Тема: Адсорбционная очистка сточных вод от пищевых красителей

Пищевая промышленность является одной из самых перспективных и быстро развивающихся отраслей промышленности. Сегодня производители должны выпускать обширный ассортимент товаров и создавать новые продукты, учитывая запросы потребителей. Чтобы выжить на мировом рынке необходимо развивать производство и сокращать затраты за счет повышения эффективности производственного процесса.
Пищевая промышленность является одной из крупнейших отраслей народного хозяйства. Ее главной задачей является удовлетворение потребностей людей в пищевых продуктах высокого качества и разнообразие ассортимента. Решение этой задачи осуществляется в основном на основе роста производительности труда, ускорение научно-технического прогресса, возможно, снижение цен на сырье, увеличение скорости оборота капитала, совершенствование труда и производства. При массовом производстве продуктов питания решающая роль принадлежит технологическому процессу.
Современная пищевая отрасль, выпускающая пищевые продукты, должна характеризоваться достаточно высоким уровнем техники, технологий и организации производства, наличием крупных специализированных предприятий и производственных объединений. Должно обязательно происходить совершенствование пищевого производства, что само собой предусматривается внедрения использования пищевых красителей, для придания выпускаемой продукции более привлекательного вида.
Синтетические пищевые красители широко используются в большом количестве продуктов питания, лекарственных препаратах с целью улучшения их внешнего вида или для восстановления первоначальной окраски, утраченной в процессе технологической обработки. Они обладают хорошей окрашивающей способностью и устойчивостью к изменениям температуры, света, кислотности среды.
К примеру, почти вся мясная продукция, выпускаемая мясокомбинатами, активно использует пищевые красители, для придания ей удовлетворительного вида. Иначе, настоящий цвет продукции не способствует появлению аппетита у человека в связи с тем, что человек 21-го века привык кушать (потреблять) только красивую на вид пищу. Увы, но это происходит из-за того, что в настоящее время каждое производство активно рекламирует реализуемую продукцию. В рекламе, без которой не возможен ход торговли, снимаются известные актеры, которые представляют нам продукт так, что его просто хочется попробовать [8].
Кондитерская промышленность использует пищевые красители в основном, при приготовлении тортов и пирожных, которые украшают разноцветными мастиками, глазурью и масляными кремами. Это делается с той целью, что на такую продукцию обратит внимание почти каждый ребенок, и конечно, захочет попробовать её на вкус. Различные газировки, соки и конфеты при их многообразии цветовой гаммы также не остаются без внимания тех же детей, а иногда и взрослых. Всем нам хорошо известно, что некоторые цвета ассоциируются у нас с определенным вкусом: желтый - вкус лимона; зеленый - вкус яблока и т.д. Маркетологи активно используют эту ассоциативность, и мы охотно покупаем такую продукцию (сладости, напитки) [8].
Фармацевтическая промышленность использует пищевые красители в производстве сиропов, твердых и мягких желатиновых капсул, прессованных таблеток и их оболочек.
Из всего сказанного, можно сделать вывод, что без пищевых красителей промышленность обойтись не может. Выявлено, что пищевые красители в малых количествах не могут нанести огромного вреда на организм человека, так как их содержание в продукции очень мало (общее количество в пределах от 10 до 100 мг красителя на 1 кг готового продукта). Но при производстве, когда речь идёт о сотнях, а то и о тысячах килограмм производимой продукции стоит задуматься о существовании отходов производства.
Отходы производства в виде сточных вод образуются в связи с тем, что технологический регламент любого пищевого производства предусматривает мойку и дезинфекцию инвентаря, посуды и технологического оборудования. В основном мойка осуществляется чистой водой, которая после промывки превращается в сточные воды (отход производства).
Всё было бы не так плохо, если бы предприятие, использующее пищевые красители, сами бы перерабатывали сточные воды. Но пищевые красители не относятся к веществам, которые запрещено сливать в водоемы без предварительной обработки. В связи с этим, каждое предприятие может сливать сточные воды в любом количестве. В итоге, сточных вод образуется настолько много, что при длительном их накоплении, они могут нанести колоссальный ущерб окружающей среде. Сами по себе пищевые красители безвредны, но в больших количествах могут вызвать расстройство пищеварительного тракта или вызывать аллергическую реакцию. Ещё известно, что в Европейских странах запрещены к применению некоторые пищевые красители, которые разрешены в Российской Федерации. Всё- таки стоит в связи с этим, организовать очистку сточных вод от пищевых красителей.
Существуют различные методы очистки промышленных сточных вод. Их классифицируют следующим образом:
- очистка от твердых частиц (процеживание, отстаивание, механическое разделение, фильтрование);
- очистка от маслопродуктов (отстаивание, механическое разделение, флотация, фильтрование);
- очистка от растворимых примесей (экстракция, сорбция,
нейтрализация, электрокоагуляция, озонирование, кондиционирование и обезвоживание);
- очистка от органических примесей (применение искусственных и естественных сооружений) [33].
Пищевой краситель - органическая соль, хорошо растворимая в воде. Из этого следует, что очистка воды будет производиться от растворимых примесей. Рациональнее всего применить сорбционный метод, а точней адсорбционный метод очистки сточной воды от пищевого красителя. По сравнению с другими методами, адсорбционный метод не требует огромного внимание к процессу. Нет необходимости постоянно контролировать давлением и температурой процесса, так как процесс протекает при стандартных условиях. А так же простота конструкции адсорбционной установки и её высокая эффективность позволяют получить материальную выгоду в процессе производства. Другие же методы являются более материально затратными, так как для их реализации требуется значительно большего затраты на время расчета. В связи с этим, эффективность других методов становится меньше, по сравнению с адсорбционным методом очистки.

Купить

Рассчитаны размеры адсорбера для отчистки 10 м3/ч сточных вод от пищевых красителей: диаметр и высота, соответственно, равны 0,9 и 2,2 м. Рассчитана масса адсорбента, необходимого для отчистки сточных вод от пищевых красителей и представлена технологическая схема установки. Масса красителя, который адсорбируется на адсорбенте, составляет 1 кг/ч.
Описан технологический процесс очистки сточных вод от пищевых красителей.
Произведен технологический и энергетический расчет основного оборудования. На основании расчетов по водопотреблению предприятия и выбросам в атмосферу предложены методы очистки вредных и опасных веществ производства.
Разработаны мероприятия по автоматизации процесса адсорбции, контролю основных параметров процесса (уровень, температура, давление, концентрации).
При выполнении технико-экономических расчетов определены капитальные затраты, заработная плата производственных рабочих, составлен смета затрат на материалы, энергию, расходы на содержание и эксплуатацию оборудования и цеховые расходы. На основании всех затрат получена калькуляция.
Можно сделать вывод о том, что данная тема актуальна в связи с малыми выбросами вредных веществ в атмосферу и с получением очищенной воды от пищевых красителей.

Купить