Природоохороннi технології на підприємствах хлібопекарської промисловості

Скачати

 

 

Проблема захисту навколишнього середовища встала перед людством порівняно недавно. Але вже в нашому столітті, яке ознаменувало себе масштабним виснаженням природних ресурсів, величезною кількістю шкідливих викидів в атмосферу і океан, знищенням лісів і безліччю інших чинників, що посилюють становище з екологією на нашій планеті, екологічна катастрофа наблизилася надзвичайно. “Озонова діра", радіоактивне забруднення, глобальне потеплення клімату, стан повітряних басейнів у великих містах наочно свідчать про те, що наше середовище мешкання виснажене до межі. Від нашої активності в сфері охорони навколишнього середовища залежить розв'язання питання про виживання, збереження здоров'я людей і створення нормальних умов їх життєдіяльності.

Охорона навколишнього середовища і раціональне використання її ресурсів в умовах бурхливого зростання промислового виробництва стала однією з найактуальніших проблем сучасності.

Рідкі, тверді та газоподібні відходи завжди продукуються внаслідок процесів виробництва і повністю їх уникнути практично неможливо.

Технології зменшення відходів повинні бути ключовим компонентом будь-якої рентабельної, досконалої програми виробництва. Ці складові виробничих процесів не обов'язково повинні базуватися на високих технологіях або потребувати значних капіталовкладень. Технології зменшення відходів можуть і повинні бути застосовані до будь-якого процесу, від найпростішого до виробничих процесів і програм, пов'язаних з космічними дослідженнями. Справді, деякі з найбільш рентабельних і досконалих технологій зменшення відходів представляють собою прості і відносно недорогі зміни у виробничих процесах.

Метою дослідження є визначення екологічних проблем, пов’язаних із викидами шкідливих речовин у атмосферне повітря. Дослідження екологічної безпеки на підприємствах хлібопекарської промисловості. Аналіз напрямків зменшення викидів у навколишнє середовище.

Об'єктом вивчення є підприємства хлібопекарської промисловості .

 

 

  1. Загальна характеристика хлібопекарської промисловості

 

    1. Класифікація промисловості

 

Складним елементом структури зернопромислового комплексу є промислова ланка, яку формують насамперед галузі промисловості, що переробляють зерно та борошно. До них належать борошномельно-круп'яна, кондитерська (без виготовлення цукристих виробів), макаронна, хлібопекарська, комбікормова промисловість та виробництва, що переробляють зерно на крохмаль, спирт, пиво та виготовляють харчові концентрати тощо. Кризовий стан економіки України негативно позначився на виробничо-господарській діяльності галузей, загальмував їх розвиток (табл. 1.1).

 

Таблиця 1.1 – Виробництво основних видів продовольчих товарів промисловими підприємствами зернопромислового комплексу України






Вид продовольчих товарів

1999 p.

2008 p.

2009 p.

всього

в % до 2008 p.

1. Обсяг виробництва:

 

 

 

 

борошна, тис. т

8157.0

7671,0

5104

66,5

крупи, тис. т

872,5

962,4

473

49,1

хліба і хлібобулочних виробів, тис. т

7348,0

6701,0

3848

57,4

кондитерських виробів, тис. т

924

1111

311

28,0

макаронних виробів, тис. т

329,8

360,4

214

59,4

2. Обсяг виробництва товарів у розрахунку на душу населення: хліба і хлібобулочних виробів, кг

144,3

129,1

74,7

57,9

кондитерських виробів, кг

18,1

21,4

6,0

28,0

макаронних виробів, кг

6,5

6,9

4,2

60,9

 

Борошномельно-круп'яна промисловість – провідна галузь у системі переробної промисловості комплексу. Її продукція – борошно, різні крупи. Борошно виробляють з пшениці, жита і частково з ячменю і кукурудзи, крупи – з пшениці, ячменю, гречки, проса, кукурудзи тощо. Борошномельні і круп'яні підприємства розміщуються в основному поруч з елеваторами і орієнтуються на райони споживання продукції. Найбільші борошномельні заводи (млини) зосереджені у Дніпропетровську, Донецьку, Києві, Луганську, Одесі та Харкові, круп'яні – у Білій Церкві, Донецьку, Києві, Кривому Розі, Львові, Миргороді та Полтаві.

Основний споживач борошна – хлібопекарська промисловість. Вона виробляє широкий асортимент хліба і хлібобулочних та борошняних кондитерських виробів. В Україні створена мережа високомеханізованих, потужних хлібозаводів (комбінатів). Борошняні кондитерські вироби виготовляються також у цехах підприємств кондитерської промисловості, зокрема – великих кондитерських фабрик Києва, Львова, Дніпропетровська. Маріуполя, Вінниці, Луганська, Житомира, Запоріжжя.

Макаронна промисловість виготовляє макаронні вироби з пшеничного борошна. В Україні діє 13 макаронних фабрик (у Донецьку, Дніпропетровську, Києві, Одесі та ін.) і значна кількість цехів виробництва макаронів при хлібозаводах, харчових комбінатах [1].

Завдання переробних галузей зернопромислового комплексу – збільшити виробництво широкого асортименту продукції відповідно до попиту населення через повніше використання виробничих потужностей, модернізацію підприємств, застосування прогресивних технологій тощо.

Важлива галузь зернопромислового комплексу – комбікормова промисловість. Вона базується на ресурсах фуражного зерна. Підприємства галузі виробляють комбіновані корми для потреб тваринницьких ферм, комплексів та птахофабрик. Функціонують державні і міжгосподарські (на кооперативних засадах) комбікормові заводи. В Україні діє більш як 100 державних і близько 420 міжгосподарських підприємств. Державні заводи розміщені у промислових центрах, міжгосподарські – у сільських районах. Перспективи галузі залежать від стану і розвитку як зернового господарства, так і тваринництва в Україні.

Отже, із викладеного випливає, що хлібопекарська промисловість має наступну класифікацію (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 – Класифікація хлібопекарської промисловості

 

1.2 Технологічний процес

 

Процес виробництва хліба і булочних виробів складається з наступних шести етапів:

1) прийом і зберігання сировини;

2) підготовка сировини до пуску у виробництво;

3) приготування тіста;

4) оброблення тіста;

5) випічка;

6) зберігання випечених виробів і відправка їх до торгівельної мережі.

Кожний з цих етапів в свою чергу складається з окремих, виробничих операцій, що послідовно виконуються і процесів.

Як приклад ми нижче дуже стисло характеризуємо ці операції і процеси на окремих етапах виробництва батонів з пшеничної борошна I сорту, в рецептуру яких крім борошна входить вода, пресовані дріжджі і сіль. Для спрощення приймемо, що тісто готується порційно в окремих діжах однофазним (безопарним) способом.

Прийом і зберігання сировини. Даний етап охоплює прийом, переміщення в складські приміщення і ємності і подальше зберігання всіх видів основної і додаткової сировини, що поступає на хлібопекарське підприємство. До основної сировини відносять борошно, воду, дріжджі і сіль, а до додаткового – цукор, жирові продукти, яйця і інші види сировини, передбачені рецептурою хлібопекарських виробів, що виробляються.

Від кожної партії сировини, що приймається, насамперед борошна і дріжджів, співробітник лабораторії підприємства відбирає проби для аналізу, перевірки відповідності нормативам якості і хлібопекарських властивостей.

Підготовка сировини до пуску у виробництво. На основі даних аналізу окремих партій борошна, що є на хлібозаводі, співробітники лабораторії встановлюють доцільну з точки зору хлібопекарських властивостей суміш окремих партій борошна з вказівкою кількісних їх співвідношень. Змішування борошна окремих партій в заданих співвідношеннях здійснюється у відповідних установках – борошнозмішувачах, з яких суміш прямує на контрольний просіювач і магнітне очищення. Потім суміш поступає у витратний силос, з якого по мірі необхідності буде подаватися на приготування тіста.

Вода зберігається в ємностях – баках холодної і гарячої води, з яких потім прямує на дозатори води в співвідношеннях, що забезпечують температуру води, потрібну для приготування тіста.

Сіль заздалегідь розчиняється у воді, розчин фільтрується; розчин заданої концентрації прямує на приготування тіста.

Пресовані дріжджі заздалегідь подрібнюються і в мішалці перетворюються в суспензію їх у воді. У вигляді такої суспензії дріжджі використовуються при приготуванні тіста [2,3].

Приготування тіста. При безопарному способі приготування пшеничного тіста складається з наступних операцій і процесів.

Дозування сировини. Відповідними дозуючими пристроями відмірюються і прямують в діжу, встановлену на платформі тістомісильної машини, необхідні кількості борошна, води заданої температури, дріжджової суспензії і розчинів солі і цукру.

Заміс тіста. Після заповнення діжі борошном, водою, розчином солі і розведеними у воді дріжджами включають тістомісильну машину і проводять заміс тіста.

Бродіння і обминка тіста. У замішеному тісті відбувається процес спиртового бродіння, що викликається дріжджами. Діоксид вуглецю – вуглекислий газ, що виділяється при бродінні нарівні з етиловим спиртом, розпушує тісто, внаслідок чого його об'єм збільшується.

Для поліпшення структурно-механічних властивостей тісто під час бродіння піддають одній або декільком обминкам. Для цього діжу з тістом знову закочують на плиту тістомісильної машини, протягом 1-3 хв. повторно перемішують тісто. Ця операція і називається обминкою тіста.

Під час обминки з тіста механічно видаляється основна частина вуглекислого газу, внаслідок чого об'єм тіста меншає, наближаючись до первинного об'єму (відразу після замісу). Одночасно внаслідок обминки під впливом механічного впливу робочого органу тістомісильної машини поліпшуються структурно-механічні властивості тіста.

Після обминки діжу знову відкочують для подальшого бродіння тіста. Загальна тривалість бродіння безопарного тесту в залежності від кількості в ньому дріжджів може коливатися в межах 2-4 год.

Діжу з готовим вибродившим тестом діжеперекидачем повертають в положення, при якому тісто вивантажується в бункер-тістоспуск, розташований над тістоділильною машиною. Діжу, що звільнилася і зачищену від залишків тіста відкочують до тістомісильної машини для замісу нової порції тіста.

Оброблення тіста. Під загальною назвою «оброблення тіста» прийнято об'єднувати операції розподілу тіста на шматки необхідної маси, придання цим шматкам форми, зумовленої сортом виробу, що випікається, і розстойки сформованих шматків (тістових заготовок).

Ділення тесту на шматки здійснюється на тістоділильній машині. Шматки тіста з ділильної машини поступають в тістоокруглювач. Округлені шматки тіста вміщуються для проміжної розстойки в гнізда люльок конвеєрного агрегату першої розстойки. У час проміжної розстойки (3-7 хв.) шматки тіста знаходяться в стані спокою. З агрегату першої розстойки шматки тіста поступають для остаточного формування (в нашому прикладі – для придання шматкам тіста циліндричної форми батона) в закаточну машину. З закаточної машини сформовані тістові заготовки для остаточної розстойки передаються у відповідний конвеєрний люлечний агрегат або на вагонетках з відповідними пристроями вкочуються в камери для розстойки.

Метою остаточної розстойки є розпушення тістових заготовок внаслідок виникаючого в них бродіння. Тому в агрегатах або камерах для розстойки необхідно підтримувати оптимальну для цього температуру і вологість повітря (t = 35°С і р = 80-85%). Тривалість остаточної розстойки залежить і від властивостей тіста і від параметрів повітря і для батонів може коливатися в межах 30-55 хв.

Правильне визначення оптимальної тривалості остаточної розстойки істотно впливає на якість хлібобулочних виробів.

Недостатня тривалість розстойки знижує об'єм виробів, розпушеність їх м'якушки і може спричинити утворення розривів на кірці.

Зайва тривалість розстойки також негативно позначається на якості виробів. Череневі вироби будуть понадміру такими, що розплилися, а у формового хліба верхня кірка буде плоскою або навіть угнутою.

Випічка. Випічка тістових заготовок пшеничних батонів масою 0,5 кг відбувається в пекарній камері хлібопекарської печі при температурі 280-240°С протягом 20-24 хв. При цьому в результаті теплофізичних, колоїдно-хімічних і біохімічних процесів тістова заготовка переходить в стан готового випеченого виробу, в нашому випадку – батона.

Зберігання випечених виробі і відправка їх до торгівельної мережі. Випечені батони транспортуються в хлібосховище, де укладаються в лотки і потім на вагонетки або в спеціальні контейнери. На цих вагонетках або в контейнерах батони зберігаються до відправки до торгівельної мережі. Завершується перебування хлібопекарських виробів на хлібозаводі вантаженням лотків або контейнерів з ними у відповідний автотранспорт, що доставляє їх до торгівельної мережі.

При зберіганні після випічки (в хлібосховищі, а потім в торговій мережі – до моменту продажу) батони остигають, втрачають частину вологи, а при тривалому зберіганні і свіжість (черствіють).

Така послідовність основних етапів найпростішого технологічного процесу виробництва батонів з пшеничного борошна.

Загальна апаратурно-технологічна схема потокового виробництва хліба на сучасному комплексно-механізованому хлібозаводі приведена на рис. 1.2.

Ця схема дає загальне уявлення про послідовність окремих стадій і робочих операцій процесу виробництва хліба і про види обладнання, необхідні для цього. Вона охоплює весь цикл етапів і операцій – від прийому сировини на хлібозавод до відправки готової продукції до торгівельної мережі.

 

 

Рисунок 1.2 – Схема виробництва хліба на сучасному хлібозаводі

 

На рисунку 1.2 наведенні такі позначення: 1 – автоборошновоз; 2 – автомобіль для безтарного перевезення додаткової сировини; 3 – матеріалопроводи; 4 – місткість для зберігання борошна; 5 – роторний живильник; 6, 10, 14 – фільтри; 7 – місткість перед просіювачем; 8 – просіювач; 9 – шнековий живильник; 11 – бункер (проміжна місткість); 12 – вага автоматична порційна; 13 – бункер під вагою; 15 – виробничий бункер для борошна; 16- водомірний бачок; 17- збірник для розчину солі; 18 – збірник для дріжджового молока; 19 – збірник для розчину цукру; 20 – збірник для жиру; 21 – бачок постійного рівня для розчину солі; 22- бачок постійного рівня для рідких дріжджів; 23 – бачок постійного рівня для розчину цукру; 24 – бачок постійного рівня для жиру; 25 – фільтр-розвантажувач; 26 – тістомісильна машина безперервної дії; 27 – шнековий живильник для подачі опари або тіста; 28 – бункерний тістопідготовчий агрегат безперервної дії; 29 – дозатор борошна і додаткової сировини; 30 – тістоділильна машина; 31. 33 –транспортери; 32 – тістоокруглювальна машина; 34 – тістозакаточна машина; 35 – механізм для укладання тістових заготовок в шафу для розстойки; 36 – конвеєрна шафа для розстойки (вертикального типу); 37- транспортер для пересадки тістових заготовок з шафи розстойки на під печі; 38 – піч з тунельною пекарною камерою; 39 – транспортер для подачі хліба; 40 – розподільні транспортери; 41 – майданчик для обслуговування; 42 – пристрій для орієнтації хліба; 43 – стрічковий транспортер; 44 – хлібоукладочний агрегат; 45 – возик завантажувальний (або розподільний); 46 – контейнер; 47 – возик що комплектує; 48 – накопичувач завантажених контейнерів; 49 – конвеєр завантажувальний; 50 – механізм стиковки автомобіля [4,5].

 

  1. Організація екологічного управління

ХЛІБОПЕКАРСЬКОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ

 

2.1 Методи запобігання негативному впливу антропологічної діяльності на стан навколишнього середовища та здоров’я людей

 

Рідкі, тверді та газоподібні відходи завжди продукуються внаслідок процесів виробництва і повністю їх уникнути практично неможливо. Крім того, вони спричиняють забруднення довкілля і створюють екологічні проблеми, що також приводить до значної втрати придатних для використання матеріалів та енергії і вимагають додаткових коштів на проведення контролю відходів і вирішення екологічних проблем, тобто очищення забруднених територій і повітря. Традиційно контроль відходів зводився в розвинутих країнах, а в нас і тепер, до точки зору "кінець труби" або "останні двері".

Такий підхід значною мірою призводить до того, що забруднення переноситься з одного місця в інше без практичного знешкодження шкідливого впливу забруднень на оточуюче середовище.

За визначенням Агенції захисту довкілля США попередження забруднень включає заходи, спрямовані на зниження кількості забруднення з його джерела або інші заходи, які зменшують кількість або усувають повністю появу забруднюючих речовин до того, як вступають в дію інші заходи по управлінню відходами. Це зводиться до простішого його визначення: "Якщо ви цього не продукуєте, то вас не болітиме голова, як його позбутися".

Технології зменшення відходів повинні бути ключовим компонентом будь-якої рентабельної, досконалої програми виробництва. Ці складові виробничих процесів не обов'язково повинні базуватися на високих технологіях або потребувати значних капіталовкладень. Технології зменшення відходів можуть і повинні бути застосовані до будь-якого процесу, від найпростішого до виробничих процесів і програм, пов'язаних з космічними дослідженнями. Справді, деякі з найбільш рентабельних і досконалих технологій зменшення відходів представляють собою прості і відносно недорогі зміни у виробничих процесах.

Шляхи зменшення відходів у хлібопекарській промисловості можуть бути поділені на 4 основні групи:

  1. управління використанням сировини і матеріалів;

  2. модифікація і вдосконалення процесів виробництва;

  3. зменшення об'ємів відходів;

  4. утилізація відходів.

Для будь-якого виробництва першим кроком процесу вдосконалення операцій для мінімізації відходів є оцінка наявного виробничого процесу з метою виявлення шляхів вдосконалення його ефективності. Огляд повинен включати всі складові виробничого процесу, від поставки сировини через виробництво до зберігання готової продукції.

Засоби зменшення кількості шкідливих відходів у хлібопекарській промисловості:

  1. зменшення кількості відходів на джерелі, де вони продукуються, через зменшення кількості матеріалів, які використовуються для виробництва, їх заміну, внесення змін до виробничих процесів чи їх заміну більш екологічно безпечними, внесення змін до виробничого ланцюга. Необхідно визначити, на якому з етапів виробничого процесу продукуються шкідливі відходи, прослідкувавши виробничий процес в зворотному порядку від стадії обробки відходів;

  2. повторне використання у виробничому процесі: з усієї кількості отриманих відходів відділяється сировина, яка повертається на використання у цьому ж процесі. В межах підприємства продукти, які є відходами одного виробничого процесу, відділяють і вони можуть служити сировиною для інших виробничих процесів. Поза межами підприємства з загального об'єму відходів відділяються ті, які мають певну цінність і можуть бути використані для інших галузей чи підприємств;

  3. замкнений цикл – ідеальна ситуація, коли всі відходи виробництва в повному обсязі повторно використовуються в цьому ж процесі;

  4. нульові викиди – ситуація, при якій у всіх відходах певного виробництва вміст шкідливих речовин нижчий від тих, які можна зареєструвати наявними засобами аналітичного контролю;

  5. реєстр токсичних речовин (в США прийнятий в 1986 p.) – підприємства повинні подавати відомості про викиди та транспортування з підприємств токсичних речовин і ця інформація повинна бути доступна для громадськості;

  6. засоби мінімізації шкідливих відходів обов'язково повинні передбачати постійний аналітичний контроль виробничих відходів. В ідеалі корисним є такий контроль на вході і виході кожного окремого технологічного процесу, а не загальний "контроль на виході", в якому основна увага приділяється обробці викидів підприємств, а не превентивним заходам;

  7. мульти-медіа – стосується комплексного вивчення усіх потоків відходів виробництва – газоподібних, рідких та твердих;

  8. перенос з одного середовища в інше: методика обробки відходів, яку часто безпідставно вважають методом попередження забруднення довкілля. Обробка часто просто приховує шкідливі викиди в певне середовище його переносом в інше.

Приклади переносу забруднення з одного середовища в інше:

1. Повітря – вода: адсорбційні технології з використанням в якості адсорбенту води, інших рідин або розчинів (газоочисники, водяні ширми).

2. Повітря – тверда фаза: збір летких органічних чи неорганічних сполук на твердих сорбентах (наприклад, активованому вугіллі), будь-який вид фільтрування.

3. Вода – повітря: усування з розчину в повітря летких органічних та неорганічних сполук термічним способом або аерацією.

4. Вода – тверда фаза: затвердіння (наприклад, антифризу), викристалізація солей або інших речовин з водних розчинів при пониженні температури або під дією осаджувача, іонний обмін;

5. Твердий стан – повітря: найбільш поширений – спалювання речовин, що містять шкідливі відходи, а також сублімація твердих речовин;

6. Твердий стан – вода: розчинення, розведення.

В час екстенсивного розвитку промисловості, при державному плануванні промислового виробництва, питання, пов'язані з екологічними проблемами, поставали тільки у випадку надзвичайних ситуацій, аварій на промислових підприємствах. Оскільки працівники та керівники підприємств практично не несли персональної, юридичної чи матеріальної відповідальності за екологічну безпеку підприємства чи забруднення навколишнього середовища, то заходи по попередженню забруднень та мінімізації відходів носили і зараз несуть досить формальний характер. В умовах приватної власності власники підприємств та їх працівники несуть персональну відповідальність за забруднення навколишнього середовища та порушення екологічної рівноваги. Разом з тим, приватним фірмам, власникам, більше залежить на собівартості продукції, часі виробництва та конкурентноздатності. Однак, насправді ці два питання є взаємопов'язані: проведення екологічно чистого виробництва сприяє збільшенню доходів товаровиробника через ряд факторів [6].

Факторами, які стимулюють зменшення відходів промисловими об'єктами є:

Економічні стимули до мінімізації відходів явні (прямі):

1) економія сировини;

  1. економія води, електроенергії і т.п.;

  2. вартість отриманих вторинних матеріалів;

  3. економія на транспортуванні, обробці та складуванні відходів;

  4. тплата за дозвіл на викид відходів.

Неявні (непрямі):

  1. видатки на моніторинг, забір зразків, їх аналіз;

  2. обробка, зберігання даних, їх декларування;

  3. медичні дослідження, шкода здоров'ю працівників;

  4. штрафи, судові справи, майнова відповідальність;

  5. майнові збитки, вартість очищення об'єктів.

Додатковими стимулами до впровадження заходів по попередженню забруднення довкілля є:

  1. стосунки з працівниками;

  2. працівники гордяться підприємством, яке проводить відповідальну екологічну політику;

  3. багато компаній мають спеціальні програми заохочення працівників, які дають пропозиції щодо зменшення кількості відходів чи зниження собівартості;

  4. компанії намагаються створити імідж екологічно чистих підприємств. Громадська думка стає для них потужним ринковим фактором.

В США асоціацією працівників хімічної промисловості прийнята і діє програма "Відповідальність та турбота". В ній беруть участь 175 членів асоціації хімічної промисловості США, які представляють понад 200 фабрик та заводів, що виробляють 90% хімічної продукції США.

Декларована мета – переглянути всі основні виробничі процеси, реагувати на запити громадськості та відновити громадську довіру до хімічної галузі промисловості.

Програма діє в таких напрямках:

  1. здоров'я, безпека та захист довкілля;

  2. мінімізація відходів та зниження кількості викидів;

  3. введення системи попередження забруднення довкілля в розробку усіх виробничих процесів та проектування підприємств;

  4. навчання всього персоналу підприємств.

Реалізація програми попередження забруднення довкілля включає в себе:

  1. формулювання корпоративної політики;

  2. навчання, семінари, взаємодія персоналу;

  3. прив'язка до існуючих програм;

  4. встановлення конкретних цілей, яких необхідно досягнути через реалізацію програми (наприклад, замінити всі галогеновмісні розчинники, зменшити загальну кількість викидів на Х %, внести зміни або повністю замінити певний виробничий процес чи операцію);

  5. вироблення механізму оцінки зробленого (оцінювати успіх окремих проектів для постійного руху вперед);

  6. ввести програму заохочення персоналу;

  7. провести обрахунки фінансової вигоди "екологічних" нововведень порівняно з витратами на транспортування, очищенням відходів;

  8. переглянути систему постачання та обліку матеріалів (централізоване постачання та облік, оптова закупка, блокування закупки матеріалів, які мають небажані складники);

  9. реклама екологічних переваг продукції, що виробляється перед споживачами;

  10. розглянути можливість повторного використання матеріалів.

Оцінка життєвого циклу, також відома як аналіз "від колиски до могили" або "проектування оточуючого середовища", є процес, з допомогою якого продукт виробництва проектується з усіма можливими впливами на оточуюче середовище і наслідками цих впливів:

  1. чи є нешкідливою сировина і чи вона отримується способом, який не має шкідливого екологічного впливу;

  2. чи процес виробництва продукту економне витрачає ресурси і має мінімальний вплив на оточуюче середовище;

  3. коли "час корисного життя продукту" закінчився, чи можливе його повторне використання чи безпечна переробка або утилізація.

Треба пам'ятати, що будь-яка програма може бути ефективна, коли в неї включені всі рівні персоналу, від операторів на виробничих місцях до управління. Метою будь-якої такої програми є зробити кожного працівника усвідомленим є відповідальним за зменшення продукування відходів, екологічну безпеку виробництва.

При розгляді питання про очищення стічних вод слід розрізняти методи, які застосовуються при очищенні виробних і побутових стічних вод. Змішування одних вод з іншими може значно ускладнювати процеси очищення вод від забруднень. В подальшому представлено загальні підходи до процесів очищення – виробничі стоки різного роду підприємств значно відрізняються за складом і потребують конкретних методик і технологій очищення.

 

Рисунок 2.1 – Проектування продукту через призму "оцінки життєвого циклу"

 

Стадії очищення виробничих стічних вод і критерії вибору способу очищення. Процеси очищення виробничих стічних вод поділяються на три стадії:

  1. первинна обробка – з стічних вод вилучаються великі частинки твердих речовин з допомогою фізичних методів, при цьому в рідкій фазі залишаються колоїдні та розчинені речовини;

  2. вторинна обробка – з допомогою фізико-хімічних, біологічних та хімічних методів з води вилучається основна маса розчинених речовин і вважається, що таку воду вже можна скидати в гідросферу;

  3. третинна обробка – обробка води після вторинної обробки так званими тонкими методами очищення (сорбція активованим вугіллям, мікрофільтрація, селективна коагуляція, аерація, електрохімічна обробка, стерилізація та інші методи), в більшості випадків для одержання питної води.

Виробничі стічні води очищаються значно складніше ніж невиробничі, оскільки вони містять велику кількість різноманітних домішок, більшість з яких вбиває бактерії, що здійснюють процеси біологічного розкладу в природних умовах. На очисних підприємствах виробничі стічні води обробляються окремо і тільки після очищення від всіх домішок, які порушують природні процеси, вони скидаються в водойми.

Найбільш раціональним загальним підходом до очищення стічних вод є спочатку встановити достатній рівень вилучення забруднення, а потім вирішити чи використовувати очищену воду знову (замкнені цикли водовикористання при належній класифікації води), чи скидати її в гідросферу (в більшості випадків за умови неможливості повторного використання).

Вибір способу вилучення певних домішок слід пов'язувати з досконалим знанням всього виробничого процесу. Вибір способу очищення при наявних альтернативних технологіях здійснюється на основі розгляду наступних питань:

1. Потреби підприємства в очищенні його виробничих стічних вод (від чого чистити і до яких меж чистити).

2. Попередній досвід очищення (аналогії слід використовувати після детального ознайомлення з усіма аспектами складу стічних вод, очищуваних за попереднім досвідом).

3. Вимоги нормативів для повторного використання очищеної води чи для її скидання в навколишнє середовище.

4. Аналіз та вибір процесу очищення.

5. Порівняння ефективності і сумісності з існуючими очисними спорудами.

6. Економічні (фінансові) витрати.

7. Вплив очисних споруд на довкілля.

8. Вибір обладнання, наявність обслуговуючого персоналу та енергії.

Основні фізико-хімічні методи очищення виробничих стічних вод:

Вилучення твердих суспендованих частинок.

Відстоювання чи проціджування. Вибір методу залежить від:

1 – розміру домішок;

2 – фізико-хімічних властивостей та концентрації цих забруднювачів;

3 – витрати стічної води;

4 – необхідного ступеня очищення.

Вилучення плаваючих домішок. Аналогічна відстоюванню, з тією різницею, що густина плаваючих забрудників менша, ніж густина води [7,8].

Фільтрування. Застосовують для вилучення дрібнодисперсних рідких або твердих речовин, вилучення яких відстоюванням є повільним або взагалі неможливим. Ґрунтується на використанні пористих перегородок, які пропускають рідину і затримують дисперговану речовину і відбувається за рахунок:

1 – гідростатичного тиску стовпа рідини,

2 – підвищеного тиску над перегородкою,

3 – вакууму після перегородки.

 

2.2 Характеристика шкідливих речовин

 

Відходами хлібопекарського і макаронного виробництва є пил і крихта. Середній їх вихід становить 0,15 % до маси переробленої сировини – борошна. Ці відходи в основному реалізовуються на корми тваринам. З мірошницького пилу, витрясок і борошняного змету, які використовуються нераціонально, можна отримати кислотний декстрин.

Ще одним видом відходів хлібопекарського виробництва є забруднені органічними рештками стічні води.

Вода є сприятливим середовищем для життєдіяльності мікроорганізмів. Мікроорганізми попадають у водоймища з різними стоками з поверхні ґрунту, з повітря і т. д. Кількість мікроорганізмів у воді залежить від її походження. Більше усього мікроорганізмів в поверхневих водах; у воді з артезіанських свердловин мікроорганізмів незначна кількість, оскільки, проходячи через шари ґрунту, вони затримуються. У проточних водах кількість і склад мікроорганізмів залежать від місцезнаходження на їх берегах населених пунктів і підприємств. У непроточних водах більше усього мікроорганізмів на дні, оскільки там осідають органічні залишки рослин і тварин і створюється сприятливе поживне середовище для розвитку мікробів.

Вода є дуже небезпечним джерелом поширення патогенних мікроорганізмів, особливо під час епідемій холери, черевного тифу, дизентерії і інших кишкових інфекцій.

Головним джерелом бактерійного забруднення водоймищ є стічні води населених пунктів і промислових підприємств, забруднені побутовими і виробничими відходами, а також дощові води, що відносять з повітря і з поверхні ґрунту велику кількість мікроорганізмів. Побутові і виробничі стоки містять велику кількість мікроорганізмів і самі є хорошим середовищем для їх розвитку, тому питанню очищення стічних вод повинна приділятися пильна увага.

Питну воду і очищені стічні води можна знезаражувати шляхом хлорування газоподібним хлором, хлорним вапном або іншими хлорутримуючими з'єднаннями, озонування, опромінення ультрафіолетовими променями.

У хлібопеченні і виробництві борошняних кондитерських виробів вода застосовується для технологічних цілей в процесі приготування тіста, сиропів і інших напівфабрикатів; для господарських потреб (миття сировини, обладнання і приміщень), а також для теплотехнічних цілей (для отримання пари), необхідного для зволоження повітряного середовища в шафах остаточної розстойки і пекарних камерах, для стерилізації обладнання і поживних середовищ і в інших цілях. Вода, що використовується для технологічних цілей в хлібопеченні і виробництві борошняних кондитерських виробів, повинна відповідати вимогам ГОСТ 2874-82. Загальна кількість клітин бактерій – не більше за 100 в 1 мл, бактерій групи кишкової палички – не більше за 3 в 1 л.

На підприємствах хлібопекарської і кондитерської промисловості проводять заходи щодо охорони атмосферного повітря, ґрунтів, водоймищ, надр, рослинного і тваринного світу від виробничих забруднень. Основним джерелом забруднення атмосферного повітря є спалення різного палива. Характер забруднення залежить від виду палива, особливостей горіння і очищення викидів. Шкідливі речовини, що знаходяться в атмосфері, сприяють виникненню у людини гострих респіраторних захворювань [10-12].

На хлібозаводах і кондитерських фабриках для уловлювання дрібнодисперсного борошняного, цукрового і іншого пилу застосовуються рукавні матер'яні фільтри. Запилене повітря просмоктується через тканину рукавів, звільняючись при цьому від механічних домішок, що містяться в йому. Повітря, що викидається в атмосферу не повинне містити пилу більше, ніж встановлено санітарними нормами. У боротьбі за чистоту повітря велике значення мають зелені насадження; вони зменшують його запиленість і знижують концентрацію газоподібних речовин.

У хлібопекарській і кондитерській промисловості вода використовується на різні потреби. Вона входить в рецептуру продукції, використовується для миття сировини, як охолоджувач або прямує для підтримки необхідних санітарно-гігієнічних умов у виробничих приміщеннях і на території підприємства, для отримання пари. Вода, що входить до складу готової продукції, повинна відповідати вимогам ГОСТ 2874-82 «Вода питна. Гігієнічні вимоги і контроль за якістю». Вода, використана на виробничі потреби і що вже відпрацювала, називається стічною. Склад її залежить від виду продукції, що випускається і сировини, що використовується, від технологічних особливостей виробництва і інших чинників. Стічні води діляться на дві групи: нормативно-чисті і забруднені. Нормативно-чисті стічні води містять незначну кількість забруднень і не вимагають очищення. Забруднені стічні води містять забруднення вище за норму і повинні бути обчищені на спеціальних спорудах біологічного очищення.

Ґрунт в зоні розташування хлібозаводів і кондитерських фабрик може бути забруднений відходами виробництва, металевими банками, дерев'яними ящиками, бочками іншою тарою з-під сировини. Ці забруднення можуть привести до порушення санітарного режиму підприємства. Необхідно провести заходи, направлені на скорочення скупчень шкідливих відходів, що забруднюють ґрунт.

При виборі дільниць для будівництва харчових підприємств рекомендується використати малопридатні або непридатні для сільського господарства землі. Це дозволяє зберегти земельні ресурси. Будівництво автомобільних доріг для підприємств харчової промисловості ведуть в обхід сільськогосподарських угідь.

Для поліпшення умов праці і захисту навколишньої території від забруднень підприємства хлібопекарської і кондитерської промисловості відділяються від житлових кварталів санітарно-захисною зоною. Санітарно-захисні зони і території підприємств озеленюють, створюють квітники і газони [13].

3 ПРИРОДООХОРОННІ ТЕХНОЛОГІЇ НА ПІДПРИЄМСТВАХ ХЛІБОПЕКАРСЬКОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ

 

Широке використання електрофільтрів в різних галузях промисловості привело до створення різних типів і конструкцій апаратів.  За розміщенням зон зарядки і осаджування електрофільтри поді-ляються на однозонні та двозонні. В однозонних (рис. 3.1) зони зарядки і осадження суміщені, а в двозонних (рис. 3.2) зарядка проходить в іонізаторі, а осаджування – в осаджувачі.

Двозонні апарати отримали деяке розповсюдження для очищення повітря, яке поступає в лабораторії і цехи, вміст пилу в яких суворо регла-ментується.

 

 

Рисунок 3.1 – Конструктивна схема однозонного двопільного електрофільтра:  1 – корпус;  2 – газорозподільна  решітка; 3 – система коронувальних електродів; 4 – осаджувальні електроди.

 

Залежно від направлення газів в активній зоні фільтри поділяються на вертикальні та горизонтальні. За способом видалення осаджених на електродах частинок розрізнюють сухі та мокрі електрофільтри. В сухих електрофільтрах частинки, які осіли на електродах, видаляються за допомогою струшування, а в мокрих – змиваються водою. 

Залежно від числа послідовно розташованих систем електродів бувають одно-, дво-, три- і чотирипільні електрофільтри, а залежно від числа паралельно розташованих систем – одно-, дво- і трисекційні. Секції можуть бути розділені глухою перегородкою або тільки на електронних полях. На рис. 3.2 зображений двопільний односекційний електрофільтр. Найрозповсюдженим типом сухих електрофільтрів є багатопільний горизонтальний електрофільтр. Наявність декількох послідовних полів поліпшує умови вловлювання частинок через можли­вість диференціації електричного режиму і режиму струшування електродів на полях.

До агрегатів живлення відносяться регулятор напруги, підви-щувальний трансформатор і високовольтний випрямляч. Так як ефективність електрофільтра тим вища, чим ближча робоча напруга до пробивної, для забезпечення оптимального режиму апарата необхідно регулювати напругу на електродах, підтримуючи її на максимально високому рівні. Пробивна напруга в електрофільтрі залежить від багатьох факторів (кількості очищуваних газів, їх температури, густини і вологості, концентрації частинок в газах, наявності шару пилу на електродах тощо), тому коливається в значних межах, особливо в сухих електрофільтрах. В зв’язку з цим швидкість і спосіб регулювання напруги чи струму та ступінь автоматизації цього процесу мають першорядне значення.

 

 

Рисунок 3.2 – Конструктивна схема двозонного електрофільтра: 1– корпус; 2 – іонізатор; 3 – електроди іонізатора; 4 – осаджувач; 5 – осаджувальні електроди; 6 – коронувальні електроди.

 

Вертикальні електрофільтри в більшості є однопільними, що значно обмежує їх застосування для сухого пиловловлювання через низьку ефективність.

Мокрі електрофільтри виконують вертикальними однопільними або горизонтальними багатопільними. Електрофільтраційна установка (рис. 3.3) складається з власне елек-трофільтра 7, агрегатів живлення (1, 2 і 3) і систем видалення пилу чи шлаку. 

 

Рисунок 3.3 – Схема електрофільтраційної установки: 1 – регулятор на­пруги; 2 – підвищувальний трансформатор; 3 – високовольтний випрямляч; 4 – високовольтний, кабель; 5 – заземлення; 6 – ізолятор; 7 – електрофільтр; 8 – осаджувальний електрод; 9 – коронувальний електрод.

 

Ступінь очищення в електрофільтрі  значно залежить від способу і режиму регенерації електродів. В сухих електрофільтрах для видалення пилу з осаджувальних і коронувальних електродів застосовується ударно-молоткова, пружинно-кулачкова, магнітно-імпульсна і вібраційна системи струшування. Для видалення осаджених твердих частинок в мокрих електрофільтрах застосовується періодичне або безперервне промивання електродів подачею на електроди необхідної кількості промивної рідини, яка змиває осаджений пил. В промисловості використовують декілька типових конструкцій сухих і мокрих електрофільтрів, які застосовуються для очищення технологічних викидів. 

Електрофільтри серії УГ – уніфіковані горизонтальні сухі загально-про­мислового призначення. Випускаються трьох габаритів залежно від активної висоти поля: - УГ1 з активною висотою поля 4,2 м; - УГ2 з активною висотою поля 7,5 м; - УГ3 а активною висотою поля 12,2 м.

Електрофільтри першого і другого габаритів мають активну довжину поля 2,5 м, а електрофільтри третього габариту – 4 м. Електрофільтри першого габариту випускаються дво- і трипільними, а другого і третього – три- і чотирипільними. Осаджувальні електроди в електрофільтрах УГ з профільованих тонкостінних широкосмугових елементів відкритого профілю з нижнім молотко­вим струшуванням.

Коронувальні електроди – рамної конструкції, з боковим підвішен-ням на кварцових опорно-прохідних ізоляторах і молотковим струшу-ванням, Елементи коронувальних електродів голчасті, з стальної штаби з виштампованим вістрям. Корпуси електрофільтрів УГ розраховані на роботу при розрідженні до 3000...4000 Па і заповненні бункерів пилом з насипною масою до 1500 кг/м3.

Електрофільтри серії ЕГА – горизонтальні модифікації А, виготов-ляються в широкому діапазоні типорозмірів з уніфікованими вузлами, що дозволяє забезпечити найкращі техніко-економічні показники установок еле­ктрогазоочищення.

Електродна система складена з широкосмугових (ширина елемента 640 мм) елементів відкритого профілю і рамних коронувальних електродів з голчастими елементами. Відстань між однойменними електродами 300 мм. Електрофільтри з числом проходів від 10 до 40 – односекційні, від 48 до 88 – двосекційні.

Умовне позначення типорозміру електрофільтра: Е – електрофільтр; Г – горизонтальний; А – модифікація; числа після букв означають: перше – кількість секцій; друге – число газових проходів; третє – номінальна висота електродів, м; четверте – кількість елементів в осаджувальному електроді; п’яте – кількість електричних полів по довжині електрофільтра.

Електрофільтри серії УВ – уніфіковані вертикальні пластинкові сухі для очищення газів при температурі до 250°С. Мають одне поле активною довжиною 7,4 м і розділені на 1...3 секції.

Основні конструктивні елементи електрофільтрів серії УВ, в тому числі профіль і розміри елементів осаджувальних електродів, коронувальні електроди, вузли механізмів струшування уніфіковані з відповідними елементами електрофільтрів серії УГ.

Електрофільтри серії УВВ – уніфіковані вертикальні пластинкові сухі електрофільтри для вловлювання з газів вугільного пилу при температурі до 130°С.

Особливістю електрофільтрів серії УВВ є те, що через можливе виникнення вибухонебезпеки при накопиченні вугільного пилу корпуси електрофільтрів виконані у вигляді шахти, відкритої в атмосферу. Це запобігає зруйнуванню корпуса при вибухах або спалахах.

Електрофільтри типу С і ПГ – однопільні вертикальні трубчасті елект­рофільтри в циліндричному корпусі, розраховані на роботу під тиском до 0,03 МПа при температурі до 60°С. 

Електрофільтри типу С призначені для вловлювання смоли з газів коксохімічних виробництв і генераторних газів, а електрофільтри типу ПГ – для вловлювання смоли і пилу з генераторних газів або для аналогічних умов. 

Осаджувальні електроди виготовляються з стальних труб внутрішнім діаметром від 250 до 260 мм, коронувальні електроди – з ніхромової проволоки діаметром 3 мм.

Система коронувальних електродів підвішується до корпуса на тарілчастих фарфорових ізоляторах, розташованих в обігрівних ко­робках, струмопідвід в електрофільтр виконаний за допомогою спеціальних про-хідних ізоляторів. Електрофільтри типу ПГ забезпечені системою періодичного промивання, яка складається. з колектора з форсунками, розташованого над активною зоною. В електрофільтрах типу С ця система не передбачена, тому що вловлювана смола стікає з електродів самостійно[14].

Електрофільтри типу ШМК – вертикальні, однопільні, з шестигранними трубчастими осаджувальними електродами, призначені для очищення пічного газу контактного відділення у виробництві сірчаної кислоти від туману сірчаної кислоти, оксидів миш’яку і селену. Апарати розраховані на розрідження до 6 кПа і температуру до 50°С. 

Система осаджувальних електродів – пакет виконаних у вигляді сот свинцевих шестигранників, підвішених верхньою частиною до освинцьованої трубної решітки. Коронувальний електрод – освинцьована стальна проволока. Система коронувальних електродів підвішується на фарфорових ізоляторах. Корпус електрофільтра стальний, циліндричний, з кислотно- стійкою футеровкою.

 

 

 

4 РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

 

4.1 Розрахунок і вибір електрофільтрів

 

Підібрати тип і кількість електрофільтрів за даними ката­логу для очищення газів, які відходять від котлоагрегату ПК-10, паропродуктивністю 320 т/год. Топка котла камерна, з сухим шлако-вивантажуванням. Марка спалюваного палива – вугілля донецьке пісне марки Т такого складу, %: вуглецю СP – 70,6; водню HP – 3,4; кисню ОP – 1,9; азоту NP– 1,2; леткої сірки SP – 2,7; мінеральних домішок AP – 15,2; вологи WP – 5,0.

Витрати палива QП = 6,7 кг/с (24т/год), температура газів перед золо­вловлювачем 150°С, коефіцієнт надмірного повітря в газах перед золо­вловлювачем = 1,45; розрідження – 2500Па, необхідна ефективність очищення = 98%, атмосферний тиск Ра = 99300 Па.

1) Користуючись тепловим розрахунком котельних агрегатів, ви­значаємо витрати газів, які необхідно очищати. Об’єм димових газів (при н. у.) на 1 кг спалюваного палива

 

(4.1)

де об’єм триатомних газів

(4.2)

 

2) Теоретична кількість сухого повітря, необхідна для повного згоряння палива (при н. у.)

(4.3)

 

3) Теоретичний об’єм азоту

(4.4)

 

4) Теоретичний об’єм водяних парів

(4.5)

 

5) Об’єм водяних парів при коефіцієнті надлишку повітря = 1,45

(4.6)

 

6) Загальний об’єм димових газів

(4.7)

 

7) Об’ємні витрати димових газів, які проходять через золовловлювач з врахуванням 10% підсмоктування атмосферного повітря

(4.8)

 

8) Концентрація золи в димових газах, які поступають на очищення

(4.9)

де – доля золи, яка виноситься з газами; для пиловугільних топок з сухим шлаковивантажуванням = 0,9.

9) Приймаємо швидкість газу в активному перерізі електрофільтра V = 1,8 м/с (VН = 0,6...2,0 м/с). Тоді необхідна площа активного перерізу

(4.10)

 

10) Враховуючи необхідну ефективність очищення газів, розрідження в апараті і площу активного перерізу в даному випадку можна застосувати:

а) два уніфікованих чотирипільних горизонтальних електрофільтри площею активного перерізу 37 м2 кожний марки УГ2-4-37 (питомі витрати електроенергії qe=0,30 кВт на 1000 м3(год. газу);

б) один горизонтальний електрофільтр з уніфікованими вузлами ЕГА 1-30-9-6-3 площею активного перерізу 73,4 м2 (питомі витрати електроенергії qe =0,20 кВт на 1000 м3(год. газу);

в) один уніфікований горизонтальний трисекційний електрофільтр УВ-3х24 площею активного перерізу 72 м2 (питомі витрати електроенергії 0,11 кВТ на 1000 м3/год. газу).

 

Вибрати газоочисний апарат для вловлювання пилу у відхідних газах при таких даних: вміст твердих частинок в газі при нор-мальних умовах С'=22 г/м3; розрідження в системі Р = 1500 Па; витрати газу QН = 11,3 м3/с; температура газу t = 150°С; динамічна в’язкість при 150ОС = 22,5∙10-6 Па∙с; ступінь очищення не нижче = 95%.

Фракційний склад пилу:

 















0,5

1

5

8

10

15

20

30

0,02

0,03

0,08

0,10

0,15

0,12

0,30

0,20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) При великому вмістові (13%) частинок з розмірами 0...5 мкм і необхідному ступеню очищення (0,95) попередньо вибираємо пиловлов­лювач класу електрофільтра.

2) При робочій температурі об’ємні витрати газу

(4.11)

3) Площа перерізу активної зони для прийнятої (V = 0,8 м/с) швидкості газу

(4.12)

де Кз – коефіцієнт запасу, приймається рівним 1,1.

4) Згідно даних таку площу можуть забезпечити оди­ночні фі­льтри УГ 2-3-37, ЕГА 1-20-7,6-6-2, або вертикальний фільтр УВ-2хІ6.

Для визначення оптимального варіанту розраховуємо витрати електро­енергії для кожного фільтра, використовуючи значення питомих витрат електроенергії. Тоді: для електрофільтра УГ-2-3-37

(4.13)

 

для електрофільтра ЕГА 1-20-7,5-6-2

(4.14)

 

для електрофільтра УВ-2хІ6

(4.15)

 

5) З трьох апаратів за мінімальними енергозатратами вибираємо пило­вловлювач УВ-2хІ6 з такими параметрами: L = 7,4 м; B = 0,275 м; l = 0,25 м і R1 = 0,0015 м. Напруга на електродах U = 60 кВ.

6) Відносна густина газу

(4.16)

7) Критична напруженість поля

(4.17)

8) Критична напруга корони буде рівна

(4.18)

 

9) Лінійна густина струму корони при

(4.19)

І К = 2,1∙10-4 м2/(В∙с) – табличне значення для сухого повітря

(4.20)

 

10) Напруженість електричного поля

(4.21)

Так, як фактична ефективність очищення більша необхідної (97,74 > 95), то вибраний газоочисний апарат відповідає вимогам до очищення газів.

 

4.2 Розрахунок магнітного очисного апарата

 

Розраховуємо основні конструктивні параметри фільтра-осаджувача другої групи (рис. 4.1) продуктивністю Q = 52 м3/год і кількістю каналів n = 6 при напруженості намагнічувального поля Н = 40 кА/м, середній індукції в стружковій насадці В=0,35 Тл і швидкості фільтрування V = 6...8 см/с (250 м/год).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4.1 – Багатополюсний електромагнітний фільтр-осаджувач з накладними осердями:

1 – корпус у вигляді каналів; 2 – електромагнітні котушки;

3 – насадка; 4 – осердя

 

1. Діаметр каналу знаходимо за формулою:

(4.22)

 

2. Знаходимо намагнічувальну силу котушки:

(кА/м) (4.23)

 

3. Діаметр осердя визначаємо зі співвідношення dc/Dα = (B/Bc)0,4

 

(4.24)

 

де Вс = (1,2...1,4) Тл – індукція відпаленої низьковуглецевої сталі.

4. Зі співвідношення lс/Dα ≤ 0,05 H/Hc знаходимо довжину осердя

(4.25)

 

де Hc = (І...2) кА/м – напруженість відпаленої низьковуглецевої сталі.

5. Відстань між поясами осердь знаходимо, враховуючи, що

(4.26)

(4.27)

Розрахувати основні конструктивні параметри фільтра-осаджувача з зовнішньою намагнічувальною системою з постійних магнітів продуктивністю 510 м3/год, якщо напруженість намагнічувального поля Н = 50 кА/м, середня індукція в насадці В = 0,40 Тл, швидкість фільтрування V = 250 м/год.

1. Виходячи з продуктивності фільтра, приймаємо довжину насадки L = 4 м. Тоді діаметр корпусу буде рівний

.1,33 (м) (4.28)

Приймаємо Dα = 1,6 м.

2. Із співвідношення знаходимо товщину пакета магнітів

0,4 (м) (4.29)

де Hд– середнє значення напруженості магнітного поля (для маг­нітів марки 22 РА 220 Hд = 122 кА/м).

3. Ширину пакета магнітів визначаємо зі співвідношення bм/ Dα ≈ Kф(B/Bд)

(м) (4.30)

де Kф= 1...1,5 – коефіцієнт розсіювання магнітного потоку;

Вд – середнє значення індукції (для магнітів марки 22РА220 Вд = 0,18 Тл).

Розрахувати фільтр-осаджувач першої групи для магнітофільтраційного очищення газів об’ємом Q = 15 м3/год при швидкості V = 6…8 см/с (250 м/год) і температурі t = 100 °С.

1. Приймаємо:

- напруженість намагнічувального поля Н = 50 кА/м;

- довжина насадки (котушки) L = 1 м;

- провід котушки мідний, поперечним перерізом Sпр = 10 мм2;

- коефіцієнт, який враховує заповнення проводом вікна котушки, Ко = 0,5;

- густина струму jc = 2 А/мм2.

2. Знаходимо питомий опір проводу при робочій температурі

(4.31)

де ρoпитомий опір міді при t = 0°С;

α – температурний коефіцієнт опору (для чистих металів α = 1/273).

3. Визначаємо намагнічувальну силу котушки

(4.32)

 

4. Площа вікна намотування буде рівна

(4.33)

 

5. Розраховуємо кількість витків котушки

(4.34)

 

6. Внутрішній діаметр соленоїда знаходимо з найдоцільнішого критерію L/D ≥ 2...3. Тобто

(4.35)

 

Приймаємо D = 0,55 м = 550 мм

7. Зовнішній діаметр соленоїда буде рівний

(4.36)

 

8. Визначаємо параметр об’єму котушки

(4.37)

 

9. Знаходимо довжину проводу котушки

(4.38)

 

10. Опір котушки буде рівний

(4.39)

 

11. Знаходимо величину напруги

(4.40)

 

12. Потужність котушки буде рівна

(4.41)

 

13. Знаходимо масу котушки

(4.42)

 

Висновки

 

В курсові роботі зроблене наступне:

В першому розділі було розглянуто загальну характеристику хлібопекарської промисловісті, класифікація хлібопекарської промисловісті, а також технологічний процес.

Отже, хлібопекарська промисловість поділяється на промисловість хлібобулочних виробів, кондитерську промисловість борошняних виробів і макаронну промисловість.

Завдання переробних галузей зернопромислового комплексу – збільшити виробництво широкого асортименту продукції відповідно до попиту населення через повніше використання виробничих потужностей, модернізацію підприємств, застосування прогресивних технологій тощо.

Важлива галузь зернопромислового комплексу – комбікормова промисловість. Вона базується на ресурсах фуражного зерна. Підприємства галузі виробляють комбіновані корми для потреб тваринницьких ферм, комплексів та птахофабрик. Функціонують державні і міжгосподарські (на кооперативних засадах) комбікормові заводи.

У другому розділі організація екологічного управління було розглянуто, методи запобігання негативному впливу антропологічної діяльності на стан навколишнього середовища та здоров’я людей, а також характеристика шкідливих речовин.

Відходами хлібопекарського і макаронного виробництва є пил і крихта. Середній їх вихід становить 0,15 % до маси переробленої сировини – борошна. Ці відходи в основному реалізовуються на корми тваринам. З мірошницького пилу, витрясок і борошняного змету, які використовуються нераціонально, можна отримати кислотний декстрин.

Ще одним видом відходів хлібопекарського виробництва є забруднені органічними рештками стічні води.

У третьому прозділі розглядалися природоохоронні технології хлібопекарської промисловості. Залежно від направлення газів в активній зоні фільтри поділяються на вертикальні та горизонтальні. Оцінюючи різні варіанти очищення димових газів хлібопекарської промисловості, слід відзначити, що при однаковій ефективності сіркоочищення, з точки зору експлуатаційних витрат, перевагу слід віддати варіанту з введенням сорбенту в електрофільтри.

У четвертому розділі здійснені розрахунки і вибір електрофільтрів для хлібопекарської промисловості.

Для отримання необхідного ступеня очищення 95% слід використати вертикальний електрофільтр УВ-2хІ6 з параметрами L = 7,5 м; B = 0,285 м; l = 0,55 м і R1 = 0,0015 м та напругою живлення 50 кВ, а також магнітний очисний апарат з намагнічувальною силою котушки 9 кА/м.

 

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

 

  1. Ауэрман Л. Я. Технология хлебопекарного производства. – 8-е изд., перераб. и доп. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. – 416 с.

  2. Безопасность технологий и природа: Сборник. – М.: Знание, 1989. – 94 с.

  3. Василечко В., Чихрій С. Попередження забруднення та хімічний контроль промислових стічних вод: Курс лекцій. – Львів: Світ, 1997. – 188 с.

  4. Глухов В.В. и др. Экономические основы экологии / В.В. Глухов, Т.В. Лисочкина, Т.П. Некрасова. – СПб.: Специальная литература, 1997. – 304 с.

  5. Елисеева С. И.. Сырье и материалы хлебопекарного и кондитерского производства. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. – 104 с.

  6. Закон України “Про відходи” / Відомості Верховної Ради (ВВР), 1998, N 36-37, ст. 242.

  7. Захист довкілля від антропогенних чинників: проблеми попередження забруднення та мінімізація відходів виробництва / Семінар 20-21 лютого 1997 року. – Львів, 1997. – 97 с.

  8. Колыгин В.Г. Промышленная экология: Курс лекций. – М.: МНЭПУ, 2000. – 238 с.

  9. Мармузова Л. В. Основы микробиологии, санитарии и гигиены производства хлебобулочных и мучных кондитерских изделий.-М.: Агропромиздат, 1989. – 143 с.

  10. Немцова З. С., Волкова Н. П., Терехова Н. С.. Основы хлебопечения. – М.: Агропромиздат, 1986.-287с.

  11. Организация и регулирование экономики. Вып.112 / Ред. З.В. Макуха. – К.: Либідь, 1993. – 166 с.

  12. Справочник для работников лабораторий хлебопекарных предприятий / К.Н. Чижова, Т. И. Шкваркина, Н. П. Волкова, А. М. Чинчук. – М.: Пищевая промышленность, 1978. – 119 с.

  13. Технохимический контроль хлебопекарного производства / Чижова К. Н., Шкваркина Т. И., Запенина Н. В., Маслов И. Н., Заглодина Ф. И. – М.: Издательство "Пищевая промышленность", 1975. – 480 с.

  14. Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: навч. посібник. 5-те вид., випр. і доп. К. : Знання, 2007. 422 с.

 

Скачати

Види навчальних матеріалів: 
Оцінка: 
0
No votes yet