Текст
                    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРЕДПРИЯТИЙ РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по расчету количественных характеристик выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от основного технологического оборудования рыбоперерабатывающих предприятий
Москва
1989 г.

Список исполнителей Руководитель работы - Анцыпович Игорь СеРгеевнч к.т.и., с.н.с., доцент кафедры экологии и охраны труда МИПБ, те? (095) 270-0618 Ответственные исполнители - Шварц Владил,иР Ильич K.T.H., научный сотрудник кафедры энгожнии и охраны тр7 да уДИПЕтел. (Q9S) 13<У0£Д% Уманский Савва Ильич к.т.н, начальник отдела ГИПРОРЫБХОЗа Собянина Александра В2сильевиа руководитель сектора ГИГ^РОРЫБХОЗа цоэк Телефон/факс: (812)325-7498, 567-4811 E-mail: coek@ecoinfo.spb.ru http.7/www. ecoinfo. spb. ni
Содержание Список исполнителен . 2 Содержание ........ .3 Реферат . .... 4 1 Введение. . .... ................... ..5 2 Назначение и характеристика \ детьньгх показателей выбросов промышленных предприятий ..... . 6 3 Общая характеристика рыбоперерабатывающих предприятий как источников загрязнения атмосферного воздуха .............. 8 4 Выбросы производства кулинарных изделий из рыбы............ 9 4 1. Сырье и виды выпускаемой продукции .....................10 4 2. Технология и оборудование для производства кулинарных изделий из рыбы,-......................................10 4.3 Характеристика и удельные показатели выбросов вредных веществ в кулинарном производстве......................12 5 Выбросы производства сушеной и копченой рыбы...............15 5 .1. Характеристика выпускаемой продукции, сырья и вспомогательных материалов ....................................16 5 2 Технология копчения и типы коптильного оборудования.....17 5 3. Удельные показате."А| выбросов вредных веществ при производстве копченой и сушеной рыбы.........................19 6 Выбросы жиромучного производства.............................25 6 1. Характеристика выпускаемой продукции и вспомогательных материалов.........................................25 6 2. Технология производства рыбной муки и аппараты-источники выделения вредных веществ........................26 6.3. Удельные показатели выбросов вредных веществ в жиромучном производстве .....................................27 7 Выбросы аммиачных компрессорных рыбоперерабатывающих предприятий ................................................ 31 7 1. Источники и причины выбросов аммиака в аммиачных компрессорных . ..................31 7 2 Pdv4-f выбросов аммиака в аммиачных компрессорных ... 31 8 Список использованной литераг>ры ................. .34 Приложение 1, Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны и в атмосферном воздухе населенных мест 35 Приложение 2 Список грхпп веществ обладающих эффектом суммации вредного действия ... .36
Реферат Охрана природы, ыгрязиение атмос<|х:рного воздуха, выбросы промышленных предприятии, % дельные показатели выбросов, рыбоперерабатывающие предприятия, кулинарное, коптильное и жиромучное производства; аммиачные компрессорные - 32 стр В методических указаниях произведена классификация источников загрязнения атмосферного воздуха иа рыбоперерабатывающих предприятиях Предложена и обоснована номенклатура технологических процессов и оборудования основного производства переработки рыбы, связанных с выделением в окружающую среду вредных веществ. Образование вредных выбросов в атмосферу происходит при термической обработке пищевого рыбного сырья и отходов производства в коптильных, кулинарных и жиромучных цехах рыбоперерабатывающих предприятий Все остальные технологические процессы не оказывают негативного влияния на состояние воздушного бассейна Из вспомогательных производств учтены выбросы аммиачных компрессорных Все выбросы рыбоперерабатывающих предприятий характеризуются много ком понентостью и наличием неприятного запаха. На основании экспериментальных данных о качественном и количественном составе выбросов, изложенных в научной и технической литературе, а также специальных натурных замеров определена номенклатура выбрасываемых веществ для каждого вида источников. Предложены принципы нормирования многокомпонентных неприятно пахнущих выбросов Для всех выявленных источников выбросов рассчитаны удельные показатели и предложены формулы для расчета максимальных секундных и валовых годовые выбросов Приведены примеры расчетов Удельные показатели предназначены для использования при разработке нормативов ПДВ для рыбоперерабатывающих предприятий. В приложении приведены значения предельно допустимых концентраций выбрасываемых веществ, а также образуемые ими группы, обладающие эффектом суммации вредного действия.
I. Введение В настоящее время в СССР действ) ет ботее 500 береговых рыбоперерабатывающих предприятий и число их ежегодно растет Эта тенденция сохранится и в будущем, так как от чровня и темпов развития отечественной рыбной промышленности во многом зависит выполнение общесоюзной Продовольственной программы, предусматривающей обеспечение населения страны пищевьсин продуктами, количество и качество которых соответствует требованиям концепции сбалансированного питания Решение комплекса задач, поставленных в связи с этим перед отраслью, возможно лишь при условии модернизации традиционных ч(етодов переработки сырья водного происхождения на основе принципов малоотходной и безотходной технологии Использование этих принципов, наряду с решением чисто производственных задач: углубления степени переработки рыбного сырья, расширения ассортимента рыбопродуктов и коренного повышения их качества, - способствует улучшению экологической обстановки в непосредственной близости от рыбоперерабатывающих предприятий, что в последние годы часто приобретает решающее значение [12]. При оценке целесообразности применения того или иного технологического оборудования необходимо среди прочих показателей учитывать состав и объем газовоздушных выбросов, характерных для этого оборудования, а также ожидаемое воздействие этих выбросов на состояние воздушного бассейна в районе расположения пректируемого или реконструируемого предприятия Порядок нормирования такого воздействия вредньк веществ на состояние атмосферы для действующих, реконструируемых, строящихся и проектируемых предприятий регламентирован Законом СССР 'Об охране атмосферного воздуха" [1], а также общесоюзными нормативными документами ОНД-1-84 и ОНД-86 (1,4]. Работы по учету предприятий, оказывающих негативное влияние на состояние воздушного бассейна, и нормированию выбросов проводятся начиная с 1980 года в обязательном порядке во всех отраслях промышленности Настоящая методика предназначена для определения расчетным путем количественных .характеристик выбросов вредных веществ от основного технологического оборудования рыбоперерабатывающих комплексов Методика может быть использована при разработке нормативов ПДВ ( ВСВ ) и воздухоохранных мероприятий для всех видов современных береговых предприятий по переработке рыбы, а также для оценки санитарного состояния воздуха рабочей зоны производственных помещений при расчете естественной и механическо-приточно-вытяжной общеобменной вентиляции и систем аспирации Методические указания по расчет, количественных характеристик выбросов вредных веществ в атмосфер) от основного технологического оборудования рыбоперерабатывающих комплексов разработаны коллективом авторов Анципоьич И С. Шварц В И (МИПБ) Собянина А В. Уманский С И (Гипрохсн)
2. Назначение и характеристика удельных показателен выбросов промышленных предприятий Одним и j основных этапов разработки нормативов ПДВ (ВСВ) для промышленного предприятия является определение качественного и количественного состава пылегазовоздушных выбросов Эти данные можно получить путем непосредственного измерения объемов отходящих газов и концентраций присутствующих в них вредных веществ на действующих предприятиях, а для проектируемых производств - на основании балансовых, технологических и других расчетных методов Расчетные методы применяются также в тех случаях, когда прямые замеры на действующем предприятии по каким-либо причинам затруднены. Инструментальные измерения реальных характеристик пылегазовоздушных выбросов предпочтительны, однако они сопряжены со значительными трудностями организационного и материального характера- сложность про-боотбора и транспортировки проб, низкая оснащенность заводских лабораторий приборами и реактивами, высокая стоимость анализов. В пищевых отраслях к перечисленным трудностям следует добавить крайнюю сложность состава выбросов и его нестабильность, обусловленную изменчивостью качества перерабатываемого сырья животного, растительного и водного происхождения. Кроме того, в некоторых случаях, состав выбросов зависит от метеорологических условий (14]. Балансовые и технологические методы дают хорошие результаты при определении годовых массовых выбросов вредных веществ (т/год), но практически непригодны при подготовке данных для расчета рассеивания выбросов в атмосфере, в частности для секундных массовых выбросов (г/с). Использование метода расчета характеристик выбросов по удельным показателям, базирующимся на результатах статистической обработки натуральных измерений, позволяет преодолеть недостатки обоих названных выше методов Удельными показателями выбросов называются количественные характеристики газопылевоздушных потоков, отнесенные к единице показателя, характеризующее данное производство. Таким производственными показателями могут служить единица массы сырья, перерабатываемого в основном производстве, единица готовой продукции или полупродукта, получаемых в оде данного технологического процесса, единица оборудования данного типа и др. Основой для дельных показателей газовоздушных выбросов служат данные о качественном составе отходящих газов, полученные при анализе физико-химических основ процессов, связанных с выделением вредных веществ, а также результаты натурных количественных измерений на действующих предприятиях
При \становлении уде 1ьпых показатели выбросов предприятии рыбной промышленности были соблюдены с гсдующие основные принципы 1 Все показатели выбросов определены для оборудования, работающего при максимально допустимой нагрузке или в режиме, связанным с максимальным выделением вредных веществ 2 Все показатели установлены для исправного и полностью укомплектованного оборудования, работающего в паспортном режиме и при соблюдении технологического регламента 3 Все показатели установлены в предположении, что на производстве соблюдены все действующие нормативы и правила, в частности, требования к состоянию воздуха рабочей зоны и микроклимата (16, 18) 4 При определении удельных показателен учтены паспортные и литературные данные, полученные другими авторами (11,14, 19) 5 Удельные показатели определены усреднением экспериментальных данных, а для некоторых видов оборудования единого типоразмерного ряда, методом интерполяции 6 Для многокомпонентных неприятно пахнущих выбросов, в состав которых входят по несколько представителей различных классов органических веществ (фенолы, амины, карбонилы, карбоновые кислоты), норматив устанавливается для класса в целом в пересчете на одного представителя, обнаруженного в данных выбросах и характеризующегося минимальным значением ПДКм р Такой подход основан на предпосылке о том, что представители одного гомологического ряда органических веществ обладают эффектом суммации вредного действия Эта предпосылка экспериментально подтверждена для трех карбоновых кислот (пропионовой, масляной и валериановой) (16) Использование удельных показателей при подготовке исходных данных для расчета рассеивания выбросов и при разработке нормативов ПДВ (ВСВ) ие требуется сложных экспериментальных работ, значительных затрат трудовых и материальных ресурсов В то же время определение характеристик выбросов по удельным показателям гарантирует более высокую точность, чем другие расчетные методы наиболее эффективно использование удельных показателей при выборе наиболее экологически чистого варианта технологического и аппаратурного оформления производства, а также при проведении экологических экспертиз проектных решений
3. Общая характеристика рыбоперерабатывающих предприятий как источников загрязнения атмосферного воздуха Основной формой вредного воздействия на атмосферу для рыбоперерабатывающих предприятий является выброс неприятно пахнущих веществ-одорантов Образование и пост) «пение в атмосфер) одорантов возможно практически на каждом этапе переработки рыбы - от разгрчзки и взвешивания сырья до хранения готовой продукции. Переработка рыбы на береговых предприятиях включает следующие технологические процессы: транспортировка, приемка и хранение свежей рыбы, Холодильная обработка-(охлаждение, замораживагше и дефростация), посол и маринование рыбы; разделка рыбы и газофазная обработка (сушка, вяление и копчение); производство консервов, полуфабрикатов и кулинарных изделий, а также получение кормовых и технических продуктов из непищевого сырья и отходов. Как показали обследования, произведенные на предприятиях отрасли, независимо от применяемой технологии и оборудования, образование загрязненных газовоздушных выбросов происходит на всех этапах технологического процесса, связанных с термической обработкой сырья. К этим участкам производства относятся прежде всего коптильное отделение и жиромучной цех, а также отделение термической обработки кулинарных изделий, причем выбросы последнего значительно менее загрязнены, чем выбросы первых двух Выбросы названных производств содержат органические и неорганические вещества, обладающие неприятным запахом (аммиак, сероводород, амины, карбоновые кислоты, альдегиды, фенолы, спирты, меркаптаны и др.). Кроме того, в состав отработанного коптильного дыма входят продукты сгорания древесины (оксиды углерода, азота и серы) и твердые частицы, а в выбросах жиромучного производства присутствует пыль рыбной муки, содержащая белок. Кроме названных производств с образованием вредных газовоздушных выбросов связана сушка рыбы (пыль животного происхождения) и некоторые вспомогательные процессы кулинарного производства (панировка и измельчение специй), сопровождающиеся поступлением в воздух пыли растительного происхождения. Все остальные технологические операции переработки рыбы могут являться причиной загрязнения воздуха только в том случае, если нарушения технологических регламентов привели к порче сырья или готовой продукции Тогда в результате бактериатьного разложения белков образуются и выделяются в окрчжающую среду газообразные вещества - аммиак, триметиламин, сероводород, меркаптаны и др Для предстврашеиия гнилостных процессов нспольпются раличные методы консервирования рыбы
ОбраюваЬис неприятно пахнущих веществ в ре л штаге бактериального рапоАения сырья не нормируется, так как эти процессы являются следствием гбрхшеиия техно югического режима В свял» с этим вентиляционные выбросы всех производств, кроме перечисленных выше принимаются в качестве "условно чистых ’ и при инвентаризации не учитываются Из специальных вспомогательных производств рыбоперерабатывающих предприятий с загрязнением атмосферного воздуха связано производство хо-юда в аммиачных компрессорных В вентиляционных выбросах компрессорной, как правило присутствует пар аммиака Таким образом на рыбоперерабатывающих комплексах с полных» циклом переработки сырья источниками загрязнения атмосферы является основное технологическое оборудование кулинарных цехов, отделений копчения и сушки рыбы, жиромучного производства и аммиачных компрессорных На рыбокоптильных заводах, где отсутствуют отделения кулинарной обработки рыбы и переработки отходов в рыбную муку, загрязнение атмосферы обусловлено только выбросами отработанного коптильного дыма и вентиляционного воздуха из компрессорной Аналогично, на предприятиях, где производится только рыбная кулинария, к условно чистых» относятся выбросы всех производств, кроме отделений термической обработки, участков панировки и приготовления специй, а также аммиачных компрессорных Удельные показатели выбросов всех производств связанных с загрязнением атмосферы приведены ниже Показатели выбросов от вспомогательных производств общего назначения - производство энергии, ремонтно-механические работы, производство тары, в том числе и жестяно-баночной, приведены в специальной литературе [6,7] 4. Выбросы производства кулинарных изделий из рыбы Производство кулинарной продукции из рыбы является частью индустрии готовых продуктов питания и поэтому применение в этом производстве каких-либо вредных или опасных для здоровья веществ исключено Единственная форма негативного воздействия кулинарных цехов на состояние воздушного бассейна - это выброс веществ, обуславливающих появление специфического пищевого запаха Тем не менее, при изготовлении рыбной кулинарии в промышленных х»асштабах. характерный запах этого производства может ощущаться на значительном расстоянии и становиться навязчивым, негативно влиять на условия жизни населения селитебных зон в районе расположения рыбоперерабатывающих предприятий Однако, как правило, эти выбросы незначительны и при наличии организованной санитарно-защитной зоны не вызывают нарушений санитарно-гигиенических нормативов и. соответственно. не требчюг проведения специальных мероприятий по их подавлению
4.1. Сырье и bi цы выдускаемой продукции В кулинарных цехах рыбокомбинатов вырабатывают рыбные полуфабрикаты и кулинарные изделия из охлажденной, замороженной или соленой рыбы первого сорта В качестве вспомогательного сырья в производстве используют поваренную соль влажностью не выше 3,3%, пшеничную односортную муку 85% помола с содержанием белка 14-18%, сахар влажностью не выше 0,15%, растительное масло, 80% раствор уксусной кислоты, а также пряности: горчиц)-, черный, душистый и красный молотый перец, гвоздику, корицу, свежий и сушеный лук, укроп и лавровый лист. К основным видам продукции кулинарных цехов относятся следующие рыбные полуфабрикаты, тушка рыбы, порционная рыба, рыбный фарш, замороженное филе в тесте или сухарях, суповые наборы, рыбный шашлык, рыбные котлеты и пельмени. Кроме того, в кулинарных цехах рыбокомбинатов выпускают готовые пищевые продукты: жареную, отварную, печеную и заливную рыбу; рыбные котлеты, колбасы и сосиски; жареные рыбные пирожки, расстегаи и кулебяки, а также фаршированную рыбу и рыбные палочки. 4.2. Технология и оборудование для производства кулинарных изделий из рыбы Производство кулинарной продукции складывается из двух основных этапов: производства полуфабрикатов и собственно кулинарии. Технологический процесс получения основных видов рыбных полуфабрикатов включает следующие операции" разделка рыбы, охлаждение или замораживание, мойка и закрепление рыбы, затарка товарной продукции. Измельчение и разделку рыбы осуществляют с помощью ленточных пил или машин типа МЭРП. Для отделения мяса от костей и кожи используют рыбный сепаратор (неопресс) например, машины "Фарш-2", "Фарш-4" и др. Измельчение рыбы проводят в мельчительных устройствах типа АТИМ-1 и АТИМ-2, куттерах, волчках и др. Замораживают рыбные полуфабрикаты в скороморозильных многополочных аппаратах, а для мойки и закрепления используют специальные проточные и непроточные чаны. Загрязнения вентиляционного воздуха и образования вредных технологических выбросов на всех основных этапах производства полуфабрикатов не происходит. При отсутствии нагревания свежего рыбного сырья пищевого назначения выделение одорантов пренебрежимо маю. Исключение составляют технологические операции, связанные с использованием сыпучих продуктов, как правило измельченного растительного сырья. пшеничной муки, перца, корицы. Источниками выделения твердых частиц растительного происхождения являются просеиватели для муки и сухарей. размолочные механизмы для специй, а также узлы дозировки муки в тестосмесительных машинах и пельменных агрегатах, например, типа П6-Ш1.А.
I ехно логические процессы по (Учения ютовых ку чинарных изделии обычно включают термическую обработку ироду кшш При этом в результате термодестру книи тканей рыбы и вспомогательных продуктов растительного маета и лука, происходит образование веществ, вызывающих ощущение запаха (одорантов) Качественный состав этих выбросов очень стожен, однако установлено, что при обжарке рыбы доминирующих»и компонентами являются аммиак, амины (в т ч диметиламии), какрбоновые кислоты н альдегиды При обжарке тука в образующихся в выбросах доминируют сернистые органические соединения, в частности, днметилсхльфид Данные о причинах и источниках образования, характере и составе в газовоздушных выбросах в кулинарном производстве обобщены в Таблице I Таблица 1. Источники вьщеления вредных веществ в кулинарном производстве [8,9] Технологический процесс Т ехночогические операции, связанные с выделением вредных веществ в атмосферу Оборудование и аппараты - источники выделения вредных веществ Выбрасываемые вещества Производство печеной рыбы Пропекание рыбы Печи и жарочные шкафы, ротационные печи, подовые печи Продукты термодеструкции сырья Производство жареной рыбы и рыбных котлет Панировка рыбы Обжарка рыбы Охлаждение рыбы Панировочный агрегат Обжарочные печи Охладительные камеры Пыль пшеничной муки Продукты термодеструкции растительного масла Пролу кты биодеструкции Производство жареных пирожков Растирка и измельчение специй Измельчение и об- жарка ту л.а Растарка и просеивание МУКИ Обжарка пирожков Дробилки и сместители Измельчители и обжарочные печи Просеивающие аппараты Обжарочные печи Пыль растите ль ного происхождения (перец) Продукты тер-модеструткции масла и тука Пыль пшеничной МУ ки Проду кты тер-модестру кции растительного масла Производство ВЯ К Ik)и рыбы Вяление рыбы Тонне льна шильная \iTdH0Bkd Продч кты био-деструкции сырья
'Улекгрообжарочньк агрегаты периодического действия (электросковороды, фритюрницы. электроплиты и электрошкафы) как правило представляют собой аппараты закрытого типа. Процесс обжарки происходит в них без контакта сырья с окружающим воздухом, выделение вредных веществ незначительно и происходит преимущественно в кратковременные периоды выгрузки готовой продукции. В связи с этим учитывать эти источники при инвентаризации выбросов представляется нецелесообразным. 4.3. Характеристика и удельные показатели выбросов вредных веществ в кулинарном производстве При термической обработке кулинарных изделий из рыбы с использованием растительных масел образуются и выделяются в атмосферу органические вещества кислотной и карбонильной групп, а также аммиаки амины. Массовый выброс этих одорантов определяется преимущественно производительностью обжарочного оборудования по рыбному сырью. Ряд технологических процессов - панировка, измельчение специй, просеивание муки и приготовление теста — сопровождается поступлением в атмосферу пыли растительного происхождения. В Таблице 2 приведены удельные показатели выбросов вредных веществ для основных видов технологического оборудования, применяемого в настоящее время как кулинарной обработки рыбы. При использовании в проектах других видов и марок оборудования значения, приведенные в Таблице 2 могут быть использованы в качестве оценочных. Расчет массового выброса М (г/с) по удельным показателям, приведенным в Таблице 2, осуществляется по формуле (1) М(=Хкчх10'3 О) 2=1 где М, = массовый выброс i-ro вредного вещества от оборудования, установленного в цехе, г/с; К, - удельный показатель выброса i-ro вредного вещества от оборудования j-ro типа, мг/с; i - номер вредного вещества: j — номер технологического оборудования источника выбросов; п,- количество источников выбрасывающих j-oe вещество. Расчет годового выброса Мг (т/год) по удельным показателям, приведенным в Таблице 2, проводится по формуле (2) Mri = 2L K.J X Tj X 3.6 X 1 О'6 (2) /=
где М‘, - । одово|| выброс i-i о вредит о вещества ог остановленного оборудования, т/п>д. '1,- годовая продолжительность работы j-ro источника выделения вредных веществ, час/год Таблица 2. Удельные показатели выбросов Кц от основного оборудования кулинарных цехов Технологические аппараты, линии и агрегаты - источники выделения вредных веществ Удельные показатели выбросов, мг/с аммиак амины по диме-тиламипу карбоновые кисло 1ы по валериановой кислоте карбонильные соединения по пропапалю пыль растительного происхождения Ротационная печь ФПА** 0.5 1 5 50 20 — Электрообжарочная роликовая печь 35 60 25 0 150 — Линия для обжарки рыбы Н10-ИЛЖ 20 40 140 80 10.0 Линия производства печеной рыбы Н2-ИТЛ-5О4 1 5 3.0 120 6.0 - Аппарат для выпечки рыбы Н2-ИТА-302 1 5 30 120 4.0 — Автомат для жарения пирожков АЖ-ЗП — 10 0 50 — Размолочный механизм для специй МИП П - — - - 4.5 Мельница для специй — - — 3.0 Панировочная машина Н2 ИТЛ 58-04 - — - 50 Просеиватель для муки МППП и МС-24-300 — — - — 16 0 Агрегат для просеивания муки "Пиорат-2М" - — - - 25 0 Пельменный агрегат П6-НПА - - - 12.0 В выбросах ротационной печи ФПА дополнительно присутствуют оксид углерода К = 5 О мг/с и оксида азота К = 2 0 мг/с
Д.1Я технологическою оборудования пехчтешюю в Таблице 2 предназначенного для обжарки рыбной кхчинарии в хе ювиях непосредственного контакта с окружающим воздухом расчет выбросов М (г/с) следхет осуществлять на основании \ дельных показателей, приведенных в Таблице 3, по формуле (3) Pi м,= 52 КухЦх 10^x0 28 (3) где М,- массовый выброс i-го вещества от оборхдования, установленного в цехе и неучтенного в Таблице 2, г/с. К,- удельный показатель выброса j-ro вредного вещества по Таблице 3, мг/кг сырья, П, - производительность j-ro источника выбросов по обжариваемому рыбному сырью (полуфабрикату) кг/час, Р, - количество источников, выбрасывающих t-oe вещество и неучтенных в Таблице 2 Расчет годового массового выброса Ivf (т/год) в том случае производится по формуле Р, Р, Мг, = 52 K,j X IT, xlO'6 = 52 Ку х nrj х Т х 10'9 (4) /=1 /=| где (Гр годовая производительность j-ro оборудования по рыбному сырью (полуфабрикату), т/год Таблица 3. Удельные показатели выбросов Ку от обжарочного оборудования кулинарных цехов Вид технологического оборудования - источника выделения вредных веществ Удельные показатели выбросов, К мг/кг Аммиак Амины по димети-1амин\ Карбоновые кислоты по валериановой кислоте Карбонилъ ные соединения по пропаналю Печи для обжарки рыбы без растительного хгасла 0 1 02 08 04 Печи для обжарки рыбы в растительном масле 0 1 02 08 03 Печи для жарения рыбомучной кулинарии (пирожков. пончиков и т д ) — — 1 6 08 При использовании хстаревшего нестандартного или модернизированного оборхдования хдельные показатели, приведенные в Таблице 2 и 3, следует Умножать на поправочный коэффициент "в" Для хстаревшего оборхдования в = 1 25, для нестандартного в = 1 2
Пример ' Онреде шгь массовые выбросы вредных веществ М (.г/с) и М' (т/год) для кулинарного пе\а. ес ш в нем установлены одна линия Н10-ИЛЖ для обжаривания мелкой рыбы, просеиватель для муки, две электрические фритюрницы типа ФНЭ-40 для обжарки рыбы в масле (производительность 17 кг/час) Режим работы цеха - односменный, годовая продолжительность работы -2240 час/год, просеиватель муки работает 560 час/год Расчет максимальных (секундных) выбросов вредных веществ М (г/с). Выброс аммиака М = 2 0 х 10’’ + 2 х 0 1 х 17 х 0.28 х 10* = 0.0020 г/с Выброс аминов (по диметиламину) М = 4 0 х 10'3 + 2 х 0.0 х 17 х 0 28 х 10* = 0.0040 г/с Выброс карбонильных соединений (по пропаналю) М = 14 0 х 10'3 + 2 х 0 8 х 17 х 0 28 х 10* = 0.014 г/с Выброс карбоновых кислот (по валериановой кислоте) М = 80.х 1О3+2хО4х 17 хО 28 х 10* = 0.008 г/с Выброс пыли растительного происхождения М = 10 0 х 10‘3 + 16 0 х 10'3 = 0.026 г/с Расчет годового выброса вредных веществ Мг (т/год) Годовой выброс аммиака W = 2.0х 2240 х36х!О* + 2хО1х17х 2240ч 10‘9 = 0.016 т/г Годовой выброс аминов (по диметиламину) Nf = 4 0ч 2240 х 3.6 х 10* + 2 х 0.2 х 17 х 2240 х 10'9 = 0.032 т/год Годовой выброс карбрнильных соединений (по пропаналю) Nf = 14.0х 2240 х 3.6 х 10* + 2 х 0.8 х 17 х 2240 х 10'9 = 0.1 т/год Годовой выброс карбоновых кислот (по валериановой кислоте) Nf = 8Ох2240х 3 6х 10*+ 2 х04х 17x2240х 10'9 = 0.064 т/г Годовой выброс пыли растительного происхождения Nf = 100х 2240 х 3 6 х 10*+ 16.0 х 560 х 3.6 х 10* = 0.11 т/г 5. Выбросы производства копченой и сушеной рыбы Технологический процесс производства копченой продукции из рыбы в наиболее общем виде включает четыре основные операции’ посол, подсушка, проварка (пропекание) и собственно копчение (Таблица 4) Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха происходит на стадии копчения, когда в окружающую среду поступает отработанный коптильный дым В настоящее время в подавляющем большинстве случаев коптильный дым получают в результате тления древесины в дымогенераторах различной конст-рукшш и производительности Более современный и экологически безвредный метод бездымного копчения с помощью коптильных жидкостей ввиду- недостаточной отработанности технологии реализован в очень узалых объемах Сушеную рыбную продукцию производят обрабатывая сырье кондиционированным ВОЗДУХОМ.
5.1. Харакгсрисшка выпускаемой иродукции, сырья II вспомогательных материалов На рыбоперерабатывающих предприятиях в основном вырабатывают три вида копченой продукции рыбе хотодного копчения, рыбу горячего копчения и копченые изделия из рыбного фарша. Для холодного копчения используют свежую, мороженую или соленую рыбу с повышенным содержанием жира ставриду, скумбрию, сельдь, воблу, окуня и др Наиболее ценная продукция холодного копчения - балычные изделия из осетровых и лососевых рыб, а также из нототении, ханадуса и других пород океанических рыб Холодном) копчению подвергают преимущественно рыбу крупного и среднего размера Мелкую рыбу коптят горячим способом Для горячего копчения используют свежую или мороженую рыбу всех видов не ниже первого сорта Наиболее высококачественную продукцию получают из рыб жирных пород Мелкую рыбу (весом до 1.5 кг) коптят целиком, рыб средней величины (сазан, кета, лещ и т п ) перед копчением потрошат и обезглавливают, а крупных рыб (белугу, осетра) кроме того разделывают на куски весом около 2 5 кг Из малоценных в товарном отношении рыб приготавливают фарш, который используют для производства рыбных колбас или формованных изделий, также подвергаемых горячему копчению Способ копчения рыбы при температурах выше, чем для холодного копчения, и ниже, чем для горячего, называют полугорячим и используют для обработки мелкой рыбы сельди, кильки и салаки. Необходимым вспомогательным сырьем при производстве копченой рыбопродукции служит древесина, сжигая которую получают коптильный дым. Древесина различных пород отличается по плотности и теплотворной способности, что определяет различия в горючести, а следовательно и в составе дыма (11) Древесину подразделяют на три группы древесина твердых лиственных пород (береза, бук, ясень, граб, дуб), мягких лиственных пород (осина, ива, клен, ольха) и древесина хвойных пород (ель, сосна, лиственница) Для получения коптильного дыма предпочтительно использование древесины первых двух групп В зависимости от принципа дымогенерации и конструкции дымогенерато-ра коптильный дым подучают из древесных опилок, стружки, гранул или брусков. В некоторых случаях сжигают дрова и природный газ, как источники первичного сырья Исходный коптильный дым. образующийся в результате тлеиия древесины. представляет собой сложную дисперсную систему типа аэрозоля, в состау которой входят воздух, газообразные продукты сгорания, парообразные -влага и органические вещества (дисперсивная среда), а также твердые продукты неполного сгорания тетива и капельио ж:икие частицы, образе ющие-ся в результате конденсации паров (дисперсная фаза) В процессе копчения качественный и количественный состав исходного коптильного дыма существенно изменяется в результате его разбавления воздухом, охлаждения контакта с сырьем и стенками термокамер
Качественный и количественный состав гаюобрашон фракции коггти.ть-ного дыма мвиейт от способа ею получения, температуры в айне горения древесины; количества воздуха, подаваемого в дымогенератор, породы древесины и ее влажности В состав дыма входят окись углерода, сернистый ангидрид, оксиды азота, вещества «{хшольной группы, карбонильные соединения (альдегиды и кетоны), вещества основной группы (аммиак и амины) Дисперсная фаза в основном представлена несгоревшими твердыми частицами размером О 1-1.0 мкм. Для сушки рыбы используют атмосферный воздух, очищенный от твердых примесей и нагретый до требуемой температауры 5.2. Технология копчения и типы коптильного оборудования Обработка рыбопродуктов коптильным дымом осуществляется для придания им специфических потребительских свойств (вкус, запах, цвет), а также повышение их стойкости к действию микрофлоры и кислорода воздуха Процесс копчения, как правило, включает несколько стадий, продолжительность, температура и последовательность которых определяется сортом и размером рыбы, также видом готовой продукции. В Таблице 4 приведены основные технологические параметры процесса копчения некоторых видов рыбного сырья [10, 11]. Таблица 4. Технологические параметры процессов копчения Вид рыбной продукции Стадии технологического процесса копчения рыбы Т епло носитель, газовая среда Температура газовой среды, оС Продолжительность стадии, час Севрюга горячего копчения Подсушка Пропе канне Горячее копчение горячий воздух редкий дым ГУСТОЙ дым 70-80 140-160 100-120 0.5-0.6 0 6-1.0 1 0-1.5 Копченая треска Подсушка Проварка Горячее копчение горячий воздух паровоздушная смесь дымовоздушная смесь 60-80 130-140 90-100 0.5-1 0 0.2-0.5 3 0-13.0 Балычные изделия Подсушка Копчение теплый воздух дымовоздушная смесь 20-25 25-30 1 0 3 0-12 0 Киллере из ставриды Подсушка Холодное копчение горячий воздух дымовоздушная смесь 80-100 Мелкая копченая рыба Подсушка Холодное копчение теплый воздух дымовоздушная смесь 40—45 32-46 0.2 2 0-8.0 Копченая салака Подскшка Полу горячее копчение подогретый воздух дымовоздушная смесь 18-20 80-90 1 5-2.0 6 0-8 0 Брикеты из рыбного фарша Подсушка Горячее копчение горячий воздух дымовозд) шная смесь 70-90 <30-140 0 2-05 0 2-05 Рыбная колбаса Копчение Подсушка дымовоздчшная смесь горячий ВОЗДУХ 35—45 28-30 12 0-20 0 6 0-8 0
I аким образом процесс копчения весьма многообразен е точки зрения |ехно.1огическз6с параметров, что в свою очередь определяя изменчивость характеристик выбросов в зависимости от вида получаемой рыбной продукции и стадии термической газофазной обработки Оборудование для газофазной термической обработки рыбы и изделий из нее можно сгруппировать следующим образом технологическое оборудование для подготовки рыбы к термической обработке газовой средой, оборудование дтя придания продукции товарного вида и оборудование для генерирования дыма и кондиционирования газовоздушной смеси [8, 9, 11, 13] Первая и третья группы оборудования не связаны с выделением и выбросом в атмосферу вредных веществ Основным источником образования вредных газообразных выбросов является оборудование последней группы, в частности, дымогенераторы В зависимости от метода получения и подвода первичного тепла различают дымогенераторы с самоподогревом, с электроподогревом и с подогревом путем сжигания природного газа Состав выбросов зависит от способа получения тепла Большинство дымогенераторов на предприятиях рыбной промышленности работает по принципу самоподогрева, т.е. за счет сжигания опилок или дров. Этот принцип использован в дымогенераторах типа ЕЛРО и их омдификации Д9-ФДГ, дымогенераторах серии ИДГ (усовершенствованная модель И6-ИКР-500), в моделях Н2О-ИХА.ОЗ и Н29-И02, а также в подовых (горновых) дымогенераторах. Принцип э.текгроподогрева - наиболее экологически и технологически совершенный - использован в дымогенерато-ре ПСМ-2. На некоторых предприятиях для подогрева опилок и подовых дымогенераторах используется природный газ. Важной с экологической точки зрения конструктивной характеристикой дымогенераторов является наличие фильтров и систем первичной очистки коптильного дыма от твердых частиц, что позволяет удалить взвешенные частицы из дыма Системами фильтрации и промывки дыма снабжены дымогенераторы ЕЛРО (Д9-ФДГ), в дымогенераторе ПСМ-2 смонтирован лабиринтный фильтр, в устройствах серии И10-ИДГ имеется фильтр из керамических колец В остальных моделях первичная очистка очистка дыма не предусмотрена Дымогенераторы различаются производительностью по дыму (в м3/час), по количеству расходуемого топлива и по массовой концентрации (густоте) дыма. Соответственно различаются и массовые выбросы вредных веществ Собственно коптилки не являются источниками образования вредных веществ. более того, при прохождении коптильного дыма через коптилку содержание в нем вредных веществ, особенно высококипящих, заметно снижается за счет конденсации и сорбции на поверхности обрабатываемой продукции и иа стенках термокамер. В то же время из обрабатываемого сырья в газовую фазу выделяются не-которе вещества, в частности, аммиак и амины, характерные для запаха рыбы В свят с чтим содержание азотистых соединений в отработанном коптильном дыме выше, чем в дыме, поступающем в коптильный агрегат или в коптильную камера Увеличение содержания в газовой фазе азотсодержащие соединений особенно заметно при горячем копчении рыбы
Массовый выбр<к вредных компонентов спработашюп> KoiniL'ii.iioio дыма практически не UBiicin от конструктивных особенностей'камер для копчения, а определяется типом дымогенератора, видом и количеством сжигаемой древесины, а также, в меньшей степени температурой технологического процесса - хо-тодное, горячее или по пторячее копчение Так как максимальный выброс всех вредных веществ происходит при горячем копчении рыбы, все удельные показатели установлены именно для этого вида термообработки рыбы Массовый выброс аммиака и органических аминов пропорционален производительности коптильного оборч дования по сырью В связи с указанным удельные показатели выбросов приведены в расчете на один дымогенератор каждого типа с введением в расчетные формулы поправочных коэффициентов, учитывающих вид и реальный расход топлива Удельные показатели выброса азотсодержащих веществ приведены в расчете на единицу обрабатываемого сырья Удельные показатели пыли животного происхождения при сушке рыбы также отнесены к единице сырья 5,3, Удельные показатели выбросов вредных веществ при производстве копченой и сушеной рыбы В отработанном коптильном дыме, поступающем в атмосферу из термокамер для копчения рыбы, присутствуют оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, твердые частицы, а также органические вещества фенольной, карбонильной и кислотной групп, органические амины и аммиак Нормирование выбросов групп веществ, относящихся к единому гомологическому ряду, осуществляется по следующим ключевым компонентам вещества фенольной группы - по фенолу, вещества карюонильной группы - по пропаналю, вещества кислотной группы по - валериановой кислоте, органические амины - по диметиламину, оксиды азота - по диоксиду азота Выброс всех перечисленных' веществ, кроме аммиака и аминов, выраженный в мг/с, для основных видов дымогенераторов приведены в Таблице 5. Все удельные показатели расчиганы на один дымогенератор, работающий на древесине твердых пород в режиме максимального расхода топлива В Таблице 5 приведены значения показателя В), характеризующего максимальный паспортный расход топлива на дымогенерашпо
Таблицам. Удельные пиказаге.1И выбросок вредны веществ иг оборудования для копчения рыбы Кц Тип дымогенератора Паспортный расход древесины, Bj кг/час Удельные показатели выбросов веществ, мг/с Оксид yi ле-рода Диоксид азо га Твердые вещества Диоксид серы Пропаналь Фенол Валериановая кислота Дымоге нератор Н20 ИХА 03 25 180 1 5 4.0 0.35 18.0 90 60 Дымогенератор Д9-ФДГ (ЕЛРО) 23 80 1 0 20 0.30 60 27 20 Д ымоге нератор Н29-И02 11 60 0.75 1.0 0.22 3.0 1 0 06 Дымоге нератор ЕЛРО-2000 80 30.0 40 100 1 0 30 0 130 80 Дымогенератор Н10-ИДГ 20 10 0 1 5 2.0 0 45 65 20 1.2 Дымогенератор И6-ИКР-500 25 100 1.5 20 0.45 6.5 20 1.2 Дымогенератор Н10-ИДГ-2 25 15.0 2.0 3.0 0.6 9.0 30 20 Дымогенератор ИДА-2 17 100 0.8 120 02 20.0 10.0 60 Дымоге нератор СГ-2 80 36 0 30 40 0 0.7 75.0 35 0 20 0 Дымогенератор ПСМ-2 12 20 2 5 05 0 1 4 5 20 1 6 Горновой дымогенератор с газовым обогревом 15 120 28 20 0 35 1 5 3 2 05 Горновой дымогенератор с обогревом дровами 25 11 2 1 5 4 5 0 2 60 4 5 3 0 Ротационная печь 10 50 05 05 0 1 1 5 20 05 В Габлине 6 приведены значения коэффициентов А,, хчптываюишх различия и выделения вредных веществ в процессе дымогенерации при использовании древесины различных пород К твердых» породам относятся дчб, бук. береза, ясень к мягким лиственным породам - о<лша ива. ольха: а к хвойным породам - ель, сосна и лиственница
Таблица б.'Зиачения коэффициентов А! дли различных Пород древесины Вид сжигаемой д ревес инвы Коэффициент Аз в формулах 5-8 Оксид yi лерода Диоксид liiirni Твердые вещества КОП.1<|> 11 ро напал ь Валериановая кислота Диоксид серы Твердые лиственные породы 1.0 1.0 1 0 1.0 1.0 1.0 1.0 Мягкие лиственные породы 1.0 1.0 1.2 07 0.8 0.4 1.0 Хвойные породы 1.0 1.0 . 0.3 0.8- 0.7 . 0.5 1.2- Расчет массового выброса вредных веществ (кроме аммиака и диметиламина), поступающих в атмосферу, с отработанным коптильным дымом из каждого источника, проводится по формуле (5) л М. = S ( Ку- х A, х bj / Bj xl О*3), г/сек (5) /=! где М,- суммарный выброс i-ro вещества от всех дымогенераторов, г/с; К,- удельный выброс i-ro вредного вещества от j-ro дымогенератора, мг/с (Таблица 5); А,- коэффициент, учитывающий выделение i-ro вещества при сжигании данного вида древесины (Таблица 6); Ь - реальный расход топлива при эксплуатации j-ro дымогенератора, кг/час. В,- максимальный паспортный расход топлива древесины для j-ro дымогенератора, кг/час (Таблица 5); i - порядковый номер вредного вещества; j - порядковый номер дымогенератора: п - общее количество дымогенераторов. подключенных к данному источнику выбросов. Расчет годового массового выброса вредных веществ Мг (т/год) производится по формуле (6) п Mr.= X (Кух A.xb/B, xTj < 3.6 * КУ6) (6) /=| где Мг, - годовой массовой выброс i-ro вредного вещества т/год. Т, - суммарная продолжительность работы коптильного оборудования ГОД. Чаь/Гми,. Остальные обозначения те же, что и в формуле (5).
Расчел i олово! о массовою'выброса вредных веществ М можно гакже проилводнть по (|юрму.те (7) п мг, = 5Z ( K,j х A, xbrj/Bj х 3 6x10'6) (7) 7=1 где ЬГ) — количество древесины, сожженное на j-м дымогенераторе за год, кг/год Массовый выброс некоторых вредных веществ определяется не типом дымогенератора и топлива, а количеством обрабатываемой продукции. Это, в частности, относится к выбросам азотсодержащих веществ - аммиака и аминов (диметиламина), выделяющихся при горячем копчении рыбы, а также к выбросам твердых частиц из сушилок рыбы. Удельные показатели выбросов вредных веществ приведены в Таблице? Таблица 7.Удельные показатели выбросов вредных веществ при газофазной обработке рыбы Т ехнологический процесс Удельные показатели выбросов, К, г/т Аммиак Диметиламин Пыль животного про исхожде ния Горячее копчение рыбы 25.0 18.0 — Холодное копчение рыбы 15 0 10.0 — Сушка рыбы 10.0 6.0 34 Расчет массового выброса вредных веществ М (г/с) по удельным показателям, приведенным в Таблице 7. проводится по формуле (8) М; = ( К, х П] 0 28 10'3) (8) где М,- максимальный секундный массовый i-ro вещества, г/с; К, - удельный показатель выброса i-ro вредного вещества по Таблице 7, г/т; П,- производительность технологического оборудования типа по сырью, т/час. - порядковый номер вещества. j - порядковый номер технологического оборудования (установки, линии хля копчения, сушилки и т.п.), п - общее количество технологического оборудования. выбрасывающего данное вещество
I оловом массовый выброс Mr (t/iод) расчитывается но <{юрм\ не (9) п мг.= S ( К. х nrj X Tj X IO 6) (9) или по формуле (10) п М>Е (K.xlTjxlO-6) (10) 7=1 где Мг. - годовой массовый выброс i-ro вредного вещества, т/год, Т,- годовая продолжительность работы j-ro технологического оборудования, час/год, П1, - годовая производительность j-ro оборудования по сырью, т/год. Пример. Определить массовые выбросы вредных веществ М (г/с и М1 (т/год) для производства копченой рыбы, если в цехе установлена одна установка Н20-ИХ2А-М н две установки Н2О-ИК2Б-М, которые обслуживают 5 дымогенераторов Н2О-ИХА03, а также линейно-шежкош'ильная установка Н10-ИЛД-4, которую обслуживают 3 дымогенераторов типа Н10-ИД Г-2 (один резервный). Режим работы установок Н20-ИК2Б - односменный (2240 ч/год), а для установок Н20-ИХ2А-М и Н10-ИЛД-4 - двухсменный (4000 ч/год) Для копчения используется древесина лиственных твердых пород. Максимальный расход древесных гранул - для установки Н20-ИХ2А кг / час, для установок Н2О-ИК2Б-М - по 25 кг/час на каждый из дымогенераторов Расход опилок на установку НЮ-ИЛД-4 40 кг/час (на два работающих дымогенератора) Максимальная производительность по рыбе установки - 0 12 т/час, установки Н2О-ИХ2 А - 0 062 т/час, установки - Н2О-ИК2Б -О 64 т/час Расчет максимального секундного выброса вредных веществ М (г/с) по формуле (5) и годового выброса н Мг (т/год) по формуле (6) (Расчет массовых выбросов производится с точностью до второй значащей цифры) Выброс оксида углерода М = (18х2025х 10-4х 18х 10 x 25 25 - 2х 15х 10х20 25)х ю’ = 0 11 г сек Мг = (18х 10 x 20 25 x 2240 - 4x18x10 x 25/25 x 4000 -2x15x10x2025 х4ООО)хЗбх1О’* = 15 т'год Выброс диоксида азота \1 = (1 5х 10x08-4х 1 5х 10х 10-2x20х 10x08)х Ю’' = 00Югс Мг = (1 5x 10 x 0 8 x 2240 - 4x 1 5x 10 x 4000 - 2х20х 10х0 8х 4000)х36х Ю’4 = 0 14т год Выброс диоксида серы М = (0 ’5 х 1ПхОК-4хО35х 1 Ох 10-2x06 х 10 хО8)х !<>’ = «ОО26г- Мг = (0 35x 10 x 0 8 x 2240 - 4 x 0 35x1 Ох 10 x 4000 - 2x1) 6 х 10х08х 4000) х ’ 6 х 10"* = 0 0Т6 г год
Выброс твердых час гид М = (4 0 х 1 0х<>8-4х4(1х 10х1()-2х0 6х 1 <1 х И Ж) х |п’=0020 г-'с ,\f = (40 х 1.0х0 Xх 2240 - 4 х 40 х 1 0х 1.0 x 4000 - 2 .х 0 6 х 1 0 х I) 8 х 4000) х 3 6 х Ю * = 0 27 т/год Выброс фенолов (ио фенолу) М = (9 0 х 1.0 х 0.8 + 4 х 9.0 х 1.0 х 1.0 т 2 х 3.0 х 1 0 х 0.8) х 10J = 0.048 г/с .\f = (9 0 х 1.0 х 0 8 х 2240 - 4 х 9.0 х 1 0 х 1 0 х 4000 - 2 х 3 0 х 1 0 х 0 8 х 4000) х 3 6 х Ю'4 = 0 65 ттод Выброс карбонильных веществ (по пропаналю) М = (180х 1 0х08х4х 180 х 10x1 0-2x90x1 0x0 8)х ю’ = 010г/с = (18 Ох 1.0х 0 8 x 2240 *4х 18 Ох 1 Ох 1 0 x 4000 - 2х9.0х 1.0 х 0.8 х4000)х 3 6х 10* = 1 30 т/год Выброс карбоновых кислот (по валериановой кислоте) М = (60х 1.0x0 8 + 4x60x1.0x1 0 + 2x10x10 х 0.8) х 10‘3=0.032 г/с = (6.0х 1.0x0.8x2240 + 4x6 0x10x10x4000 - 2 х 10 х 1.0 х 0 8 х 4000) х 3 6 х Ю'6 = 0.43 т/год Выброс аммиака по формулам (8) и (9) М = (15.0 х 0.62 - 2 х 25.0 х 0.64 + 15.0 х 0 12) / 3600 = 0.0097 г/с И = (15.0 x 0.062 x 2240 + 2 x 25.0 x 0.64 x 4000 + 15.0 х 0.12 х 4000) х Ю'4 = 0.15 т/год Выброс аминов (по диметиламину) М = (10.0 х 0.062 + 2 х 18.0 х 0.64 + 10.0 х 0.12)/3600 = 0.0069 г/с = (10.0 х 0.062 х 2240 + 2 X 18.0 х 0.64 х 4000 + 10.0 х 0.12 х 4000) х Ю’4 = 0 096 т/год
6 . Выбросы жиромучного производства Получение кормовых и технических продуктов из непищевою рыбного сырья и отходов производства обеспечивает практически полную утилизацию сырья водного происхождения, способствует снижению издержек рыбоперерабатывающих предприятий, повышению их рентабельности Рыбная кормовая мука является не только источником полноценного животного белка, но и активизирует пищеварение сельскохозяйственных животных я птицы, так как является катализатором биохимических процессов По некоторым показателям, в частности по содержанию витаминов группы В, кормовая мука из водного сырья значительно превосходит аналогичную кормовую продукцию, получаемую из сырья животного происхождения и злаков Совершенствование и широкое внедрение экологически безопасных технологий производства технических фабрикатов из рыбы является одним из наиболее важных и перспективных направлений развития отрасли 6.1 Характеристика выпускаемой продукции сырья и вспомогательных .материалов Из сырья водного происхождения вырабатывают мясную и мясокостную муку, а также технический жир Для производства кормовых и технических продуктов используют отходы, получаемые при разделке рыбы (головы, плавники, чешую, кости, внутренности н тп.), и прилов непищевой рыбы. Состав сырья для получения кормовой муки нестабилен, что обуславливает изменчивость характеристик готовой продукции, в частности содержание в ней белковых н минеральных веществ Сырье, содержащее до 3% жира, используют для производства тощей муки, а с содержанием более 3% - жирной Рыбная мука с содержанием жира менее 5% считается тощей, свыше 5% -жирной Содержание белка в рыбной муке должно быть не менее 47%, жира -до 10%, влаги - не более 0 1% В муке выработанной и жирного сырья с применением антиокислителя допускается содержание жира до 22%, влаги - не более 8%, антиокислителя ионола - не более 0 1% Выход и качество готовой продукции существенно зависят от свежести сырья В связи с этим при необходимости хпггельного хранения отходов, предназначенных для переработки в кормовую хгуку, их консервируют В качестве консервантов используются нитрит натрия или пиросульфит в виде водных растворов В некоторых случаях в качестве вспомогательного материала может использоваться ионол, который применят в качестве антиокислителя при хранении готовой продукции
6.2 . Texnu.ioi ия производи на рыбной муки и annapa 1.1 - источники выде-Теипя вредных веществ На рыбоперерабатывающих предприятиях наиболее распространен метод производства кормовой муки на судовых вакуум-сушильных установках [13] Сырье для получения кормовой .муки накапливают в специальных закрытых емкостях. При перегрузке и переработке рыбного производства через неплотности оборудования в воздух рабочей зоны поступают неприятно пахнущие вещества, выделяющиеся в результате биодеструкции сырья Количество этих веществ зависит от степени свежести сырья. При переработке задержанного сырья загрязнение воздуха рабочей зоны может быть значительным В этом случае вентиляционный воздух, выбрасываемый в атмосферу из помещений цеха становится причиной существенного загрязнения атмосферы триметиламином, аммиаком, диметилахгином и другими ахшнами, а также сернистыми органическими соединениями, сероводородом и карбоновыми кислотами. Из емкостей-накопителей сырье перегружают в первый технологический аппарат установки - варильник. В этом аппарате, в рубашку которого подают пар, происходит полная разварка н частичное высушивание сырья Влага'удаляется помощью насоса, обеспечивающего разряжение в варильнике. В паровоздушных выбросах (соковых парах) содержатся многочисленные вредные вещества, образующиеся в результате термодеструкции сырья. После удаления из разваренного материала значительной частью воды его перепускают во второй аппарат - сушилку, которая также имеет паровую рубашку. В сушилке происходит окончательная сушка при атмосферном давлении и постоянном перемешивании материала вдоль аппарата. Пройдя через всю сушилку полуфабрикат попадает в систему шнеков и элеваторов, с помощью которой вновь выгружается в сушилку. Таким образом, путем многократного пропускания сырья через сушилку, достигается требуемая влажность продукта. Выделяющаяся в сушилке влага удаляется тем же насосом, который используется для поддержания разрежения в варильнике Объем парогазовой смеси, удаляемой из сушилки в единицу времени значительно больше, чем в процессе разварки сырья, однако содержание вредных веществ в этих выбросах ниже. В связи с этим массовый выброс вредных веществ в течение всего технологического процесса приблизительно постоянен. Максимальный выброс (отличающийся от среднего значения приблизительно в 1.5-2 раза) наблюдается непосредственно после перегрузки сырья из варильника в сушилку. В зависимости от качества сырья содержание вредных веществ в выбросах может отличаться в 10 и более раз. На некоторых предприятиях разварку и сушку проводят в одном аппарате без перегрузки, используя при этом вакуум-выпарные горизонтальные котлы типа КВМ 4. 6-М, широко применяемые при производстве технических фабрикатов на предприятиях мясной индустрии Дробление полуфабриката-сушонки осуществляется на специальных дробилках. например, тина ИУ1Д или силовых измельчителях Кроме того, при производстве муки исполыуют вибросита, а для ытарки - мещкозашивочные машины
(> 3 Удельные показатели выбросов вредных в/Шеств в жиромучном производстве В процессе термической обработки непищевого рыбного сырья id отходов выделяются многочисленные органические соединения, амины, карбоновые кислоты, альдегиды и кетоны, меркаптаны и сульфиды, спирты и фенол, а также аммиак и сероводород. Однозначного ответа на вопрос какое вещество или группа веществ ответственны за характерный запах жиромучного производства до настоящего времени на полкчено В связи с этим нормированию подлежат все основные одоранты и группы химических соединений, присутствующие в выбросах производства рыбной муки Причиной загрязнения атмосферного воздуха в районе расположения производства неприятными запахами могут служить не только технологические выбросы от оборудования, но и вентиляционные выбросы от производственных помещений. По данным обследований в составе вентиляционного воздуха в атмосферу поступает около 30% массового выброса вредных веществ (при отсутствии систем дезодорации технологических газов). При наличии установки дезодорации "соковых паров" роль вентиляционных выбросов как причины загрязнения атмосферы возрастает и В зависимости от эффективности очистной установки достигает 50-70% общего выброса неприятно-пахнущих веществ. Удельные показатели для расчета массового выброса вредных веществ от оборудования для производства рыбной муки и из производственных помещений приведены в Таблице 8. Нормативы выбросов группы веществ, относящихся к одному гомологическому ряду, устанавливаются по ключевым компонентам: вещества фенольной группы - по фенолу, альдегиды - по пропаналю, кетоны - по ацетону; карбоновые кислоты - по валериановой кислоте; спирты - по пентанолу; амины - по диметиламину ; меркаптаны - по ме-тилмеркапгану; сульфиды - по диметилсульфиду'- Расчет максимального секундного выброса вредных веществ М (г/с) от оборудования жиромучного производства производится по формуле (11) т I М.= ( Е Kyxnj+E С,кхПк)хЮ'3 (И) j=\ fc=i где М, - максимальный секундный выброс i-ro вещества. К, - удельный показатель выброса i- го вещества от оборудования j-ro типа (по Таблице 8), мг/с. п,- количество установок j-ro типа. С* - концентрация i-ro вещества в вентиляционных выбросах k-го типа (по Таблице 8\мг/с. Пк - производительность вентиляционной системы к-го типа, м‘. 1 - порядковый номер вредного вещества. ) - порядковый номер типа оборудования. m - общее количество установок для производства рыбной муки. к - порядковый номер вентиляционной системы. 1 - общее количество вытяжных вентиляционных систем
Таблица 8 Удельные показа ie.ni выбросов вредив А пешее in в жиромччиом прошводстве Выбрасываемые вещества и группы веществ, ключе-вой компонент Удельные показатели выбросов от технологического оборудования, Ki, мг/с Концентрация в выбрасываемом вент воздухе, мг/м3 Установка И7ИВБ Вакуум-выпарной котел КВМ 4, 6-М аппарат-ное и сырьевое отделения отделения дробления и за-тарки без конденсатора паров с конденсатором паров без конденсатора с конденсатором меркаптаны (метилмер-каптан) 006 0.06 0 08 0 08 0.005 0 003 аммиак 20 0 10.0 30.0 150 20 20 сероводород 0 25 0 25 03 03 02 0 15 сульфиды (диметил-сульфид) 0.15 0.15 0.2 02 0.04 0.02 альдегиды (пропаналь) 0.8 0.7 1.0 09 0.15 0.08 кетоны (ацетон) 1.2 08 1.5 1 0 0.3 0 08 карбоновые кислоты (валериановая кислота) 16.0 8.0 25.0 12.5 1.0 0.7 амины (диметиламин) 10 0 50 12.0 60 1.0 09 спирты (пентанол) 2 5 1 25 2.7 1 35 02 0.05 фенолы (фенол) 0 12 006 0 12 006 0.01 001 пыль рыбной МУКИ 150 15 0 30 0 10 0 20 40 Расчет годового выброса вредных веществ Мг (т/год) производится по формуле (12) При расчете необходимо учитывать, что выброс вредных веществ с технологическими газами происходит только во время непосредственной переработки сырья на данном оборудовании, в то время как выброс вредных веществ с вентиляционным воздухом происходит непрерывно при включении вентиляции данного производства.
>n I Mr. = ( У, Кчх^хТ,+ У С;и х Пк х Tk) х 3.6 х IO"6 (12) 7=1 A-l где Мг, - годовой массовый выброс t-го вещества, т/год, Т; = ГТ, / Р,- годовая продолжительность работы j-ой установки, ч/год; П] - годовая производительность j-й установки по сырью (рыбной муке), т/год. Р, - паспортная производительность j-й установки по сырью (костной муке), т/час, Тк - годовая продолжительность работы кой установки вентиляционной системы, час/год Пример Расчитать максимальный секундный выброс М (г/с) и годовой выброс Nf (т/год) вредных веществ из цеха по производству рыбной муки в котором установлена одна установка И7-ИВБ, оснащенная конденсатором для соковых паров. Производительность установки по сырью 0.4 т/ч. выход муки 20%. План по производству рыбной муки 100 т/год. Помещение, в котором расположена установка оснащено вытяжной вентиляцией производительностью 8000 м’/час, (2.2 М3/с ) работающей 8 часов в сутки 220 дней в году. Кроме того, отделение затарки оснащено системой вытяжной вентиляции, работающей только в периоды работы установки, производительностью 2000 м3/час (0.56 м3/с). Максимальный секундный выброс вредных веществ расчитываем по формуле (11) и данным Таблицы 8 (расчет проведен до второй значащей цифры). Выброс метилмер каптана М = ( 0 06 + 0.005 х 2.2 + 0.003 х 0.56 ) х 10'3 = 0.73 х Ю"1 г/с Выброс аммиака М = ( 10.0 + 2.0 х 2.2 + 2.0 х 0.56 ) х 10'3 = 15.5 х 10'3 г/с Выброс сероводорода М = ( 0 25 + 0.2 х 2.2 + 0.15 х 0.56 ) х 10'3 = 0.77 х Ю'3 г/с Выброс диметилсульфида М = ( 0 15 + 0.04 х 2.2 + 0.02 х 0 56 ) х 10'3 = 0.25 х Ю'3 г/с Выброс пропаналя М = ( 0 7 + 0.15 х 2 2 + 0.08 х 0 56 ) х 10’3 = 1.1 х 10'3 г/с Выброс ацетона М = (08 + 03х22 + 0.08 х 0.56 ) х 10'3 = 1.5 х 10’3 г/с Выброс валериановой кислоты М = (80+10х22 + 07х 0.56 lx 10’’ = 1.1 х 10’3 г/с Выброс диметиламина М = (5 О+10x22+09 x056ix 10'3 = 7 7 х 10’3 г/с Выброс пентанола М = ( 1 25-г 0 2 х 2 2+ 0.05 х U.56 ) х 10’3= 1.7х 10'3г/с
Выброс ifxrno.'la M = ( 0 06 + 0 01 x 2.2 + 0 01 x 0 56 ) \ )0’’ = 0 9 x 1<)J r/c Выброс пыли рыбной муки М = ( 150 + 20x2 2 + 40x056).х 10? = 2 2.x 10’4г/с или, учитывая, что содержание белка в рыбной муке составляет 50%, выброс в пересчете на белок составляет М = 2 2 х 10 : х 0 5 = I 1 х Ю'2 г/с Для расчета годового выброса вредных веществ необходимо предварительно определить продолжительность работы оборудования и вентиляционных систем Установка по производству рыбной муки работает Т, = 100 / 0.4 7 0.2 = 1250 час/год Соответственно такова же и продолжительность работы вентиляционной системы отделения затарки: Т3 = Т( = 1250 час/год. Вентиляционная система аппаратного отделения работает Tz = 8 х 220 = 1760 час/год Расчет годового массового выброса проводим по формуле (12) Годовой выброс метилмеркаптана Nf = (0.06 х 1250 + 0.005 х 22 х 1760 + 0 003 х 0.56 х 1250) х 3.6 х 10*=0.00034 т/год Годовой выброс аммиака Nf = (10.0 х 1250 + 20 х 22 х 1760 + 20 х 0 56 х 1250) х 3.6 х 10* = 0.078 т/год Годовой выброс сероводорода = (025х 1250-02х22х 1760 - 0.15 х 0 56 х 1250) х 3.6 х 10* = 0.0029 т/год Годовой выброс диметилсульфида = (0 15 х 1250 - 0.04 х 2 2 х 1760 0 02 х 0.56 х 1250) х 3.6 х 10"* = 0.0013 т/год Годовой выброс пропаналя .\f = (0 7 х 1250 - 0 15 х 22 х 1760 - 0 08 х 0.56 х 1250) х 3 6 х 10* = 0.0054 т/год Годовой выброс ацетона \( = (0 8 х 1250 - 0 3 х 22 х 1760 - 0 08 х 0 56 х 1250) х 3.6 х 10* = 0.008 т/год Годовой выброс валериановой кислоты = (8 0 х 1250 - 10 х 22 х 1760 - 0.70 х 0 56 х 1250) х 3.6 х 10* = 0.052 т/год Годовой выброс диметиламина \( = (50 х 1250 - 1 Ох 22 х 1760-09x0 56 х 1250) х 3.6 х 10* = 0.039 т/год Годовой выброс пентанола = (1 25 х 1250 -0.2 х 2 2 х 1760 - 0.05 х 0 56 х 1250) х 3 6 х ГО* = 0.0085 т-'год Годовой выброс фенола = (0 06 х 1250 - 0 01 х 2 2 х 1760 - 0 01 х 0 56 х 1250) х 3 6 х Ю* = 0.00043 т/год Годовой выброс пыли рыбной муки = (150х 1250 - 20 х 2.2.x |760-40х 0 56\ 1250)х36х 10*= ) 105тгод или в пересчете на белок = 0 105 х 0 5 = 0 053 т.тод
7 . Выбросы аммиачных компрессорных рыбоперерабатывающих предприятий На перерабатывающих предприятиях рыбной промышленности широко используются технологические процессы охлаждения, замораживания и низкотемпературного хранения рыбы и пищевых продуктов из нее Практически во всех холодильных установках в качестве хладоагеита используется аммиак, который является единственным загрязняющим веществом, попадающим в атмосферу из помещений компрессорной и холодильника 7.1. Источники и причины выбросов аммиака в аммиачных компрессорных В процессе эксплуатации холодильного оборудования возможна утечка аммиака из системы. Потери аммиака из системы охлаждения происходят при выпуске воздуха из конденсаторов, а также через неплотности в кожухах компрессоров и в местах соединения трубопроводов Выделяющийся из системы охлаждения аммиак, как правило, поступает в воздух рабочей зоны машинного отделения компрессорной, а затем вместе с вентиляционными выбросами удаляется в атмосферу. Таким образом, причиной загрязнения воздушного бассейна аммиаком являются вентиляционные выбросы Технологических выбросов аммиака в компрессорных рыбоком-плексов нет. Кроме постоянных выбросов аммиака в компрессорных возможны кратковременные разовые выделения аммиака в ходе ремонта компрессоров Эти выбросы нельзя считать аварийными, поэтому в плане мероприятий по снижению выбросов в период неблагоприятных метеорологических условий необходимо предусмотреть запрет на ремонтные работы, связанные с разработкой компресссоров Аварийные выбросы аммиака могут возникать в результате разгерметизации системы рециркуляции хладоагеита В этохз случае расчет аварийного выброса производится по методике приведенной в правилах (18) 7.2. Расчет выбросов аммиака в аммиачных компрессорных Производительность приточно-вьггяжной системы вентиляционных помещений компрессорной определяется из условия обеспечения в воздухе рабочей зоны концентрации аммиака. не превышающей предельно допустимого значения - ПДКр з = 20 мг/м' Исходя id этого при разработке нормативов предельно допустимых выбросов ПДВ максимальный секундный выброс аммиака определяется по производительности вытяжной системы вентиляции и в предположении что содержание аммиака в отходящем вентиляционном воздухе равно предельно допхстимому значению, т е составляет 20 мг/м Расчет массового выброса аммиака из помещений компрессорной проводят по формуле (13)
М = ПДКрз xQb/IO :/36OO = 5 5 IO'6,Qb (13) где М - максимальный секч ндпыи выброс аммиака. г/с. ПДКр1 = 20 мг/м3 - предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе рабочей юны, 0ь - производительность вытяжной вентиляционной системы аммиачной компрессорной, м3/час Расчет годового выброса аммиака Мг (т/год) следует производить с учетом реальных данных о потерях жидкого аммиака, которые равны количеству хладоагента, ежегодно добавляемому в системы охлаждения. Эти добавки не должны превышать количества, установленных "Временными нормами годовой потребности в аммиаке на пополнение систем охлаждения", разработанных ВНИКТИхолодпром’ом. Расчет нормативного количества аммиака, добавляемого в системы охлаждения производится с учетом аммиакоемкости системы, то есть количества жидкого аммиака, находящегося в сосудах, аппаратах и трубопроводах системы хладоснабжения; температурного режима хладоустановки и способа выпуска воздуха (ручной или автоматизированный) Нормативные потери аммиака определяются по формуле (14) Мгн = НхАс/100 (14) где — нормативный годовой выброс аммиака, т/год; Н - нормативный коэффициент потерь аммиака, Ас — аммиакоемкость годового выброса аммиака производится с учетом реальной годовой продолжительности работы компрессорной в предположениии, что в воздухе рабочей зоны компрессорной концентрация аммиака постоянно составляет ПДКр 3= 20 мг/.м3 Расчет производится по формх ле- Мгч = ПДКр з х Qb х Т где — максимальный годовой выброс аммиака, т/год: 0ь ~ производительность рабочей вытяжной вентиляции, м'/год: Т - продолжительность работы компрессорной иди вентиляционной системы. час/год Если из двух рассчитанных значений Мгн и больше нормативные потери аммиака, то их слетает принять в качестве норматива ГЩВ (т/год) и провести организационно-технические мероприятия по увеличению мощности вытяжной вентиляционной системы компрессорной, независимо от результатов расчета приземной концентрации аммиака
Если максимальный годовой выброс аммиака М*ч больше, чем нормативные потери хладоагенга, то за норматив ПДВ принимается значение Мг, и в проведении специальных воздухоохранных мероприятиях нет необходимости Для действующих предприятий необходимо принимать во внимание данные о реальных потерях и добавках хладоагенга при эксплуатации компрессорной Если реальные добавки аммиака больше, чем frf, и М1» необходимо проведение мероприятий по сокращению выброса аммиака, независимо от результатов расчета приземной концентрации
8 . Список используемой литературы I Сборник законода гельных. i юр.ма гивных и методических документов для эк-пертизы воздухоо.хранных мероприятий. - Л , Гидрометеоиздат, 1986 -319с 2 Руководство по контролю загрязнения атмосфоры - Л , Гидрометеоиздат, 1979. - 448 с. 3 CH 245-71 Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий — М, Изд литературы по строительству, 1972 -97 с. 4 ОНД-86 Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий - Л , Гидрометеоиздат, 1987 -93 с 5 . Сборник методик по расчетх выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами - Л., Гидрометеоиздат, 1986 - 183 с 6 . Удельные показатели характеристк загрязнений, выделяемых в атмосферу предприятиями Госкомсельхозтехники СССР - Саратов, Государственный комитет по производственно-техническому обеспечению сельского хозяйства, 1988 — 51 с 7 Методические указания по расчету' количественных характеристик выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от основного технологического оборудования предприятий агропромышленного комплекса, перерабатывающих сырье животного происхождения - М., Госагропро.м СССР, изд ВНИКИМП, 1987. -52 с 8 Осипов Н И., Будинина В Г Оборудование рыбоперерабатывающих предприятий - М., Пищевая промышленность, 1980. - 232 с 9 . Романов А. А., Строгонова К К , Зинина И Е. Справочник по технологическому оборудованию рыбоперерабатывающих производств. — В 2-х томах - М., Пищевая промышленность, 1980. - 30 с. 10 Быков В П Технология рыбных продуктов —М., Пищевая промышленность, 1980 - 320 с 11 . Хван Е А., Гудович А.В Копченая, вяленая и сушеная рыба. - М , Пищевая промышленность, 1978 - 207 с 12 Андрусенко П И. Малоотходная и безотходная технология при обработке рыбы - М , Агропромиздат, 1988 - 208 с. 13 Номенклатурный каталог оборудования для рыбной промышленности, выпускаемого серийно в 1989 году Часть 2 - М., ВНИЭРХ Минрыбхоза СССР, 1989 -207 с 14 Макаров Н В , Анцыпович И С , Шварц В И и др Методы анализа состояния и защиты окружающей среды в мясной и молочной промышленности - М , Агропромиздат 1989 - 152 с. 15 Савельев НИ и др очистка отходов газов от неприятно пахнущих веществ Обзорная информация Серия ХМ-14 - М , ЦНИИхимнефтема, 1979 - 50 с 16 Беспамятное Г П . Кротов Ю А Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде - Л Химия, 1985 - 528 с. 17 Ориентировочные безопасные хровни воздействия ( ОБУВ ) загрязняющих веществ в атмосферном воздх-хе населенных мест Список № 4414-87 М Минздрав СССР 1о8"-2Пс 18 СН 245-71 Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий — М Изд литератхры по етроительствх 1972 - 102 с
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей юны и в атмосферном воздухе населенных мест Вредное вещество Значение предельно допустимых концентраций, мг / мэ ПДКр.з ПДКм-Р- ПДКс.с Азота диоксид 2.0 0.085 0.04 Аммиак 20.0 0.2 0.04 Ацетон 200.0 0.35 0.35 Взвешенные вещества - 0.5 0.05 Диметиламин 1 0 0.005 0.005 Диметилсульфид Кислота валериановая 50.0 5.0 0.08 0.03 0^01 ' Метилмеркаптан 0.8 0000009 — Пентанол 10.0 0.1 0.1 Пропаналь 5.0 0.01 — Пыль рыбной муки (по белку) 4.0 0.01 (ОБУВ) - Пыль растительного происхождения Сероводород 4.0 10.0 0008 0.008 Серы диоксид 100 05 0.05 Углерода оксид 20 0 5.0 з.о Фенол 0.3 0 01 0.003
Список групп веществ, обладающих Эффектом суммации вредного действия 1. Ацетон и фенол 2. Серы диоксид и сероводород 3. Серы диоксид и азота диоксид 4. Серы диоксид, углерода оксид, азота диоксид и фенол 5. Серы диоксид и фенол 6. Валериановая, капроновая и масляная кислоты 7. Фурфурол, метанол и этанол 8. Аммиак и сероводород