Диссертации » Биологические науки » Экология

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Анализ и синтез ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства масложировых производств
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Анализ и синтез ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства масложировых производств"

На правах рукописи

Кашина Ольга Викторовна

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА МАСЛОЖИРОВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Специальность 03 00 16 - Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново-2008

003445664

003445664

Работа выполнена в ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» на кафедре общей химической технологии

Научный руководитель:

Защита состоится 29 сентября 2008 г в 15 часов в ауд Г 205 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212 063 02 при ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу 153000, г Иваново, пр Ф Энгельса, 7

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу 153000, г Иваново, пр Ф Энгельса, 10

доктор технических наук, доцент Невский Александр Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Макаров Владимир Михайлович, Ярославский государственный технический университет

доктор технических наук, профессор Бельчинская Лариса Ивановна, Воронежская государственная лесотехническая академия

Ведущая организация:

Московский государственный университет инженерной экологии

Автореферат диссертации разослан

Ученый секретарь совета

по защите докторских и кандидатских

диссертаций

Гришина Е П

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Аюгуальность проблемы

Концептуальные положения теории устойчивого социально-экономического развития предусматривают создание ресурсосберегающих экологически безопасных производств, основу которых составляют эффективно действующие химико-технологические системы (ХТС) Особый интерес в связи с этим представляет изучение принципов анализа и синтеза (проектирования) ресурсосберегающих ХТС промышленных' предприятий на основе изучения физико-химической сути технологических процессов, рассмотрения их термодинамических, технологических, экологических и экономических особенностей

В условиях становления рыночной экономики и различных форм собственности, дальнейшее развитие получает масложировая отрасль пищевой промышленности Однако, происходящее в настоящее время техническое перевооружение масложировых производств не всегда касается изменения ресурсоемкого подхода к их организации

Нисходящую иерархию анализа объекта исследования строили в соответствии с технологической организацией по схеме «масложировое производство в целом» -«цех по выпуску конкретной продукции» - «технологическая линия» -«технологическая операция» - «технологическое оборудование» Восходящая иерархия синтеза подчинялась обратной последовательности Эколого-технологический анализ функционирования масложировых предприятий показал, что большинство их водоиспользующих технологических процессов представляют собой незамкнутые системы, в которых получение целевого продукта требует существенных затрат сырьевых (в частности, свежей воды) и энергетических ресурсов и сопровождается образованием большого объема отработанной воды Сброс недостаточно очищенных сточных вод данных производств осуществляется в водотоки, примерно, тридцати крупных рек России, входящих в двадцать водных бассейнов страны Особенно остро стоит проблема антропогенного загрязнения водного бассейна в регионах с развитой промышленной инфраструктурой, в частности, в Центральном, Приволжском, Южном Федеральных округах России

В этой связи разработка и развитие методологии проектирования ресурсосберегающих ХТС водного хозяйства (водных ХТС - (ВХТС)) масложировых производств с целью повышения их технико-экономической эффективности и экологической безопасности является актуальной научной проблемой

Содержание работы соответствует приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации экология и рациональное природопользование, производственные технологии, а также перечню критических технологий Российской Федерации природоохранные технологии, переработка и утилизация техногенных образований и отходов, снижение риска и уменьшение последствий природных и техногенных катастроф

Работа выполнена в соответствии с планом проекта Минобразования РФ № 01 03 005 «Научные основы и новые принципы синтеза ресурсосберегающих химико-технологических систем водопотребления промышленных предприятий» и гранта № 04-05-78035 Российского фонда фундаментальных исследований

Цель работы, развитие методологии анализа и синтеза ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий и ее применение для проектирования научно-обоснованной ресурсосберегающей ВХТС масложировых

производств, обеспечивающей сокращение удельных нормативов потребления свежей воды и отведения сточных вод, уменьшение массы сброса загрязняющих веществ (ЗВ) в водоемы со сточными водами, высокоэффективную технологию локальной обработки сточных вод для их повторного использования

Задачи работы

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи

1) провести комплексный эколого-технологический анализ основных производственных процессов действующих предприятий по выпуску масложировой продукции, способов организации и режимов эксплуатации их систем водопотребления и водоотведения,

2) применить термодинамический эксергетический метод анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий, позволяющий научно аргументировать решение проблемы разделения - смешения водных технологических потоков масложировых предприятий,

3) применить водный термодинамический пинч-метод анализа и синтеза высокоэффективных ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий с целью обеспечения существенного сокращения удельных нормативов потребления свежей воды и отведения сточных вод масложировыми предприятиями,

4) обосновать применение высокоэффективной технологии локальной очистки отработанной воды масложировых производств

Научная новизна.

В ходе работы получены результаты, свидетельствующие о новом вкладе в теорию создания ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий, а именно

1)на базе термодинамического подхода показана возможность применения методологии анализа и синтеза ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий для проектирования ресурсосберегающей ВХТС масложировых производств,

2) предложена методика учета изменения величины эксергии в процессе смешения подпотоков производственных подразделений (цехов) при использовании термодинамического эксергетического метода анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий,

3) предложена методика оптимизации поэтапного проектирования при использовании водного термодинамического пинч-метода анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий

Практическое значение

На основании научных результатов исследования, выводов и обобщений, сделанных в ходе работы, предприняты шаги к их реализации

1) разработана ресурсосберегающая ВХТС масложирового производства, представляющая собой сочетание систем разделения-смешивания объема технологической воды производства на индивидуальные потоки подразделений (цехов), повторно-последовательного использования технологической воды, высокоэффективной локальной обработки сточных вод, водооборотной системы технологической воды, контроля качества технологической воды и продуктов ее обработки, оценки эколого-экономической эффективности ВХТС,

2) предложены способы энергоресурсосбережения при функционировании масложировых производств снижение удельных норм водопотребления и

водоотведения, повторное использование в основной технологии оборотной воды, парового конденсата, очищенной сточной воды, 3) разработаны проектные решения по созданию ВХТС локальной обработки сточных вод масложировых производств, рассчитаны технологические и конструкционные параметры основных узлов ее аппаратурного оформления

Объектами исследования и экспериментальной проверки полученных результатов были предприятия ОАО «Ивановский маргариновый завод» (г Иваново), ОАО «Шуйский маслоэкстракционный завод» (г Шуя, Ивановской обл), ООО «Владгазинвест» (п Мелехово, Ковровский р-н, Владимирской обл )

Свидетельством практического значения работы являются заключения о возможности внедрении ее результатов на ОАО «Шуйский маслоэкстракционный завод» (г Шуя, Ивановской обл) и ООО «Владгазинвест» (п Мелехово, Ковровский р-н, Владимирской обл)

Надежность результатов и достоверность выводов.

Надежность полученных результатов обеспечена 1) использованием классического аппарата математического описания основных термодинамических закономерностей процессов в жидкофазных системах, 2) использованием исходных данных, описывающих технологические процессы, полученных на действующих в настоящее время промышленных предприятиях, 3) применением современной вычислительной техники на базе персональных компьютеров Достоверность и обоснованность выводов и рекомендаций, сделанных в работе, обусловлена их соответствием фундаментальным представлениям о способах энергоресурсосбережения в промышленности

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на научно-технической конференции «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», г Москва, РХТУ им Д И Менделеева, 2004г, П-ой Всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука - региону», г Вологда, ВоГТУ, 2004 г, отчетной научной конференции «Химические технологии», г Москва, РХТУ им Д И Менделеева, 2004 г, международной научно-технической конференции «Проблемы экологии на пути к устойчивому развитию регионов», г Вологда, ВоГТУ, 2005 г, Межвузовской научно-практической конференции «Экологические проблемы Ивановской области», г Иваново, 2005 г, международной научно-практической конференции «Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения в промышленности» (МНПК «ЛЭРЭП-2-2007), г Саратов, 2007г, the 5-th China-Russia-Korea International Symposium on Chemical Engineering and New Material Science, Ivanovo, Russia ISUCT, 2007, XVHI-om Менделеевском съезде по общей и прикладной химии, г Москва, 2007 г

На защиту выносятся1

1) структура ресурсосберегающей системы водного хозяйства масложировых производств,

2) методика учета изменения величины эксергии в процессе смешения подпотоков производственных подразделений (цехов) при использовании термодинамического эксергетического метода анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий,

3) методика оптимизации поэтапного проектирования при использовании термодинамического пинч-метода анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий,

4) способы энергоресурсосбережения при функционировании масложировых производств снижение удельных норм водопотребления и водоотведения, повторное использование в основной технологии оборотной воды, парового конденсата, очищенной сточной воды,

5) структура ВХТС локальной обработки сточных вод масложировых производств

Личный вклад автора заключается в участии в формулировке цели и задач исследования, проведении эколого-технологического анализа функционирования ряда действующих масложировых производств, получении и обработке экспериментальных данных по разработке структур энергоресурсосберегающей ВХТС масложировых производств и ВХТС локальной обработки сточных вод данных производств, обсуждении результатов работы и ее апробации

Публикации По теме диссертации опубликовано 16 научных трудов Объем и структура работы Диссертационная работа изложена на 162-х страницах, содержит 29 рисунков, 21 таблицу, состоит из введения, общей характеристики работы, четырех глав, основных выводов, списка используемой литературы (176 наименований) и приложения (объемом 52 страницы)

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность решаемой проблемы, дана краткая характеристика экологических проблем масложировых производств пищевой промышленности, предложено, что одним из путей повышения эффективности масложировых предприятий может стать внедрение в производство ресурсосберегающих химико-технологических систем их водного хозяйства

В разделе «Общая характеристика работы» сформулированы цель и задачи исследования, обоснованы научная новизна и практическое значение работы

Первая глава посвящена эколого-технолвгическому анализу производственных процессов действующих предприятий по выпуску масложировой продукции и содержит 4 раздела

В первом разделе дан эколого-технологический анализ основных производственных процессов масложировых предприятий экстракции и рафинации в производстве растительных масел, производства майонеза В результате проведенного мониторинга показано, что данные производства представляют серьезную экологическую опасность, особенно в отношении воздействия на гидросферу

Во втором разделе проведен анализ способов организации и режимов эксплуатации систем водопотребления и водоотведения масложировых производств Установлено, что традиционным подходом к организации систем водного хозяйства данных предприятий является использование прямоточного водоснабжения и объединение отработанной технологической воды (сточных вод) отдельных подразделений (цехов) после грубой механической очистки перед их отведением в систему канализации населенного пункта Приведены аргументы в пользу организации замкнутых систем водоснабжения с повторно-последовательным использованием технологической воды

Третий раздел посвящен анализу качества сточных вод масложировых производств, выбору критериальных загрязняющих веществ, их характеристике с точки зрения экологической опасности Показано, что данные производства являются источником попадания в технологическую воду и водоемы комплекса загрязняющих веществ, а качественный состав сточных вод по основным ингредиентам, чаще всего, не отвечает требованиям на сброс в системы канализации населенных пунктов Нарушения санитарных норм при отведении сточных вод наблюдаются, в основном, по таким показателям, как жиры, химическое потребление кислорода (ХПК), взвешенные вещества

В четвертом разделе дан анализ эффективности существующих способов очистки сточных вод масложировых производств и повторного использования очищенных сточных вод Сделан вывод о том, что к настоящему времени накоплен достаточно обширный материал по теории и практическому применению методов обработки сточных вод масложировых предприятий, однако, практически отсутствуют информационные системы в данной области знания с использованием современной вычислительной техники, которые могли бы стать базой для построения обобщенной модели ВХТС обработки сточных вод рассматриваемых производств

Во второй главе рассмотрена методология анализа и синтеза ресурсосбегающих ВХТС водного хозяйства масложировых производств

В первом разделе обоснованы принципы анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС водного хозяйства промышленных предприятий

Второй раздел посвящен рассмотрению термодинамического эксергетического метода проектирования ресурсосберегающих ХТС водного хозяйства масложировых производств Показано что, в настоящее время исследователи, работающие в области эксергетического анализа, учитывают, в основном, влияние изменения эксергии крупных потоков вещества и энергии в масштабе производства Практически отсутствуют работы по учету влияния вклада изменения эксергии при смешении-разделении частных подпотоков производственных подразделений (цехов), производственных линий и единиц технологического оборудования В ходе работы с целью оптимизации проектирования И-ВХТС нами развит термодинамический эксергетический метод анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий В частности, предложена методика учета влияния вклада изменения эксергии при смешивании подпотоков производственных подразделений (цехов)

В третьем разделе рассмотрен термодинамический водный пинч-метод проектирования ресурсосберегающих ВХТС водопотребления и водоотведения масложировых производств В последнее время пинч-анализ зарекомендовал себя наилучшим образом как инструмент синтеза энергоресурсосберегающих систем водопотребления и водоотведения и успешно применяется для проектирования систем водного хозяйства промышленных предприятий в Великобритании, России, Италии, ЮАР, Украине, Польше, Румынии Однако, анализ вариантов практического использования данного перспективного метода свидетельствует о том, что организационные и технические вопросы методики его применения во многом не решены Далека от оптимальной процедура поэтапного проектирования при использовании данного метода С этой целью нами развит водный термодинамический пинч-метод анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий - предложена методика оптимизации поэтапного проектирования

В третьей главе изложена процедура синтеза интегрированной ресурсосберегающей ВХТС (И-ВХТС) масложировых производств

В первом разделе описаны основные этапы разработки структуры ресурсосберегающей И-ВХТС масложировых производств

Величина потери эксергии, АЕх, при изменении состава системы, в частности, при смешении водных потоков для идеальных растворов может быть рассчитана как

Л 1

АЕх = АН - Д7о ]Г п, 1п — • ^

< Х'

где АН - теплота смешения, П{ - молярный расход вещества, содержащегося в водном потоке, (моль/час), X. - мольная доля ЗВ, содержащегося в водном потоке, То- абсолютная температура системы (индекс «О» означает состояние системы в условиях окружающей среды)

Так как потоки сточных вод чаще всего являются разбавленными растворами, а содержание ЗВ оценивается по брутго-показателю (например, такому, как ХПК) уравнение 1 можно записать в виде

АЕх = ^-У Мв V

т. 1п

Ит1

]

(2)

где где ТП - массовый расход вещества, содержащегося в водном потоке (кг/час), Мв - молекулярная масса вещества, содержащегося в водном потоке (кг), индекс I относится к данному виду компонента (ЗВ), а индекс ] - к набору всех компонентов (ЗВ), содержащихся в водных потоках

Эта аппроксимация возможна, так как для выбора последовательности процессов обработки водных потоков представляет интерес не истинное значение потери

эксергии, а ее относительные величины, % А Ех, для рассматриваемых вариантов

%Д Ех = * 100% , (3)

Ехнач

где А Ех - изменение потери эксергии в процессе смешения водных потоков, определяемое как

АЕх = ЕхКОн - Ех„ач . (4)

и Ех%он - эксергия жидкофазной системы соответственно на входе в систему (до смешения) и на выходе из системы (после объединения индивидуальных потоков)

В качестве термодинамически обоснованных должны быть выбраны такие технологические схемы взаимодействия водных потоков, которым отвечают

минимальные значения величины %Д Ех Практическое использование величины относительного изменения потери эксергии при смешении водных потоков фактически предполагает сравнение значения эксергии объединенного водного потока с суммой значений эксергий индивидуальных потоков до их смешения

В табл 1 приведены исходные данные для проектирования структуры целевой И-ВХТС масложирового производства на базе индивидуальных ВХТС (соответствующих отдельным производствам масложировых предприятий)

В ходе работы с целью совершенствования проектирования И-ВХТС нами развит термодинамический эксергетический метод анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий В частности, предложена методика учета влияния вклада изменения эксергии при смешении подпотоков производственных подразделений (цехов) Таким образом, в нашем случае при проектировании во внимание принимали не только данные для трех основных потоков (ВХТС-1, ВХТС-2, ВХТС-3), но и для подпотоков этих подразделений (в сумме для 10-ти подпотоков -см табл 1)

Таблица 1

Исходные данные для проектирования структуры целевой И-ВХТС

масложирового производства

№, п/п Технологическая операция Оо. м /сут / м3/час С„ J , мг Ог/л Саых J , мг Ог/л кг/час

1 2 3 4 5 6

ВХТС-1 Производство майонеза

1 Мойка новой тары 65/4,643 5 180 0,813

2 Мойка возвратной тары 75/5,357 100 1500 7,500

3 Промывка оборудования 10/0,714 500 30000 21,063

Всего 150 /10,714 29,376

ВХТС-2 Экстракционный цех

1 Охлаждение паров растворителя при отгонке из шрота 140/10,000 5 100 0,95

2 Отгонка растворителя из шрота 42/3,000 150 600 1,35

3 Шламовыпаривагель 14/1,000 300 800 0,5

4 Мойка оборудования 810,571 500 30000 16,845

Всего 204/14,571 19,645

ВХТС-3 Цех рафинации

1 Охлаждение, сушка масла (барометрические воды) 50/3,571 5 100 0,339

2 Промывка масла после щелочной нейтрализации 15/1,071 50 3000 3,159

3 Разложение соапстоков, мойка оборудования и помещений 20/1,429 3000 8000 7,145

Всего 85/6,071 10,643

Итого: 439 / 31,356 59,664

Такая детализация имеет целью повышение надежности результатов проектирования и расширяет возможности при принятии решения о разделении -смешении водных технологических потоков производства в целом

С целью разработки оптимального технико-эколого-экономического варианта проекта И-ВХТС масложирового производства нами проведен численный эксперимент, задачей которого явилась разработка многовариантного набора параметров рассматриваемой И-ВХТС Расчет параметров И-ВХТС проводили с помощью пакета прикладных программ Результаты расчета приведены в табл 2

Таблица 2

Производства Мкомп кг/час Мводы кг/час X КОМП Хводы АЕх, кДж/час %ДЕх %

1 2 3 4 5 8 9

произв-во майонеза (м) 29,376 10714 0,002734 0,997266 -27433,222

экстракционный цех (э) 19,645 14571 0,001346 0,998654 -20231,115

цех рафинации (р) 10,643 6071 0,001750 0,998250 -10582,608

смешивание (э + р) 30,288 20642 0,001465 0,998535 -30844,984 0,1015

смешивание (м + р) 40,019 16785 0,002379 0,997621 -38128,296 0,2958

смешивание (м + э + р) 59,664 31356 0,001903 0,998097 -58662,484 0,7167

смешивание (м + э) 49,021 25285 0,001935 0,998065 -48075,671 0,8630

Анализ полученных данных позволяет предложить оптимальный вариант сета водных технологических потоков масложирового производства и разработать структуру его И-ВХТС, функциональная блок-схема которой приведена на рис 1

водя ни повторно« мглолмовянн?

Рис 1 Функциональная блок-схема интегрированной ресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства масложировых комбинатов

В соответствии с этой схемой поток отработанной технологической воды производства майонеза раздельно отводится и очищается на самостоятельных локальных очистных сооружениях (ЛОС-1) Сточные воды экстракционного цеха и цеха рафинации смешиваются и проходят последующую обработку на самостоятельных ЛОС-2 Как показывают результаты использования предложенной нами инновационной технологии очистки отработанной воды отдельных подразделений предприятий пищевой промышленности, основной объем очищенных сточных вод (до 90 %) направляется на повторное использование в основных технологических процессах масложирового комбината Оставшаяся часть воды, обработанной на ЛОС-1 и ЛОС-2 (до 10 %), сбрасывается в систему водоотведения населенного пункта с показателями, соответствующими нормам отведения для крупных промышленных центров

Второй раздеч посвящен проектированию энергоресурсосберегающей химико-технологической системы водопотребления и водоотведения экстракционного цеха производства растительных масел В зависимости от сложности системы водного хозяйства производственного подразделения (количества индивидуальных ВХТС) при синтезе схемы повторно-последовательного водоснабжения обычно приходится рассматривать несколько десятков вариантов проекта В связи с этим чрезвычайно актуальна задача оптимизации проектирования (поиска наилучшего варианта за минимальное время и повышения достоверности результатов проектирования) С этой целью нами развит водный термодинамический пинч-метод анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий - предложена методика оптимизации поэтапного проектирования А именно предложено классифицировать этапы проектирования на блоки 1) всех возможных, 2) исходных, 3) формально лучших и 4) оптимального вариантов Данные этапы проектирования системно приближают процедуру синтеза ВХТС к принятию оптимального решения по ее составу

На базе численного эксперимента с использованием пакета прикладных программ осуществлено многовариантное поэтапное проектирование ресурсосберегающей ВХТС экстракционного цеха производства растительных масел Предложена оптимальная система повторно-последовательного водопотребления и водоотведения (см рис 2-а) со значением целевого объема потребления свежей воды в производстве, равным 7,797 м3/час При этом экономия объема потребляемой воды по сравнению с действующим в настоящее время (14,571 м3/час) составляет 46,5 %.

В третьем разделе приведена аналогичная процедура проектирования ресурсосберегающей ВХТС цеха рафинации производства растительных масел Оптимальный вариант проекта свидетельствует о целесообразности применения схемы повторно-последовательного водопотребления и водоотведения цеха рафинации производства растительных масел (см рис 2-6), в результате чего рекомендуется установление целевого объема потребления свежей воды в данном цехе 3,568 м3/час с экономией объема потребляемой свежей воды по сравнению с принятым по действующей технологии (6,071 м3/час) на уровне 41,2 % Кроме того, как показано нами в ходе эколого-технологического анализа в цехе рафинации на 4-х ступенчатую промывку масла от образовавшегося в результате щелочной нейтрализации мыла расходуется существенный объем парового конденсата По нашему мнению, целесообразно отработанный конденсат после четвертой промывки

масла (наиболее чистый) направить в оборот и использовать для промывки следующей партии масла на первой ступени.

Четвертый раздел посвящен изложению процедуры проектирования ресурсосберегающей ВХТС производства майонеза. В результате многовариантного поэтапного проектирования удалось разработать оптимальный вариант проекта ресурсосберегающей ВХТС производства майонеза с использованием повторно-последовательной схемы водопотребления и водоотведения (см. рис. 2-в) и получить значение целевого объема водопотребления в ВХТС, равное 5,561 м3/час. Экономия потребляемой воды по сравнению с действующим в настоящее время в производстве суммарным ее расходом (10,714 м3/час) составляет 48,1%.

ш-Нзь

3.568Г

3,568

3,568

3,568 3,568 б)

3,Ь68 3,568

ХТС1 хкг; Х1СЗ

3,568

Рис. 2. Результаты проектирования энергоресурсосберегающих ВХТС производства растительных масел (решетчатые диаграммы и принципиальные технологические схемы оптимального варианта проекта): а) экстракционного цеха; б) цеха рафинации; в) производства майонеза; (цифры на потоках обозначают расход воды, м3/час).

В пятом разделе выполнено проектирование ВХТС локальной обработки сточных вод масложировых производств Преложенная нами структура ВХТС локальной обработки сточных вод масложирового производства (см рис 3) позволяет снижать содержание критериальных ЗВ, содержащихся в этих стоках (жиры, ХПК, взвешенные вещества), с эффективностью 55 - 65 % на стадии предварительной механической очистки (жироловушки), 80 - 90 % на стадии обработки методом электрофлотации, 94 - 98 % на стадии тонкой доочистки (каркасно-засыпные фильтры)

Вода на повторное использование

сорос воды

Рис 3 Функциональная блок-схема ВХТС локальной обработки сточных вод масложирового производства

Четвертая глава работы посвящена анализу санитарной безопасности и эколого-экономической эффективности И-ВХТС масложировых производств

В первом разделе проведена оценка санитарной безопасности И-ВХТС масложировых производств В результате предложенной технологии обработки сточных вод майонеза и объединенного потока цехов экстракции и рафинации качество очищенной воды будет соответствовать качеству технической воды, используемой в производстве, а также качеству воды, частично отводимой в систему канализации населенного пункта

Во втором разделе проведена оценка эколого-экономической эффективности И-ВХТС масложировых производств (см табл 3) Показано, что высокая эколого-экономическая эффективность разработанной ресурсосберегающей И-ВХТС достигается за счет значительного сокращения 1) удельных норм расхода сырьевых и энергетических ресурсов, 2) объема потребления свежей воды, 3) объема отведения сточных вод, 4) массы загрязняющих веществ, сбрасываемых в водоемы со сточными водами, 5) ущерба водным ресурсам от сбросов загрязняющих веществ

Общий эколого-экономический эффект от внедрения И-ВХТС маеложирового производства составит порядка 3,995 млн руб/год

Таблица 3

Эколого-экономическая эффективность интегрированной энергоресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства масложировых производств

№ п/п Показатели Единицы измерения Базовый вариант Проектный вариант

1 Потребление свежей воды м3/год 129505 10136

2 Отведение сточных вод м3/год 123029 6640

3 Плата за потребление свежей воды тыс руб/год 870,274 68,114

4 Плата за сброс сточных вод в систему водоотведения тыс руб/год 617,606 33,333

5 Экономия денежных средств за потребление свежей воды тыс руб/год 802,160

6 Экономия денежных средств за отведение сточных вод тыс руб/год 584,273

7 Экономия денежных средств за потребление конденсата тыс руб/год 702,1

8 Предотвращенный ущерб водным ресурсам тыс руб/год 1906,320

9. Общий эколого- экономический эффект тыс. руб/год 3994,853

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1) Проведен комплексный эколого-технологический анализ производственных процессов действующих масложировых комбинатов (производство растительного масла цеха экстракции, рафинации и производство майонеза), осуществлен мониторинг их систем водопотребления и водоотведения, показано, что данные производства несут экологическую опасность, оказывая существенное отрицательное воздействие на состояние природных водных объектов

2) Развит термодинамический эксергетический метод анализа и синтеза ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий предложена методика учета изменения величины эксергии в процессе смешения подпотоков производственных подразделений (цехов), развит термодинамический пинч-метод анализа и синтеза ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий предложена методика оптимизации поэтапного проектирования, классификация этапов проектирования

3) Разработана ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства масложировых производств на базе систем разделения-смешения индивидуальных водных технологических потоков, повторно-последовательного использования технологической воды, высокоэффективной локальной обработки сточных вод, водооборотной системы технологической воды, позволяющей экономить порядка 90% объема потребляемой свежей воды

4) Предложены способы энергоресурсосбережения при функционировании масложировых производств снижение удельных норм водопотребления и водоотведения, повторное использование в основной технологии оборотной воды, парового конденсата, локально обработанной сточной воды

5) Разработаны проектные решения по созданию химико-технологической системы локальной обработки сточных вод масложировых производств (включающей механическое жироулавливание, электрофлотационную обработку и доочистку на зернистых двухслойных фильтрах), рассчитаны технологические и конструкционные параметры основных узлов ее аппаратурного оформления

6) Проведена оценка эколого-экономической эффективности возможного внедрения предлагаемых инновационных технологических решений при организации ресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства масложирового производства, которая составила 3,995 млн рубчей в год

7) Получены заключения о возможности внедрении результатов работы на ОАО «Шуйский маслоэкстракционный завод» (г Шуя, Ивановской обл) и ООО «Владгазинвест» (п Мелехово, Ковровский р-н, Владимирской обл)

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах

1 Невский, А В Технологические и термодинамические основы синтеза ресурсосберегающих химико-технологических систем водопотребления и водоотведения промышленных предприятий /А В Невский, О В Кашина, В А Шарнин //Научные исследования высшей школы по приоритетным направл науки и техники Тезисы докл научно-технич конф - Москва, РХТУ им Д И Менделеева -2004 - С 78

2 Кашина, О В Принципы синтеза ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства пищевых предприятий /О В Кашина, А В Невский, В А Шарнин //Вузовская наука - региону Сб материалов II Всероссийской научно-техн конф - Вологда, ВоГТУ -2004 - С 551 -553

3 Невский, А В Научные основы и новые принципы синтеза ресурсосберегающих химико-технологических систем водопотребления промышленных предприятий /А В Невский, О В Кашина, В А Шарнин //Химические технологии Тезисы докл отчетной научной конф - Москва, РХТУ им ДИ Менделеева, 2004 - С 32-33

4 Кашина, О В Ресурсосберегающая система водопотребления производства майонеза в составе масложирового комбината /О В Кашина, А В Невский, В А Шарнин // Проблемы экологии на пути к устойчивому развитию регионов Сб материалов И Международной научно-технич конф - Вологда, ВоГТУ, 2005 - С 64-67

5 Невский, А В Развитие эксергетического метода синтеза ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства промышленных предприятий / А В Невский, В А Шарнин, О В Кашина, М В Бушуев // Проблемы экологии на пути к устойчивому развитию регионов Сб материалов II Международной научно-технич конф - Вологда, ВоГТУ, 2005 - С 92-95

6 Кашина, О В Термодинамический пинч-метод проектирования ресурсосберегающих систем водопотребления и водоотведения пищевых производств /О В Кашина, А В Невский, В А Шарнин //Экологические проблемы Ивановской области Сб материалов межвузовской научно-практической конференции - Иваново, 2005 - С 39-41

7 Невский, А В Технология проектирования высокоэффективных ресурсосберегающих систем водопотребления промышленных предприятий /А В Невский, В А Шарнин, О В Кашина //Современные наукоемкие технологии, 2005 - № 1-2 - С 107-115

8 Бушуев, M В Разработка информационной системы эксергетического анализа при проектировании ресурсосберегающих технологических процессов /МВ Бушуев, О В Кашина, А В Невский, В А Шарнин //Современные наукоемкие технологии -2005 -№ 3 -С 69-76

9 Невский, А В Научные основы и новые принципы синтеза ресурсосберегающих химико-технологических систем водопотребления промышленных предприятий /А В Невский, В А Шарнин, H В Тукумова, О В Кашина, А С Оловянников - M, 2005 - 34 с - Деп ВНТИЦ г Москва № гос регистр 01200306877, инвентаризац № 02200505436

10 Невский, А В Санитарно-токсический мониторинг Уводьского водохранилища Ивановской области /А В Невский, В А Шарнин, Г Ф Лутай, С В Золотухина, О В Кашина - М, 2005 - 35 с - Деп ВНТИЦ г Москва № гос регистр 01200510913, инвентаризац №02200506018

11 Кашина, О В Экологические технологии проектирование водосберегающей химико-технологической системы для масложирового производства /О В Кашина, А В Невский, В А Шарнин // Инженерная экология - 2007 - № 1 - С 48 - 54

12 Невский, А В Информационная система пинч-анализа для проектирования водных ресурсосберегающих технологических процессов /А В Невский, В П Мешалкин, В А Шарнин, M В Бушуев, О В Кашина // «Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения в промышленности» (МНПК «ЛЭРЭП-2-2007) Сб научных трудов по материалам Междунар научн -практической конференции - Саратов, 2007 - т 2 - С 76-79

13 Nevsky, А V Optimization of designing and operation of water energy-resourcesavmg chemical processes /А V Nevsky, V A Sharnin, О V Kashma, M V Bushuev, О A Usanova//Proceed of the 5-th China-Russia-Korea Int Symp onChem Engineering and New Material Science - Ivanovo, Russia ISUCT, 2007 - P 74-77

14 Невский, А В Методология проектирования ресурсосберегающих химико-технологических систем и оценка риска их функционирования /А В Невский, В А Шарнин, В С Ватагин, О В Кашина, M В Бушуев //XVIII Менделеевский съезд по общейиприкл химии Тезисы докл - Москва, 2007 -т 3 - С. 21.

15 Кашина, О В Ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства экстракционного цеха масложирового комбината /О В Кашина, M В Бушуев, А В Невский, В А Шарнин // Известия вузов Химия и хим технол - 2008 -т 51,вып 1 -С 98-101

16 Кашина, О В Проектирование водной ресурсосберегающей химико-технологической системы цеха рафинации масложирового производства / О В Кашина, M В Бушуев, А В Невский, В А Шарнин //Экология и промышленность России -2008 - № 5 -С 15-17

Ответственная за выпуск OB Кашина

Подписано в печать U 07 2008 Формат 60x84 1/16 Бумагаписчая Уел печ л 1,00 Уч -изд л 1,03 Тираж 80 экз Заказ 1373

ГОУ ВПО Ивановский государственный химико-технологический университет

Отпечатано на полиграфическом оборудовании кафедры экономики и финансов ГОУ ВПО «ИГХТУ» 153000, г Иваново, пр Ф Энгельса, 7

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Кашина, Ольга Викторовна

Глава, раздел Название Стр.

РЕФЕРАТ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИИ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Анализ и синтез ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства масложировых производств"

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ . 8

1. ЭКОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ДЕЙСТВУЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ВЫПУСКУ МАСЛОЖИРОВОЙ ПРОДУКЦИИ. 12

1.1. Эколого-технологический анализ основных производственных процессов масложировых производств. 12

1.2. Анализ способов организации и режимов эксплуатации систем водопотребления и водоотведения масложировых производств . 25

1.3. Анализ качества сточных вод масложировых производств, выбор критериальных загрязняющих веществ, их характеристика с точки зрения экологической опасности. 33

1.4. Анализ эффективности существующих способов очистки сточных вод масложировых производств и их повторного использования. 41

2. МЕТОДОЛОГИЯ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕГАЮЩИХ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА МАСЛОЖИРОВЫХ ПРОИЗВОДСТВ. 49

2.1. Принципы анализа и синтеза энергоресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства промышленных предприятий. 49

2.2. Термодинамический эксергетический метод проектирования энергоресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства масложировых производств. 57

2.3. Термодинамический водный пинч-метод проектирования энергоресурсосберегающих химико-технологических систем водопотребления и водоотведения масложировых производств. 76

2.4. Термодинамический и технологический подход к определению параметров химико-технологических систем локальной обработки сточных вод масложировых производств. 94

3. СИНТЕЗ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА МАСЛОЖИРОВЫХ ПРОИЗВОДСТВ. 100

3.1. Разработка структуры интегрированной энергоресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства масложировых производств. 100

3.2. Проектирование энергоресурсосберегающей химико-технологической системы водопотребления и водоотведения экстракционного цеха производства растительных масел. 109

3.3. Проектирование энергоресурсосберегающей химико-технологической системы водопотребления и водоотведения цеха рафинации производства растительных масел. 117

3.4. Проектирование энергоресурсосберегающей химико-технологической системы водопотребления и водоотведения производства майонеза. 123

3.5. Проектирование химико-технологической системы локальной обработки сточных вод масложировых производств. 130

4. АНАЛИЗ САНИТАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА МАСЛОЖИРОВЫХ ПРОИЗВОДСТВ. 138

4.1. Оценка санитарной безопасности интегрированной энергоресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства масложировых производств. 138

4.2. Оценка эколого-экономической эффективности интегрированной энергоресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства масложировых производств. 141

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ . 148

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. 150

ПРИЛОЖЕНИЕ . 163

Приложение 1. Заключения о возможности практической реализации технических решений по энергоресурсосбережению в масложировом производстве . 164

Приложение 2. Результаты расчетов величины относительной потери эксергии для различных вариантов смешения водных технологических потоков масложирового комбината. 171

Приложение 3. Результаты расчетов технологических и конструкционных параметров оборудования для локальной обработки сточных вод масложирового комбината. 196

РЕФЕРАТ

В работе развита методология анализа и синтеза (проектирования) ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства промышленных предприятий, позволяющих повысить их технико-экономическую эффективность и экологическую безопасность.

Данная методология применена для создания ресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства масложировых предприятий, которая позволяет значительно снизить объем водопотребления и водоотведения, уменьшить массу сброса загрязняющих веществ в водоемы со сточными водами и обеспечивает функционирование высокоэффективной технологии локальной обработки сточных вод с последующим их повторным использованием.

Стр. 162; илл. 29; табл. 21; библ. 176; приложения 52 стр.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ХТС - химико-технологическая система;

ВХТС — водная химико-технологическая система; '

ХТП - химико-технологический процесс;

ЗВ - загрязняющее вещество;

И-ВХТС - интегрированная водная химико-технологическая система;

ЛОС - локальные очистные сооружения;

ПАВ — поверхностно-активное вещество;

ПДК - предельно-допустимая концентрация;

ПДС - предельно-допустимый сброс;

ХГЖ - химическое потребление кислорода;

БПК - биологическое потребление кислорода;

СВ - сточные воды.

ВВЕДЕНИЕ

Современный экологический кризис ставит под угрозу возможность устойчивого развития цивилизации. Дальнейшая деградация природных систем ведет к дестабилизации биосферы, утрате ее целостности и способности поддерживать высокое качество окружающей среды, необходимые для жизни. Преодоление кризиса возможно только на основе формирования нового типа взаимоотношений человека и природы, исключающих возможность разрушения и деградации природной среды.

В экологической доктрине Российской Федерации указывается на то, что устойчивое развитие, высокое качество жизни и здоровья нашего населения, а также национальная безопасность могут быть обеспечены только при условии сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды. Для этого необходимо формировать и последовательно реализовывать единую государственную политику в области экологии, направленную на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. Сохранение и восстановление природных систем должно быть одним из приоритетных направлений деятельности государства и общества.

Вопросы экономии природных ресурсов и сохранения экологического равновесия между производственной деятельностью человека и окружающей средой имеют в настоящее время глобальную значимость.

Одной из наиболее актуальных экологических проблем является проблема антропогенного загрязнения водного бассейна. Загрязнение природных вод наносит огромный ущерб как природе, так и экономике. Происходят серьезные, нередко, необратимые изменения в развитии биогеоценозов водных объектов, сокращаются их биологические ресурсы. Загрязненные водоисточники становятся ограниченно пригодными, а во многих случаях и совершенно непригодными для хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения, орошения сельскохозяйственных угодий, рыбного хозяйства. Загрязненные водоемы становятся непригодными для целей рекреации, они нередко являются источниками инфекционных заболеваний человека и животных.

Особенно серьезной является экологическая обстановка в регионах с развитой промышленной инфраструктурой, в частности, в Верхне-Волжском и Волжско - Камском регионах России. Оценка качества поверхностных вод Верхне-Волжского региона за последние годы показывает, что по уровню загрязнения они относятся к III - IV классам, т.е. «умеренно-загрязненным» и «загрязненным».

В условиях становления рыночной экономики и различных форм собственности, дальнейшее развитие получает масложировая отрасль пищевой промышленности. Растет производство продуктов питания на основе растительных масел и жиров, таких как растительные масла, майонезы, маргарины, кулинарные жиры др. Наличие неограниченного потребительского рынка растительных масел и жиров, а также значительных ресурсов масличного сырья для их получения привело к тому, что в России последние годы наблюдается тенденция расширения мощностей действующих масложировых предприятий, а также создание новых, в основном, малотоннажных. Производства небольшой мощности размещаются либо в районах массового производства масличных культур, либо они максимально приближены к районам потребления готовой масложировой продукции.

Технологические процессы масложировых производств являются весьма водоемкими, в результате протекания которых образуется значительное количество отработанной воды - сточных вод (СВ). Так, сброс СВ предприятий масложировой промышленности распределяется, примерно, по трем десяткам участков крупных рек, входящих в двадцать водных бассейнов страны.

Техническое перевооружение действующих и создание новых предприятий масложировой промышленности осуществляется на базе передовых технологий и современного высокоэффективного оборудования. К сожалению, данный процесс не всегда касается изменения энергоресурсоемкого подхода к организации масложировых производств.

В сложившихся условиях одним из путей повышения эффективности масложировых предприятий может стать внедрение в производство энергоресурсосберегающих химико-технологических систем (ХТС) их водного хозяйства. Организация замкнутых водооборотных циклов, комплексная переработка и утилизация вещества и энергии технологических водных потоков может позволить кардинально решить вопросы рационального использования ресурсов и охраны окружающей среды при функционировании предприятий пищевой промышленности.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Концептуальные положения теории устойчивого социально-экономического развития предусматривают создание ресурсосберегающих экологически безопасных производств, основу которых составляют эффективно действующие химико-технологические системы (ХТС). Особый интерес в связи с этим представляет изучение принципов анализа и синтеза (проектирования) ресурсосберегающих ХТС промышленных предприятий на основе изучения физико-химической сути технологических процессов, рассмотрения их термодинамических, технологических, экологических и экономических особенностей.

В условиях становления рыночной экономики и различных форм собственности, дальнейшее развитие получает масложировая отрасль пищевой промышленности. Однако, происходящее в настоящее время техническое перевооружение масложировых производств не всегда касается изменения ресурсоемкого подхода к их организации.

Нисходящую иерархию анализа объекта исследования строили в соответствии с технологической организацией по схеме: «масложировое производство в целом» - «цех по выпуску конкретной продукции» -«технологическая линия» - «технологическая операция» - «технологическое оборудование». Восходящая иерархия синтеза подчинялась обратной последовательности. Эколого-технологический анализ функционирования масложировых предприятий показал, что большинство их водоиспользующих технологических процессов представляют собой незамкнутые системы, в которых получение целевого продукта требует существенных затрат сырьевых (в частности, свежей воды) и энергетических ресурсов и сопровождается образованием большого объема отработанной воды. Сброс недостаточно очищенных сточных вод данных производств осуществляется в водотоки, примерно, тридцати крупных рек России, входящих в двадцать водных бассейнов страны. Особенно остро стоит проблема антропогенного загрязнения водного бассейна в регионах с развитой промышленной инфраструктурой, в частности, в Центральном, Приволжском, Южном Федеральных округах России.

В этой связи разработка и развитие методологии проектирования ресурсосберегающих ХТС водного хозяйства (водных ХТС — (ВХТС)) масложировых производств с целью повышения их технико-экономической эффективности и экологической безопасности является актуальной научной проблемой.

Содержание работы соответствует приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации: экология и рациональное природопользование; производственные технологии; а также перечню критических технологий Российской Федерации: природоохранные технологии, переработка и утилизация техногенных образований и отходов; снижение риска и уменьшение последствий природных и техногенных катастроф.

Работа выполнена в соответствии с планом проекта Минобразования РФ № 01.03.005: «Научные основы и новые принципы синтеза ресурсосберегающих химико-технологических систем водопотребления промышленных предприятий» и гранта № 04-05-78035 Российского фонда фундаментальных исследований.

Цель и задачи работы

Цель работы - развитие методологии анализа и синтеза ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий и ее применение для проектирования научно-обоснованной ресурсосберегающей ВХТС масложировых производств, обеспечивающей сокращение удельных нормативов потребления свежей воды и отведения сточных вод, уменьшение массы сброса загрязняющих веществ (ЗВ) в водоемы со сточными водами, высокоэффективную технологию локальной обработки сточных вод для их повторного использования.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) провести комплексный эколого-технологический анализ основных производственных процессов действующих предприятий по выпуску масложировой продукции, способов организации и режимов эксплуатации их систем водопотребления и водоотведения;

2) применить термодинамический эксергетический метод анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий, позволяющий научно аргументировать решение проблемы разделения - смешения водных технологических потоков масложировых предприятий;

3) применить водный термодинамический пинч-метод анализа и синтеза высокоэффективных ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий с целью обеспечения существенного сокращения удельных нормативов потребления свежей воды и отведения сточных вод масложировыми предприятиями;

4) обосновать применение высокоэффективной технологии локальной очистки отработанной воды масложировых производств.

Научная новизна

В ходе работы получены результаты, свидетельствующие о новом вкладе в теорию создания . ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий, а именно:

1)на базе термодинамического подхода показана возможность применения методологии анализа и синтеза ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий для проектирования ресурсосберегающей ВХТС масложировых производств;

2) предложена методика учета изменения величины эксергии в процессе смешения подпотоков производственных подразделений (цехов) при использовании термодинамического эксергетического метода анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий;

3) предложена методика оптимизации поэтапного проектирования при использовании водного термодинамического пинч-метода анализа и синтеза ресурсосберегающих ВХТС промышленных предприятий.

Практическое значение

На основании научных результатов исследования, выводов и обобщений, сделанных в ходе работы, предприняты шаги к их реализации:

1) разработана ресурсосберегающая ВХТС масложирового производства, представляющая собой сочетание систем: разделения-смешивания объема технологической воды производства на индивидуальные потоки подразделений (цехов); повторно-последовательного использования технологической воды; высокоэффективной локальной обработки сточных вод; водооборотной системы технологической воды; контроля качества технологической воды и продуктов ее обработки; оценки эколого-экономической эффективности ВХТС;

2) предложены способы энергоресурсосбережения при функционировании масложировых производств: снижение удельных норм водопотребления и водоотведения, повторное использование в основной технологии оборотной воды, парового конденсата, очищенной сточной воды;

3) разработаны проектные решения по созданию ВХТС локальной обработки сточных вод масложировых производств, рассчитаны технологические и конструкционные параметры основных узлов ее аппаратурного оформления.

Объектами исследования и экспериментальной проверки полученных результатов были предприятия: ОАО «Ивановский маргариновый завод» (г. Иваново); ОАО «Шуйский маслоэкстракционный завод» (г. Шуя, Ивановской обл.); ООО «Владгазинвест» (п. Мелехово, Ковровский р-н, Владимирской обл.).

Свидетельством практического значения работы являются заключения о возможности внедрении ее результатов на ОАО «Шуйский маслоэкстракционный завод» (г. Шуя, Ивановской обл.) и ООО «Владгазинвест» (п. Мелехово, Ковровский р-н, Владимирской обл.), приведенные в Приложении 1.

Надежность результатов и достоверность выводов

Надежность полученных результатов обеспечена: 1) использованием классического аппарата математического описания основных термодинамических закономерностей процессов в жидкофазных системах, 2) использованием исходных данных, описывающих технологические процессы, полученных на действующих в настоящее время промышленных предприятиях, 3) применением современной вычислительной техники на базе персональных компьютеров. Достоверность и обоснованность выводов и рекомендаций, сделанных в работе, обусловлена их соответствием фундаментальным представлениям о способах энергоресурсосбережения в промышленности.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Кашина, Ольга Викторовна

Основные выводы, научные и практические результаты работы заключаются в следующем.

1) Проведен комплексный эколого-технологический анализ производственных процессов действующих масложировых комбинатов (производство растительного масла: цеха экстракции, рафинации и производство майонеза); осуществлен мониторинг их систем водопотребления и водоотведения; показано, что данные производства несут экологическую опасность, оказывая существенное отрицательное воздействие на состояние природных водных объектов.

2) Развит термодинамический эксергетический метод анализа и синтеза ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий: предложена методика учета изменения величины эксергии в процессе смешения подпотоков производственных подразделений (цехов); развит термодинамический пинч-метод анализа и синтеза ресурсосберегающих систем водного хозяйства промышленных предприятий: предложена методика оптимизации поэтапного проектирования, классификация этапов проектирования.

3) Разработана ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства масложировых производств на базе систем: разделения-смешения индивидуальных водных технологических потоков; повторно-последовательного использования технологической воды; высокоэффективной локальной обработки сточных вод; водооборотной системы технологической воды, позволяющей экономить порядка 90% объема потребляемой свежей воды.

4) Предложены способы энергоресурсосбережения при функционировании масложировых производств: снижение удельных норм водопотребления и водоотведения, повторное использование в основной технологии оборотной воды, парового конденсата, локально обработанной сточной воды.

5) Разработаны проектные решения по созданию химико-технологической системы локальной обработки сточных вод масложировых производств (включающей механическое жироулавливание, электро флотационную обработку и доочистку на зернистых двухслойных фильтрах); рассчитаны технологические и конструкционные параметры основных узлов ее аппаратурного оформления.

6) Проведена оценка эколого-экономической эффективности возможного внедрения предлагаемых инновационных технологических решений при организации ресурсосберегающей химико-технологической системы водного хозяйства масложирового производства, которая составила 3,995 млн. рублей в год.

7) Получены заключения о возможности внедрении результатов работы на ОАО «Шуйский маслоэкстракционный завод» (г. Шуя, Ивановской обл.) и ООО «Владгазинвест» (п. Мелехово, Ковровский р-н, Владимирской обл.).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Кашина, Ольга Викторовна, Иваново

1. Ковальская, Л.П.Технология пищевых производств: учебники и учеб. Пособие для студентов вузов / Л.П. Ковальская и др.; под общ. Ред. Л.П. Ковальской. -М.: Колос, 1997.- 752 с.

2. Невский, A.B. Анализ и синтез водных ресурсосберегающих химико-технологических систем /А.В.Невский, В.П. Мешалкин, В.А. Шарнин-М.: Наука, 2004.-212 с.

3. Комаров, В.И. Проблемы экологии в пищевой промышленности /В.И. Комаров, Т.А. Мануйлова //Экология и промышленность России. 2002. -№ 6. - С.4-8.

4. Беккер, М.Е. Введение в биотехнологию /М.Е. Беккер. — М.: Пищевая промышленность, 1978.- 232 с.

5. Бирюков, В.В. Оптимизация периодических процессов микробиологического синтеза /В.В. Бирюков, В.М. Кантере. М.: Наука, 1985.-292 с.

6. Варфоломеев, С.Д. Биотехнология. Кинетические основы микробиологических процессов /С.Д. Варфоломеев, C.B. Калюжный. -М.: Высшая школа, 1990.- 295 с.

7. Беккер, М.Е. Биотехнология /М.Е. Беккер, Г.К. Лиепинып, Е.П. Райнулис. -М.: Агропромиздат, 1990. 334 с.

8. Экологическая биотехнология: Пер. с англ./Под ред. К. Ф. Форстера, Д. А. Вейза. Л.: Химия, 1990 - 384 с.

9. Кислухина, О. Биотехнологические основы переработки растительного сырья /О. Кислухина, И. Кюдулас. Каунас: Технология, 1997. - 183 с.

10. O.Harvey, W. Blanch. Biochemical Engineering / Harvey W. Blanch., Douglas S. Clark.-N.-Y., 1997.- 702 p.

11. Храменко, C.B. Предварительная анаэробная очистка концентрированных сточных вод предприятий пищевой промышленности /C.B. Храменко, Д.А. Данилович // Водоснабжение и санитарная техника. 2006. - № 1. -ч. 2. - С. 29-32.

12. Надысев, B.C. Очистка сточных вод предприятий масложировой промышленности / B.C. Надысев. М.: Пищевая промышленность, 1976. -183 с.

13. Лоренц, В.И. Очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности / В.И. Лоренц. Киев: Будивельник, 1972. — 187 с.

14. Степанов, Н.В. Влияние жира на коагуляцию белка низкомолекулярными электролитами /Н.В. Степанов, И.Н. Коновалов, П.Б. Василевский, И.Г. Береза //Вода и экологи.- 2000.- №2. С. 46-53.

15. Невский, A.B. Технология проектирования высокоэффективных ресурсосберегающих систем водопотребления промышленных предприятий /A.B. Невский, В.А. Шарнин, О.В. Кашина //Современные наукоемкие технологии. 2005. - № 1-2.- С. 107 - 115.

16. Кашина, О.В. Экологические технологии: проектирование водосберегающей химико-технологической системы для масложирового производства /О.В. Кашина, А.В.Невский, В.А.Шарнин // Инженерная экология. 2007. - № 1. - С. 48 - 54.

17. Переработка продукции растительного и животного происхождения. Под общ. Ред. Богомолова A.B., Перцевого Ф.В. С.-Петербург.: Гиорд, 2001. -336 с.

18. Копейковский, В.М.Технология производства растительных масел /В.М. Копейковский, С.И. Данильчук, Г.И. Гарбузова и др. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 414 с.

19. Арутюнян, Н.С. Технология переработки жиров /Н.С. Арутюнян, Е.П. Корнена, А.И. Янова и др. М.: Пищепромиздат, 1998. - 452 с.

20. Драгилев, А.И. Оборудование и установки общего назначения предприятий пищевой промышленности /А.И. Драгилев. М.: Пищевая промышленность, 1980. - 96 с.

21. Калошин, Ю.А. Технология и оборудование масложировых предприятий АО.А. Калошин. М.: ИРПО: Издательский центр «Академия», 2002. -363 с.

22. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. Т2. Рафинация жиров /Под ред. А.Г. Сергеева. Л.:, 1973. - с.

23. Стабников, В.Н. Процессы и аппараты пищевых производств /В.Н. Стабников, В.М. Лысянский, В.Д. Попов. М.: Агропромиздат, 1985. -503 с.

24. Тимонин, A.C. Основы конструирования и расчета технологического и природоохранного оборудования /A.C. Тимонин Справочник. Т.2. -Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2001. — 988 с.

25. Нечаев, А.П. Майонезы. Производство майонезов, рецептура. Для технологов и специалистов пищевых производств /А.П. Нечаев, Кочеткова A.A., Нестерова И.Н. С.-Петербург, Гиорд, 2000г. - 315 с.

26. WHO/FAO. Report of a Joint WHO/FAO Consultation N 61: Biotechnology and food safety. WHO/FAO. - 1996. - 29 p.

27. WHO/FAO. Report of a Joint WHO/FAO Expert Consultation on food derived from biotechnology: Safety aspects of genetically modified foods of plant origin. WHO. - 2000. - 35 p.

28. WHO/FAO. Report of a Joint WHO/FAO'Expert Consultation on food derived from biotechnology: Safety assessment of foods derived from genetically modified microorganisms. WHO/FAO. - 2001. - 27 p.

29. Jonas, D.A. Safety Considerations of DNA in Food /D.A. . Jonas, I. Elmandfa, K.-H. et al.//Ann. Nutr. Metab.- 2001.- Vol.45.- P. 1-20.

30. Perreten, V. Antibiotic resistance spread in food / V. Perreten, F. Schwarz, L. Cresta et al.//Nature. 1997. - Vol. 389. - P. 801-802.

31. Nair, R. Current Methods for Assessing Safety of Genetically Modified Crops as Exemplified by Data on Roundup Ready Soybeans / R. Nair, R. Fuchs, S. Current //Toxicologic Pathology. 2002. - Vol. 30. №1.- P. 117-125.

32. Pariza, M.W. Determining the safety of enzymes used in food processing / M.W. Pariza, E.M. Foster //J. Food Prot. 1983. - Vol. 46. - P. 702-716.

33. Jones, D.D. Safety considerations in evaluation of transgenic plants for human foods / D.D. Jones, J.H. Maryansky //Risk'Assessment in Genetic Engineering. McGraw-Hill, New York. - 1991. - P. 64-82.

34. Nordlee, J. A. Investigations of the allergenicity of Brazil nut 25 seed storage protein in transgenic soybean. Food Safety Evaluation. DECD Publications / J.A. Nordlee, S.L. Taylor, J.A. Townsend. Paris, France. - 1996.

35. Padgette, S.P. The Composition of Glyphosate-Tolerant Soybean Seeds is Equivalent to That of Conventional Soybeans / S.P. Padgette, N.B. Taylor, D.L. Nida, et al.//Nutrition. 1996. - Vol. 126. №3.- P. 702-716.

36. Jonas, D.A. The safety assessment of novel foods / D.A. Jonas.- Brussel: ILSI Europe. 1995.- 16 p.

37. Бурашников, Ю. M. Охрана труда в пищевой промышленности, общественном питании и торговле / Бурашников Ю. М., Максимов А. С. -Изд.-во «Академия», 2006.- 240 с.

38. Деревенко, В.В. Энергосберегающая технология получения растительного масла / В.В. Деревенко // Труды Кубанского государственного технологического университета. Том XX. Выпуск 2. — Краснодар. 2004 г.- С. 332 - 339.

39. А.с. № 1479493 «Способ переработки масличного материала» / Деревенко В.В бюл. № 18, 1989 г.

40. Патент РФ №2125086 «Способ получения подсолнечного масла»/ Деревенко В.В.; Бюл. №2, 1999 г.

41. Патент РФ №2165959 «Способ получения масла и жмыха из бобов сои» / Деревенко В.В. бюл. № 12, 2001 г.

42. Алферова, JI.A. Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов. Т.29. Использование воды в безотходном производстве /JI.A. Алферова, В.А. Зайцев, А.П. Нечаев. ВИНИТИ. М.,1990. - 194 с.

43. Беличенко, Ю.П. Замкнутые системы водообеспечения химических производств /Ю.П. Беличенко, JI.C. Гордеев, Ю.А. Комиссаров. М.: Химия, 1996.-270 с.

44. Гоголев, И.Я. Охрана природы и рациональное использование природных ресурсов /И.Я. Гоголев //Аналитический обзор. ВНТИЦентр- М.,1990.-112 с.

45. Гоголев, И.Я. Ресурсосбережение и переработка отходов /И.Я. Гоголев //Обзор составлен на основе отчетов о НИОКР и дис. зарегистрирован во ВНТИЦентре в 1990 году. М., 1991. - 132 с.

46. Грушко, Я. М. Вредные органические соединения в промышленных сточных водах: Справочник /Я.М. Грушко. Л.: Химия, 1982. 216 с.

47. Шалбуев, Д.В. Оценка степени деструкции жировых веществ прокариотическими организмами /Д.В. Шалбуев, М.В. Славгородская, B.C. Думнов //Тезисы VII конференции «Аналитика Сибири и Дальнего Востока 2004». - Новосибирск. - 2004. - С. 89

48. Когановский, A.M. Физико-химические методы очистки промышленных сточных вод от поверхностно-активных веществ /A.M. Когановский, H.A. Клименко.- Киев: Наукова думка, 1974. -157 с.

49. ГОСТ 27065-86 (CT СЭВ 5184-85) Качество вод. Термины и определения-М.: Изд-во стандартов 1987-С.9.

50. Методическое руководство по биотестированию воды. РД-118-02-90-М.: Госкомприроды СССР 1991.- 48 с.

51. Фомин, Г.С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. Справочник / Г.С. Фомин,

52. A.Б. Ческис. М.: Геликон, 1992.- 279 с.

53. Руссо, P.C. Информационная система по токсичности стоков сложного состава. Проблемы водной токсикологии, биотестирования и управления качеством воды / P.C. Руссо. Л., 1986 - С. 151-163.

54. Peltier William, H. Impact of an industrial effluent on agyatic Organismus;/ H. Peltier William // EPA region IV case history.- Environ. Hazard. Asses. Effluents. Proc. Pellston. Environ. Workshop, Cody Wyo., 22-27 Aug., 1982, N.Y., 1986.-p.216-227.

55. Wulliermet, B. Improvement of the mass and Energy Balances in the tannins Industry / B. Wulliermet. Yalca, 1980.-75- p. 223-275.

56. Унифицированные методы исследования качества вод. Часть III. Методы биологического анализа вод М - 1983- 371 с.

57. Патин, С.А. Биотестирование природных и сточных вод / Патин С.А М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981 — 77 с.

58. Пожаров A.B. и др. Методы биотестирования по хемотаксической реакции парамеций. Методы биотестирования воды. Черноголовка. 1988, с. 99- 103.

59. Арутюнян, Н.С. Рафинация масел и жиров: теорет. Основы, практика, технология, оборудование / Н.С. Арутюнян, Е.П. Корнена, Е.А. Нестерова СПб: ГИОРД, 2004. - 281 с.

60. Кручинина, Н.Е. Алюмокремниевые коагулянты-флокулянты в очистке сточных вод молочной промышленности / Н.Е. Кручинина, А.К. Шибеши, И.С. Валигун // Экология и промышленность России. 2006. - № 9.- С. 1921.

61. Карелин, Я.А. Биохимическая очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности /Я. А. Карелин, Б.Н. Репин — М.: Пищевая промышленность, 1974.- 166 с.

62. Когановский, A.M. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении / A.M. Когановский и др. .; М.: Химия, 1983.- с.

63. Комаров, В.И. Экологические проблемы утилизации отходов в пищевой и перерабатывающей отраслях агропромышленного комплекса страны /

64. B.И. Комаров, Т.А.Мануйлова // Инженерная экология.- 1999.- №1.- С. 19 -26.

65. Бабенков, Е.Д. Очистка воды коагулянтами / Е.Д. Бабенков.- М.: Наука, 1977.-с. 356.

66. Пат. 236719. Способ обработки шламов, получаемых при флокуляции воды. Verfahren zur Befandlung von mit organischem polymerem

67. Primarflocrungsmittein geflocrten Wasserschlammen /Cyohlke Nlrich, Dietrich Klaus, Jobmann Monira; Akademimic der Wissenschaften der DDR. -№275747810 2Др Заявл 30.04.85; опубл. 18.06.86 МКИ C02F 1/58.

68. Матов, Б.М. Флотация в пищевой промышленности /Б.М. Матов.- М.: Пищевая промышленность, 1976. 167 с.

69. Ильин, В.И. Инновационные электрофлотационные технологии и оборудование для повышения эффективности и надежности работы очистных сооружений /Ильин В.И. // Экология и промышленность России.- 2008.- № 5.- С. 4 7.

70. Яковлев, C.B. Технология электрохимической очистки воды /C.B. Яковлев, И.Г. Краснобородько, В.М. Рогов.- JL: Стройиздат, Ленингр. отд.-ие, 1987.-312 с.

71. Родионов, А.И. Технологические процессы экологической безопасности / А.И. Родионов, В.Н.Клушин, В.Г. Систер Издательство Н.Бочкаревой.: Калуга, 2000. - 799 с.

72. Краснобородько, И.Г. Деструктивная очистка сточных вод от красителей / И.Г. Краснобородько. Л.: Химия, 1988. - 193 с.

73. Сватиков, В.П. Очистка сточных вод от жестких ПАВ с использованием метода электрохимической обработки /В.П. Сватиков, П.Т. Полуэктов, Э.Ф.

74. Азнаурьян, М.П. Современные технологии очистки жиров, производства майонеза и маргарина / М.П. Азнаурьян, H.A. Калашева; М.: Само-Принт, 1999.-496 с.

75. Кафаров, В.В Ресурсосберегающие химические производства /В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин //Итоги науки и техники. Сер. Процессы и аппараты химической технологии; М.: ВИНИТИ, 1987.- Т. 15.- С. 85 -158.

76. Кафаров, В.В Анализ и синтез химико-технологических систем /В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин; М.: Химия, 1991. 432 с.

77. Мешалкин, В.П. Экспертные системы в химической технологии. Основы теории, опыт разработки и применения /В.П. Мешалкин; М.: Химия, 1995.-368 с.

78. Кафаров, В.В Принципы математического моделирования химико-технологических систем /В.В. Кафаров, В.Л. Перов, В.П. Мешалкин; М.: Химия, 1974.-344 с.

79. Алферова, Л.А Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятии, комплексов и районов /Л.А. Алферова, А.П. Нечаев; под ред. C.B. Яковлева; М.: Стройиздат, 1984. 272 с.

80. Невский, A.B. Технологические и термодинамические основы синтеза ресурсосберегающих химико-технологических систем водопотребления и водоотведения промышленных предприятий /A.B. Невский, О.В. Кашина,

81. В.А.Шарнин //Тезисы докл. научно-технич. конф. Научные исследования высшей школы по приоритетным направл. науки и техники.- Москва, РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2004. - С. 78.

82. Исаев, С.И. Курс химической термодинамики /С.И. Исаев; М.: Машиностроение, 1975. 256 с.

83. Афанасьев, В.Н Серия: Проблемы химии растворов/В.Н. Афанасьев, A.B. Агафонов и др. //Гл. 5. В.А. Шорманов Влияние водно-органических растворителей на равновесие и кинетику реакций комплексообразования никеля(П) с аминами М.: Наука, 1989. - 256 с.

84. Лейтес, И.Л. Теория и практика химической энерготехнологии /И.Л. Лейтес, М.Х. Сосна, В.П. Семенов; под ред. И.Л Лейтеса; М.: Химия, 1988.-280 с.

85. Кутепов, A.M. Общая химическая технология /A.M. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен; М.: ИКЦ «Академкнига», 2004.- 528 с.

86. Шаргут, Я. Эксергия / Я. Шаргут, Р.Петела // Пер. с польск. под ред. В.М.Бродянского. М.: Энергия, 1968. - 280 с.

87. Кириллин, В.А.Техническая термодинамика / В.А. Кириллин, В.В. Сычев, А.Е. Шейндлин. М.: Энергоатомиздат, 1983. -416 с.

88. Степанов, B.C. Химическая энергия и эксергия веществ / B.C. Степанов. -Новосибирск: Наука, 1985. 101 с.

89. Сафонов, М.С. Критерии термодинамического совершенства технологических систем / М.С. Сафонов.- М.: МГУ, 1998.

90. Янтовский, Е.И. Потоки энергии и эксергии / Е.И. Янтовский.- М.: Наука, 1988. 143 с.

91. Бродянский, В.М. Эксергетический метод и его приложения / В.М. Бродянский, В. Фратшер, К. Михалек.- М.: Энергоатомиздат, 1988.- 286 с

92. Сажин, Б.С. Эксергетический метод в химической технологии / Б.С. Сажин, А.П. Булеков.- М.: Химия, 1992. 208 с.

93. Сажин, Б.С. Эксергетический анализ работы промышленных установок / Б.С. Сажин, А.П. Булеков, В.Б. Сажин М., 2000. - 297 с.

94. Бродянский, В.М. Эксергетические расчеты технических систем: Справ, пособие / В.М. Бродянский, Г.П. Верхивер, Я.Я. Карчев и др.; Инт техн. теплофизики АН УССР. Киев: Наук, думка, 1991. - 360 с.

95. Тсатсаронис, Дж. Взаимодействие термодинамики и экономики для минимизации стоимости энергопреобразующей системы / Дж.

96. Тсатсаронис; Под ред. и пер. с англ. Т.В. Морозюк. Одесса: Студия «Негоциант», 2002. - 152 с.

97. Белоусов, B.C. Термодинамика, энергетическая эффективность и экология // Белоусов B.C., Ясников Г.П., Островская A.B. и др.; -Екатеринбург: Полиграфист, 1999. 204 с.

98. Вердиян, М.А. Эксергетический анализ процессов химической технологии (на примере технологии цемента): учеб. пособие / М.А. Вердиян, Д.А. Бобров, A.M. Вердиян и др.; РХТУ им. Д.И.Менделеева, ОАО «Осколцемент». М.: РХТУ, 2004. - 91 с.

99. Шевинский, Я.С. Разработка автоматизированной системы эксергетического расчета и оптимизации ХТС / Я.С. Шевинский, Д.А. Бобров // Программные продукты и системы. 1997. - N1.-C. 11-15.

100. Ясников, Г.П. Эксергетическое представление в термодинамике необратимых процессов / Г.П. Ясников, B.C. Белоусов // Инж.-физ. журн. 1977. - Т.32, N 2. - С. 336-341.

101. Сорин, М.В. Расчет химической эксергии на основе модели локальной окружающей среды / М.В. Сорин, В.М. Бродянский // ТОХТ. 1985. -T.19.N1.-C. 91-99.

102. Wen-Chu J. Kuo. Effluent treatment system design / Wen-Chu J. Kuo, R. Smith. //Chem. Eng. Sei. 1997, Vol. 52, № 23. P. 4273-4290.

103. Невский, A.B. Термодинамика реакции кислотной диссоциации иона аммония в водно-этанольных растворителях / A.B. Невский, В.А

104. Шорманов., Г.А. Крестов //Изв. вузов. Химия и хим. технол. 1984.- т. 27.-№2.-С. 155-158.

105. Невский, A.B. Термодинамика сольватации ионов в водно-этанольных растворителя / A.B. Невский, В.А. Шорманов, Г.А. Крестов, Е.С. Пирогова //Изв. вузов. Химия и хим. технол. 1984.- т. 27.- № 6. С. 730733.

106. Невский, A.B. Влияние состава водно-этанольного растворителя на термодинамику реакции комплексообразования никеля (П) с аммиаком /

107. A.B. Невский, В.А Шорманов., Г.А. Крестов //Координац. химия. 1985.- т. 11.-№5.-С. 666-671.

108. Невский, A.B. Влияние состава водно-этанольного растворителя на термодинамику реакции кислотной диссоциации протонированных форм этилендиамина / A.B. Невский, В.А Шорманов., Г.А. Крестов //Физической химии. 1987.- т. 61.- № 9. С. 2544-2548.

109. Невский, A.B. Термодинамика реакции комплексообразования иона никеля (П) с этилендиамином в водно-этанольных растворителях /A.B. Невский, В.А Шорманов., Г.А. Крестов //Координац. химия. 1989.- т. 15.-№ 11.-С. 1576-1580.

110. Linnhoff, В. The pinch design method of heat exchanger networks / B. Linnhoff, E.Hindmarsh // Chem. Eng. Sei. 1983.-Vol. 38.- P. 745-763.

111. El Halwagi, M.M. Synthesis of mass-exchange networks / El Halwagi M.M., V. Manousiouthakis // AIChE J. 1989.- Vol. 8.- P. 1233-1244.

112. El Halwagi, M.M. Automatic synthesis of mass-exchange networks with single component targets // El Halwagi M.M., V. Manousiouthakis // Chem. Eng. Sei. 1990.- Vol. 9.- P. 2813-2831.

113. El Halwagi, M.M. Optimal design of dephenolization networks for petroleum-refinery waters // El Halwagi M.M., El Halwagi A.M, V. Manousiouthakis // Trans. Instn. Chem. Engrs. 1992. Part B. Vol. 70.- P. 131-139.

114. Wang, Y.P. Wastewater minimisation / Y.P. Wang, R. Smith // Chem. Eng. Sei. 1994.- Vol. 49.- № 7.- P. 981-1006.

115. Wang, Y.P. Designing of distributed effluent treatment systems / Y.P. Wang, R. Smith // Chem. Eng. Sei. 1994.- Vol. 49.- №18.- P. 3127-3145.

116. Wang, Y.P. Wastewater minimization with flowrate constraints / Y.P. Wang, R. Smith // Trans. IChemE. 1995. Vol. 73 (A8). - P. 889-904.

117. Кутепов, A.M. Экологические технологии: эксергетический анализ при проектировании водных ресурсосберегающих технологических систем / A.M. Кутепов, В.П. Мешалкин, A.B. Невский, В.А. Шарнин,

118. B.А. Шорманов Инженерная экология, 2002, № 1. с. 50 - 57.

119. Кутепов, A.M. Модифицированный водный пинч-метод для проектирования ресурсосберегающих химико-технологических систем / A.M. Кутепов, В.П. Мешалкин, А.В. Невский //Доклады Академии Наук.- 2002.- т. 383.- № 6. С. 786 - 790.

120. Кутепов, A.M. Ресурсосберегающие системы водопотребления красильного цеха / A.M. Кутепов, В.П. Мешалкин, А.В. Невский // Экология и промышленность России.- 2001.- № 11. С. 9 - 12.

121. Kuo, W.-C. J. Designing for the interactions between water-use and effluent treatment / W.-C. J. Kuo, R. Smith. // Trans IChemE. 1998.- Vol. 76. Part A. p. 287-301.

122. Alva-Argaez, A.C. Kokossis, Wastewater minimisation of industrial systems using and integrated approach / Alva-Argaez, A.C. Kokossis, R. Smith. // Comp.Chem.Engng. 1998.- Vol. 22.- Suppl. p. 741-744.

123. Шалыгин, E.B. Pinch-анализ установки алкилирования ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез» / E.B. Шалыгин, В.К. Леонтьев // Изв. вузов. Химия и хим. технол.- 2006.- т.49,- вып. 10.- С. 94 — 96.

124. Hallale, N. Capital cost targets for mass exchange networks a special case: water minimisation /N. Hallale, D.M. Fraser //Chem. Eng. Sci.- 1998.-Vol. 53,(2).- p. 293-313.

125. Castro, P. Improvements for mass-exchange networks design /Р. Castro, H. Matos, M.C. Fernandes, C. Pedro Nunes //Chem. Eng. Sci. 1999. -Vol. 54,(11). -p. 1649-1665.

126. Квитка А.А., Шахновский A.M. К вопросу синтеза схем рационального водопотребления. Математические методы в технике и технологиях. Сб. трудов XV Междунар. научн. конф., г. Тамбов, 2002, т.4, с. 113-115.

127. Статюха Г.А., Квитка А.А., Шахновский A.M., Джигирей И.Н. Моделирование схем очистки: термодинамический подход. Математические методы в технике и технологиях. Сб. трудов XV Междунар. научн. конф., г. Тамбов, 2002, т.4, с. 18-19.

128. Статюха, Г.О. Моделювання схем промислового водоспоживання на основ1 методу структурних параметр1в / Г.О. Статюха, О.О. Кв1тка, A.M. Шахновський // Экотехнологии и ресурсосбережение.- 2003. — №5. С. 57 - 62.

129. Jezowski, J. Optimization of water usage in chemical industry / J. Jezowski, G. Poplewski, A. Jezowska //Environmental Protection Engineering.- 2003.- 29(1).- p. 97-117.

130. Jezowski, J. Optimization of water supply system of industrial enterprises / J. Jezowski, G. Poplewski, A. Jezowska // Rinok Instalacij.- 2004.- 07-08.-p.78 79.

131. Shakhnovsky, A. The problem of optimality in water usage networks synthesis / A. Shakhnovsky, J. Jezowski, G. Statyukha, A. Kvitka // Naukovi visti NTUU "KPI".- 2004.- №6.- p. 35 41.

132. Джигирей, И.Н. Синтез и оптимизация схем очистки сточных вод промышленных предприятий: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Джигирей И.Н. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт».- Киев, 2007. 16 с.

133. Кашина, О.В., Ресурсосберегающая химико-технологическая система водного хозяйства экстракционного цеха масложирового комбината / О.В. Кашина, М.В. Бушуев, A.B. Невский, В.А. Шарнин // Изв. вузов. Химия и хим. технол., 2008,т. 51, вып. 1, с. 98-101.

134. Кашина, О.В. Проектирование водной ресурсосберегающей химико-технологической системы цеха рафинации масложирового производства. / О.В. Кашина, М.В. Бушуев, А.В.Невский, В.А.Шарнин. //Экология и промышленность России. 2008. - № 5. - С. 15-17.

135. СНиП 2.04.02-85 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения М: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. 140 с.

136. СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения М: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 136 с.

137. СН 124-72. Указания по строительному проектированию предприятий, зданий и сооружений пищевой промышленности. М: Стройиздат, 1973 г. -112 с.

138. Пушкарев, В.В Очистка маслосодержащих сточных вод / В.В Пушкарев, А.Г. Южанинов, С. К. Мэн; М.: Металлургия, 1980. 200 с.

139. Пазенко, Т.Я. Очистка маслоэмульсионных сточных вод / Т.Я. Пазенко, Г.И. Халтурина, И.М. Мурашев // Журнал прикл. хим.- 1982. т. 55. -№4.- С. 935 - 940.

140. Мачигин, B.C. Очистка подмыльного щелока / B.C. Мачигин, JI. Н. Щербаков // Масложировая промышленность. 1995. - №1-2. - С. 38 - 41.

141. Шифрин, С.М. Очистка сточных вод предприятий мясной и молочной промышленности / С.М. Шифрин, Г.В. Иванов, Б.Г. Мишуков, Б.Г.Феофанов; М.: Пищевая промышленность, 1981. 271 с.

142. Таваркиладзе, И.М. Очистные сооружения водоотведения. Справочник / И.М. Таваркиладзе, Т.П.Тарасюк, М.И. Доценко; Киев: Будивельник, 1988.-256 с.

143. Рабилизиров, М.Н. Физико-химические методы очистки сточных вод предприятий молочной промышленности / М.Н. Рабилизиров, Л.Я. Лисенкова //Обзорная информация.- М.: ЩМИТЭИмясомолпром, 1986.

144. Тюрникова, В.И. Повышение эффективности флотации / В.И. Тюрникова, М.Е. Наумов; М.: Недра, 1980. 126 с.

145. Сухарев Ю.И. Гофман В.Р., Николаенко Е.В. Способ очистки сточных вод, содержащих масла и жиры. Решение ВНИИИГПЭ О выдаче патента на изобретение от 29.10.96 по заявке № 96103853 от 27.02.96.

146. Сухарев, Ю.И. Очистка сточных вод предприятий масложировой промышленности / Ю.И. Сухарев, В.Р. Гофман, Е.В. Николаенко, Ю.В. Мотвейчук, P.P. Абдрашитов, А.П. Судаков // Обзорная информация. Челябинск, 1998. 45 с.

147. Дубинин, А.Г. Применение методов электрокоагуляции и электрофлотации для очистки сточных вод / А.Г. Дубинин, В.Г. Вишняков // НИИТЭХИМ- М., 1976. Выпуск 3. - 21 с.

148. Водоотводящие системы промышленных предприятий /под. ред. Яковлева C.B. М: Стройиздат, 1990. 510 с.

149. Глухов, В.В. Экономические основы экологии /В.В. Глухов, Т.П. Некрасова. СПб.: Питер, - 2003. - 384 с.

150. Рябчиков, А.К. Экономика природопользования /А.К. Рябчиков.- М.: Элит-2000,-2002. 192 с.

151. Гирусов, Э.В. Экология и экономика природопользования /Э.В. Гирусов, С.Н. Бобылев, A.JI. Новоселов, Н.В.Чепурных. М.: ЮНИТИ-ДАНА, Единство,- 2002. - 519 с.

152. Кострикин Ю.М. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления. Справочник / Ю.М. Кострикин, Н.А Мещерский, О.В. Коровина М.: Энергоатомиздат, 1990, 253 с.

153. Беспамятнов, Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде /Г.П. Беспамятнов, Ю.А. Кротов. Л.: Химия, - 1985.-528 с.

154. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Энциклопедия «Экометрия» / Под ред. Л.К. Исаева. С.Петербург.: Эколого-аналитич. информ. центр «Союз», - 1998. - 896 с.

155. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба. Гос. Комитет РФ по охране окружающей среды. Москва, 1999. - 68 с.

Информация о работе
  • Кашина, Ольга Викторовна
  • кандидата технических наук
  • Иваново, 2008
  • ВАК 03.00.16
Диссертация
Анализ и синтез ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства масложировых производств - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно
Автореферат
Анализ и синтез ресурсосберегающих химико-технологических систем водного хозяйства масложировых производств - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации
Похожие работы