食品工厂设计与环境保护第四章

第四章 食品工厂环境保护,一、 环境保护概述1、环境 什么是环境？我国的环境保护法明确指出，“本法所称环境是指：大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、野生植物、水生生物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等”。 对人类来说，环境就是人类赖以生存和发展的上述因素和条件,1、环境,环境可分为： 社会环境- 人们生活的社会经济制度和上层建筑的环境条件 自然环境- 人类周围的客观物质世界 自然环境一般都遵守生态平衡破坏生态平衡的原因： 自然因素-火山、地震、台风、虫灾等 人为因素-人为产生的污染,2、食品工业主要影响环境因素概述,食品生产的特点是三多，即原料多、生产方法多、产品的品种多，所产生的食品工业废水、食品工业废气、食品工业噪声、食品工业固体废弃物会对环境造成污染。,3、环境保护的措施,法律手段经济手段行政干预手段（监督、管理制度）技术手段宣传教育手段,(一) 食品工业废水的主要特点及危害,就食品工业整体而言，用水量是很大的其中很少量是构成制品供消费者食用而大量是用来对各种原料的清洗、浸泡、烫煮、消毒、冲洗设备、地面和冷却制品所以食品工业排放的废水量很大由于食品工业的原料广泛、制品种类繁多、排出的废水水质的差异也很大因此，处理有一定难度但比之化工企业的废水处理要容易些,一、食品企业的 污水污染,1、食品工业废水中的主要污染物,（1）浮在废水中的固体物质(有机物质) 如菜叶、果皮、鱼鳞、碎肉、禽羽、畜毛等（2）悬浮物质 悬浮在废水中的油脂、蛋白质、淀粉、胶体等（3）水溶物质 溶解在废水中的糖、酸、碱、盐、洗涤剂等（4）泥沙等杂质 来自原料挟带的泥沙以及动物的粪便等（5）菌体 可能存在的多种致病菌等,食品工业废水的主要特点,有机物质和悬浮物含量高 易腐败，一般无毒性,（1）酿造工业污水 主要包括谷物浸泡污水、含多糖和酵母的酿酒冲洗废水及蒸馏排出的废水等。（2）乳品加工污水 奶酪废水及其洗涤水、酸乳酪废水、奶油制造污水等。（3）果蔬制品加工污水 果蔬产品加工污水中大量泥沙、悬浮物、果皮等。（4）肉、禽、水产品加工过程中大量碎骨、碎肉、油污等有机物，以及血、毛及及未消化物。,2、食品工业污水种类,3、食品工业废水的主要危害,使接纳水体富营养化 迅速消耗水中的溶解氧，造成水体缺氧 以至引起鱼类和其它水生动物、植物的死亡还会促使水底积沉的有机物质在厌氧条件下分解，产生臭气、恶化水质、污染环境在食品加工过程中冲洗动物肠胃，带出大量排泄物，而使废水中含有虫卵和致病菌如不经处理任意排放，将导致疾病传播，直接危害健康,1、pH值 超过一定的范围(59)就会使水中生物受到损害，以致死亡 pH值用于设计中和系统，或者当生物处理时控制pH的稳定性，也是重要的指标2、溶氧量（DO）指溶解于水中的氧，以每升水中所含氧的质量（mg/L）表示。溶氧量越少，表明污染程度越严重。没受到污染的水中溶氧量呈饱和状态。,(二) 废水检测项目,3、生化需氧量 ( BOD ) 见P235 Biological oxygen Demand-是指在一定的温度、时间条件下，微生物在分解、氧化单位数量水中有机物的过程中，所消耗的游离氧数量。单位mg/l 或g/m3一般均在20水温条件下连续测定5天 以1L水中消耗溶解氧的毫克数表示,3、生化需氧量 ( BOD ),水温对生物氧化反应速度有很大的影响目前国际上一般以20为标准 以5日为测定生化需氧量的标准时间 测得的结果为5日生化需氧量一般记为BOD5而以20日的生化需氧量 近似地作为完全生化需氧量，记为BODU,3、生化需氧量 ( BOD ),BOD是用来确定 废水处理系统规模的一个主要依据 或用作确定工业废水排放到市政系统， 征收排污费的一个主要依据BOD越大，表明污染越严重 工厂排出口废水中最高允许浓度为60mg/L,4、化学需氧量 （COD） Chemical Oxygen Demand,-是指用化学氧化剂氧化水中需氧污染物时消耗的氧气量。单位是mg/L对于大多数食品工业废水，可用COD作为估计BOD的一种最快方法，但要借助经验先决定出BOD与COD的比值，有的城市就是用COD来计算下水道征收排污费的一个主要依据。对于大多数食品加工废水BOD将是COD的65%80%,5、总有机碳 （TOC ） Total Organic Carbon -系指废水中所含有的全部有机碳的数量 ，这个指标补充测定了废水中不易被生物降解又不易发生化学氧化的那部分有机污染物。1/2COD TOC 2COD 1/2BOD TOC 2BOD,6、总需氧量 （TOD） Total Organic Carbon,-是指水中污染杂质在催化燃烧时所消耗的氧的总量,7、总悬浮固体 （SS） Suspended Solids,-系指漂浮在废水表面和悬浮在废水中的总固体 废水中大部分SS，可采用过滤方法去除. SS是用作计算从处理过程中所产生的固体量，也可用作确定工业废水排放至市政下水道时，征收排放费的一个依据.,8、有毒物质,-是指当这些物质达到一定浓度后，能够危害人体健康，危害水生生物，或者影响废水的生物处理时称为有毒物质 一般，食品厂的废水是无毒的，但若废水中有过量的游离氨、洗涤剂、用来消毒的剩余氯或有其他有毒物如油漆、农药、重金属等 则就成为有毒废水,（三）污水的控制及处理,1、改革生产工艺及对污水进行综合利用 减少废水排放量，也可经处理后循环使用2、充分利用水体的自净作用 减少污染，并在某区域建立污水处理厂3、本企业进行净化处理，过滤中和 最大限度地降低废水浓度，保证排放的污水符合工业废水排放标准的规定,二、污水处理,对食品厂来讲，在众多的污染与治理中 污水处理是首要的水体污染物及其来源可以分为以下几类：物理污染物 废水的热、放射性物质等属于物理污染物化学污染物有机污染物、重金属污染物 、其他无机污染物 生物污染物 废水中含有的病毒、细菌等生物污染物,噪声对环境的污染是声源以弹性波的形式向空气中辐射出来的一种压力脉冲。在环境中不积累,不持久,也不远距离扩散。若声源停止发生,噪声便立即消失。只有声源、声音传播和接受者同时存在,才形成噪声污染。 食品工业噪声来源: 工厂噪声来源大体上可分为机械噪声、气流噪声两大类。在食品工业常有粉碎机、风机、空压机、泵、柴油机、电机、制冷设备、制罐设备、机械加工设备和运输车辆等均产生不同声级和频率的噪声。,二、食品企业的 噪声污染,所谓大气污染，是指由于人类的活动向大气排出的各种污染物质，其数量、浓度和持续时间超过环境所能允许的极限时，大气质量发生恶化，使人们的生活、工作、身体健康以及动植物的生长发育受到影响或危害的现象。 食品工业对大气污染来源:燃料的燃烧 。食品加工过程 。食品工程项目 。食品加工下脚料综合利用 。食品工业废弃物污染 。,三、食品企业的 大气污染,食品生产的特点是四多，即原料多，生产方法多，产品的品种多，产生的固体废弃物也多。 食品固体废弃物种类繁多，另外食品工业在治理废水或废气的过程中有时还会有新的废渣产生，如果不适当地排放、收集、贮存、运输、利用、处置固体废物会对环境造成污染。,四、食品企业的固体废弃物大气污染,第二节 环境保护措施及具体实施办法 保护环境是我国的一项基本国策，我国的环境保护已经形成了一个完整的体系。三大政策：“预防为主，防治结合”，“谁污染，谁治理”，“强化环境管理”这三项政策。八项制度：“环境影响评价”，“三同时”（建设项目中环境保护设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用），“排污收费”，“环境保护目标责任”，“城市环境综合整治定量考核”，“排污申请登记与许可证”，“限期治理”，“集中控制”等八项制度。,7.2.1 一个完善的环境保护体系基本上由四个部分组成环境保护的法律法规体系 环境保护的标准体系 环境保护的管理体系 环境保护的支持体系,一、 防治食品工业废水的措施和处理方法 我国废水排放应该执行GB8978-1996. 食品工业废水处理方法: 废水处理方法选择：废水水质和水量，废水处理后的用途等；取决于废水中污染物的性质，组成，状态及对水质的要求。食品工业废水处理步骤划分为：一级，二级和三级处理。 一级处理：筛滤，重力沉淀和浮选，处理后的污水达不到排放标准。 二级处理：生物法和絮凝法。有机物，无机悬浮物和胶体颗粒物极低浓度有机物。 三级处理：曝气，吸附，化学凝聚，电渗析等。控制富营养化或达到使废水能够重新回用。,食品工业废水处理部分设施：格栅、气浮机、ABR水解池 、爆气池,食品工业废水处理设施: 食品工业废水处理设施主要由格栅、隔油池、调节池、气浮机、初次沉淀池、厌氧设施、爆气池、接触氧化池、爆气设备、二次沉淀池和污泥回收设备等组成，包含设计的构筑物和选购设备。食品工业废水处理方法分类： 物理法 化学法 生物法,（一）食品工业废水的物理处理方法,即利用物理作用，将废水中的悬浮物、油类、可溶性盐类及其他固体分离出来，从而保护后续处理设施能正常运行，降低其他处理设备的处理负荷。（1）水质调节 在废水治理之前设置调节池，用来调节废水的水质、水量及温度等，使之均衡地流入处理装置。如有事可将酸性废水和碱性废水在调节池内进行混合，调节pH，使废水得到中和。（2）过滤 废水通过带有微孔的装置或者通过某种介质组成的滤层时，悬浮颗粒被阻挡和截留下来，废水得到一定程度的净化。含有悬浮物的废水多采用这种方法处理。,（3）沉淀法 依靠废水中悬浮颗粒自身的重力和水分分离的一种方法。水中悬浮颗粒和水的密度有差别，密度大于水的颗粒将下沉，小于水的密度则上浮。胶体不能用沉降法去除，需经混凝处理后，使颗粒尺寸变大才具有沉降速度。（4）离心分离法 利用高速旋转所产生的离心力，将废水中的悬浮颗粒分离，当含有悬浮颗粒的废水进行高速旋转运动时，质量大的悬浮物颗粒在高速旋转过程中受到离心力也大被甩到外围，沿离心装置的器壁向下排出，而质量小的水则留在内圈，向上运动，使废水与悬浮颗粒达到分离的目的。,指向废水中投加某种化学物质，利用化学反应来分离、回收废水中的某些污染物质，或转化为无害的物质。处理对象：有机或无极溶解物质或胶体物质。主要方法：（1）中和：酸碱中和（2）化学絮凝：加混凝剂，使悬浮物、胶体颗粒聚集沉淀。（3）化学沉淀：投放化学药剂，与废水中污染物反应形成难溶沉淀（4）氧化还原法:废水中污染物质通过氧化还原反应转化为五毒或微毒物质而去除。,（二）食品工业废水的化学处理方法,指利用微生物的新陈代谢分解氧化有机物，并采取一定人工措施，创造利于微生物生长、繁殖的环境，使微生物大量增殖，提高其分解有机物的效率，将复杂的有机物分解为简单物质，将有毒物质转化为五毒物质，使水得到净化。处理方法： 好氧生物处理 厌氧生物处理,（三）食品工业废水的生物处理方法,按不同方法的处理程度：,一级处理 多采用物理法去除悬浮物 BOD除去率只有20%40%二级处理 采用化学、生物处理法 BOD除去率可达80%90% 经此处理后可达到废水排放标准三级处理 经特殊处理可除去特有污染物，如P、N等 还可增添某些有益物，目的是回收、复用,二、防治食品工业噪声的措施:严格遵守我国城市区域环境噪声标准（GB3096-93）；工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）；我国工业企业噪声卫生标准；超标环境噪声排污费征收标准。采用适当的吸声材料。使操作者与声源隔离。减少设备运转振动形成的噪声。对设备设计不合理引起结构激烈的振动作减振处理。采用消声器。对陈旧的设备要及时更新。,三 、防治食品工业对大气污染的措施 严格遵守2000年修订大气污染防治法严格执行大气污染物综合排放标准GB16297-1996；恶臭污染物排放标准（GB14554-93）。新建、改建、扩建的食品企业建设项目，应当依法严格执行环境保护三大政策八项制度。食品工业合理布局，这是解决大气污染的重要措施。,在防治粉尘、恶臭废气污染方面，要求采取除尘措施,废气治理技术。食品企业应当采用污染物排放量少的工艺技术，并加强管理。绿化在保护改善和美化环境，食品工厂的绿化面积达到30%以上。加强鼓励大众参与大气污染防治的监督、举报措施。,食品工业大气污染物处理方法装置 大气污染物的性质和存在状态不同，其净化机理、方法及所选用的装置也各不相同。空气污染物分为气溶胶（颗粒物）污染物和气态污染物。,大气污染物气溶胶的处理方法: 可用除尘技术把粒状物从气体介质中分离出来，分离方法一般采用以下物理法。机械法：利用重力、惯性力、离心力分离。过滤介质分离：利用粒子的尺寸、重量较气体分子大分离。湿式洗涤分离法：利用粒子易被水润湿，凝聚增大而被捕获的特性。电除尘：利用荷电性、静电力分离等。,关风器,关风器适用于气力输送及除尘系统，起接料、排料与闭风作用，以保证正常接、排物料，除尘器或卸料器的排料口泄气的一种重要设备。,气态污染物的处理方法: 食品工业产生的气态污染物主要有气态污染物有SO2、NO2、NO、CO、CO2、H2S、NH3、醇类、酮类、胺类、酯类等。处理方法有燃烧法，吸收法，冷凝法，吸附法，生物法。 气态污染物的处理主要装置: 常用吸收设备：凡能使气液两相在固定的接触面上进行吸收操作设备均称为表面吸收器。常见的表面吸收器如填料塔、板式塔