Q - витрата стічних вод, м3/ч
q=0.4•0.606•514/5.14=24.24г/м3
Сила струму в камері електрофлотації рівна:
Jф=jф•fa2, де
Jф - сила струму в камері електрофлотації, А;
jф - густина струму в камері електрофлотації, А/м2;
fа2 - активна площа горизонтальних електродів в камері електрофлотації, м2
fа2=fк2=(Lф-0,1)•(В-0,1), де
Lф - довжина камери електрофлотації, м;
В - ширина установки, м.
fа2=fк=(1,21-0,1)•(0,9-0,1)=0,89 м2
Jф=80•0,89=71,2 А
Вага блоку електродів в камері електрокоагуляції визначається за формулою:
Мк=g1•f1•nк•В1, де
g1 - густина матеріалу електродів, т/м3 g1=7,86т/м3;
f1 - активна площа одного електрода, м2;
nк - кількість електродів, шт;
В1 - товщина електродів, м.
Мк=7,86•0,75•34•0,005=1,002т
Вага електродів в камері електрофлотації визначається за формулою:
Мф=g2/•fa2•В2+g2•fк2•В3
Мф - загальна вага електродів в камері електрофлотації, т;
g2/ - питома вага заліза, т/м3 g2/=7,86 т/м3;
В2 - товщина катодної сітки, м. В2=0,001м;
g2 - питома вага графіту, т/м3 g2=1,5т/м3;
В3 - товщина анода, м. В3=0,04 м.
МФ=7,86•0,89•0,001+1,5•0,89•0,04=0,0604т=60,4кг
Тривалість роботи електродної системи в камері електрокоагуляції визначається за формулою:
Т=K•Mк/Q•q, де
Т - тривалість роботи електродної системи, сут;
K - коефіцієнт використання електродів, К=0,8;
Mк - маса електродної системи, г;
Q - витрата стічних вод, м3/сут;
q - витрата матеріалу електродів, г/м3
Т=0.8•1002000/41.12•24.24=804.21сут=36,5мес
Загальна витрата електроенергії складає:
Wэ=åJ•U/1000•Q•h, де
Wэ - витрата електроенергії, кВтч/м3;
åJ - сумарна кількість сили струму в установці, А;
U - напруга постійного струму, У;
Q - витрата стічних вод, м3/ч;
h - коефіцієнт корисної дії h=0,7
Wэ=(514+71,2)•6/100•5,14•0,7=0,98кВтч/м3
Витрата електроенергії за добу складе:
Wэ сут=0,98•41,12=40,3 кВт/доб
Витрата електроенергії за рік складе:
Wэ год=40.3•260=10478 кВт/рік
Кількість водню, виділеного в процесі очищення, визначається за формулою:
Z=Ав•åJ/Q, де
Z - кількість водню, виділеного в процесі очищення, г/Ач;
åJ - сумарна сила струму, А;
Q - витрата стічних вод, м3/ч;
Ав - еквівалент електрохімії водню, г/Ач
Z=0.037664•585.2/5.14=4.29гН2/м3
Об'єм піни, що виділилася в процесі очищення відповідно до балансу забруднень, складає 1,2336 м3/сут або 0,1542 м3/ч, об'єм пінного продукту після гасіння складає 0,5757 м3/сут або 0,072 м3/ч.
На підставі розрахунків запропоновано два ЕКФ- апарати (1 робочий і 1 резервний). Об'єм апарату складає 1,285 м3, довжина – 2,08 м., ширина – 0,9 м., робоча глибина – 0,8 м. Напруга постійного струму – 6В, сила струму 585,2А, тривалість роботи електродної системи в камері електрокоагуляції 36,5 місяців, річна витрата електроенергії 10478 кВт.
2.3 Утилізація і рекуперація відходів м’ясопереробної промисловості
Високі концентрації забруднення промислових стоків м’ясної промисловості обумовлюють утворення при їх переробці значних кількостей твердих відходів (осадів). Склад та властивості, які визначають направлення їх утилізації, специфічні для кожного ступеня очищення стоків.
Загальною характерною особливістю є вміст в них жиру, білку, мікрофлори ( у тому числі патогенної). Осади здатні швидко загнивати з утворенням неприємних запахів. Вміст в осадах жиру забезпечує утворення щільних відкладень на стінах труб та резервуарів.
За своїм хімічних складом осади м’ясопереробної промисловості відносяться до відходів, які можуть бути в подальшому утилізовані.
За рахунок зараженості відходів мікрофлорою, великої кількості вологи, здатності до гниття їх необхідно оброблювати і зневоднювати.
Важливою і в значній мірі невирішеною проблемою для м’ясної промисловості є обробка осадів з відстійників, в яких утворюється два види відходів – жиромаса, що концентрується на поверхні та донні осади.
Середній об’єм утвореного донного осаду (при ефективності очищення 40%) складає 0,5 кг сухої речовини з 1 м3 стоку. Великі кількості і вологість отриманих осадів зумовлює складність схем їх обробки.
Серед небагатьох діючих схем в м’ясній промисловості можна виділити три: механічне зневоднення в освітлювачах, підсушування на мулових площах, зневоднення в центрифугах.
Склад отриманого осаду: волога - 48-62 %, жир - 35 %, мінеральні речовини - 38-45 % [5, 13, 22].
Можлива утилізація отриманого осаду в якості добрива або сировини для витопки жиру з метою приготування домішок до комбікормів. Ці способи потребують наступного доопрацювання для забезпечення ефективного знезараження і мінералізації ( для добрив) або видалення жиру і мінеральних домішок ( для кормів).
Великого розповсюдження набули методи зневоднення донних осадів на мулових площах. Спосіб реалізується перекачуванням осаду на карти – площі.
Спосіб стає економічно не вигідним, якщо видалити площі більше 10 км. Тоді виникає необхідність розведення осаду водою для зручності його перекачування, а це значно знижує виробничі потужності площ. Кінцевий вміст вологи складає близько 75-80 %.
Технологічна схема процесу витопки жиру наступна. Жиромаса подається на вакуум-котел, в якому протягом 7-8 годин піддається тепловій обробці при температуру 1300°С. По закінченню процесу термообробки жиромаса передавлюється за допомогою газодувки у відстійник, в якому відділяється від рідини та домішок. Далі процес повторюється. Отриманий з відстійника жир подається в котел для витопки. На цій стадії в нього додається розчин сірчаної кислоти для покращення процесу відділення жиру від домішок. Далі очищений жир передається у відстійники, з подальшим його зливанням у тару і транспортується на утилізацію. З метою підвищення вологовіддачі в очищений жир додають сіль. Таким чином при переробці концентрату за даною технологією отримують кормовий жир другого сорту.
ВИСНОВОК
В ході написання комплексного курсового проекту з циклу дисциплін «Екологічна паспортизація територій і підприємств» «Водопостачання, водовідведення і поліпшення якості води» і «Утилізація і рекуперація відходів» відповідно до мети проекту і поставлених завдань були виконані наступні етапи роботи:
1. Визначені основні розділи екологічного паспорту підприємства та вихідні дані для його створення.
2. Описані системи, схеми та основні елементи водопостачання та водовідведення населених пунктів та підприємств, можливості трасування каналізаційних мереж та охарактеризовані умови сумісного водовідведення промислових та побутових стічних вод. Вибрана напівроздільна система водовідведення і перпендикулярна схема каналізаційних мереж заданого плану місцевості, запропоноване необхідне устаткування для створення раціональної каналізаційної мережі міста. Визначенні методи поліпшення якості стічних вод підприємств та населених пунктів, що скидаються до у природні водоймища.
3. Описані способи, методи та технології утилізації і рекуперації промислових та господарсько-побутових відходів.
4. Визначений склад стічних вод м’ясопереробного підприємства: жир, завислі речовини, БСК пісок, кров, залишки кормів та інші залишки життєдіяльності тварин, часточки м’яса, білок, сіль. Розроблена схема очищення промислових та господарсько-побутових стічних вод м’ясокомбінату і населеного пункту.
5. Розрахована ступінь необхідного очищення стічних вод міста у процентному відношенні по зваженим речовинам – 87,5%, по БСК – 50,6%.
6. Визначені раціональні методи очищення та поліпшення якості стічних вод підприємств м’ясопереробної промисловості: механічний, реагентна обробка, екстракція, сорбція, електрофлотокоагуляцію, біологічне очищення.
7. Розраховані основні параметри електрофлотаційної установки для очищення СВ.
8. Описані основні технології переробки та утилізації відходів м’ясної промисловості: механічне зневоднення в освітлювачах, підсушування на мулових площах.
Список використаної літератури
1. Охрана окружающей среды. С.А. Брылов, Л.Г. Грабчак, В.И. Комащенко и др. - М.: Высшая школа, 1985.
2. ГОСТ 17.0.0.04.- 90 "Экологический паспорт промышленных предприятий. Основные положения".
3. Методичні вказівки до виконання курсового проекту для студентів денної та заочної форм навчання за спеціальністю 7.070801 „Екологія та охорона навколишнього середовища”. – Кременчук: ІЕНТ, 2002.
4. Василенко А.А. Водоотведение. Курсовое проектирование. — К.: В. шк. Головное изд-во, 1988, 256 с.
5. Ф.В. Стальберг "Экология города". - К.: "Либра", 2000.
6. B.C. Кедров, П.П. Пальгунов, М.А. Сомов. Водоснабжение и канализация: Учебник для вузов. - М..: Стройиздат, 1984. – 288с.
7. Канализация населенных мест и промышленных предприятий / Лихачев Н.И. и др. Под общей ред. В.Н. Самохина - М.: Стройиздат, 1981. – 639с
8. Кравченко В.С. Водопостачання та каналізація: Підручник. – „Конкор”, 2003. - 288с.
9. Данилов Д. Т. Эксплуатация канализационной сети. - М.: Стройиздат, 1977.
10. Н.Ф. Федоров, A.M. Курганов, М.И. Алексеев Канализационные сети: Примеры расчета-М., Стройиздат, 1985.
11. СНиП 11-31-74. Нормы проектирования. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Изд. 3-е. М.: Стройиздат, 1978. с. 45—190.
12. Водоотведение на промышленных предприятиях. А.И. Мацнев. – Львов: Вища шк. Изд-во при Львов. ун-те, 1986. – 200с.
13. Лукиных Н. А., Липман Б. Л., Криштул В. П. Методы доочистки сточных вод. Изд. 2-е. М.: Стройиздат, 1978. - 156 с.
14. Проскуряков В. А., Шмидт Л. И. Очистка сточных вод в химической промышленности. М.—Л.: Стройиздат, 1977. - 464 с.
15. Ресурсосбережение и экология / Ю.П.Лебединский й др. - К.: Политиздат Украины, 1990. -221 с.
16. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. - М.: Агентство ФАИР, 1998. - 320 с.
17. Хижняк М.І., Нагорна А.М. Здоров'я людини та екологія. - К.: Знання, 1995. 78 с.
18. Справочник по санитарной очистке городов и поселков / Шевченко Ю.Л., Дмитренко Т.Д. – 2-е изд., перераб и доп. – К.:Будівельник, 1984. – 160с.
19. Гринин А.С., Новиков В.Н. Промышленные и бытовые отходы: Хранение, утилизация, переработка. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002. – 336с.
20. Драгилев А. Й. Устройство и эксплуатация оборудования предприятий пищевой промышленности. - М.: Пищевая промышленность 1979.-257с.Кербунов Ю.В. Экология Николаева. - Николаев, 1997. - 75 с.
21. Розміщення продуктивних сил / За ред. В.В.Ковалевського - К.: КОО т-ва Знання, 1998. - 546 с.
22. Технология пищевых производств /Под ред. Л.П.Ковальской - М.: Агропромиздат, 1988. - 286 с.
23. Україна: прогноз розвитку продуктивних сил. - К.: РВПС України НАН України, 1998. - Том II(додатки).