Спиртовое производство
Анализ спиртового производства как источника возникновения ЧС экологического характера. Прогнозирование загрязнения водного объекта на предприятии по производству спирта. Разработка мероприятий по повышению устойчивости функционирования предприятия.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.11.2015 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
|
Показатель |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Температура, °С |
30- 60 |
20-.100 |
80-100 |
20-90 |
|
|
Запах, баллы |
0-.3 |
3-5 |
4-7 |
3-5 |
|
|
рн |
7-3 |
8-12 |
4,4-6,4 |
5,5-.6,2 |
|
|
Прозрачность, см |
12-.30 |
10-20 |
15-25 |
0-2 |
|
|
Сухой остаток, мг/л |
359-500 |
300-600 |
1300-2000 |
450-10 000 |
|
|
БПК.5, мг О2/л |
2-10 |
2-40 |
100-2500 |
600-3700 |
|
|
БПКП> мг О2/л |
5-12 |
5-80 |
180-.3000 |
950- 4500 |
|
|
ХПК, мг О2/л |
5-40 |
10-100 |
250-4000 |
1000-.5500 |
В таблице определены физико-химические показатели сточных вод первичной и вторичной (последрожжевой) барды спиртовых заводов. Стоки первой и второй категорий называются условно-чистыми и сбрасываются в водоемы после предварительного охлаждения и насыщения кислородом. Стоки третьей и четвертой категорий подлежат обезвреживанию методами искусственной биологической очистки.
Объемы сброса стоков по категориям от различных цехов спиртового завода приведены ниже в таблице.
Таблица 7 Количество сбрасываемых сточных вод на спиртовых заводах, м3/1000 дал спирта
|
Источник сброса |
Категория сточной воды |
||||
|
первая |
вторая |
третья |
четвертая |
||
|
Спиртовой цех |
588 |
- |
35 |
4,5 |
|
|
Цех дрожжей хлебопекарных |
75 |
- |
- |
27,7 |
|
|
Цех дрожжей сухих кормовых |
206 |
- |
- |
136,0 |
|
|
Цех жидкой углекислоты |
73 |
- |
- |
3,0 |
|
|
ТЭЦ |
72 |
16 |
- |
1,5 |
|
|
И т о г о |
1014 |
16 |
35 |
172,7 |
Для очистки загрязненных стоков (в том числе барды) в спиртовой промышленности и до настоящего времени применяются поля фильтрации. Это приводит к заражению и загрязнению грунтовых вод, открытых водоемов и атмосферы, вынуждает отводить значительные площади под очистные сооружения.
С загрязненными водами теряется большое количество органических (растворимые углеводы, белки) и минеральных веществ (соли азота, фосфора, микроэлементы), которые могут рассматриваться как потенциальный сырьевой источник для микробиологического синтеза.
Сточные воды спиртовых заводов, перерабатывающих зернокартофельное сырье, делятся на три категории. К первой категории относятся воды от теплообменников, ко второй -- транспортно-моечные, к третьей - воды после замачивания зерна, дезинфекции и гидроподачи солода, мойки технологического оборудования, помещений, лютерная вода, хозяйственно-бытовые стоки. Стоки второй и третьей категорий имеют показатели, приведенные в таблице 7.
Загрязненность сточных вод спиртовых заводов, перерабатывающих зернокартофельное сырье, сравнительно ниже, чем зерно-спиртовых. Суммарное БПК3 стоков не превышает 700 мг О2/л. Они вполне пригодны для искусственной биологической очистки, поскольку не содержат ксенобиотиков, имеют все необходимые биогенные элементы. Зернокартофельная барда используется на корм скоту и не рассматривается как сточая вода. Количество транспортерно-моечной воды, относящейся ко второй категории, зависит от степени загрязненности и качества сырья - картофеля. В практике работы заводов расход воды на 1000 дал спирта изменяется от 550 до 700 м3.
Таблица 8. Характеристика второй и третьей категорий сточных вод спиртовых заводов, перерабатывающих зернокартофельное сырье
|
Стоки |
Температура, С |
рН |
Взвешенные вещества, мг/л |
БПК5, мг О2/л |
БПКПОЛН.,мг О2/л |
ХПК,мг О2/л |
|
|
Транспортномоечные |
10 |
9,0 |
1200 |
700 |
1000 |
1750 |
|
|
После замачивания и гидротранспорта зерна |
25 |
6,1 |
610 |
620 |
1100 |
1500 |
|
|
От промывки и дезинфекции Солода |
18 |
6,1 |
680 |
312 |
1214 |
3500 |
|
|
От гидротранспорта сырью солода |
18 |
6,1 |
2350 |
523 |
1300 |
3400 |
|
|
От мойки и дезинфекции оборудования цеха разваривания |
80 |
5,8 |
560 |
950 |
1850 |
1740 |
|
|
От мойки бродильных аппаратов |
20 |
7,3 |
410 |
600 |
870 |
1000 |
|
|
Лютерная вода |
98 |
4,8-8,5 |
60 |
300 |
400 |
460 |
|
|
Хозяйственно-бытовые |
25 |
6.5 |
40 |
260 |
300 |
350 |
|
|
Суммарный сток |
- |
7,6-7,8 |
300-400 |
250-680 |
- |
340-850 |
На заводах, перерабатывающих картофель, средний расход сточной воды третьей категории составлял 233,4 м3 на 1000 дал спирта. При переработке зерна количество сточной воды меньше (160--180 м3 на 1000 дал спирта).
Зернокартофельные спиртовые заводы, несмотря на полную утилизацию барды на кормовые цели в жидком виде, также являются серьезным источником органических загрязнений. На каждые 1000 дал спирта со сточными водами сбрасывается 140 кг органического вещества по БПК5.
Загрязняющие вещества, поступая в природные воды, вызывают изменение физических свойств среды (нарушение первоначальной прозрачности и окраски, появление неприятных запахов и привкусов и т.п.); изменение химического состава, в частности появления в ней вредных веществ; появление плавающих веществ на поверхности воды и отложений на дне; сокращение в воде количества растворенного кислорода вследствие расхода его на окисление поступающих в водоем органических веществ загрязнения; появление новых бактерий, в том числе и болезнетворных. Из-за загрязнения природных вод они оказываются непригодными для питья, купания и технических нужд. Особо пагубно оно влияет на рыб, водоплавающих птиц, животных и другие организмы, которые заболевают и гибнут в больших количествах. Теплообменные воды, повышая среднюю температуру вод, с которыми они смешиваются, тем самым затрудняют растворение кислорода воде, а, следовательно, и ход процесса самоочищения. Для сточных вод спиртовых предприятий характерен высокий показатель содержания взвешенных органических веществ. Этот осадок в течение многих лет накапливается в отстойниках и на полях фильтрации, что приводит к переполнению карт полей фильтрации и попаданию сточных вод в открытые водоемы. Уровень БПК (биологической потребности в кислороде) колеблется от 3 мг О2/л на предпрятиях по производству спирта. Уровень ХПК (химической потребности в кислороде), 2. мг /л, в пивоварении - 1,2. Состав сточных вод позволяет использовать их для орошения сельскохозяйственных культур, что решает задачи очистки и повышения плодородия почвы.
Из рассмотренных выше источников угрозы загрязнения спиртовым производством можно сделать следующий вывод, что спиртовая барда и сточные воды производства являются также источником возникновения ЧС на спиртовом производстве. Риски возникновения ЧС могут быть вероятны, если предприятие будет в неограниченных количествах сбрасывать сточные воды в водный объект или барда попадет в водный объект эта ситуация может привести к ЧС. Рассмотрим анализ сточных вод по предприятиям
В 2012 году согласно отчётности Ростехнадзора 26 предприятий имели выпуски сточных вод в поверхностные объекты, что на 4 предприятия меньше чем в 2011 году. Уменьшение их количества произошло за счет реструктуризации предприятий-водопользователей в основном из-за перераспределения функций водоснабжения и ремонта водопроводных сетей. Объем водоотведения в поверхностные водные объекты составил 37,67 млн. м3, что на 5,34 млн. м3 меньше чем в 2011 году (за счет уменьшения объема стоков в близлежащие водоемы).(9)
ООО «Моя столица». Сведения об объемах производства этилового спирта отсутствуют, и, соответственно, фактический выход барды не определен. По форме №2-ТП (водхоз) объем стоков без очистки составил - 200,0 тыс.м3 /год в 2010году.
ООО «Главспирт». Проектная производительность завода по выпуску спирта - 12000 далл/сут. Образующаяся барда в объеме 1440 тонн/сут. полностью разбирается населением на корм скоту. Проектная производительность цеха по утилизации барды-18000 тонн/сут. На данный период в цехе ведутся пуско-наладочные работы. Условно чистые (без очистки) воды, образующиеся после охлаждения технологического оборудования, сбрасываются в р. Малка. Качество их соответствует данной категории.
ООО «Русь». Проектная производительность завода 2100 далл/сут. этилового спирта, при этом образуется барда в объёме 240 тонн. На спиртовом заводе смонтирован цех по утилизации послеспиртовой барды, полученная сухая масса фасуется в мешки по 30 кг и складируется на поддонах. Условно чистая (без очистки) вода после охлаждения технологического оборудования по качеству соответствует данной категории, сброс ее производится в р. Горячка. Хозяйственно-бытовые и другие производственные стоки сбрасывается в городской коллектор.
ООО «Алькасар». Для очистки сточных вод функционируют очистные сооружения, состоящие из механической очистки (отстойника, жироуловителя) с последующим их поступлением на поля фильтрации (занимаемая площадь 1,128 га).Качество сточных вод, поступающих на поля фильтрации, соответствует СНиП -32-74. Сброс стоков с полей фильтрации не наблюдается. По результатам количественного химического анализа (КХА), взятого выше и ниже полей фильтрации, сбрасываемые стоки на качество воды реки р. Урвань не оказывают.
ООО Инновационный производственный комбинат «Майский». Условно-чистые (без очистки) воды образуются после охлаждения технологического оборудования. Сброс их производится по каналу в реку Черек вместе с водой рыбоводческих озер. Незначительные превышения ПДК были установлены по содержанию азота нитритов, концентрация которых колебалась от 0,024 до 0,027 мг/дм3, среднее за год - 0,021 мг/дм3 при ПДК 0,02 мг/дм3. Влияния сбрасываемых вод (без очистки) на качество воды р. Черек не установлено. Бардосодержащие стоки сбрасываются на поля фильтрации, техническое состояние которых удовлетворительное, утечек стоков не наблюдалось.
ООО «Кабардинский крахмал». Сточные воды поступают в 11 отстойников проектной мощностью 200 м3/сутки. В отстойниках оседает тяжелая фракция дробленого кукурузного зерна, а мелкодисперсная часть сбрасывается в р. Терек. Качество сточных вод остается неудовлетворительным. Превышения ПДК установлено по БПК полн., сухому остатку, азоту аммонийных солей, фосфатам, окисляемости перманганатной в сотни раз. Фон р. Терек загрязнен бардосодержащими стоками, поступающими из Республики Северная Осетия-Алания, что подтверждается результатами анализов.
Таким образом, из данного анализа по стокам предприятий по производству спирта можно сделать следующие выводы: сточные воды спиртовых заводов характеризуются высоким содержанием взвешенных веществ и большим содержанием органических загрязнений. На спиртовых заводах, перерабатывающих картофель, очистка воды осуществляется по двум самостоятельным линиям. Это линия по очистке транспортерно-моечных вод (сооружения механической очистки) и линия очистки производственных и бытовых сточных вод (сооружения биологической очистки). В некоторых случаях производственные сточные воды крахмалопаточных заводов используют для орошения сельскохозяйственных угодий после предварительной механической очистки. Каждое спиртовое производство в зависимости от своей специализации характеризуется своими, присущими только данному производству, источниками образования сточных вод. Поэтому и уровень проблем разный.
1.4 Устойчивость функционирования спиртового производства в условиях ЧС экологического характера
Утилизация и переработка послеспиртовой барды (основного отхода, возникающего при производстве этилового спирта) является проблемой. Для повышения устойчивости функционирования предприятия спиртового производства и предотвращения негативного воздействия деятельности предприятия на окружающую среду на территории РФ предприятия должны соблюдать требования следующих нормативных документов :
- Федеральный закон №7-ФЗ «Об охране окружающей среды»
- Федеральный закон от 24 июня 1998 г. № 89-ФЗ Об отходах производства и потребления
- Водный кодекс Российской Федерации от 3 июня 2006 г. N 74-ФЗ
- Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ (ред. от 04.03.2013) "О промышленной безопасности опасных производственных объектов"
- Федеральный закон от 4 мая 1999 г. N 96-ФЗ "Об охране атмосферного воздуха"
- Федеральной закон №171-ФЗ «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции и об ограничении потребления (распития) алкогольной продукции.
- Федеральный закон от 21.07.2005 102-ФЗ «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции»
- Постановление Правительства РФ от 20.02.2006 г. 99 «О Федеральной целевой программе «Сохранение и восстановление плодородия почв, земель сельскохозяйственного значения и агроландшафтов как национального достояния России»
Хозяйственная и иная деятельность юридических лиц должна осуществляться с соблюдением прав человека на благоприятную окружающую среду. Каждый гражданин имеет право на благоприятную окружающую среду, на ее защиту от негативного воздействия, вызванного хозяйственной и иной деятельностью». Настоящие Федеральные законы определяют правовые основы обращения с отходами производства и потребления в целях предотвращения вредного воздействия отходов производства и потребления на здоровье человека и окружающую среду, а также вовлечения таких отходов в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья. Водный кодекс Российской Федерации определяет охрану и защиту водного объекта. Производство этилового спирта, технология которого предусматривается получение барды (основного отхода спиртового производства), допускается только при условии ее полной переработки и (или) утилизации на очистных сооружениях. Основная цель и задачи государственного регулирования в области производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции это защита экономических интересов Российской Федерации, обеспечение нужд потребителей в указанной продукции. Кроме того государственное регулирование в области производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции направлено на повышение качества и проведение контроля за соблюдением законодательства, норм и правил в регулируемой области.
Ситуация с отходами спиртового производства в настоящее время.
В России работает около 120 предприятий по производству спирта из пищевого сырья, которые, собственно, и должны быть оснащены новым оборудованием по переработки отходов производства (барды)[5]. При получении спирта (этанола) из зерносырья барды образуется более 13 м3 на 1 тонну зерна. Применение барды в полеводстве в качестве жидкого органического удобрения экологически и экономически обосновано. Практика экономически развитых стран (Франция, Бельгия, Испания, Голландия, Германия, Италия), а также многолетние исследования ФГОУ «Ивановская ГСХА имени академика Д.К. Беляева» показывают, что отходы спиртовой промышленности с успехом используются в качестве органно-минерального удобрения на разных видах почвы [9].Барду, а также композиции на ее основе можно вносить под картофель, рапс, кукурузу, ячмень, рожь, многолетние травы. Закисляемость почвы незначительна, легко снижается известкованием.7 млн. тонн ядовитой жидкости, содержащей очень много вредных веществ, сбрасывается или в почву, или в реки. В то же время эта барда может быть переработана в прекрасный белково-углеводный корм в количестве 500-600 тыс. тонн. [9].
С одной стороны, барда - это отходы, вызывающие загрязнение окружающей среды. Поэтому запрещается сбрасывать барду в водоёмы или в канализацию без предварительной переработки. С другой стороны, барда, благодаря содержанию клетчатки, углеводов, белка и микроэлементов, является вторичным сырьевым ресурсом, она может служить сырьём для производства корма для животных и других полезных продуктов.
В настоящее время на большинстве спиртовых заводов мира барду тем или иным образом перерабатывают, в основном на корма. Иногда её используют в качестве корма в не переработанном виде, но это неудобно, так как барда очень недолго хранится, а перевозить её невыгодно. Также барда жидкая иногда использовалась в строительстве в качестве пластификатора бетонных и ц./п. смесей.
Проблема утилизации барды образующейся при эксплуатации заводов, производящих спирт является до настоящего времени актуальной проблемой. Кроме этого, имеется ряд других веществ (эфирольдегидные фракции, сивушные масла, спиртовой конденсат и т.д.), имеющихся в условиях производства, которые привлекают внимание исследователей и практиков как сырье для переработки или в худшем случае как отходы.
Использование непосредственно послеспиртовой барды для кормления сельскохозяйственных животных мало эффективно из-за низкой питательной ценности (низкое содержание белка и витаминов). Учитывая все возрастающую производительность спиртовых заводов, а значит и значительное увеличение количества жидких отходов, на практике приводит к сбросу барды в очистные сооружения и загрязнению водоемов.
Известны технологии использования барды, богатой углеродсодержащими соединениями, в качестве основы питательной среды для выращивания биомассы микроорганизмов (дрожжи, бактерии) кормового назначения.
С целью переработки указанных отходов спиртового производства разработаны технологии получения кормового белка на следующих вариантах углеводсодержащего субстрата, представляющего:
1. - послеспиртовую барду и отходы зерномукомольного производства (отруби, мука);
2. - жидкие отходы производства спирта со стадии ректификации - головных фракций и сивушного масла;
3. - послеспиртовую барду с отходами зерномукомольного производства (отруби) и спиртовой конденсат после ректификационной колонны.
Внедрение технологий по переработке отходов спиртового производства на гидролизных и спиртовых заводах позволит улучшить их технико-экономические показатели: увеличить выработку кормовых дрожжей и их качество по содержанию сырого протеина, повысить рентабельность и прибыль, а также решить экологическую проблему.
Кроме того, утилизация (переработка) послеспиртовой барды и других не желательных примесей производства биотехнологическим способом обеспечит экологическую безопасность промышленных предприятий, производящих спирт (спиртовые и гидролизные) за счет устранения сброса барды в окружающую среду. Утилизация этого отхода спиртового производства весьма непростая задача, вызванная его значительными объемами и таким его свойством, как брожение. Большинство спиртзаводов, не задумываясь о последствиях, применяют самый дешевый способ утилизации послеспиртовой барды - сливают ее в близлежащие водоемы.
В сельском хозяйстве широко применяются продукты переработки зерновой барды. Как правило, зерновая барда перерабатывается в сухой кормовой продукт, так называемый “DDG” (дистиллированное высушенное зерно).
“DDGS” (дистиллированное высушенное зерно с растворимыми в воде питательными веществами). Также известна технология переработки зерновой барды в сухие кормовые дрожжи, так называемый «ДКК» (дрожжевой кормовой концентрат).
Рассмотрим схему переработки спиртовой барды и её возможные варианты по концепции ГК «Техинсервис».
Схема 3. Схема переработки зерновой барды в “DDG” (дрожжевой кормовой концентрат)
В результате описанного процесса органика мелассной барды перерабатывается микроорганизмами в биогаз. Биогаз представляет собой горючую газовую смесь, состоящую из 50-70% метана (CH4). В состав биогаза входят также 30 - 40% углекислого газа
(CO2) и небольшие количества сероводорода (Н2S), аммиака (N2), водорода (H2) и оксида углерода (CO). Содержание энергии в биогазе напрямую зависит от количества метана. Таким образом, биогаз целесообразно использовать в качестве энергоносителя для производства электроэнергии и тепла. Стоит отметить, что производства биогаза происходит с одновременной очисткой мелассной барды. В барде, прошедшей две ступени анаэробных реакторов, снижается содержание ХПК с 40000 млг/литр до 4000 млг/литр и БПК с 14000 млг/литр до 1400 млг/литр. Установка дополнительной ступени фильтрации (на базе капельных фильтров) полностью решает вопрос очистки мелассной барды (ХПК снижается до 70 млг/литр, БПК до 30 млг/литр), и даёт возможность её повторного использования в производстве в виде технологической воды.
На основе выше сказанного можно сделать следующие вводы, что на предприятияхпо производству спирта все моменты производства должны соблюдаться и контролироваться всеми нормативными документами и законами от этого и зависит в первую очередь устойчивость функционирования спиртового производства. Из предложенных предприятиями способов переработки барды наиболее оптимальным может быть переработка барды в корм.
2. Характеристика спиртового производства
2.1 Общие сведения о предприятии
Согласно заданию предприятие по производству спирта ОАО «Бурятфармспирт » находится на территории Республики Бурятия. Производственные здания и сооружения завода расположены на земельном участке площадью около 20,07 га в районе пригорода города Улан-Удэ в поселке Николаевский, население поселка составляет 3000 человек, производство расположено на левом берегу реки Ара-Кижа. В состав завода входят: главный корпус, в котором размещены основные производства.
Технологическое оборудование и цеха предприятия
1. Приемное устройство для клубней картофеля с автотранспорта.
2. В производственном корпусе :
- подработочное отделение картофеля
- отделение разваривания и осахаривания
- бродильно-дрожжевое отделение
- брагоректификационное отделение
- спиртоприемное отделение
3. Спиртохранилище:
- спиртоотпускное отделение
- спиртохранилище
4. Цех ферментных препаратов:
- склад сырья
- отделение приготовления питательной среды
- ферментационное отделение
- отделение готовой культуры
5. Бардораздаточная
6. Хранение и подработка картофеля:
- буртовое поле
- рештак
- отделение мойки картофеля
- дробильное отделение
- отделение приготовления замеса
7. Административно-бытовой корпус
8. Подсобно-вспомогательные производства. Для обслуживания основного производства имеются вспомогательные цеха, расположенные в отдельных зданиях: транспортно-сырьевой цех, гараж, электроучасток, участок водоканализации, ремонтно-механическая мастерская, очистные сооружения.
Автотранспортный цех (гараж) (в парке находится 30 машин ГАЗ -53- 18 машин, Газель -7 машин, 5 машин марки Камаз). Гараж обеспечивает внутризаводские перевозки грузов и обеспечивает сырьевой цех
Ремонтно-механическая мастерская
РММ производит ремонт технологического оборудования и изготовление запчастей к нему. Установлены металлообрабатывающие и деревообрабатывающие станки.
Электроучасток
Электрическую энергию завод получает от ТЭЦ. Электроучасток осуществляет надзор за работой электрооборудования и его ремонт.
Участок водоканализации
Участок водоканализации обеспечивает водоснабжение завода и ремонт канализационных сетей завода и поселка. В насосной второго подъема установлено три насоса марки З00Д-90 производительностью 650 м3/час для производственных нужд и два насоса марки 6НДВ производительностью 360 м3/час для пожарохозяйственных нужд и нужд поселка.
Очистные сооружения
Строительство очистных сооружений осуществлено в 1960 г. по проекту разработанному Государственным институтом по проектированию предприятий гидролизной и сульфитно-спиртовой промышленности. Очистные сооружения введены в эксплуатацию в 1960 году и подвергались реконструкции в 1964-1967 и в 1976-1981 г.На очистных сооружениях производится механическая и биологическая очистка промышленных и хозбытовых стоков.
Состав очистных сооружений: 2 песколовки с круговым движением воды; преаэратор; 2 первичных радиальных отстойника Д-20м; аэротенк-смеситель объемом 15,7 тыс. м3; 2 вторичных радиальных отстойника Д-24м; уплотнитель ила Д-20м; 12 карт иловых площадок; опытно-промышленный аэротенк объемом 2000 м3; 2 насосных станции перекачки; хлораторная.
Производительность предприятия за смену составляет 1300 - 1400 дкл спирта. Заводом выпускается спирт этиловый ректификованный технический высшей категории качества «Экстра»
Размер санитарно-защитной зоны- 1000 м.
Очистные сооружения расположены на площади 6,07 га.
До ближайшей железнодорожной станции, 2,7 км от завода. Станция соединена с территорией завода подъездными путями.
2.2 Характеристика технологических процессов предприятия
Характеристика основного сырья и материалов для производства спирта.
Основным сырьем для производства спирта на ОАО «Бурятфармспирт» является картофель, поставляемый с близрасположенных районов республики Бурятия.
Использование картофеля на технические цели имеет очень большое значение. Он является ценным сырьем для пищевой промышленности. Из него вырабатывают крахмал и спирт, из которых в свою очередь производят патоку и глюкозу, клей, витамин С, синтетический каучук, медикаменты и десятки других ценных продуктов. Из 1 т картофеля на предприятии можно получить 170 кг крахмала или 80 кг глюкозы. При переработке в крахмал 1 т картофеля дает 1 т мезги, используемой на корм скоту. Из той же тонны картофеля можно выработать 112 л этилового спирта, 55 кг жидкой углекислоты и в качестве отхода получить еще 1500 кг барды, тоже используемой на корм. Картофельный крахмал дает более высокий выход спирта.
Сырье
Картофель для производства спирта
На предприятии перерабатывается технические сорта картофеля, удовлетворяющие следующим требованиям:
- высокая крахмалистость,
- высокая урожайность,
- стойкость к заболеваниям,
- устойчивость при хранении.
К основным сортам, перерабатываемым на спирт, относятся:
- Лохвицкий,
- Немешаевский юбилейный,
- Остботе
Картофель, поступающий на предприятие, сортируют на полноценные клубни, закладываемые на хранение, и поврежденные, отправляемые на переработку. Хранят картофель преимущественно в буртах.
Требования к основным и вспомогательным материалам и готовой продукции.
Вода - один из основных компонентов сырья для получения спирта. Вода, должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к питьевой воде (СанНиП 2.1.4.559-96), кроме того, нежелательно использовать воду с высокой карбонатной жесткостью и щелочностью.
Ферментные препараты: Амилосубтилин Г3х, Амилосубтилин Гх, Амилоглюкаваморин Гх, Глюкаваморин Гх.
Формалин технический (ГОСТ 1625-89Е)
Кислота серная техническая (ГОСТ 2184-77* или ГОСТ 667-73)
Монохлорамин ХБ технический (взамен хлорной извести) (ГОСТ 14193-78)
Карбамид (мочевина) (ГОСТ 2081-75**Е)
Гибберелловая кислота
Фракция головная этилового спирта (ОСТ 18-121-80)
Масло сивушное
Вспомогательные материалы - серная кислота, формалин и хлорная известь - расходуются соответственно для подкисления дрожжевого сусла, асептирования солодового молока и суспензии микробных ферментных препаратов, для общесанитарного пользования.
Технологическая линия
Перечень используемого оборудования для получения спирта из картофеля:
I. Дробилка для картофеля: А1-ВДК; ДБ-6
II. Варочное отделение
2. Смеситель ВЛ.4-591.04
3. Аппарат гидроферментативной обработки ГДФО1 (1,2)
4. Аппарат ферментативной обработки ГДФО2
5. Трубчатый стерилизатор А2-ВРА-3000/5
6. Паросепаратор
7. Испаритель-осахариватель
8. Теплообменник 101М-01
III. Бродильно-дрожжевое отделение
9. Бродильный чан
10. Дрожжанка
IV. Брагоректификационное отделение
11. Брагоректификационная установка производительностью 1200-1500дал/сут. условного спирта-сырца.
Производство спирта из крахмалистого сырья складывается из следующих основных технологических процессов:
1. подготовка сырья
2. тепловая обработка
3. охлаждение разваренной массы;
4. осахаривание крахмала
5. сбраживание;
6. выделение из бражки путем ее перегонки с паром в специальных колонках спирта-сырца, содержащего 88% об. этилового спирта и получаемые в процессе брожения примеси;
7. повторная перегонка спирта-сырца на ректификационном аппарате периодического или непрерывного действия для получения ректификованного спирта крепостью 96-- 96,5% об. Спирт-ректификат получают также непосредственно из бражки на непрерывно действующих брагоректификационных аппаратах, где из спирта-сырца выделяют примеси.
Подработка картофеля
Подработка картофеля заключается в отделении и удалении мусора от сырья, мойке и дроблении. На транспортировку и мойку расходуется 700 - 800 %* воды по весу сырья. Расход может быть снижен при повторном использовании воды. Продолжительность пребывания картофеля в мойке - 10ё14 минут, остаточная загрязненность после мойки - 0,25 %. Транспортировку картофеля на стадии подработки ведут следующим оборудованием: ленточными конвейерами.
Примеси являются вторичными и побочными продуктами спиртового брожения. Большинство их оказывает вредное воздействие на организм человека, и поэтому остаточное количество и состав примесей влияют на качество спирта-ректификата и вырабатываемых из него ликеро-водочных изделий. При общем содержании примесей в спирте-сырце 0,3--0,5% в их составе идентифицировано более 50 соединений, которые могут быть отнесены к одной из четырех групп химических веществ: альдегидам и кетонам, эфирам, высшим спиртам (сивушные масла) и кислотам.
Очистка (ректификация) спирта-сырца от примесей является обязательным условием последующего использования спирта для приготовления водок и ликеро-водочных изделий. Ректификация путем перегонки спирта-сырца основана на различных точках кипения при нагревании этилового спирта и загрязняющих его примесей. В зависимости от степени летучести эти примеси бывают головными, хвостовыми и промежуточными.
Головные примеси кипят при температуре ниже температуры кипения этилового спирта.
Это альдегиды (уксусный и др.), эфиры (муравьиноэтиловый, уксуснометиловый, уксусноэтиловый и др.), метиловый спирт. К хвостовым относят примеси, кипящие при температуре выше температуры кипения этилового спирта.
Это в основном сивушные масла, т. е. высшие спирты -- пропиловый, изопропиловый, бутиловый, изобутиловый, амиловый, изоамиловый и др. К хвостовым примесям относятся также фурфурол, ацетали и некоторые другие вещества.
Промежуточные примеси представляют собой наиболее трудноотделимую группу соединений. В зависимости от условий перегонки они могут быть и головными, и хвостовыми. В эту группу примесей входят изомасляноэтиловый, изовалерианоэтиловый, уксусноизоамиловый, изова-лерианоизоамиловый эфиры.
В некоторых случаях спирт-сырец перед ректификацией предварительно подвергают химической обработке для освобождения от примесей: раствором NaOH омыляют сложные эфиры и превращают их в соли летучих кислот; раствором КмnO4 окисляют альдегиды в непредельные соединения.
Разваривание, осахаривание и охлаждение сырья
Водно - тепловая обработка сырья на предриятии принята непрерывным способом в агрегатах колонного типа. Приготовление замеса предусматривается в смесителе - предразварнике. В смесителе поддерживается температура 40 - 45° - в предразварнике - 60 - 65° с выдержкой замеса 6 - 7 мин. Картофельная кашка нагревается не выше 45°.При приготовлении замеса расход воды 2,5 - 3 литра на 1 кг зерна, что обеспечивает концентрацию сусла 16 - 17° по сахарометру.
Режим разваривания картофеля
Температура = 138°С. Продолжительность = 40 мин. Осахаривание принято непрерывное с одноступенчатым вакуум-охлаждением. Первая ступень охлаждения до температуры 60 - 62° происходит в испарителе при вакууме в пределах 0,08 - 0,081 МПа. Для осахаривания крахмала применяется солодовое молоко или ферментные препараты. Продолжительность осахаривания 15 мин. при температуре 58 - 60°. Расход солодового молока на осахаривание составляет 15 - 16 % от массы крахмала сырья.
Вторая ступень охлаждения до температуры складки 18 - 20° производится в теплообменнике холодной водой с температурой 10 - 12°. В настоящее время рекомендован к внедрению способ механико-ферментативной обработки крахмалистого сырья на спиртовых заводах, применяющих ферментные препараты взамен солода.
Применяются препараты микробных ферментов: б-амилазы и глюкоамилазы на стадиях разжижения, осахаривания и брожения. В качестве осахаривающих материалов используются жидкие глубинные культуры микроорганизмов - продуцентов амилолитических ферментов, которые выращиваются в ферментных цехах при спиртовых заводах по соответствующим регламентам.
Схема механико-ферментативной обработки крахмалистого сырья
Начальная стадия разжижения крахмала происходит в смесителе при температуре 55 - 60° за счет действия б -амилазы ферментного препарата амилосубтилина Гх, дозируемого из расчета 1,5 ед. АС на 1 г условного крахмала. Дальнейшее разжижение крахмала производится в аппаратах гидроферментативной обработки 1 ступени - ГДФО-1 при температуре 65 - 70°.
Продолжительность выдержки - 3 - 4 часа.
Величина рН массы составляет 5,5 - 6,0. Интенсивная клейстеризация крахмала происходит в аппарате гидроферментативной обработки 2-ой ступени ГДФО-2, разделенном на 3 отсека.
Первая секция - температура 68 - 70°, время выдержки 15 - 16 мин.
Вторая секция - температура 72 - 75°, время выдержки 15 - 16 мин.
Третья секция - температура 85 - 95°, время выдержки 15 - 16 мин.
Осахаривание стерилизованной массы происходит в испарителе-осахаривателе, где масса смешивается с ферментным препаратом б -амилазы - амилосубтилином Гх. Дозировка б -амилазы составляет 0,5 - 1,0 ед. АС/г условного крахмала сусла, продолжительность выдержки сусла при температуре 58 - 60° составляет 30 - 35 мин.
Приготовление дрожжей и сбраживание сусла
На предприятии внедрен механико-ферментативный способ обработки крахмалистого сырья процесс дрожжегенерации заключается в разведении производственных дрожжей из чистой культуры или захоложенных засевных дрожжей. После подготовки бродильного аппарата начинается приток сусла, осахаренного a-амилазой и одновременно подача зрелых дрожжей.
По заполнении бродильного аппарата на 20 - 25 % спускают всю глюкоамилазу, рассчитанную на бродильный аппарат.
Подачу глюкоамилазы производят в испаритель-осахариватель. Затем бродильный аппарат заливают суслом полностью и оставляют на брожение.
Сбраживание сусла, приготовленного по способу механико-ферментативной обработки сырья, осуществляется периодическим способом. Расход дрожжей составляет 8 - 10 % по объему сбраживаемого сусла.
Ниже приведена схема получения спирта из картофеля.
Блок схема производства спирта-сырца из картофеля
Аппаратурная схема процесса представлена на рисунке 7
1- Мельница
2- Смеситель
3- Насос
4- Аппарат варочный
5- Паросепаратор
6- Осахариватель
7- Холодильник сусла
8- Аппарат бродильный
9- Подогреватель бражки
10- Колонна бражная
11- Дефлегматор
12- Конденсатор
13- Сборник спирта-сырца
14- Куб
15- Колонна спиртовая
16- Охладитель спирта
17- Сборник спирта
Из 1 т картофеля можно получить 170 кг крахмала или 80 кг глюкозы. При переработке в крахмал 1 т картофеля дает 1 т мезги, используемой на корм скоту. Из той же тонны картофеля можно выработать 112 л этилового спирта, 55 кг жидкой углекислоты и в качестве отхода получить еще 1500 кг барды, тоже используемой на корм. Картофельный крахмал дает более высокий выход спирта.
2.3 Характеристика предприятия как источника загрязнения окружающей среды
Охрана окружающей среды является одной из актуальных проблем современности. Дальнейшее развитие промышленности немыслимо без включения в технологический цикл процессов обезвреживания отходов данного производства. Особенно остро встает вопрос в связи с загрязнением промышленными сточными водами природных водоемов. Проблема охраны водоемов заключается не только в предотвращении сброса загрязнений, но и в экономном расходовании свежей воды.
Источниками загрязнения на предприятии по производству спирта могут быть выбросы от основного и вспомогательного производства. Так например, при производстве спирта могут образовываются пары спирта и различных веществ, которые могут превышать допустимое ПДК.
Таблица 10. Перечень загрязняющих веществ, взбрасываемых производством в атмосферу
|
Наименование вредных веществ |
ПДК ОБУВ мг/м3 |
Класс опасности |
|
|
Этиловый спирт |
5,0 |
4 |
|
|
Пыль абразивов и металлов (по окислам железа) |
0,4 |
3 |
|
|
Окислы марганца |
0,01 |
2 |
|
|
Формальдегид |
0,035 |
4 |
|
|
Окись углерода |
5,0 |
4 |
|
|
Окислы азота (по двуокиси азота) |
0,085 |
4 |
|
|
Сернистый ангидрид |
0,5 |
3 |
|
|
Сажа |
0,15 |
4 |
Кроме загрязняющих веществ основного производства, в атмосферу поступают загрязняющие вещества от вспомогательного производства.
Так например, от ремонтно-механического цеха в атмосферу поступают окислы марганца, пыль металлов. От автомобилей находящихся в гараже поступают окислы марганца, окись углерода, сажа и т.д. Чтобы предотвратить большой выброс загрязняющих веществ в атмосферу на предприятии предусмотрены специальные фильтры и индикаторы, показывающие предельно допустимые нормы. С помощью естественной и приточно-вытяжной вентиляции воздух и всех цехов спиртового предприятия выбрасывается в атмосферу. В подработочных цехах для очистки выбросов воздуха от пыли используется аспирационная система, подведенная ко всем пылевыделяющим механизмам.
Диоксид углерода, образующийся в процессе брожения и не используемый для выработки жидкого или газообразного СО2, а также газ, выделяющийся в процессе дрожжегенерации и из сборников барды, также выбрасываются в атмосферу с помощью естественной и приточно-вытяжной вентиляции.
Таблица 11. Ориентировочные удельные величины загрязняющих веществ, отходящих от технологических процессов производства спирта.
|
№ |
Наименование производственных отделений |
Наименование загрязняющего вещества |
Удельные показатели выбросов |
|
|
2 |
Производство спирта Дробильное отделение Приготовление спирта Обработка оборудования |
органическая пыль этиловый спирт формальдегид |
0,18кг/тыс.дал спирта 31,34кг/тыс.дал спирта 0,0002 г/сек |
|
|
3 |
Спиртохранилище с приемным и отпускным отделениями |
этиловый спирт |
4,6 кг/тыс. дал спирта |
|
|
4 |
Механические мастерские Сварочное отделение |
пыль нетоксическая пыль нетоксическая окислы марганца |
0,002 г/сек 0,0017 г/сек 0,0002 г/сек |
В результате уборки помещений объектов вспомогательного производства образуются мусор, смет уличный. Для утилизации данных отходов предусмотрен транспорт, который в последствии вывозит мусор на свалку. Отработанные ртутные лампы, собираются в контейнера и отвозятся на специальное предприятие по утилизации ТБО.
Послеспиртовая барда - основной отход спиртового производства, получаемый при изготовлении спирта. Количество данного отхода на конечной стадии производства превышает количество полученного спирта. Химический состав бард представляет собой водный раствор с растворенными в нем сухими питательными веществами. Утилизация этого отхода спиртового производства весьма непростая задача, вызванная его значительными объемами и таким его свойством, как брожение. Большинство спиртзаводов, не задумываясь о последствиях, применяют самый дешевый способ утилизации послеспиртовой барды - сливают ее в близлежащие водоемы. На данном предприятии способ утилизации послеспиртовой барды это скармливание ее животным близ расположенных населенных пунктов и использование барды как минеральное удобрение. Послеспиртовая барда хранится в специально отведенных отстойниках.
Характеристика сточных вод Сточные воды данного предпрятия по производству спирта, перерабатывающее зернокартофельное сырье, делятся на три категории. К первой категории относятся воды от теплообменников, ко второй -- транспортно-моечные, к третьей - воды после замачивания зерна, дезинфекции и гидроподачи солода, мойки технологического оборудования, помещений, лютсрная вола, хозяйственно-бытовые стоки. Стоки второй и третьей категорий имеют показатели, приведенные в таблице12.
Загрязненность сточных вод спиртовых заводов, перерабатывающих зернокартофельное сырье по суммарному БПК3 стоков не превышает 700 мг О2/л. Они вполне пригодны для искусственной биологической очистки, поскольку не содержат ксенобиотиков, имеют все необходимые биогенные элементы. Зернокартофельная барда используется на корм скоту и не рассматривается как сточная вода.
Количество транспортерно-моечной воды, относящейся ко второй категории, зависит от степени загрязненности и качества сырья - картофеля., расход воды на 1000 дал спирта изменяется от 550 до 700 м3.
На предприятии, перерабатывающее картофель, средний расход сточной воды третьей категории составлял 233,4 м3 на 1000 дал спирта). Зернокартофельное спиртовое предприятие, несмотря на полную утилизацию барды на кормовые цели в жидком виде, также является серьезным источником органических загрязнений. На каждые 1000 дал спирта со сточными водами сбрасывается 140 кг органического вещества по БПК5.
Данное предприятие по производству спирта ОАО « Бурятфармспирт » расположено на левом берегу реки Ара-Кижа, сточные воды и хозяйственно бытовые сбрасываются в водный объект.. В настоящее время сточные воды, образующиеся в производственных процессах на предприятии, отводят по двум раздельным сетям канализации: по сети отработавших вод (от охлаждения производственных сред в аппаратах через поверхность теплообмена, подшипников, компрессоров и воздуходувных машин). По сети производственных загрязненных сточных вод отводят воды со значительной концентрацией растворимых, коллоидных и взвешенных органических веществ, которые быстро забраживают и загнивают. Сюда относятся воды от мойки технологического оборудования и трубопроводов, полов, замачивания зерна на солод, его мойки и дезинфекции, лютерная вода, продувочный сброс транспортерно-моечных вод после многократного использования. Дополнительно устроена канализационная сеть транспортерно- моечных вод, куда направляются сточные воды от гидравлического транспортера и от мойки клубней картофеля. Основными видами загрязнений этих вод являются взвешенные вещества (песок, земля и т.п.), а также растворимые составляющие почвы и поверхностные органические вещества клубней, количество которых резко возрастает при транспортировании и мойке поврежденных, загнивших или подмороженных клубней картофеля. Износ производственных фондов предпрятия довольно значительный, что может в некоторых случаях спровоцировать аварию.
При характеристике отходов посчитаем объем барды в зависимости от производительности данного предприятия, а при характеристике сточных вод посчитаем объем сточных вод. Эти данные будут являться исходными для прогнозирования загрязнения водного объекта.
Из таблицы 7 по количеству сточных вод на спиртовых предприятиях спиртовой цех производит 627,5 м3/ 1000 Дал сточных вод, соответственно наш объем производства спирта предприятием составляет 4200 Дал спирта за сутки ( 3 смены ). Отсюда, расход сточной воды предприятием составляет 2635,5 м3
Таким же образом, можно рассчитать объем барды на нашем производстве. Расход барды суточной производительности спиртового производства составляет 13 Дал на 1 Дал спирта. Наше предприятие производит 4200 Дал спирта за сутки. Отсюда, объем барды 54600 Дал за сутки, т.е. 546 м3 барды.
|
Объем сточных вод 627500 2635500 л/сут 2635,5 куб.м/сут 109,8125 куб.м/час 1,830208 куб.м/мин 0,030503 куб.м./сек объем барды 546000 л/сут 546 куб.м/сут 22,75 куб.м/час 0,379167 куб.м/мин 0,006319 куб.м./сек По данному объекту исходные данные q куб.м./сек 0,030503472 0,006319444 Q куб.м./сек 0,052 0,052 V v/c 0,17 0,17 H м 0,16 0,16 l м 100 100 I1 м 85,47008547 85,47008547 Сст мг/л 31,34 59000 Сф мг/л 2 2 |
3. Прогнозирование загрязнения водного объекта на предприятии по производству спирта
Выпуск производственных сточных вод на предприятии ОАО «Бурятфармспирт» производится в реку Ара-Кижа. Очистка смеси бытовых и производственных сточных вод осуществляется совместно на очистных сооружениях. Расход сточных вод составляет 2635, 5 куб.м./сутки, количество барды составляет 546 куб.м./сутки.
Оценим загрязенние водного объекта при попадании в него неочищенных производственных сточных вод и барды.
Исходные данные
q куб.м./сек 0,030503472 0,006319444
Q куб.м./сек 0,052 0,052
V v/c 0,17 0,17
H м 0,16 0,16
l м 100 100
I1 м 85,47008547 85,47008547
Сст мг/л 31,34 59000
Выпуск производственных сточных вод регламентируется следующими условиями:
- в них не должно содержаться более 500 мг/л взвешенных и всплывающих веществ;
- не должны содержать вредные вещества в концентрациях, препятствующих биологической очистке сточных вод или сбросу их в водоем;
- производственные сточные воды должны иметь температуру не выше 40оС.
Условия выпуска производственных сточных вод в водные объекты регламентируются "Правилами охраны поверхностных вод"[16].
Расчетные методы определения условий выпуска сточных вод в водоемы и прогнозирование их санитарного состояния. Определение условий сброса сточных вод.
Методы определений условий сброса сточных вод опираются:·
- на предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воде водных объектов как государственный фактор, регулирующий условия выпуска сточных вод.
- на представление о гидрологических и гидродинамических закономерностях.
Оценка требуемой очистки сточных вод (CB) позволяет сделать обоснованный выбор типа и мощности очистных сооружений, вариантов размещения оголовков выпуска (у берега или в стрежень) и их конструктивных особенностей. Участок водоема от места выпуска стоков условно делят на зоны:
1) начального разбавления, в которой скорости истечения стоков (Vс) существенно выше скорости потока воды (Vп);
2) основного разбавления, в которой Vс = Vп и перемешивание стоков идет за счет турбулентной диффузии;
3) зона самоочищения, которую в расчетах не учитывают.
|
сточные воды |
||||
|
627500 |
2635500 |
л/сут |
||
|
2635,5 |
куб.м/сут |
|||
|
109,8125 |
куб.м/час |
|||
|
1,830208 |
куб.м/мин |
|||
|
0,030503 |
куб.м./сек |
q куб.м./сек 0,030503472 0,006319444
Q куб.м./сек 0,052 0,052
V v/c 0,17 0,17
H м 0,16 0,16
l м 100 100
I1 м 85,47008547 85,47008547
Сст мг/л 31,34 59000
Сф мг/л 2 2
|
барда |
|||
|
546000 |
л/сут |
||
|
546 |
куб.м/сут |
||
|
22,75 |
куб.м/час |
||
|
0,379167 |
куб.м/мин |
||
|
0,006319 |
куб.м./сек |
Прогноз загрязнения водного объекта проводится согласно методики разработки нормативов допустимых сбросов (приказ № 333).
Расчетные формулы
Концентрация i - го загрязняющего вещества в контрольном створе водного объекта
Где
- Концентрация i - го загрязняющего вещества в контрольном створе водного объекта, мг/л
q - расход сточных вод м3/с
Q- расход воды в водном объекте м3/с
Сст - концентрация загрязняющего вещества в сточной воде мг/л
С ф - фоновая концентрация загрязняющего вещества в сточной воде мг/л
- коэффициент смешения - безразмерный коэффициент, показывающий, какая часть расхода приемника СВ смешивается с СВ в максимально загрязненной струе расчетного створа.
Коэффициент смешения для водотоков определяется по формуле
где е - основание натурального логарифма, е = 2.72
1- Расстояние от выпуска СВ до расчетного створа по фарватеру, м
- коэффициент, учитывающий гидравлические условия смешения в водотоке, определяется по формуле
Где - коэффициент извилистости водотока (отношение расстояния от выпуска СВ до расчетного створа по фарватеру к расстоянию по прямой)
- коэффициент, зависящий от типа выпуска СВ (для берегового выпуска СВ -1.0, для руслового - 1.5)
D - коэффициент турбулентной диффузии, м3/с определяется
Где q ускорение свободного падения = 9.81 м/с2
V -средняя скорость течения м/с
H -средняя глубина воды в водотоке, м
nш- коэффициент шероховатости русла водотока ( равен 0.030 )
с- коэффициент Шези, м0.5/с определяемый по формуле ( при H 5 м )
Где R- гидравлический радиус потока, м (R= H)
Y- безразмерный коэффициент, определяемый по формуле
-0,13-0,75
Расчет по сточным водам и по барде (вариант 1 и вариант 2).
-0,13-0,75=
2,5
=-
=
= 1,17
=
=
4,5 1
превышает в 3,5 раза
Мф = = 0,956.
Барда
=20,3
=
= 1,17
=
=
2219,9 1
Превышает в 2218,9 раз.
Мф = = 372,8446 г/с.
Y= Kвг
Kвг - коэффициент, учитывающий природно-климатические условия в зависимости от времени года.
- коэффициент, учитывающий экологические факторы.
-коэффициент индексации учитывающий инфляционную составляющую экономического развития (Равен 1)
- таксы для исчисления размера вреда от сброса вредного вещества в водные объекты.
- масса сброшенного вредного вещества.
- коэффициент, учитывающий интенсивность негативного воздействия вредных веществ на водный объект (равен 1).
|
Сточные воды |
Барда |
||
|
Kвг |
1,10 |
1,10 |
|
|
2,80 |
2,80 |
||
|
1 |
1 |
||
|
10 |
10 |
||
|
9,9т |
38656,5 |
||
|
1 |
5 |
Y= Kвг = 1,10тыс. рублей ущерб по сточным водам.
Y=Kвг=1,10 тыс. рублей.
Ущерб по выбросу барды.
При расчете ИЗВ для составляющих Ci/ПДКi по неоднозначно нормируемым компонентам применяется ряд следующих условий:
для биологического потребления кислорода БПК5 (ПДК - не более 3 мг O2/дм3 для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования и не более 6 мг O2/дм3 для водоемов хозяйственно-бытового и культурного водопользования) устанавливаются специальные значения нормативов, зависящие от самого значения БПК5:
Таблица 4
|
Показатель БПК5 (мг О2/л) |
Значение норматива (ПДК) |
|
|
Менее 3 |
3 |
|
|
От 3 до 15 |
2 |
|
|
Свыше 15 |
1 |
Концентрация растворенного кислорода нормируется с точностью до наоборот: его содержание в пробе не должно быть ниже 4 мг/дм3, поэтому для каждого диапазона концентраций компонента устанавливаются специальные значения слагаемых Ci/ПДКi:
Таблица 5
|
Концентрация (мгО2/л) |
Значение слагаемого Ci/ПДКi |
|
|
Более или равно 6 |
6 |
|
|
Менее 6 до 5 |
12 |
|
|
Менее 5 до 4 |
20 |
|
|
Менее 4 до 3 |
30 |
|
|
Менее 3 до 2 |
40 |
|
|
Менее 2 до 1 |
50 |
|
|
Менее 1 |
60 |
Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды
Таблица 7
|
Воды |
Значения ИЗВ |
Классы качества вод |
|
|
Очень чистые |
до 0,2 |
I |
|
|
Чистые |
0,2-1,0 |
II |
|
|
Умеренно загрязненные |
1,0-2,0 |
III |
|
|
Загрязненные |
2,0-4,0 |
IV |
|
|
Грязные |
4,0-6,0 |
V |
|
|
Очень грязные |
6,0-10,0 |
VI |
|
|
Чрезвычайно грязные |
>10,0 |
VII |
Характеристики интегральной оценки качества воды
|
ИЗВ |
Класс качества воды |
Оценка качества (характеристика) воды |
|
|
Менее и равно 0,2 |
I |
Очень чистые |
|
|
Более 0,2-1 |
II |
Чистые |
|
|
Более 1-2 |
III |
Умеренно загрязненные |
|
|
Более 2-4 |
1V |
Загрязненные |
|
|
Более 4-6 |
V |
Грязные |
|
|
Более 6-10 |
VI |
Очень грязные |
|
|
Свыше 10 |
VII |
Чрезвычайно грязные |
Комбинаторный индекс загрязненности (КИЗ):
В гидрохимической практике используется метод интегральной оценки качества воды, по совокупности находящихся в ней загрязняющих веществ и частоты их обнаружения.
В этом методе для каждого ингредиента на основе фактических концентраций рассчитывают баллы кратности превышения ПДКвр - Кi и повторяемости случаев превышения Нi, а также общий оценочный балл - Bi:
; (1.7) ; (1.8) ; (1.9)
где: Сi - концентрация в воде i-го ингредиента;
ПДКi - предельно допустимая концентрация - i-го ингредиента для водоемов рыбохозяйственного назначения [10];
NПДКi - число случаев превышения ПДК по i-му ингредиенту;
Ni - общее число измерений i-го ингредиента.
Ингредиенты, для которых величина общего оценочного балла больше или равна 11, выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (ЛПЗ).
Комбинаторный индекс загрязненности рассчитывается как сумма общих оценочных баллов всех учитываемых ингредиентов.
По величине комбинаторного индекса загрязненности устанавливается класс загрязненности воды, табл. 1.5 [17].
Таблица 1.5.
Классификация загрязненности воды водных объектов
Подобные документы
Физико-химическое обоснование основных процессов производства этилового спирта. Сернокислая гидратация этилена. Структурная и операторская схема процесса спиртового брожения. Материальный баланс ХТС производства этанола на 7900 кг этиленэтановой фракции.
реферат [172,6 K], добавлен 03.10.2014Биохимическая технология получения спирта. Способы осахаривания разваренной массы, сбраживания зерно-картофельного сусла. Расчет продуктов спиртового производства. Подбор технологического оборудования. Учет и контроль производства. Расход воды и пара.
курсовая работа [943,3 K], добавлен 17.03.2015Свойства, производство и области применения поливинилового спирта. Методы физико-химической и биологической очистки сточных вод, содержащих отходы поливинилового спирта. Применение отходов поливинилового спирта для производства антиобледенителя.
курсовая работа [81,1 K], добавлен 18.02.2011Применение метилового спирта как самостоятельного продукта во многих отраслях промышленности. Масштабы мирового производства метанола, его крупнейшие производители в Российской Федерации. Обзор и анализ основных методов производства метилового спирта.
реферат [2,0 M], добавлен 23.10.2016Производство спирта из зерна. Характеристика зернового сырья. Охлаждение разваренной массы и её осахаривание. Отгонка спирта из бражки и его ректификация. Технология переработки послеспиртовой барды. Переработка сахаротростниковой и рафинадной меласс.
курсовая работа [903,2 K], добавлен 25.04.2013Основные стадии технологического процесса производства спирта. Выбор элементов системы автоматического контроля и регулирования: микропроцессорного контроллера, термопреобразователя, исполнительного механизма. Расчет экономической эффективности проекта.
дипломная работа [145,0 K], добавлен 14.09.2011История спиртового завода и его достижения. Назначение основных и вспомогательных производств. Водоснабжение, электроснабжение, снабжение топливом. Характеристика сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов. Стандарты на сырье и продукцию.
отчет по практике [85,6 K], добавлен 26.10.2013Изучение этапов производства основных мономеров для синтетического каучука - группы разнообразных по химическому составу высокомолекулярных соединений, обладающих высокой эластичностью. Параметры производства дивинила из этилового спирта по Лебедеву.
реферат [5,8 M], добавлен 01.02.2011Принципиально-технологическая схема производства спирта из зернового сырья. Качество зерна, идущего на разваривание. Современные штаммы дрожжей, применяемые при производстве спирта из зерна. Процесс непрерывного осахаривания с вакуум-охлаждением.
контрольная работа [87,4 K], добавлен 19.01.2015Характеристика сырья, осахаривающих и вспомогательных материалов. Технология производства этилового спирта с применением механико-ферментативной крахмалистой массы. Показатели качества готового продукта. Послеспиртовая барда и варианты её реализации.
отчет по практике [588,7 K], добавлен 22.03.2015
