2. Взаимодействие предприятий пищевой промышленности и окружающей среды:
2.1. Образование вредных выбросов на предприятиях пищевой промышленности;
2.2. Вода в пищевой промышленности;
2.3. Показатели загрязнения сточных вод;
2.4. Принципиальная схема очистки сточных вод предприятии пищевой промышленности;
2.5. Условия спуска сточных вод в водоемы.
3. Экологические проблемы научно-технического прогресса (НТП).
Литература.
1. Л.П.Ковальская Технология пищевых производств / Л.П.Ковальская, И.С.Шуб, Г.М.Мелькина и др.; Под ред. Л.П.Ковальской.-М.:Колос, 1999.-752с., (стр.719-741).
1. Основныетерминыипонятия
Под окружающей средой понимают всю земную природу, окружающую человека, где естественные факторы функционируют в органическом единстве с продуктами человеческой деятельности. Четвертый период (последние 40...50 лет) взаимоотношений человека с природой характеризуется развитием второго глобального экологического кризиса, возникновением и усилением потепления климата (парниковый эффект) благодаря повышению содержания диоксида углерода в воздушной среде, появлением озоновых дыр и кислотных дождей, супериндустриализацией, суперхимизацией, супермилитаризацией, суперпотреблением и суперзагрязнением всех геосфер Земли. Следует отметить, что начиная с 1980 г. и до настоящего времени отношение людей на планете к природе существенно изменилось. Получает всестороннее развитие экологическое образование во всех странах мира, ширится общественное движение за сохранение природной среды, появляются и развиваются альтернативные источники энергии, развивается дехимизация сельского хозяйства, наблюдаются рост и эффективность ресурсосберегающих технологий, развивается и усиливается экономический механизм природопользования и охраны окружающей среды, а также правовая основа последних. Разрабатываются и принимаются новые национальные и международные программы и законы об охране природы. В наиболее развитых странах мира начинается также процесс демилитаризации.
Важное значение приобретает охрана здоровья людей, а также соблюдение гигиенических требований к уровню безопасности пищевого сырья и продуктов. Заметим при этом, что рост населения на планете все более возрастает. Так, население мира на февраль 2014 по оценкам отдела народонаселения (при Секретариате ООН) составляет 7,214,152,170 человек, т.е. более 7 млрд. человек, к 2020 г., по данным ООН, население мира достигнет максимума в 8,7 миллиарда человек к 2055 году млрд. человек. Оздоровление окружающей среды ‒ проблема человечества.
Все изложенное выше свидетельствует о росте загрязнения окружающей среды ‒ воздуха, воды и почвы сверх допустимых пределов. Принимаемые в последние 10...15 лет в разных странах мира, в том числе и в СНГ, законы и подзаконные правовые документы, реальные практические решения приносят только первые ощутимые результаты по стабилизации и оптимизации окружающей среды, по уменьшению ее загрязнения и влияния на здоровье человека, по коренному улучшению системы природопользования. Однако в целом состояние природной среды требует оздоровления. В связи с этим в настоящее время придается важнейшее значение не только охране природной среды, но и ее защите.
Под охраной окружающей среды понимают систему мер, направленных на поддержание рационального взаимодействия между деятельностью человека и окружающей средой, обеспечивающую сохранение и восстановление природных богатств, рациональное использование природных ресурсов, предупреждающее прямое или косвенное вредное влияние результатов деятельности общества на природу и здоровье человека. Эти меры могут носить международный, государственный, региональный, общественный или административный характер.
Под защитой окружающей среды понимают природоохранную деятельность, направленную на снижение или полное исключение поступления в биосферу загрязнителей антропогенного происхождения.
Решение Продовольственной программы как в нашей стране, так и в других странах современного мира тесно связано с обеспечением населения высококачественной, экологически чистой продукцией широкого ассортимента, с рациональным природопользованием и охраной окружающей среды. Современные тенденции и подходы к развитию отдельных отраслей пищевой промышленности свидетельствуют о том, что вопросы производства, потребления и качества продукции взаимосвязаны с понятиями «экологизация производства» и «экологизация технологий».
Экологизация производства ‒ это процесс неуклонного и последовательного внедрения систем технических, управленческих, организационных и других решений, которые дают возможность повышать эффективность использования природных ресурсов, улучшать или сохранять качество природной среды на локальном, региональном и глобальном уровнях.
Под экологизацией технологий понимают разработку и внедрение в производство таких технологий, которые при максимальном получении продукции высокого качества обеспечивали бы сохранение экологического равновесия в окружающей среде и природном круговороте веществ и энергии, не допускали загрязнения среды обитания. Основу экологизации составляют разработка и внедрение малоотходных, энерго- и ресурсосберегающих технологий, а также таких природоохранных технологий, как очистка отработавшего воздуха и сточных вод. В основе подхода к экологизации технологического цикла (ресурсного цикла) любого производства заложен социо-эколого-экономический принцип. Он сохраняется и в условиях рыночных отношений.
Пищевая промышленность принадлежит к числу материалоемких отраслей, так как использует значительное количество природных сырьевых, топливно-энергетических и водных ресурсов. В большинстве отраслей пищевой промышленности удельный расход сырья и материалов, т. е. расход сырья и материалов на единицу выпускаемой продукции, достаточно велик. Этот показатель существенно влияет не только на развитие и размещение производства, формирование сырьевых зон и сроков переработки сырья, но и на экологичность производства в целом.
Среди первой, наиболее многочисленной группы производств, для которых характерны высокие удельные расходы сырья и материалов, ‒ сахарные, спиртовые, крахмало-паточные, масло-жировые, консервные, винодельческие и другие заводы.
Ко второй группе относят отрасли, сырьем для которых обычно служат продукты других отраслей пищевой промышленности. Это кондитерские и макаронные фабрики, маргариновые и сахаро-рафинадные заводы.
Третью группу производств составляют такие, в которых масса готовой продукции значительно выше массы сырья. К ним относят производство хлеба, пива, ликеро-водочных изделий и другие отрасли. Как правило, они размещаются в районах потребления готовой продукции.
Каждое из пищевых производств в той или иной степени загрязняет окружающую природную среду за счет выброса ряда вредных веществ в атмосферу, образования сточных вод и твердых отходов. Пищевая промышленность занимает 14-е место среди отраслей и производств промышленного цикла по уровню загрязнения окружающей среды. До 10 % сточных вод промышленных предприятий приходится на долю пищевых производств.
2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
2.1. Образование вредных выбросов на предприятиях пищевой промышленности.
Общие требования к охране окружающей среды. При осуществлении некоторых технологических процессов на предприятиях пищевой промышленности образуются газы, пыль, загрязненные воды. Содержащиеся в них вещества оказывают вредное воздействие на окружающую среду и здоровье работающих.
Вредные газы в пищевых производствах образуются главным образом на участках, связанных с переработкой отходов. Как правило, основные технологические операции не являются источниками вредных газов.
Пыль выделяется при очистке злаков, семян подсолнечника (на мельницах, крупяных и маслобойных заводах), кукурузы (на крахмалопаточных предприятиях), при производстве муки, шрота, сахара, табака, чая. Она не только наносит вред здоровью, но и в определенных концентрациях становится взрывоопасной. Борьба с пылью на пищевых предприятиях ведется комплексно и включает технологические мероприятия, направленные на уменьшение пыле-образования, и технические (совершенствование аспирации, применение эффективных методов очистки воздуха и систем централизованного пылеудале-ния).
Предприятия пищевой промышленности потребляют значительное количество воды. Так, на производство 1 тыс. усл. банок консервов в зависимости от вида консервов и типа тары ее расходуется от 2 до 20 м3, на производство 1 т мяса - более 15, молока - 8 м3. Потребление воды связано с мойкой и очисткой сырья, гидротранспортированием, использованием ее как экстрагента, охладителя (теплоносителя) в двигателях, машинах и аппаратах, а также с расходованием на хозяйственные и бытовые нужды. В целом водопользование можно разделить на две категории: технологическое и техническое. В результате образуются сточные воды с различной степенью и видами загрязнений: хозяйственно-бытовые, транспортно-моечные и пр.
Часть использованной воды возвращается в естественные водоемы. При наличии, в них значительного количества загрязнений окружающей среде наносится серьезный ущерб. В других случаях, напротив, со сточными водами теряются ценные компоненты, которые можно использовать в народном хозяйстве.
В санитарных нормах проектирования промышленных предприятий СН 245-71 указаны пределы допустимых концентраций вредных веществ в рабочей зоне производственных помещений, а также в воздухе близлежащих населенных пунктов. Соблюдение допустимых концентраций вредных веществ контролирует государственная санитарная инспекция. Так, содержание аммиака в воздухе не должно превышать 0,2 мг/м3, пыли - 0,5, сажи - 0,15, сероводорода - 0,008, мг/м3.
Уровень загрязнения окружающей среды независимо от источника, вида и формы загрязнений определяется средневзвешенной величиной:
где т – степень загрязнения среды предприятием i-го класса, баллы;
N – количество предприятий, отнесенных по степени загрязнения окружающей среды к i-му классу;
п – количество i-х классов (в соответствии с установленной шкалой).
Укрупненно уровень загрязнения окружающей среды можно определить по формуле
где N1 – количество предприятий отрасли, которые загрязняют окружающую среду, не применяя средств обезвреживания или утилизации вредных веществ;
N2 – количество предприятий отрасли, частично утилизирующих вредные отходы;
N – общее количество предприятий, которые потенциально могут загрязнять окружающую среду.
Забота об охране природы - характерная черта, нашедшая законодательное отражение в Конституции Азербайджанской республики: «В интересах настоящего и будущих поколений, в принимаются необходимые меры для охраны и научно обоснованного, рационального использования земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей человека среды». Народнохозяйственные планы экономического развития нашей республики содержат специальные разделы, предусматривающие конкретные мероприятия по охране и использованию природных ресурсов. Плановому управлению природопользованием способствовало решение правительства «Об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов». Оно предусматривает комплексный подход к охране окружающей среды, включая разработку новых безотходных технологических процессов, более эффективных способов и средств очистки отходящих газов и воды, а также совершенствование управления процессами очистки с целью повышения качества и надежности работы очистных устройств.
Особо в постановлении отмечена необходимость перевода большинства предприятий на оборотное водоиспользование. Техника и технология должны органически вписываться в круговорот веществ в природе, удлиняя, но не нарушая его замкнутого характера. Технология (искусственная среда) должна быть экологичной, т. е. состоять в органическом единстве с биосферой (естественной средой).
Проявляя постоянное внимание к этой важной области, имеющей крупное народнохозяйственное значение, правительство Азербайджанской республики принял постановление «О дополнительных мерах по усилению охраны природы и улучшению использования природных ресурсов», где подчеркивается, что охрана природы и ее рациональное использование в условиях быстрого развития народного хозяйства и вовлечения в эксплуатацию все большего количества естественных богатств является одной из важнейших экономических и социальных задач нашей республики. В соответствии с этим и в интересах наиболее полной реализации задач, намеченных решениями правительства, намечена разработка и осуществление необходимых мероприятий. Постановление, в частности, обязывает ряд отраслевых министерств обеспечить увеличение производства газоочистного и пылеулавливающего оборудования с тем, чтобы полностью удовлетворить потребности народного хозяйства.
В настоящее время в проектах на строительство новых и реконструкцию действующих предприятий мероприятия по охране водоемов, почвы и атмосферного воздуха от загрязнения сточными водами и промышленными выбросами выделяются в специальный раздел. В соответствии с санитарными нормами проектирования промышленных предприятий (СН 245-71) применяемые технологические процессы и производственное оборудование должны обеспечивать:
отсутствие или минимальное выделение в воздух помещений, атмосферу и сточные воды вредных или неприятно пахнущих веществ, а также теплоты и влаги в рабочие помещения;
отсутствие или минимальное образование шумов, вибрации, ультразвука, электромагнитных волн (в диапазоне радиочастот), статического электричества, ионизирующих излучений.
При разработке технологической части проектов предприятий стремятся предусматривать:
замену вредных веществ в производстве безвредными или менее вредными, «сухих» способов переработки пылящих материалов - «мокрыми»;
замену процессов и технологических операций, связанных с возникновением шумов, вибрации и других вредных факторов, процессами или операциями, при которых они отсутствуют или менее интенсивны;
замену пламенного нагрева электрическим, твердого и жидкого топлива - газообразным;
герметизацию и максимальное уплотнение стыков и соединений в технологическом оборудовании и трубопроводах для предотвращения утечки вредных образований;
тепловую изоляцию греющихся поверхностей оборудования, воздуховодов и трубопроводов;
применение гидро- и пневмотранспорта для передачи «пылящих материалов, а также накрытие и герметизацию механического транспорта;
рекуперацию вредных веществ и очистку от них технологических выбросов;
комплексную механизацию, автоматизацию вредных процессов и операций и дистанционное управление ими;
преимущественное применение оборудования, обладающего положительной санитарно-гигиенической характеристикой;
автоблокировку технологического оборудования и санитарно-технических устройств, применение оборудования со встроенными местными отсосами и светильниками;
рациональную организацию рабочих мест и защиту их от влияния электромагнитных волн и ионизирующих излучений;
использование процессов, при которых максимально сокращается количество сточных вод.
Необходимость использования в производстве процессов и оборудования, являющихся источниками вредных образований и требующих в связи с этим дополнительных мероприятий по охране окружающей среды, должна быть технически и экономически обоснована. Расчет возможного загрязнения атмосферы и водоемов вредными веществами, содержащимися в технологических выбросах, и акустические расчеты входят в технологическую часть проекта.
2.2. Вода в пищевой промышленности
Состав и свойства воды, потребляемой предприятиями пищевой промышленности, независимо от типа водоисточника, способа обработки воды и конструктивных особенностей водопроводной сети должны соответствовать требованиям ГОСТ 2874 «Вода питьевая». В соответствии с ним качество воды определяется тремя группами показателей: бактериологическими, наличия токсических химических веществ и органолептическими.
Бактериологические показатели характеризуют безопасность воды в эпидемическом отношении и выражаются через косвенные показатели - степень общего бактериального загрязнения и содержание бактерий группы кишечной палочки. К ним относятся грамотрицательные, не образующие спор, палочки, сбраживающие лактозу с образованием кислоты и газа при 37,0(±0,5)°С в течение 24÷48 ч или сбраживающие глюкозу с образованием кислоты и газа при 37,0(±0,5)°С в течение 24 ч и не обладающие оксидазной активностью.
По бактериологическим показателям вода, подаваемая в водопроводную сеть и поступающая к потребителям через наружные водоразборы и краны внутренних водопроводных сетей, должна соответствовать таким нормам:
Общее количество бактерий в 1 мл неразбавленной воды, не более ……………………………...…………………………….100
Количество бактерий группы кишечной палочки (ГОСТ 18963):
определяемое на плотной элективной среде с применением концентраций бактерий на мембранных фильтрах в
1 лводы (коли-индекс), не более………….................................................................................…3
при использовании жидких сред накопления (коли-титр), не менее…………………………..................………300
Показатели наличия токсических химических веществ устанавливают допустимые концентрации веществ: встречающихся в природных водах; добавляемых в воду в процессе ее обработки в качестве реагентов; появляющихся в результате промышленного и сельскохозяйственного загрязнения водоисточников. К токсическим веществам относятся мышьяк, нитраты, свинец, селен, полиакриламид, фтор и пр. Строго регламентируется также содержание радиоактивных элементов.
Органолептические показатели воды - запах, привкус, цвет, мутность. Они обусловлены присутствием веществ, встречающихся в природных водах либо добавляемых в процессе обработки воды (хлориды, сульфиды, цинк, медь, железо, марганец и пр.), а также наличием органических примесей. Нормативные значения органолептических показателей приведены ниже:
Запах при 20° С и при подогревании воды до 60° С, баллы, не более……...................………2
Привкус при 20°С, баллы, не более…………………………………................................................2
Цветность по платино-кобальтовой или имитирующей шкале, град, не более ………....…....…20
Мутность по стандартной шкале, мг/л, не более……………..........................................…...1,5
Вода не должна содержать различаемых невооруженным глазом водных организмов и иметь на поверхности пленку. Специфические запахли привкус, появляющиеся при хлорировании, по интенсивности не должны превышать 1 балла. Водородный показатель допускается рН = 6,5 ... 8,5.
В промышленном водоиспользовании различают воду пресную, содержащую в 1 л менее 1 г солей, и соленую, с содержанием солей более 1 г. Общее количество примесей, минеральных и органических, определяют по сухому остатку (в миллиграммах на 1 л) испарением и высушиванием плотного остатка при 110°С до постоянной массы.
Жесткость воды выражают в миллиграмм-эквивалентах ионов Са2+ или Мд2+, содержащихся в 1 л воды. За единицу жесткости принято 20,04 мг/л иона Са2+ или 12,16 мг/л иона Мg2+. Различают временную, постоянную и общую жесткости. Временная (карбонатная, или устранимая) жесткость определяется содержанием бикарбонатов кальция и магния, которые при кипячении переходят в нерастворимые карбонаты и выпадают в виде плотного осадка (накипи):
Постоянная (некарбонатная, или неустранимая) жесткость обусловлена присутствием в воде всех других солей кальция и магния, остающихся при кипячении в растворенном состоянии. В сумме временная и постоянная жесткости образуют общую жесткость воды.
В зависимости от содержания ионов Са2+ и Мg2+ различают воду очень мягкую (до 1,5 мг·экв./л), мягкую (1,5÷3), умеренно жесткую (3÷6), жесткую (6÷10) и очень жесткую (более 10 мг·экв./л). Умягчение воды состоит в связывании ионов Са2+ и Мg2+ с помощью реагентов в нерастворимые и легко удаляемые соединения. Для этого применяют химические (известковый, содовый, нитритный, фосфатный), а также физико-химические (например, ионообменный) способы.
Окисляемость воды обусловлена содержанием органических примесей и определяется количеством перманганата калия, израсходованного при кипячении 1 л воды с избытком КМnО4 в течение 10 мин. Кислотность, или щелочность, воды характеризуется концентрацией водородных ионов. Ее определяют с помощью, индикаторов. При рН < 6,5 вода считается кислой, при рН > 7,5 – щелочной.
Главная 
