Оценка техногенного воздействия молочного модульного

Оценка техногенного воздействия молочного модульного комплекса
МАКОМ-1000 на окружающую среду.
Молочная промышленность, является отраслью машиностроения. Машиностроение производит
технологическое оборудование для предприятий молочной промышленности. В России производят
разнообразное оборудование как по назначению, так и по конструкциям. Одним из них является ООО
«Маком» г. Новосибирск – предприятие, выпускающее модульные мини-заводы по переработке молока.
Понятно, что технологии производства молочных продуктов отличаются от технологий производства машиностроения. Тем не менее у них много общего, так как любая технология сводится, по сути, к рациональному выбору:
- исходного материала и заготовок;
- инструментов и приспособлений, с помощью которых будет осуществляться преобразование;
- режимов обработки;
- технологических машин, которые будут производить работу по преобразованию;
-средств и устройств контроля качества произведенной продукции.
Современное производство немыслимо без различных машин и устройств для обработки или транспортировки материалов, другими словами, без техники. Станки, автоматические линии для сборки автомобилей или
розлива молока в пакеты, и многое другое — все это объединено понятием техника. Следует заметить при
этом, что вся техника, какой бы дорогостоящей она ни была, без технологий всего лишь груда металлолома.
Модульный молочный комплекс «МАКОМ-1000» представляет из себя здание модульного типа, состоящий
из 3 модулей, с системами отопления, вентиляции, водо- и электроснабжения, кондиционирования и смонтированной внутри технологической линией полного цикла по приемке и переработке молока с выпуском
готовой молочной продукции в индивидуальной упаковке. Комплекс является полностью готовым к производству молочной продукции изделием, соответствует требованиям к предприятиям молочной промышленности, нормам пожарной, электробезопасности, безопасности труда. Технологическое оборудование комплекса изготовлено из материалов, разрешенных к контакту с пищевыми продуктами. Все оборудование имеет сертификат качества и санитарно-эпидемиологическое заключение.
Для Юргинского техникума агротехнологий и сервиса приобрели модульный молочный комплекс
22.04.2011года. 4,5 миллиона рублей на эти цели выделено из бюджета Кемеровской области по решению
губернатора Амана Тулеева, это предложение было озвучено на расширенном заседании Коллегии администрации области, посвящённой развитию профессионального образования. В техникуме и раньше занимались производством и продажей цельного молока, но приобретение комплекса позволило расширить
ассортимент, а также помогло не только повысить качество подготовки специалистов, но и поддержать
эффективного производителя на юргинском рынке, а значит, благотворно повлиять на экономику города.
Уникальный, в своей области, учебный модульный молочный комплекс функционирует с 1 ноября 2011
года. Здесь для производства молочной продукции используется только свежее, натуральное молоко, которое поступает от учебного хозяйства «ЮТАиС».
Наша продукция имеет декларации о соответствии качества. Продукция выпускается в фирменной
упаковке. Временной отрезок доставки от производителя до покупателя – 2 часа.
Поступающее на завод молоко должно соответствовать требованиям ГОСТа «Молоко коровье сырое.
Технические условия». Оно должно быть получено от здоровых животных на территории, благополучной в
отношении инфекционных и других, общих для человека и животных заболеваний, что подтверждается
справкой о ветеринарно-санитарном благополучии хозяйства. Справка выдается органами ветеринарного
надзора. Молоко, поступающее на комплекс, содержит мало грубых механических включений, поэтому при
производстве питьевого молока и молочных продуктов, как правило, применяют центробежную очистку
молока в сепараторах – нормализаторах - очистителях, где очистка совмещается с нормализацией.
Центробежная очистка удаляет из него частицы загрязнений биологического происхождения. Сепараторная
слизь, получаемая при этом, имеет примерно следующий состав ( в %): воды 66 - 68, жировых веществ 3,3,
белковых веществ 24 - 25, золы 3 - 3,2, и прочих органических веществ – до 2. Слизь неоднородна, поскольку неоднородны размеры и плотность компонентов осадка: грязевой слой темно- серого цвета состоит из механических примесей и частично из белковых веществ: «белковый» слой имеет белый цвет: бактериальный
слой – розовато-коричневый, содержит различного рода клетки тканей и огромное количество микроорганизмов, среди них обнаружены и патогенные микробы. Полное удаление всех микроорганизмов из молока
еще не достигнуто, поэтому применяется пастеризация. Пастеризация - тепловая обработка (нагревание –
охлаждение) молока является важной и обязательной технологической операцией в производстве питьевого
молока и молочных продуктов. Основная цель нагревания -обезвредить продукт в микробиологическом
отношении и в сочетании с охлаждением предохранить от порчи в процессе хранения. Обработка
нагреванием обеспечивает безопасность потребления и высокие вкусовые качества продукта и поэтому на
современном уровне техники является наиболее экономически эффективным доступным способом
обработки молока.
Основные факторы антропогенного воздействия коплекса «МАКОМ-1000» на атмосферу.
Основные факторы антропогенного воздействия на окружающую среду города молочного модульного
комплекса складываются из совокупности внутренних (оборудования, производительность, технология,
ассортимент) и внешних (качества сырья) параметров предприятия. Причем существует прямая взаимосвязь
аппаратурно-технологического оформления данного предприятия с качеством сырья и с количественнокачественной характеристикой загрязнений, воздействующих на экосистемы.
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух по предприятию выявляются на следующих
стадиях: санитарная обработки технологического оборудования, доставка, хранение, сепарирование,
пастеризация, нормализация, экспедиция.
Оценка выбросов загрязняющих веществ от молочного комплекса показывает, что 60,45% категории
опасности составляет доставка, хранение, подготовка сырья, и санитарная обработки технологического
оборудования 29,81% - пастеризация, нормализация, охлаждение, фасование, 9,74% - экспедиция.
В работе мы отслеживали удельные выбросы пыли от алюминиевых платинок при упаковки продукции в
стаканы из полистерола. В процессе запаивания в атмосферу выделяется стирол и оксид углерода. Процесс
запаивания полиэтиленовых пакетов не сопровождается выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, так
как выделение летучих продуктов полиэтилена происходит только на стадии изготовления термоусадочной
пленки на заводе изготовителя. Пробег по территории предприятия одного автомобиля при въезде и выезде
составляет не более 25м. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу происходят в момент разогрева двигателя, парковки машин.
Основные факторы антропогенного воздействия комплекса «МАКОМ-1000» на водные объекты города
Наряду с атмосферными выбросами мы анализировали воздействие предприятия на водные объекты города. Работа предприятия сопровождается образованием малоопасных отходов, но в большом количестве –
540 тонн/год. Значительная часть загрязнений содержится в сточных водах предприятий. Это объясняется
характером использования воды. Основной объем сточных вод образуется на следующих стадиях: мойка
оборудования, использование систем охлаждения. Соответственно сточные воды загрязнены в основном
остатками сырья, готовой продукции, моющими средствами. К моющим средствам предъявляются определенные требования: они должны обеспечивать абсолютную чистоту обрабатываемой поверхности, быть
безвредными для человека и не влиять на качество молока и молочных продуктов, не оказывать разрушающее воздействие на материалы, из которых изготовлено оборудование и быть удобными для использования
в производственных условиях. Существуют следующие виды моющих средств: щелочные, кислотные препараты, моюще-дезинфицирующие вещества, дезинфицирующие вещества.
На предприятии в качестве щелочных моющих средств применяют каустическую соду концентрацией 0,81,0 % и 1-1,5 % для пастеризаторов и кальцинированную соду концентрацией 1-1,5 %. В качестве
кислотных препаратов используют азотную кислоту концентрацией (0,3-0,5) % для удаления молочного
камня с теплообменных аппаратов, также применяют сульфаминовую кислоту той же концентрацией, что и
азотная кислота. Азотная кислота опасна в обращении и корродирует оборудование. Сульфаминовая
кислота – малотоксична, не вызывает ожога, менее агрессивна к оборудованию.
На наш взгляд для снижения количества образуемых отходов необходимо использовать синтетические
моющие средства они при использовании удобнее, безопаснее, эффективнее. Их подразделяют на средства
для мойки оборудования, несоприкасающегося с горячим молоком и средства для мойки теплообменников.
Оценка энергоемкости и образования твердых отходов на предприятии
Предприятие «Молочного модульного молочного комплекса» является весьма энергоемким. Поэтому в
своей работе мы рассматривали эффективность использования энергоносителей данным предприятием. Для
наглядности представления эффективности использования энергоносителей в работе использовался
удельный расход, который определяется как отношение между количеством произведенной продукции и
количеством израсходованного энергоносителя. Оценка удельного образования твердых отходов на
молочном предприятии МАКОМ-1000 показывает, что для него характерно образование твердых отходов
на стадии сепарирования(23,95%), фасования(8,1 %), экспедиции (5,6 %) и возврата продукции (22,37 %).
При доставке сырья образуются потери сырого молока. В процессе переработки–технологические потери
сырья, шлам сепарирования, брак производства, молочная сыворотка, а так же в процессе фасования. На
стадии экспедиции выявляется производственный брак (повреждение упаковки). Конечный этап жизненного
цикла продукта – стадия продажи сопровождается образованием отходов с истекшим сроком годности и
упаковочных материалов. Суммарные значения удельного образования твердых отходов по всем
технологическим этапам составили около 12,08 кг/т.
Наибольшая доля (88-90 %) в общем удельном расходе энергоресурсов приходится на электроэнергию,
расход которой зависит от параметров пастеризации и сезонных колебаний. Прямая зависимость между
количеством произведенной продукции и израсходованной электроэнергии в теплый период года
прослеживается в виду того, что практически вся электроэнергия расходуется на пастеризацию и
охлаждение. Увеличение уровня удельного расхода электроэнергии в зимний период на 26,5-28 % связано с
повышенным расходом на обогрев самого комплекса и работу установок. Уровень удельного расхода пара
больше всего зависит от времени года, т.к. в весенне-летний период практически вся электроэнергия
направляется на охлождение генератора ледяной воды и камеры готовой продукции. Наблюдается прямое
соответствие между количеством произведенной продукции и количеством израсходованной
электроэнергии, что объясняется незначительными потерями и хорошо организованным учетом. В летний
период отмечается спад количества вырабатываемой продукции, но уровень потребления жидкого топлива
остается на постоянном уровне. Это связано с тем, что количество перевозок напрямую не связано с
объемом перевозимых грузов, т.к. при транспортировке сырья и на экспедиции эксплуатируются как
недогруженные, так и полностью загруженные автомобили.
Предложенный методологический подход к оценке воздействия МАКОМА-1000 позволяет определить
степень влияния этого предприятия на компоненты окружающей среды города и выработать приоритетные
направления в управлении технологическими процессами, с целью обеспечения минимизации
антропогенного воздействия. Подход к оценке воздействия «УММК» позволяет определить степень влияния
этого предприятия на компоненты окружающей среды города и выработать приоритетные направления в
управлении технологическими процессами, с целью обеспечения минимизации антропогенного воздействия.
Предприятие МАКОМ-1000 не является исключением среди подобных, и оно также как многие предприятия
этой отрасли не оснащено современным оборудованием по очистке сточных вод по той причине, что
молочные предприятия до настоящего времени считались одними из самых безопасных. А нормами
технологического проектирования этих предприятий предусматривался сброс сточных вод в городскую
канализацию без очистки. Поэтому мы предлагаем внедрить на предприятии МАКОМ-1000 локальные
сооружения по очистке сточных вод. Соответственно, очистные сооружения не предусматривали специфику
состава и образования сбросовых вод этих предприятий. Однако, ужесточение требований к сбросам в
местные канализационные сети обусловленное принятием Федерального закона «О водоснабжении и
водоотведении», требует внедрения на этих предприятиях локальных сооружений по очистке сточных вод.
Схема очистки включает следующие этапы:
- Улавливание крупных загрязнителей решеткой;
Решетки служат для улавливания из воды крупных загрязнений. Технологией предусмотрены неподвижные
решетки с ручной очисткой, которые изготовляют из металлических стержней с зазором между ними 16 мм
и устанавливают на пути движения сточного потока под углом 60 0 к горизонту.
- Смешивание с коагулянтом в усреднителе-смесителе и первичное осаждение загрязнений;
Сточные воды поступают произвольно в течении суток, поэтому имеется необходимость в усреднителе. По
количеству взвешенных веществ в воде и произвольному поступлению стоков оптимальным вариантом
является многоканальный усреднитель-смеситель барботажного типа прямоугольной формы с
дифференцированием потока сточных вод.
Коллоидные примеси зачастую представляют все те же механические загрязнения, но обладающие гораздо
меньшими размерами, поэтому при очистке воды используются коагулянты. Коагулянты подаются в
усреднитель дозаторами равномерно во все каналы. В качестве реагентов следует применять сернокислое
окисное железо и известь в виде 10 %-ных растворов. Добавку извести в осадок следует предусматривать
после введения сернокислого окисного железа.
Для предотвращения осаждения и налипания взвеси к дну усреднителя и аэрирования используется
барботирование воздухом.
- Отстаивание в отстойнике с секциями тонкослойного отстаивания;
В данном случае этот метод эффективен за счет большого веса частиц загрязнителя, которые стремятся к
оседанию. Предложенный двухсекционный отстойник оборудован модулями тонкослойного отстаивания,
где происходит осаждение взвешенных веществ по противоточной схеме. Забор воды выше зоны
отстаивания на 1,5 м. Уклон днища 500. На дне отстойника накапливается осадок, который удаляется
периодически насосом по трубе диаметром не менее 200мм.. Осадок обезвоживается и вывозится как ТБО
на полигон.
- Фильтрация в однослойном мелкозернистом фильтре с нисходящим потоком;
Для доочистки сточных вод используется фильтрование в фильтре с плавающей загрузкой. Используется
загрузка из эластичного пенополиуретана в измельченном виде.
- Обеззараживание в ультрафиолетовой установке.
Рисунок 6 – Схема обработки сточных вод УФ фильтром
Обработка воды ультрафиолетовым (УФ) излучением – простой, эффективный и экономичный способ
обеззараживания воды, не требующий нагрева или дополнительных реагентов. УФ установки обеспечивают
надежное обеззараживание воды. Ультрафиолет как высокоточное оружие поражает именно живые клетки,
не оказывая воздействие на химический состав среды. Это свойство исключительно выгодно отличает его от
всех химических способов дезинфекции. Обеззараживание воды УФ излучением не требует длительного
времени контакта. Камера обеззараживания изготовлена из пищевой нержавеющей стали. Внутри камеры
располагаются бактерицидные лампы, заключенные в прочные кварцевые чехлы, которые исключают
контакт УФ-лампы с водой. УФ оборудование компактно, экономично, просто и надежно в эксплуатации и
обслуживании
Список используемой литературы
1.
Бережной А.В. Состояние мировой молочной промышленности (молочная промышленность 2004 г.)
2.
Сафронов Н.А. Экономика предприятий (Москва, Экономист – 2003).
3.
Сергеев В.Н. Молочная промышленность России (Молочная промышленность 2004 г.)
4.
Экономика мясной и молочной промышленности. С.М. Краснов – Москва 2000 г.
5.
Теоретические основы защиты окружающей среды (Э.К. Спирин, Н.Ю. Луговцова–ТПУ 2012г)