Технологические схемы очистки сточных вод мясокомбинатов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технологические схемы очистки сточных вод мясокомбинатов

Жиры являются специфическим загрязнением сточных вод мясокомбинатов. Их присутствие в сточных водах усложняет эксплуатацию канализационных сетей и сооружении, снижает эффективность работы очистных сооружении, в том числе, биологических; при попадании в водоемы уменьшают их самоочищающую способность. Кроме того, жиры являются ценным техническим сырьем.

Сточные воды мясокомбинатов отличаются нестабильностью расходов, степенью и составном загрязнений. Принимая во внимание все повышающиеся требования к гигиене обработки пищевых продуктов, мясная промышленность нуждается в большом количестве чистой воды практически такого же качества, как вода питьевая. Расход сточных вод изменяется не только в течение суток, но и года. В среднем расход на переработку 1 головы крупного рогатого скота составляет 2,5-8,0 м3 /1/.

Образование высококонцентрированных загрязненных сточных вод связано с технологическими процессами производства и в основном обусловлено необходимостью постоянной промывки сырья, полупродуктов и поддержанием в надлежащих санитарных условиях помещения и оборудования.

Все производственные операции мясокомбината сопровождаются потреблением большого количества воды, которая при этом загрязняется органическими, минеральными, растворенными, взвешенными веществами.

Специфическим загрязнением воды в данном производстве являются животные жиры, их концентрация колеблется от 300 до 5000 мг/л. Они находятся в воде в виде суспензий, коллоидных систем и, в очень малом количестве, молекулярных растворов. Присутствие жиров в сточных водах значительно осложняет эксплуатацию канализационных сетей и сооружений, снижает эффективность работы очистных сооружений, особенно биологических. При попадании в водоем жиры снижают его способность к самоочищению. Жиры являются ценным техническим сырьем, поэтому их извлечение из сточных вод и жидких отходов экономически целесообразно /2/.

Использованная загрязненная вода сливается в канализацию и уже является сточной водой. Сточные воды мясокомбината в зависимости от основных загрязняющих веществ разделяют на навозосодержащие, каныгосодержащие, хозбытовые, жиросодержащие, условно чистые стоки и стоки санитарной бойни.

Навозосодержащие стоки загрязнены навозом, песком, глиной, остатками корма животных. Их количество 2% от общего расхода.

В убойном цехе на участке вскрытия желудков животных их содержимое - каныгу, как правило, смывают водой. Каныга не должна попадать в канализацию. Каныжный сток составляет 10% от общего расхода.

Хозяйственно-бытовые стоки представляют собой смесь бытовых и незажиренных производственных стоков. Они загрязнены кровью, кусочками тканей животных, волосами, щетиной, обрезками, содержимым кишечника, поваренной солью, фекалиями, моющими средствами и в сравнительно небольшом количестве жиром. Бытовые сточные воды являются малоконцентрированными и разбавленными технологическими стоками. Они содержат в небольшом количестве жиры 75-160 мг/л /3/.

Производственные жиросодержащие стоки, содержащие в виде основного загрязнения животный жир, составляют 50% от общего расхода. Кроме того, в этих сточных водах содержатся кровь, кусочки тканей животных, шерсть, поваренная соль, минеральные нерастворимые примеси, моющие средства. Они содержат от 2500-3500 мг/л взвешенных веществ, БПКполн от 1300-2000 мг/л, ХПК от 1500-2300 мг/л, рН 7,0-7,6 и жира 700-2000 мг/л.

Производственные загрязненные сточные воды мясокомбината должны подвергаться предварительной локальной очистке с целью извлечения из них каныги, навоза и жиров с помощью сооружений, предназначенных для механической, биохимической, физико-химической очистки и обработки осадков. Самым распространенным видом загрязнителей сточных вод являются нерастворенные примеси, т.е. взвешенные вещества, выделение которых происходит на локальной очистной станции, в состав которой входят решетки, песколовки и жироловки отстойного типа. Для задержания навоза применяются горизонтальные отстойники упрощенного типа. Каныжные стоки подаются на каныгопроцесс для извлечения каныги или в горизонтальные отстойники /4/.

Сточные воды, прошедшие локальные очистные сооружения, смешиваются с хозяйственно-бытовыми и другими стоками, не подвергаемыми локальной очистке, и эта смесь поступает на внеплощадочные очистные сооружения, где подвергается механической, а затем биологической очистке и дезинфекции. Принципиальная схема о Охрана окружающей природной среды и рациональное использование природных ресурсов приобретают в наши дни исключительное значение. Основным направлением в решении проблемы рационального использования водных ресурсов является максимальное сокращение отходов, потерь и готовой продукции, сбрасываемых с производственными сточными водами в поселковую канализацию и максимальное сокращение количества сточных вод. Поселковые очистные сооружения должны обеспечить очистку стоков от загрязняющих веществ до ПДК установленных для сброса в водоём, не причиняя при этом ущерба здоровью людей и не нарушая жизнь водоёма.

Сточные воды мясокомбината относятся к категории высококонцентрированных по органическим загрязнениям. На предприятии для технологических и бытовых целей используется вода питьевого качества. Для охлаждения компрессоров холодильных машин и других агрегатов устроена система оборотного водоснабжения. Так как загрязнённые стоки сбрасываются в поселковую канализацию, в соответствии с действующими "Правилами приёма производственных сточных вод в системы канализации населённых пунктов" они должны быть подвергнуты локальной очистке на территории предприятия с целью доведения концентраций загрязняющих веществ до ПДК для сброса в поселковую канализацию.

В мясожировом корпусе производится мойка туш, внутренностей животных, разделка и душирование туш. Сточные воды образуются в отделении обескравливания, при душировании, а также при мытье оборудования, инвентаря и помещений. Сточные воды содержат песок, кровь, жир, остатки кормов, жир, остатки кормов, частицы каныги, волосы и прочее. Водопотребление отделения первичной обработки мяса составляет 16,04 м3/сут, водоотведение - 16,04 м3/сут. После мясожирового корпуса жилованное мясо поступает в колбасный цех для дальнейшей переработки. Здесь производят вареные и полукопченые колбасы. Вода расходуется на приготовление фарша, подготовку специй, подготовку кишечной оболочки, посол мяса и свинокопченостей, а также в агрегатах термической обработки, при мытье оборудования, полов, тары и в камере охлаждения студня и колбас. Сточные воды содержат частицы жира, мяса , крови, белки, поваренную соль.

В качестве отстойных сооружений наиболее распространены горизонтальные песколовки с круговым движением воды, отстойные горизонтальные жироловки с продолжительностью отстаивания 30-45 мин, осветлители-перегниватели. При эксплуатации отстойных сооружений не решен окончательно вопрос обработки и утилизации осадка сточных вод. Опыт эксплуатации показал, что эффективность задержания жиров в жироловках отстойного типа составляет в среднем 30%, а при хорошей эксплуатации 45-60%.

С целью обеспечения более высокого эффекта очистки сточных вод от жиров используются флотационные методы. В практике применяются флотационные установки с флотомашинами (рис. 2.) импеллерного типа и напорной флотации. Исследован и предложен к использованию в практике метод пенной сепарации /5/.

В процессе исследований было установлено, что при 3-х последовательно работающих камерах продолжительность обработки воды в рабочей зоне не превышала 9 мин, интенсивность аэрации жидкости воздухом 136,2 м3/(м2ч). Эффект очистки от жира данным способом составляет 95,4%, от взвешенных веществ 96,1%. Все более широкое применение для очистки сточных вод мясокомбинатов находит метод напорной флотации. На ряде мясокомбинатов США этот метод позволил достигнуть 80-90% извлечения жира /6/. Очистка сточных вод при этом методе (рис. 4) осуществляется пузырьками воздуха, предварительно растворенного в воде при повышенном давлении. После снижения давления в воде возникают и начинают расти пузырьки воздуха, которые, выделяясь на поверхности частиц или сталкиваясь с ними в объеме воды, образуют флотокомплексы. Всплывшие на поверхность флотокомплексы непрерывно удаляются в виде слоя пены. Положительной стороной этого метода является возможность одновременного применения коагуляции загрязнений, что дает возможность повысить эффективность процесса очистки. На всех установках напорной флотации в качестве жидких отходов отводятся декантированная вода, отходы от вытопки технического жира из задержанной жиромассы и фугат центрифуг, если их применяют для обезвоживания осадков. Производственные сточные воды мясокомбинатов относятся к категории высококонцентрированных по содержанию органических загрязнений, что не только не позволяет сбрасывать их в водные объекты, но и передавать на коммунальные и даже собственные сооружения биологической очистки без предварительной обработки.

Предприятия мясной промышленности размещаются как в населенных пунктах, имеющих условия для приема производственных стоков в системы канализации, так и в населенных пунктах, такими возможностями не обладающими. В первом случае производственные стоки предприятий должны быть подвергнуты локальной (первичной) очистке на территории предприятия. Этим достигается защита канализационных сетей от засорения, а также возможность извлечения и возврата в фонды производства компонентов сырья (жира и белка), унесенного стоками. Во втором случае предприятия вынуждены для обеспечения условий сброса в водные источники строить собственные сооружения биологической очистки.

Мясоперерабатывающее производство включает в себя следующие цеха: по производству колбас, колбасных изделий и копченостей, полуфабрикатов и т.д. Сырье и вспомогательные материалы данного производства - все виды мяса, субпродукты, кровь, жиры, молоко, яйца, крахмал, соль, сахар, фосфаты, колбасные оболочки. В связи со спецификой колбасного производства, использующего процессы копчения, существует опасность фенольного загрязнения стоков. Для выделения жира из сточных вод используются горизонтальные жироловки. Эффект задержания жиров в указанных жироловках в пределах 40-50% при продолжительности отстаивания 30 минут. Недостатком отстойных жироловок горизонтального типа является трудоемкость сбора жиромассы и осадка. Конструктивно это прямоугольные проточные сооружения. Эффективность жироловок повышает продувка через сточные воды воздуха, который подается в нижнюю часть жироловки.

Преимущества: вода насыщается кислородом, предотвращается оседание взвеси, предотвращается загнивание осадка и образование сероводорода. Длительность пребывания 3-10 минут, количество воздуха 0,3-0,8 м3 на 1 м3 очищенных сточных вод. Жироловка с аэрированием имеет форму продольной камеры с двумя разделительными перегородками. Воздух проводится в центральную часть снизу через систему перфорированных труб. Воздух вызывает эмульгирование жировых веществ, которые всплывают с образующейся пеной на поверхность жидкости. Вместе с жиром удаляется часть взвешенных веществ. Пена переливается в боковые секции - успокаивающие камеры, выполняющие роль отстойников. В центральной части камер взвешенные вещества оседают и затем удаляются с обезжиренными сточными водами. Выделенные жировые вещества скапливаются на поверхности и сливаются через перелив в сборный колодец для жира.

Двухъярусные отстойники до 60-х годов широко использовались в составе очистных сооружений мясокомбинатов. Отстойники в верхнем ярусе предназначены для осветления стоков, в нижнем - для анаэробного сбраживания осадка. Эти сооружения отличаются рядом недостатков: эффект осветления не превышает 40%, осветленные сточные воды в осадочных желобах контактируют с осадком, находящимся в септической камере, что приводит к вторичному загрязнению и загниванию очищенной воды в осадочных желобах, большое количество взвешенных веществ всплывает на поверхность отстойников, образуя плотную корку, осадок в септической части в зимнее время охлаждается, что ухудшает процесс его сбраживания. Таким образом применение только механических способов очистки не является достаточно эффективным применительно к высококонцентрированным жиросодержащим сточным водам. Вместе с тем использование их в качестве предварительного этапа перед физико-химическими, электрохимическими или электрофизическими способами представляется целесообразным.

Все более широкое применение для очистки сточных вод мясокомбинатов находит метод напорной флотации. На ряде мясокомбинатов США этот метод позволил достигнуть 80-90% извлечения жира /5/. Очистка сточных вод при этом методе (рис. 4)осуществляется пузырьками воздуха, предварительно растворенного в воде при повышенном давлении. После снижения давления в воде возникают и начинают расти пузырьки воздуха, которые, выделяясь на поверхности частиц или сталкиваясь с ними в объеме воды, образуют флотокомплексы. Всплывшие на поверхность флотокомплексы непрерывно удаляются в виде слоя пены. Положительной стороной этого метода является возможность одновременного применения коагуляции загрязнений, что дает возможность повысить эффективность процесса очистки.

На всех установках напорной флотации в качестве жидких отходов отводятся декантированная вода, отходы от вытопки технического жира из задержанной жиромассы и фугат центрифуг, если их применяют для обезвоживания осадков.

Рисунок 4-Принципиальная схема очистки жиросодержащих сточных вод с применением установок напорной флотации: 1 решетка; 2 насосная станция; 3 песколовки; 4 жироловки; 5 смесители-распределители; 6 флотаторы; 7 камеры гашения пени; 8 циркуляционный насос; 9 напорный резервуар; 10 компрессор; 11 участок формирования пузырьков; 12 отстойник-декантатор; 13 дросселирующее устройство; 14 установка по обезвоживанию осадка; 15 установка очистки жидких отходов; 16 установка извлечения жира

бытовой сточный вода мясокомбинат

Таким образом, при очистке загрязненных органическими и минеральными веществами сточных вод мясокомбинатов, наряду с образованием жиромассы и твердыми отходами - кеком и подсушенным осадком, образуются жидкие отходы в виде иловой воды с иловых площадок, декантированной воды из отстойников-декантаторов, фугата при обезвоживании осадка на центрифугах. Так как специфическим загрязнением указанных сточных вод являются жиры, то и в жидких отходах тоже будут присутствовать жиры. Кроме того, при выгонке жира из задержанной на очистных сооружениях жиромассы образуется жидкость, содержащая остатки жиров, взвесь и другие загрязнения. Все эти жидкие отходы в настоящее время возвращаются в голову очистных сооружений для совместной очистки с общим потоком сточных вод. Однако такое решение вызывает осложнение эксплуатации очистных сооружений и снижение эффективности их работы, так как в жидких отходах накапливаются мелкодисперсные загрязнения, оседающие в отстойниках, которые не извлекаются на флотационных установках и вызывают дополнительную нагрузку на биологические очистные сооружения. В связи с этим встал вопрос об отдельной (автономной) очистке этих жидких отходов.

В настоящее время в практике проектирования и эксплуатации нет решения этой проблемы. Поэтому актуально проведение экспериментальных исследований по очистке жидких отходов различными методами с целью определения оптимального метода и режима процесса очистки.

Выводы

бытовой сточный вода мясокомбинат

1. Жиры являются специфическим загрязнением сточных вод мясокомбинатов. Их присутствие в сточных водах усложняет эксплуатацию канализационных сетей и сооружении, снижает эффективность работы очистных сооружении, в том числе, биологических; при попадании в водоемы уменьшают их самоочищающую способность. Кроме того, жиры являются ценным техническим сырьем. Поэтому наиболее полное их извлечение из сточных вод является также экономически целесообразной задачей. При этом необходимо иметь в виду, что их качество снижается при длительном контакте со сточной водой.

2. Полидисперсность жиров и способность их образовывать устойчивые суспензии делают малоэффективным их извлечение в отстойных очистных сооружениях. Следовательно, отстаивание может быть применено только для удаления крупных тяжелых взвесей и наиболее легко всплывающих жиров.

3. Для извлечения жиросодержащих загрязнений может быть рекомендован высоко-эффективный метод напорной флотации, т.к он является легко регулируемым методом с разнообразным сочетанием технологических схем очистки и конструкции аппаратов. Причем отдельные конструктивные узлы установок можно подобрать в соответствии с различными этапами процесса: растворение воздуха в воде, формирование пузырьков, смешение их со сточной водой, образование фотокомплексов и их выделение из потока очищаемой воды. Положительной стороной этого метода является возможность одновременного применения коагуляции загрязнений что дает возможность повысить эффективность процесса очистки.

Литература

бытовой сточный вода мясокомбинат

1.Вишневский И.А. Очистка сточных вод мясокомбинатов физико-химическими методами. В кН.: Проблемы охраны труда. Кишинев, 1988, -290 с.

2.Дмитриева Л.П. Очистка жиросодержащих стоков методом напорной флотации с предварительной коагуляцией. В кн.: Новые методы и сооружения для водоотведения и очистки сточных вод. Л.: ЛИСИ, 1999. С. 86-91.

3.Иванов Г.В., Дмитриева Л.П. Разработка схем очистки жиросодержащих сточных вод мясокомбинатов имеет методом напорной флотации. В кн.: новые методы и сооружения для водоотведения и очистки сточных вод. Л.: ЛИСИ, 1989. С. 24-30.

4.Кузнецова Г.Н. Способы и средства очистки сточных вод мясокомбинатов за рубежом. -М., 1993, -41 с.

5.Иванов Г.В., Абаляева Т.И. Очистка жиросодержащих сточных вод методом пенной сепарации. -Л., ЛИСИ, 1998, -159 с.

Размещено на Allbest.ru