати в каналізаційних мережах і спорудженнях токсичні гази (сірководень, сірковуглець, оксид вуглецю, цианистоводородна кислота, пари легколетючих ароматичних вуглеводнів і ін.) і інші вибухонебезпечні й токсичні суміші.
Забороняється також скидати в каналізаційну мережу населених пунктів: стічні води, витрата й склад яких може привести до перевищення припустимого встановленими правилами кількості забруднюючих речовин, що надходять у водний об’єкт; виробничі стічні води, що мають температуру понад 40 0С, рН нижче 6,5 або вище 9, ХПК вище БПК5 більш ніж в 2,5 рази або БПКповн більш ніж в 1,5 рази.
Підприємства м’ясної промисловості витрачають на обробку 1 т м’яса від 20 до 30 м3 води й скидають забруднені стічні води в кількості 80—90 % витрати свіжої води. Стічні води м’ясокомбінатів завдають великої шкоди водоймам, хоча й не містять токсичних речовин. Розчинений у воді водойм кисень витрачається на окислювання органічних забруднень стічних вод, у результаті біологічне життя водойм порушується і в них розвиваються процеси гниття.
Маса забруднень, що надходять у стічні води від забою й оброблення великої рогатої худоби (розраховуючи на 1 голову), становить близько 20 кг, що еквівалентно масі забруднень у господарсько-побутових стоках від 90 чоловік.
Методи очищення стічних вод м’ясокомбінатів. Санітарно-технічні системи м’ясокомбінатів складаються з каналізаційних мереж, санітарних і інженерних споруджень для збору й відведення з території підприємства відпрацьованих вод, очищення стічних вод, а також їх знезаражування й знешкодження.
Очисні спорудження класифікують залежно від місця розташування й використовуваного методу очищення. За місцем розташування вони розподілені на три основних типи: локальні (цехові), загальні (заводські) і районні (або міські).
Локальні очисні спорудження призначені для обробки стічних вод відразу після технологічних установок, окремих ділянок і цехів, вони є продовженням технологічного процесу виробництва. Загальнозаводські очисні спорудження – загальні для забруднених стічних вод різних цехів підприємства, після них доочищення стічних вод проводиться на районних або міських спорудженнях. На міські очисні спорудження надходять стічні води з декількох підприємств, а також побутові.
Методи очищення стічних вод розділяють на механічні, хімічні, фізико-хімічні, біологічні й комбіновані.
На території м’ясокомбінату стічні води повинні проходити очищення від грубих домішок, жирів, каниги, гною.
Для затримки великих відходів на випусках забруднених нежирних стоків установлюють механічні або ручні ґрати, ґрати-дробарки, а також перфоровані самоочисні ринви.
На зажирених стоках м’ясо-жирових, ковбасних, консервних цехів установлюють внутріцехові жироуловлювачі, розраховані на короткочасне перебування (9…10 хв.) стічних вод. Число, тип, місце розташування цих жироуловлювачів визначаються місцевими умовами. Остаточне локальне очищення зажирених стоків повинне проводитися у центральному жироуловлювачі до їхнього об’єднання з виробничими нежирними стоками.
Центральні жироуловлювачі, що є на більшості підприємств м’ясної промисловості, улаштовують після ґрат і пісколовок, вони працюють за принципом гравітаційного відстоювання. Для більш ретельного очищення від жиру можуть бути застосовані флотаційні установки або фільтри.
На випусках від загонів і приміщень для предубойного утримання худоби влаштовують гноєуловлювачі з ливнескидами. Гноєвловлювачі розраховують на відстоювання протягом 30 хв. На випуску стоків від мийки машин – скотовозів ставлять гряземаслобензовловлювач Стоки санбойні, карантинів і ізоляторів проходять обов’язкове знезаражування шляхом стерилізації й хлорування.
Очищення стічних вод м’ясокомбінатів, що рекомендується, здійснюється у три щаблі: локальне, механічне й біологічне.
Локальне очищення у більшості випадків є механічним, але головна його ціль – добування на місці утворення домішок, придатних для переробки або перешкоджаючої нормальної експлуатації каналізаційних мереж. При локальному очищенні відокремлюють шматочки м’яса, жир, кістки, обривки кишок, волосся, щетину й т.п. Від ефективності роботи пристроїв для локального очищення стічних вод залежить вартість наступної обробки стічних вод на спорудженнях механічного й біохімічного очищення. Основні засоби локального очищення стічних вод м’ясокомбінатів – пісколовки, жироловки, каниговідстійники, гноєвловлювачі, дезінфектори.
Найбільш брудні стічні води надходять із предубойних загонів, із цехів забою худоби й оброблення туш, обробки кишок, кормових і технічних продуктів.
У каналізацію також скидаються бульйони, що утворюються після варіння окостів, субпродуктів, витопки кісткового жиру, стерилізації умовно придатного м’яса. Вміст жирових відходів в 1 м3 стічних вод може коливатися від 0,5 до 2,5 кг.
У стічних водах м’ясокомбінатів утримується велика кількість зважених речовин (від 500 до 7300 мг/л), з них до 90 % органічних домішок, а також багато твердих нерозчинних речовин. Осад становить 2-4 % загального обсягу стічних вод. Біохімічна потреба води в кисні для очищення її від органічних забруднень залежно від характеру виробництва досягає 2500 мг/л (при нормі 2-3 мг/л).
За допомогою механічного очищення зі стічних вод витягають нерозчинні осідаючі й спливаючі забруднення. Механічне очищення необхідне для попередження засмічення каналізаційних трубопроводів відходами у великій кількості, які утруднюють наступне біологічне очищення (пісок, гній, канига, бій скла, кістки, вовна, пух, перо, частки м’яса, жиру). Крім того, більшість каналізаційних відходів після відповідної обробки може бути утилізовано. Жир може бути виділений зі стічних вод різними способами: відстоюванням (спливанням), флотацією (штучне насичення води повітрям), електрофлотацією, сепаруванням. Флотацію застосовують для прискорення спливання жирових часток.
У процесі біологічного очищення стічні води очищають від органічних домішок, що перебувають у зваженому, розчиненому й колоїдному стані (бульйони, кров).
Біологічний метод очищення заснований на здатності різних мікроорганізмів використовувати для свого розвитку білки, що містяться у стічних водах, вуглеводи, органічні кислоти. При цьому в результаті аеробного біохімічного процесу органічні забруднення інтенсивно окислюються, мінералізуються, випадають в осад і утворюється прозора незагниваюча рідина, що містить розчинений кисень і придатна для скидання у водойми.
У природних умовах біохімічний процес протікає порівняно повільно. Тому для його прискорення штучно створюють сприятливі умови з метою інтенсивного розмноження й розвитку життєдіяльності мікроорганізмів на спеціальних очисних спорудженнях.
Скупчення аеробних мікроорганізмів, що розвиваються у процесі очищення стічних вод, називають активним мулом або біологічною плівкою. Ці скупчення перебувають у річковому або ставковому мулі, і їх часто використовують як вихідний матеріал під час пуску очисних споруджень в експлуатацію.
Активний мул у вигляді пластівців бурого кольору добре нарощується в стічній воді. Розвиток мулу різко порушується при температурі середовища менш 6—8 °С, при високій концентрації забруднень і наявності токсичних речовин; рН води повинен бути в межах 6—8. Біологічна плівка утворюється на поверхні завантажуваного матеріалу (гравій, щебені) біологічних фільтрів.
Очищені стічні води перед скиданням у водойми знезаражують для знищення патогенних мікроорганізмів. Для дезінфекції використовують рідкий хлор, розчин хлорного вапна (гіпохлорит кальцію) або гіпохлорит натрію, можлива дезінфекція стічних вод електроіскровими розрядами й озоном.
Пристрої для очищення стічних вод м’ясокомбінатів. Промисловістю розроблена значна кількість пристроїв для очищення стічних вод. Однак серійно для м’ясної промисловості випускають лише ґрати й жироловки. Звичайно очисні спорудження будують на підприємстві самостійно за спеціально розробленим проектом. Устаткування тут використовується залежно від місця розташування м’ясокомбінату. Тому нижче приводиться коротка характеристика очисного устаткування, що рекомендується СНІП 2.04.03-85 «Каналізація. Зовнішні мережі й спорудження».
Пісколовки влаштовують для виділення зі стічних вод мінеральних речовин — піску. Але в них затримується й частина органічних речовин, які за гідравлічною величиною дорівнюють часткам піску (вугілля, кістки та ін.). У пісколовках повинні затримуватися фракції піску діаметром більше 0,25 мм. У добре працюючих пісколовках затримка піску може становити 80 %, а в аеруємих – до 90 %. Найбільше застосування знаходять пісколовки з горизонтальним прямолінійним рухом води, тангенціальні круглої форми з підведенням води дотично, аеруємі.
Усереднювачі передбачають при необхідності усереднення складу й витрати виробничих стічних вод. Конструкцію усереднювача (барботажний, з механічним перемішуванням, багатоканальні) вибирають із урахуванням характеру коливань концентрації забруднюючих речовин, а також виду й кількості зважених речовин. Усереднювачі застосовують тільки на великих підприємствах.
Первинні відстійники призначені для видалення зі стічних вод зважених речовин, які осідають під дією сили ваги або спливають. Тип відстійника (вертикальний, радіальний, з обертовим збірно – розподільним пристроєм, горизонтальний, двох’ярусний і ін.) вибирають із обліком прийнятої технологічної схеми очищення стічних вод і обробки їхнього осаду, продуктивності споруджень, числа експлуатованих одиниць, геологічних умов, рівня ґрунтових вод і т.п. Число первинних відстійників повинне бути не менш двох.
У процесі відстоювання жироутримуючих стічних вод жир спливає, захоплюючи за собою частину зважених речовин. У результаті цього на поверхні води утворюється шар плаваючих речовин (жиромаса). Важкі зважені речовини, осаджуючись, утворюють осад, при цьому вони захоплюють за собою частину жиру. Тому відстійники найчастіше обладнані скребковим механізмом для збору жиромаси, що спливла, що згрібається в спеціально передбачений бункер. Ефективність затримки жиру 50-55 %, зважених речовин 50 %.
Септики застосовують для механічного очищення стічних вод, що надходять на поле підземної фільтрації у піщано-гравійні фільтри, що фільтрують, траншеї й колодязі. У м’ясній промисловості вони не знайшли застосування.
Гідроциклони служать для механічного очищення стічних вод від зважених речовин. Вони можуть бути використані в процесах освітління стічних вод, згущення опадів, відмивання піску від органічних речовин, у тому числі, нафтопродуктів. Можливо їхнє застосування на м’ясокомбінатах, що мають великий автомобільний парк.
Осаджуючі центрифуги безперервної або періодичної дії варто застосовувати для виділення зі стічних вод дрібнодисперсних зважених речовин, коли для їхнього виділення можуть бути застосовані реагенти, а також при необхідності добування з осаду коштовних порід і їхньої утилізації.
До основних переваг осаджуючих центрифуг перед відстійниками варто віднести: компактність установок, більш високий ефект освітлення стічних вод, можливість одержання осаду більше низької вологості. Найбільш перспективними типами осаджувальних центрифуг для очищення виробничих стічних вод вважають шнекові й маятникові. Залежно від технологічних параметрів роботи, фізико-хімічних властивостей і витрати оброблюваної суспензії в цих центрифугах затримується від 50 до 90 % часток твердих фаз.
Флотаційні установки застосовують для видалення з води зважених речовин, ПАВ, нафтопродуктів, жирів, масел, смолистих речовин, осадження яких малоефектно. Нерозчинні частки забруднень при флотації витягають за рахунок прилипання до пухирців газу (звичайно повітря), які вводять у рідину. Пухирці повітря спливають, захоплюючи за собою частки забруднень. У результаті цього на поверхні рідини утворюється шар піни, який постійно видаляють. Зібрана в такий спосіб піна згодом руйнується, створюючи рідину, насичену забрудненнями, – флотоконцентрат. Ефективність флотації залежить від взаємодії частини забруднень із пухирцями повітря.
Флотаційні установки рекомендується також застосовувати в наступних випадках: для видалення забруднюючих речовин зі стічних вод перед біологічним очищенням, для відділення активного мулу у вторинних відстійниках, для глибокого очищення біологічно очищених стічних вод, при фізико-хімічному очищенні із застосуванням коагулянтів і флокулянтів, у схемах повторного використання очищених вод.
Ефективність флотації залежить від декількох факторів. Найважливішими з них є ймовірність зіткнення частки з пухирцем і їх прилипання один до одного, міцність прилипання, число й розмір пухирців, відповідність розміру пухирця розміру часток, площа контакту часток і пухирців.
Преаератори й біокоагулятори застосовують для зниження вмісту забруднюючих речовин у відстійних стічних водах, забезпечуваного первинними відстійниками; добування (за рахунок сорбції) іонів важких металів і інших забруднюючих речовин, що несприятливо впливають на процес біологічного очищення.
Біологічні фільтри (краплинні й високонавантажені) використовують для біологічного очищення стічних вод. Біологічний фільтр — це очисне спорудження, заповнене завантажувальним матеріалом, через який фільтрується стічна вода й на поверхні якого розвивається біологічна плівка, що складається переважно з аеробних мікроорганізмів. Очищення стічних вод здійснюється за рахунок їхньої життєдіяльності. За характером завантажувального матеріалу біологічні фільтри можуть бути розділені на два види: з об’ємним (зернистим) і площинним завантаженням. У біологічних фільтрах з об’ємним завантаженням використовують щебені міцних гірських порід, гальку, шлаки, керамзит, а у фільтрах із площинним завантаженням — пластмаси, здатні витримати температуру 6…30 0С без втрати міцності. Біологічні фільтри з об’ємним завантаженням можуть бути краплинними, високонавантаженими й баштовими. Стічні води розподіляють по поверхні біофільтрів за допомогою пристроїв різної конструкції. Число секцій для біофільтрів повинне бути не менше двох і не більше восьми, причому всі вони повинні бути робочими.
Аеротенки застосовують для повного або неповного біологічного очищення стічних вод. До них відносять витискувачі, аеротенки-змішувачі, аеротенки проміжного типу, аеротенки-відстойники. Біологічне очищення стічних вод в аеротенках відбувається у результаті життєдіяльності мікроорганізмів активного мулу. Стічна вода безупинно перемішується й аерується до насичення киснем повітря. При біологічному очищенні стічних вод протікають два процеси: сорбція забруднень активним мулом і їхнє внутрішньоклітинне окислювання мікроорганізмами. Швидкість сорбції значно перевищує швидкість окислювання, тому після закінчення процесу сорбції й досягнення необхідного ефекту очищення за ВПК відокремлений у відстійнику мул направляють у регенератор (секцію аеротенка) для біоокислення залишкових забруднень стічних вод. Регенерацію мулу передбачають при БПКповн вступників в аеротенк стічної води більше 150 мг/л або меншої, коли стічні води містять шкідливі виробничі домішки.
Біологічні ставки застосовують для очищення міських, виробничих і поверхневих стічних вод, що містять органічні речовини. Їх проектують як із природною, так і зі штучною аерацією (пневматичною або механічною). При очищенні в біологічних ставках стічні води не повинні мати БПКполн понад 200 мг/л для ставків із природною аерацією й понад 500 мг/л для ставків зі штучною аерацією. Перед ставками для очищення слід передбачати ґрати із прозорами не більше 16 мм і відстоювання стічних вод протягом не менш 30 хв. Після ставків зі штучною аерацією необхідно передбачати відстоювання очищеної води протягом 2-2,5 годин. Біологічні ставки влаштовують на нефільтруючих або слабкофільтруючих ґрунтах. При несприятливих у фільтраційному відношенні ґрунтах варто здійснювати противофільтраційні заходи.
Leave a Reply