第十一章环境保护与综合利用.ppt

第十一章环境保护与综合利用 讲授内容 第一节概述第二节废气的处理第三节发酵工厂废水处理与综合利用第四节废渣的处理和综合利用第五节燥声防治 教学目的与要求 了解发酵工厂三废治理的内容 要求 掌握三废治理的常用方法和工艺 重点与难点 三废治理的常用方法和工艺 思考题1解释概念 三废 化学需氧量COD 废水处理 生物化学需氧量BOD 总悬浮固体TSS 2三废治理原则 废水处理按原理分为哪几类 3产生噪音的根源及设备 4 啤酒厂废水达到排放标准的技术途径 5 玉米原料酒精生产废糟的处理方法 第一节概述 三废 发酵工厂生产过程中 排放出大量的废气 废水和废渣的简称 噪声也是一种污染 损害人体健康 应采取措施防治 全国人大常委会通过并颁布施行的有关环境保护律有12个 另外还制定和颁发了如 环境噪声污染防治条例 等行政法规20余个 并规定以后新建项目必须保证三废治理与工程项目同时设计 同时施工 同时投入运行 酒精发酵类工厂废气主要 二氧化碳 丙酮 丁醇发酵氢气 这两种气体纯度都很高 发酵工厂排放的废水 废渣 属于高浓度有机废水 经微生物作用后 会产生难闻气味 堵塞河道 秧及鱼虾 环境污染严重 三废治理的原则 因地制宜综合治理 多种方式积极探索 常采取综合防治的措施 即消声器 隔声 吸声 隔振和阻尼装置等措施同时使用 以使噪声减到最小 噪声的防治 产生噪声的设备 压气机械 粉碎机械 防治方法 很多 第二节废气的处理 1 二氧化碳的危害影响人或动物体对氧的摄取 使肌体内氧合血红蛋白减少 造成窒息 严重时可引起死亡2 二氧化碳的用途 碳酸饮料 快速冷冻 食品保鲜 气体保护焊 超临界萃取等 一 二氧化碳的回收利用 3 二氧化碳的生产 二氧化碳生产的简要过程 发酵车间CO2 净化 干燥 压缩 液体CO2 装瓶 使用或出售 蒸发 雪状干冰 压冰机 晶状干冰 4 CO2不同生产工艺的比较 国内CO2生产工艺 低压法中压法高压法 1 低压法气体压力为0 6 0 8MPa 采用国产压缩机将CO2压缩净化后 直接送到用气点 在这一压力下 CO2的液化温度 42 50 一般冷冻机无法将他们液化 已淘汰 3 高压法CO2的压力为6 0 9 0MPa 最传统的方法 压力高 可常温液化 将CO2压缩至中压时进行净化 然后返回压缩机再压缩至6 9MPa 经冷却液化直接充装到高压钢瓶中 高压下CO2不易气液分离 CO2的纯度由气源质量决定 2 中压法压力为1 6 2 5MPa 国产专用压缩机 将CO2压缩净化后 在 12 25 冷冻液化 纯度可达99 98 以上 可低温贮存 液态CO2减压气化后 可直接输送到用气点 可经增压泵将液体CO2充装到高压钢瓶中 二 好气发酵系统排放废气的利用和防范好气发酵大量能量消耗在空气系统中 对于排放气体中可能对环境和生产造成污染的发酵系统 应在排气管处设置连续灭菌装置 以便将污染程度控制在最低限度 第三节发酵工厂废水处理和综合利用 一 废水的检测项目与含量 常用的检测指标与项目 1 生物化学需氧量BOD 生化需氧量 BOD指在温度时间都一定的条件下 微生物在分解 氧化水中有机物过程中 所消耗的游离氧的数量 其单位为mg L或kg m3 水温对反应速度有很大影响 一般以20 为标准 目前国际上都以5天为测定BOD的标准时间 一般记为BOD5 而以20天的BOD近似地作为完全生化需氧量 记为BOD20 一般要求BOD5在200 300mg L以下 2 化学需氧量COD 或CODcr COD系指用强氧化剂 如重铬酸钾在酸性条件下将有机物氧化为H2O和CO2 此时所测定的耗氧量即为化学需氧量 与生化需氧量相比较 COD测定时间短 而且不受水质限制 COD数值一般高于BOD 二者之差可粗略表示不能被微生物降解的有机物量 COD排放要求350 450mg L 3 总悬浮固体TSSTSS指飘浮在废水表面和悬浮在废水中的总固体 TSS排放要求在在200 300mg L以下 此外废水检测项目还包括酸 碱度 营养物 温度 有毒物等 二 废水处理的一般方法废水处理指对废水进行人工操作而达到某种目的的行为 每一种操作又称为废水处理的单元操作 这种单元操作很少是单独进行的 而是根据需要将几个单元操作合并组成一个废水处理系统 物理处理法化学处理法生物处理法 单元操作 按原理来分可分为三大类 三 发酵工厂废水排放标准GB8978 88污水综合排放标准 四 发酵工厂废水常用的处理方法 一 味精厂废水处理方法废水 BOD5约为40000ppm 冷冻等电点提取工艺母液 谷氨酸1 2 生产菌体1 残糖0 8 0 6 等电点 锌盐法提取工艺废水 pH5 5 色度 倍 2500 锌 mg L 6600 COD mg L 33801 BOD mg L 35734 TSS mg L 19760 指标严重超标 味精废水的处理方法有三种 1 味精含锌废水的三级处理采用等电一锌盐法提取工艺的废水 可用絮凝 厌氧 曝气三级处理工艺 废水经二级处理后的水质如下 pH6 9 色度 倍 100 Zn2 mg L 3 COD mg L 300 BOD mg L 120 TSS mg L 200 Cl mg L 400 再经三级处理后 水质会更好 3 与综合利用相结合的废水治理 借鉴日本浓缩低温等电点提取 用浓缩法生产复合肥料可彻底解决污染 工艺分三部分 低糖 2g dml 连续流加高糖 50g dml 发酵 转化率在45 以上 低温浓缩等电点提取 43 减压蒸发 中和等电点 8 10 提取率达83 母液生产有机复合肥料蒸发 水解 中和 分离 混合造粒 2 利用味精废水生产单细胞蛋白 1 啤酒厂废水来源啤酒厂各部门废水的水质水量如下表 二 啤酒厂废水处理与综合利用 二 啤酒厂废水处理与综合利用1 啤酒厂废水来源 3 达到排放标准的技术途径改进生产工艺 减少污染 综合利用 1 发酵间应大力回收废酵母泥 2 灌装车间尽量降低破损率 3 尽量减少废水排放 2 啤酒厂废水处理情况 部分厂处理 按下要求可达到排放标准a 制冷用水 装凉水塔 全部循环使用 b 麦汁冷却用水 全部回收供糖化 啤酒稀释使用 c 减少洗涤水用量 d 防止跑漏水 e 冷却水回用 4 采用两段曝气法 Z A 处理啤酒废水 酒精生产只是利用了原料中淀粉和可发酵性糖分的85 93 其余有机物和某些发酵副产物残留在酒糟液中 年排放糟液中有机物总量约有200万吨 三 酒精糟液污染治理和综合利用 酒糟的组分 薯干酒精产量约占总产量的60 以上 主要采用四种方法进行处理 厌氧 好氧法 固液分离一滤液回用一稀释排放法 生产饲料酵母 菌丝蛋白法 污染治理和综合利用 1 薯干酒糟液 玉米酒精占总产量的20 采用玉米糟生产全酒糟干燥饲料 DDGS 蛋白含量可达28 这种方法基本上解决污染问题 优于生物法 但投资费用大 2 玉米酒精糟液 第四节废渣的处理和综合利用 粮食酒糟营养丰富 适口性强 适合养猪 白酒产量约400万吨以上 每生产1t粮食酒 约可产干酒糟2t 粮食酒糟主要成分 粗蛋白 14 20 粗脂肪 3 5 9 粗纤维 20 2 粮食酒糟的处理和综合利用 1 水选法 2 微生物方法 利用纤维素 3 干燥法 第五节噪声防治 防止噪音的原则 1 对振动源进行控制 隔离 2 动力消振装置 将振动控制在合适范围内 3 采用阻尼材料 使振动迅速衰减 4 加大基础的质量 噪声是污染源 我国规定加工车间内的噪声应不大于90dB 消声方法 常采取综合防治措施 即消声器 隔声 吸声 隔振和阻尼装置等措施同时使用 噪声产生的根源是振动 其中包括机械振动和气流振动 因此减少噪声的关键要控制振动 噪声来源 风机 粉碎机 蒸汽喷射泵等 松软多孔的物质 当波以声能的形式入射于其上时 声波进入材料的孔隙 引起孔隙中的空气和材料细纤维的振动 将声能变为热能而被吸收掉 玻璃棉 矿渣棉 卡普隆纤维 海草 石棉绒 毛毡 棉絮 泡沫塑料 木丝板 甘蔗板 加气混凝土 吸声砖等等都是较好的吸声材料 一 吸声材料 二 消声器消声器的类型消声器是阻止声音传播而允许气流通过的器件 是阻止空气动力性噪声的有效措施 消声器种类可分为三类 阻式消声器抗式消声器阻抗复合式消声器 三 设备的防震将震动激烈的设备安装在坚固的基础上 设备与基础间加防震器 可减少共鸣噪音 采用阻式消声器 利用吸声材料吸收声能消除噪音 第十二章设计说明书 教学目的与要求 了解和掌握不同阶段设计说明书的编写内容 重点与难点 初步设计阶段全厂和车间设计说明书的编写内容 思考题 工艺部分车间初设的最终成果 工艺部分车间初设说明书的主要内容 工厂的总体设计 包括许多技术部门 范围较广 发酵工厂属于轻工业企业 初步设计说明书的编写内容应按照轻工业部 轻工业建设项目初步设计编制内容深度规定 QBJS 91执行 车间设计最终成品 工艺部分 是车间设计说明书和设计图纸 作为下一阶段设计或直接作为施工时的依据 车间设计说明书 工艺部分 随着设计阶段的划分 又分为初步设计说明书和施工图设计说明书 初步设计说明书一 全厂初步设计说明书的编写内容按照 轻工业建设项目初步设计编制内容深度规定 QBJS6 91 全厂初步设计说明书的编写内容为 1 总论2 技术经济3 总平面布置及运输4 工艺5 自动控制测量仪表6 建筑结构 7 给水排水8 供电9 电信10 供热11 采暖通风12 空压站 氮氧站 冷冻站13 维修14 仓库与堆场15 中心化验室16 环保与综合利用17 节约能源 18 消防19 计量20 职业安全卫生21 生活福利设施22 总概算书 按现行的 轻工业工程设计概预算编制办法 及项目所在地区有关规定编制 二 车间初步设计说明书 生产工艺部分 的编写内容按照 轻工业建设项目初步设计编制内容深度规定 QBJS6 91工艺部分说明书的内容 根据行业特点和工程的繁简条件编写 按车间分别编写 编写内容的一般要求 XXX车间 分车间叙述 1 车间概况及特点2 车间组织 3 工作制度4 成品或半成品的主要技术规格及质量标准 注明国家 行业或国际标准 5 生产流程简述6 采用新技术的内容 效益及来源 7 主要工艺技术指标 需列表说明 8 原辅材料用量及主要技术规格或质量标准 根据工艺流程 经过计算列出单位产品原材料 物料 动力消耗指标 如水 电 汽等 与国内已达到的先进指标的比较说明 见表12 1 9 主要设备选择 10 车间化验站的设置和主要设备选择 11 测量 计量器具的配置说明 12 室外工艺管道 1 主要管道的负荷与参数 2