Приложение № 10 к
приказу Министра
охраны окружающей среды
Республики Казахстан
от 18 апреля 2008 года № 100-п
Методика расчета величин эмиссий в атмосферу загрязняющих веществ от основного технологического оборудования предприятий агропромышленного комплекса, перерабатывающих сырье животного происхождения (мясокомбинаты, клеевые и желатиновые заводы и т.п.)
Методика предназначена для оценочных расчетов ожидаемых выбросов вредных веществ в производстве по укрупненным удельным показателям. В методике приведены данные для определения количества выбросов для мясокомбинатов, клеевых и желатиновых заводов и предприятий по производству белковой колбасной оболочки по основным видам технологического оборудования, которое является источником наибольшего загрязнения воздушного бассейна: вакуум-выпарные аппараты, дробилки, барабаны, чаны, сушилки, прессы, упаковочные машины и др.
Показатели выбросов приведены на единицу оборудования, единицу вырабатываемой продукции, единицу расхода исходного сырья и т.д. показатели определены в результате экспериментального исследования пылегазовых потоков при эксплуатации основного технологического оборудования на предприятиях отрасли.
Методика предназначена для определения количественных характеристик выбросов вредных веществ при прогнозировании выбросов для разработки природоохранных мероприятий на стадии проектирования и реконструкции мясокомбинатов и мясоперерабатывающих предприятий, клеевых, желатиновых заводов и предприятий по производству белковой колбасной оболочки для оценочных расчетов при разработке нормативов предельных допустимых выбросов ПДВ, а также для определения санитарного состояния воздуха рабочей зоны производственных помещений (расчета вытяжной приточной и общеобменной вентиляции). Методика может быть применена при проведении инвентаризации выбросов путем их расчета по удельным показателям в тех случаях, когда прямые методы измерений по каким-либо причинам затруднены.
2. Назначение и характеристика удельных показателей, газовоздушных выбросов промышленных предприятий.
Одним из основных этапов работ при разработке мероприятий по защите воздушного бассейна от выбросов промышленных предприятий является подготовка исходных данных, которая состоит в определении качественного и количественного состава пылегазовых выбросов. Исходные данные можно получить как путем непосредственного измерения объемов отходящих газов и концентраций присутствующих в них вредных веществ, так и (при невозможности применении прямых методов) на основании балансовых, технологических и других расчетных методов.
Непосредственное измерение характеристик пылегазовоздушных выбросов промышленных предприятий является предпочтительным, однако сопряжено со значительными трудностями организационного и материального характера, а расчетные методы определения показателей выбросов не позволяют получить достаточно достоверные данные. Для преодоления указанных недостатков используют подготовку исходных данных по удельным показателям выбросов.
Удельными показателями выбросов называются характеристики пылегазовоздушных потоков, отнесенные к единице объема основной продукции предприятия или к единице технологического оборудования. Используют также удельные показатели, отнесенные к единице сырья, перерабатываемого в основном производстве, или к единице времени работы оборудования. Укрупненные удельные показатели используют для проведения ориентировочных расчетов ожидаемых выбросов вредных веществ в атмосферу. Допуская при этом усреднение показателей по одноименному оборудованию различных типоразмеров. Определение удельных показателей выбросов проводят на основании натурных измерений на ряде предприятий отрасли и усреднении полученных результатов.
Такой подход к определению исходных данных, характеризующих выбросы аналогичных производств, не требует сложных экспериментальных работ, значительных затрат трудовых и энергетических ресурсов. В то же время определение характеристик выбросов по удельным показателям и гарантирует достаточную точность полученных данных, что является значительным преимуществом по сравнению с другими расчетными методами.
3. Желатиновое производство.
3.1.Краткая характеристика основных источников выделения вредных веществ на желатиновых заводах.
Вредные пылегазовоздушные выбросы желатиновых заводов можно разделить на три группы: образующиеся при производстве энергии и в результате использования транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания; сопутствующие основным технологическим процессам; от вспомогательных цехов и производств.
Источники первой группы выбросов являются паросиловое оборудование, установленное на заводе, а также автотранспорт. Объем и состав выбросов котельных предприятий зависят от типа паросиловых котлов, их количества и сжигаемого топлива.
Наиболее многочисленны и разнообразны источники второй группы выбросов, с которыми в атмосферу поступает наибольшее количество вредных веществ. Технологический процесс получения желатина включает значительное число стадий, начиная от хранения сырья и заканчивая расфасовкой готовой продукции, на которых в атмосферу выделяются вредные вещества.
В качестве сырья для получения желатина используют мягкое коллагенсодержащее сырье, а на некоторых заводах используют также и кость. Мягкое сырье, законсервированное сушкой, поваренной солью или известью, хранят на складах или под навесом; костное сырье содержат на открытых площадках. Кость во время хранения под воздействием атмосферных осадков подвергается порче, в результате чего в атмосферу могут выделяться вещества с неприятным запахом. Быстрота процесса разложения кости и, соответственно, количество неприятнопахнущих веществ, поступающих в атмосферу, зависит от способа укладки сырья (размера площадки), температуры и влажности воздуха и освещенности. Большое влияние на интенсивность загрязнения атмосферы продуктами разложения сырья оказывает продолжительность его хранения.
На желатиновых заводах, выпускающих желатин из костного сырья, рассортированную кость измельчают в костедробильных машинах. При этом в атмосферу может выделяться значительное количество костной пыли. Мягкое сырье измельчают на мездрорезке.
Обезжиривание костного сырья проводят водным обезжириванием. При обезжиривании кости водой загрязнений значительно меньше. Независимо от технологии удаления жира из кости, полученный костный жир обрабатывают 15-20% серной кислотой. Количество паров кислоты, поступающих при этом в атмосферу, определяется температурным режимом кислотной обработки, типом и количеством чанов для обработки.
Отличительной особенностью производства желатина из костного сырья является также необходимость проведения процесса деминерализации (мацерации кости). Деминерализацию кости проводят 5% раствором соляной кислоты в чанах, соединенных по принципу противотока. Количество паров соляной кислоты, поступающих в атмосферу, определяется площадью открытой поверхности мацерационных чанов и разностью температур между наружным воздухом и раствором кислоты.
В отделении мацерации источником значительного выделения паров соляной кислоты является емкость для разбавления концентрированной кислоты с целью получения 5% -го раствора.
Золение мягкого и костного сырья проводят раствором гидроокиси кальция (известковым молоком), который получают гашением магнезиальной извести избытком воды. В процессе золения в атмосферу выделяются пары щелочи Са(ОН) 2 , а также аммиак, который образуется в результате гидролиза аминокислот. Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, определяется концентрацией известкового молока, температурой зольной жидкости и площадью контакта зольной жидкости с атмосферным воздухом.
В отделении обеззоливания и нейтрализации сырья в атмосферу поступают пары соляной кислоты и гидроокиси кальция. Кислые пары выбрасываются из емкостей разбавления концентрированной соляной кислоты и нейтрализаторов. Кроме того, аэрозоль HCL выбрасывается в процессе промывки сырья водой в моечных машинах и мездромойках.
Процесс варки сырья в варочных чанах сопровождается выделением больших объемов пара, который после частичной конденсации поступает в атмосферу. В состав отходящих паров может входить незначительное количество неприятно пахнущих веществ. Количество таких веществ зависит от температурного режима варки сырья и числа варочных котлов, расположенных в варочном отделении завода. Кроме того, в этих отделениях расположены аппараты обработки варочных остатков. В зависимости от технологической инструкции обработку остатков проводят раствором едкого натрия. Соответственно, в воздух поступает аэрозоль щелочи.
Для сохранения качества желатиновых бульонов сразу же после упаривания проводят консервирование бульонов сернистой кислотой или перекисью водорода. Процесс консервации бульонов с использованием сернистой кислоты сопровождается выделением в атмосферу двуокиси серы.
Процессы отбелки и фильтрации желатиновых бульонов протекает с незначительными выделениями органических веществ, некоторые из которых могут обладать неприятным запахом.
Выпаривание желатиновых бульонов проводят в одно- и двух-корпусных аппаратах. Пары воды, выделяющиеся в процессе выпаривания и содержащиеся в них органические компоненты, полностью конденсируются в барометрическом конденсаторе.
Желатинизацию бульонов осуществляют на ленточных желатинизаторах. Выброса вредных веществ в ходе этого процесса практически не происходит.
Сушильное отделение желатиновых заводов обычно являются источником наиболее значительного загрязнения атмосферы твердыми частицами органического происхождения – пылью желатина. В настоящее время на желатиновых заводах эксплуатируются барабанные сушилки фирмы «Вайсс», оснащенные двумя последовательно установленными циклонами, ленточные сушилки на линиях «Марубени», «Юнсон». Количество желатиновой пыли, поступающей в атмосферу, зависит от производительности завода по желатину (количество барабанных сушилок) и эффективности работы циклонов.
Дробление и расфасовка желатина сопровождаются частичной потерей продукции. Помещение дробильно-упаковочного отделения поступают пары формальдегида, выделяющегося при заклеивании упаковочных мешков.
При переработке желатина получают дополнительно преципитат (дикальций-фосфат), используемый для подкорма животных и в качестве удобрения. К отделению преципитата обычно относится отделение приготовление известкового молока, используемого для золения мягкого и костного сырья. Бункер для загрузки негашеной извести и реакторы для гашения являются источниками загрязнения атмосферы парами гидроокиси кальция и известковой пылью.
Сушку преципитата проводят в барабанных сушилках, в которые в качестве теплоносителя поступают дымовые газы, содержащие окислы серы, углерода и азота. Кроме того, вместе с потоком отработанных дымовых газов в атмосферу поступает неорганическая пыль дикальций-фосфата. Интенсивность загрязнения атмосферы выбросами цеха преципитат зависит от количества сушилок, вида топлива, сжигаемого в топке, и эффективности циклонов очистки воздуха.
Запыленность помещений отделения просеивания и расфасовки преципитата влечет за собой загрязнение атмосферы пылью преципитата, поступающей с вентиляционными выбросами.
В методических указаниях приведены удельные показатели выбросов, позволяющие рассчитать необходимые данные по имеющимся сведениям о производительности, типоразмерах и количестве установленного оборудования, а также по параметрам технологических процессов.
3.2.Удельные показатели выбросов желатиновых заводов.
В данном разделе приведены материалы, полученные в результате натурных исследований, а также по литературным данным, позволяющие рассчитать количественные характеристики выбросов; представлены примеры расчета.
а) Отделение подготовки костного сырья.
В табл. 1 даны удельные показатели выбросов от основных типов оборудования, используемого на желатиновых заводах для измельчения и полировки костного сырья.
Удельные выделения костной пыли при обработке костного сырья (на единицу оборудования)
| Наименование оборудования |
Един.изм. |
Костная пыль |
| шаровая мельница |
г/час |
3400 |
| Молотковые дробилки |
г/т |
1500 |
| Вальцевые дробилки |
г/т |
1400 |
| Гребенчатые дробилки |
г/т |
1300 |
| Полировочные барабаны Промывные сухие |
г/час |
|
| |
- |
| г/час |
500 |
| Калибровочно-дробильный агрегат |
г/час |
1000 |
Примечание: на 1 т перерабатываемой кости.
Кроме костной пыли, в отделении подготовки костного сырья в процессах обводнения, обезжиривания и деминерализации сырья выделяются пары вредных органических и неорганических веществ. Удельные показатели выбросов по этим веществам приведены в табл.2.
Удельные выделения газообразных компонентов в отделении подготовки костного сырья (на единицу оборудования)
| Наименование оборудования и его характеристика |
Един. изм. |
Выделяемые вредные вещества |
| Соляная кислота |
Серная кислота |
| Чаны обезвоживания жира |
г/час |
- |
4,8 |
| Проточные чаны обводнения |
г/м 2 час |
- |
- |
| экстрактор |
г/час |
- |
- |
| Мацерационные чаны |
г/м 2 час |
1,5 |
- |
| Чан для получения растворов серной или соляной кислоты |
г/м 2 час |
5,2 |
3,6 |
Рассчитать количество вредных веществ, поступающих в атмосферу от источников, расположенных в отделении предварительной подготовки костного сырья, если в нем установлено следующее оборудование: калибровочно-дробильный агрегат – 1шт., вальцевая дробилка-1шт., барабан для сухой полировки – 2 шт., мацерационные чаны (площадь поверхности жидкости -7м 2 ) – 2шт. м чан для получения 5% раствора соляной кислоты (поверхность зеркала -1,5 м 2 ).
Источниками загрязнения воздуха костной пылью являются калибровочно-дробильный агрегат, вальцевая дробилка и полировочные барабаны. Пользуясь данными, приведенными в таблице 1, рассчитываем массовый выброс пыли от каждого технологического аппарат:
от калибровочно-дробильного агрегата М 1 =1000г/час;
