Изучение свойств бактериальной суспензии и ее применение в подготовительных процессах переработки мехового сырья

Общие стоки кожевенных и меховых предприятий содержат до 1800-2460 мг/дм3 жиров или жироподобных веществ. В стоках от процессов отмоки и дубления их количество достигает более 4 г/дм3. Отработанные жидкости после обезжиривания, промывки свиного сырья и полуфабриката, а также после золения этого сырья содержат еще больше жира. После обезжиривания свиных шкур карбонатом натрия (15-17 г/дм3) в растворе образуется стойкая жировая эмульсия с содержанием жира 8-10 г/дм3. Значительное количество его содержится также в стоках клееварочных цехов.[]

В настоящее время помимо физических и физико-химических методов очистки широко применяется биологический метод, основанный на жизнедеятельности микроорганизмов - деструкторов жировых веществ.

С учетом того обстоятельства, что сточные воды, содержащие жировые вещества имеют в основном повышенную температуру, селектировано несколько видов термофильных микроорганизмов, способных разрушать жиры при температуре свыше 50оС. Эффект очистки при таком способе достигает 100%.[]

6.1 Типовой способ обработки сырья

Рассмотрим виды загрязнений, образующихся в подготовительных и дубильных процессах выделки меховой овчины (таблица 1).

Таблица 1 - Принципиальная схема образования сточных вод и отходы после технологических процессов

Технологический процесс обработки	Вид загрязнения
отмока первая	гексафторсиликат натрия, новость, сульфат натрия, волос, кровь, грязь, навал, жир, растворимые белки
отжим	вода, содержащая остаточную концентрацию веществ после процесса отмоки 1
отмока вторая	фторсиликат натрия, новость, кровь, растворимые белки, жир,
обезжиривание первое	формалин, новость, сода, несвязанные жиры
отжим	вода, содержащая остаточную концентрацию веществ после процесса обезжиривания
стрижка	волос
мездрение	мездра
обезжиривание второе	сода, новость, формалин, жир
промывка первая	остаточная концентрация веществ после второго обезжиривания
промывка вторая	-
пикелевание	уксусная кислота, серная кислота, хлорид натрия, растворимые белковые вещества
дубление	хлорид натрия, тиосульфат натрия, оксид хрома, карбонат натрия
отжим	остаточная концентрация веществ после процесса дубления
жирование	намазной способ жирования исключает сточные воды

6.1.1 Расчет количества сточных вод и их качественный состав

Для расчета объема водоотведения и водопотребления необходимо:

1. метод консервирования шкур - п/с;

2. общее количество шкур, перерабатываемых на производстве (за год) - 10000 шт.;

3. влажность шкур после отмоки - 65%;

4. средняя масса одной шкуры - 3,5 кг;

Расчет общей массы обрабатываемых шкурок проводят согласно формуле (2):

М = D Ч m, (2)

где: М - масса обрабатываемых шкурок в сутки, кг; D - общее количество шкурок, перерабатываемых в сутки, шт; m - средневзвешенная масса одной шкурки, кг.

В остальных случаях при расчете водоотведения следуют учитывать только производственные потери, которые составляют до 10%, в среднем 6-7% от общего водопотребления, формула (3):

ВО = ВР-ВРЧР/100 (3)

Для расчета необходимо знать массу партии и ЖК технологического процесса.

Объем водопотребления, рассчитывают по формуле (4):

ВР = мрЧЖК (4)

где: мр - масса партии, кг; ЖК - жидкостный коэффициент.

Массу партии вычисляли в зависимости от полезного объема барабана по формуле (5):

мр = Vб/ЖК+1 (5)

где: Vб - полезный объем баркаса, дм3.

Пример расчета водопотребления:

Процесс- отмока, ЖК=10:

мр = 3500/11 = 313 кг,

ВР = 313Ч10 = 3130 дм3

Результаты расчета заносятся в таблицу (2):

Таблица 2 - Объем водопотребления на технологические процессы

Наименование технологического процесса	ЖК	Масса партии	Объем водопотребления
Отмока 1	10	318,2	3182
Отмока 2	7	437,5	3059
Мездрение	-	-	12
Обезжиривание 1	10	318,2	3182
Обезжиривание 2	7	437,5	3059
Промывка 1	7	437,5	3059
Промывка 2	7	437,5	3059
Пикеливание	7	437,5	3059
Дубление	7	437,5	3059
Жирование	-	-	-

Расчет общей массы обрабатываемых шкурок проводят согласно формуле (2) в зависимости от суточной мощности предприятия:

М = (10000/250) Ч 3,5 = 140 кг

Расчет объема водоотведения: 1 для отмоки первой:

ВО = 3182-(3182Ч10/100)-140Ч((65-14)/100)/1000 = 2863,7 дм3;

2 отжим:

ВО = (3182-2863,7) Ч10/100 = 26,43 дм3;

3 для отмоки второй:

ВО = 3059-(3059Ч10/100) = дм3;

4 мездрение:

ВО = 12-(12Ч10)/100=10,8 дм3;

обезжиривание первое:

ВО = 3182-(3182Ч10/100) =2863,8 дм3;

5 отжим:

ВО = (3182-2863,8) Ч10/100 =31,82 дм3;

6 обезжиривание второе:

ВО = 3059-(3059Ч10/100) =2753,1 дм3;

7 промывка первая: ВО = 2753,1 дм3;

8 промывка вторая: ВО = 2753,1 дм3;

9 пикелевание: ВО = 2753,1 дм3;

10 дубление: ВО = 2753,1 дм3;

11 отжим: ВО = (3059-2753,1) Ч10/100=30,59 дм3;

Известно, что количество хозяйственно-фекальных сточных вод от общего объема сточных вод составляет 5-6%. Следовательно, необходимо выполнить расчет, определяющий количество хозяйственно-фекальных вод, образующихся в процессе переработки мехового сырья.

Исходные данные:

Численность ИТР 4 чел

Численность рабочих 9 чел

Численность сотрудников 1 чел

Количество душевых сеток 1 шт.

Продолжительность работы душа на одного работника 0,4 час

Общая площадь территории полов 540 м2

Некоторые нормативные требования представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Нормативные требования расхода воды на хозяйственно-бытовые нужды

Показатель	Расход воды
На одного ИТР	12 дм3/сут
На одного рабочего	25 дм3/сут
На одну душевую сетку	0,5 м3/час
На мытье полов	0,5дм3/м2
На одного рабочего в химической лаборатории	460дм3/сут

Пример расчета расхода воды на хозяйственно-бытовые нужды представлен в таблице 4.

Таблица 4 - Расчет расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Показатель	Расчет расхода воды
Хозяйственно-питьевые нужды	4Ч12+9Ч25=0,273 м3/сут
Душевые	0,5Ч1Ч1=0, 5 м3
Мытье полов	0,5Ч540/1=0,270 м3
Химическая лаборатория	460Ч1=0,46 м3/сут
Итого:	1,503 м3/сут

6.1.2 Определение качественных характеристик сточных вод

Для определения качества сточных вод, образующихся после переработки мехового сырья необходимы следующие исходные данные:

1 наименование технологического процесса;

2 наименование химических веществ, используемых в технологическом процессе;

3 расход химических веществ;

4 процент отхода химических материалов в сточные воды;

5 объем водопотребления;

6 объем водоотведения;

Пример расчета:

Технологический процесс: отмока1

Состав отмочной ванны: гексафторосиликат натрия 1г/дм3, новость 1г/ дм3, сульфит натрия 0,5 г/ дм3.

Отход в сточные воды, %: гексафторосиликат натрия - 96, новость - 95, сульфит натрия - 30.

Объем водоотведения - 2863,7 дм3.

1 Расчет концентрации ингридиентов в сточной воде после процесса отмоки:

а) гексафторосиликат натрия: 1г/ дм3 -100%

Х - 96%, Х = 0,96 г/дм3

б) новость: 1г/ дм3 - 100%

Х - 95%, Х = 0,95 г/ дм3

в) сульфит натрия: 0,5г/дм3 - 100%

Х - 30%, Х = 0,15 г/ дм3

2 Расчет количества ингридиентов в сточной воде:

а) гексафторосиликат натрия: 0,96 г - 1дм3

х - 2863,7 дм3, х= 2749,15 г

б) новость: 0,95г - 1дм3

х - 2863,7 л, х=2584,5 г

в) сульфит натрия: 0,15г - 1дм3

х - 2863,7 дм3, х= 429,56 г

Расчет качественного состава сточных вод после остальных технологических процессов производится аналогично. Результаты расчета представлены в таблице 5.

6.1.3 Расчет коэффициентов часовой, суточной и общей неравномерности

Из-за длительности процессов обработки меховой овчины наблюдается колебание расхода сточных вод по суткам. Исходные данные по поступлению сточных вод на очистные сооружения представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Исходные данные по поступлению сточных вод на очистные сооружения

день	Время поступления сточных вод, час	Расход сточной воды, м3/час
Понедельник-воскресение	7-30 8-00 8-30 14-30 15-30 17-00 18-00 19-00 20-00 22-00 23-00 23-30	2,864 2,753 0,026 2,753 0,031 2,753 0,011 2,863 0,031 2,753 2,753 2,753

В данной таблице описывают неравномерность поступления сточных вод на очистные сооружения в различные часы суток. Сбрасываемый объем также отличается в разные часы и дни. Это объясняется особенностью технологических процессов при выработке меховой овчины. Т.е. водоотведение объясняется способностью кожевой ткани поглощать раствор, определенной влажностью сырья.

Поэтому, для каждого дня недели рассчитывается коэффициент часовой неравномерности по формуле (6):

Кчас = Qmaxсут / Qсрчас, (6)

где: Кчас - коэффициент часовой неравномерности; Qmax - максимальный объем притока сточных вод в течение суток, м3; Qср - среднечасовой приток сточных вод, м3.

Среднечасовой приток сточных вод определяют по формуле (7):

Qср = ?Qi / 24, (7)

где: Qi - приток сточных вод на очистные сооружения в i - час; 24 - количество часов в сутки.

Коэффициент суточной неравномерности определяется отношением максимального суточного расхода к среднему суточному по формуле (8):

Ксут = Qmaxнед / Qсрнед, (8)

Общий коэффициент неравномерности водоотведения на предприятиях рассчитывают по формуле (9):

Кобщ = КчасЧКсут, (9)

Пример расчета:

День недели-вторник

а) Расчет среднесуточного притока сточных вод:

Qср = (2,863+0,026+2,753+2,863+0,032+2,753+2,753+2,753+2,753+ 2,753+0,031+ +0,02)/24=0,93

б) Расчет коэффициента часовой неравномерности:

Кчас= 2,863/0,93 = 3,1

в)Расчет коэффициента суточной неравномерности:

Ксут= 2,863/((2,863+0,026+2,753+ 2,863+0,032+2,753+2,753+2,753+2,753 +2,753+ + 0,031+0,012)/7) = 0,23

г) Общий коэффициент неравномерности:

Кобщ = 3,1Ч0,23=0,713

Аналогичный расчет ведется для каждого дня недели, полученные данные заносятся в таблицу 7.

Таблица 7 - Коэффициенты неравномерности поступления сточной воды на очистные сооружения в течении недели

Коэффициент неравномерности	Дни недели
	понедельник	вторник	среда	четверг	пятница	суббота
Кчас	3,1	3,1	3,1	3,1	3,1	3,1
Ксут	0,23
Кобщ	0,713	0,713	0,713	0,713	0,713	0,713

6.1.4 Расчет удельного водопотребления и водоотведения на единицу выпускаемой продукции

Одним из показателей, характеризующих уровень воздействия предприятия на окружающую среду является оценка удельного водопотребления и водоотведения на единицу выпускаемой продукции.

Фактический расход воды при выделке меховой овчины определяется по следующим показателям:

-на производственные нужды 75-85%

-на хозяйственно-бытовые нужды 5-6%

-воды, образующиеся после осадков или ливневые воды 2-3%

-условно чистые воды, используемые для охлаждения оборудования или в холодильниках, вентиляторах, компрессорных установках 6-18%

Исходные данные:

Мощность предприятия 10000 шт.овчин в год

Количество рабочих дней 250

Объем сточных вод составляет:

Производственные 75%

Хозяйственно-бытовые 6%

Условно-чистые 16%

Ливневые 3%

Объем водоотведения с учетом производственных и хозяйственно-бытовых нужд при переработке овчины составляет: 23,84 м3/сут или 5960 м3/год из них:

-производственные 17,88 м3/сут или 4470 м3/год

-хозяйственно-бытовые 1,43м3/сут или 357,5 м3/год

-условно-чистые 3,81м3/сут или 952,5 м3/год

-ливневые 0,72 м3/сут или 180 м3/год

Известно, что в процессе выполнения технологических операций в среднем потери воды на производственные нужды не превышает 6%, тогда общий объем водопотребления составит:

23,84+(23,84Ч0,06) = 25,27 м3/сут или 6317,5 м3/год

Определим удельный объем водопотребления и водоотведения на единицу выпускаемой продукции:

а) удельный объем водопотребления на единицу выпускаемой продукции

Фактический объем водопотребления составит 6317,5 м3/год

Мощность предприятия в год 10000шт овчины

Тогда, 6317,5 м3/год - 10000 шт

Х м3/год - 1 единица вып.продукции, Х = 0,63 м3/год

б) удельный объем водоотведения на единицу выпускаемой продукции

Фактический объем водоотведения составляет 5960 м3/сут

5960 м3/год - 10000шт.овчин

Х м3/год -1 ед.прод., Х = 0,6 м3/год

6.1.5 Расчет удельной величины неравномерности загрязняющих веществ на выходе после основного производства

Для составления карты технологического уровня предприятия и определения категории опасности нужно рассчитать количество загрязняющих веществ (кг), образующихся при переработке мехового сырья, приходящихся на 1 кг потребляемого сырья.

Основными показателями для расчета являются: фактический сброс сточных вод, концентрация ингредиентов в сточной воде, масса одной шкурки, количество перерабатываемого сырья (кг/год).

Пример расчета.

Исходные данные:

1.Фактический расход воды на производственные нужды в год - 4470 м3

2.Концентрация пасты Новость - 15,2 мг/дм3

Тогда: 15,2Ч10-9 тонн - 0,001м3

Х тонн - 4470 м3 Х = 0,068 тонн/год

Количество сырья: 10000 шт. овчин Ч 3,5кг Ч 250 дней = 8750000 кг/год

Удельная величина загрязняющих веществ на выходе после основного производства: 0,068Ч1000/8750000 = 0,0000077 кг сброса/ кг сырья

Аналогично расчеты проводят для всех видов ингредиентов, результаты расчета представлены в таблице 8.

Таблица 8 - Оценка общего объема контаминантов, сбрасываемых предприятием

Наиме нование сырья	Кол-во сырья, кг/год	Показатели качества воды	Концентрация ингредиентов в сточной воде, г/дм3	Количество загрязнений, тонн/год	Удельные сбросы загрязненных в-в, кг сброса/кг сырья
овчина меховая	8750000	Новость	15,2	0,068	0,0000077
		Антисептик	1,68	0,0075	0,000000857
		Сульфит натрия	0,15	0,00067	0,0000000766
		Формалин	0,25	0,00112	0,000000128
		Сода	0,25	0,00112	0,000000128
		Уксусная кислота	1,5	0,0067	0,000000766
		Серная кислота	0,45	0,00201	0,00000023
		Хлорид натрия	72	0,32184	0,0000367
		Тиосульфат натрия	0,2	0,0009	0,000000102
		Оксид хрома	0,9	0,004	0,000000457

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8