Рыбообрабатывающих предприятий

ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ

Методические указания

по выполнению лабораторных работ

для студентов направления

6.051701 «Пищевые технологии и инженерия»

дневной и заочной формы обучения

Керчь, 2010

УДК 502:639.2/.3

Автор ― ЕГОРОВА Н.И., к.т.н., доцент кафедры ТХМ КГМТУ

Рецензент: Пученкова С.Г., к.б.н., доцент кафедры ТХМ КГМТУ

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры ТХМ КГМТУ.

Протокол № 3 от «26» октября 2010 г.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к утверждению на заседании методической комиссии ТФ КГМТУ.

Протокол № 2 от «28» октября 2010 г.

Методические указания утверждены на заседании Методического совета КГМТУ.

Протокол № 1 от «15» декабря 2010 г.

Ó Керченский государственный морской технологический университет

1. Тематический план проведения лабораторных занятий

Номера занятий	Наименование лабораторных работ, краткое содержание	Количество часов
	Инструктаж по технике безопасности в технологической лаборатории. Правила отбора проб и способы консервирования сточных вод рыбообрабатывающих предприятий. Способы определения расхода сточных вод.
	Определение показателей, характеризующих органолептические свойства сточной воды: температура, цвет, запах, порог разбавления, степень дисперсности примесей
	Определение в сточной воде содержания сухого остатка, взвешенных и растворенных веществ. В них определяют, кроме того, долю органических и минеральных веществ.
	Кинетика выпадения и всплывания грубодисперсных примесей из сточной воды. Проводится для определения эффекта очистки от взвешенных веществ в зависимости от времени экспозиции, а также для определения гидравлической крупности примесей.
	Определение содержания основных, загрязняющих сточную воду рыбообрабатывающих веществ: общего азота, аммонийного азота, хлоридов, фосфатов, фенола, эфирорастворимых веществ, щелочности, рН.
	Определение кислорода, окисляемости сточной воды. Определение содержания кислорода, БПК и ХПК сточной воды. Уровень загрязнений этих показателей нормируется в сточной воде и водоеме.
	Хлорируемость сточных вод и способы определения в них остаточного «активного хлора». Определение свободного активного хлора, моно- и ди-хлорамина.
	Определение поверхностно-активных веществ в сточной воде. Определение анионоактивных ПАВ.

2. Требования безопасности при работе в технологической лаборатории

К занятиям в лабораторных аудиториях допускаются студенты, получившие инструктаж по охране труда при выполнении лабораторных работ.

Студент должен соблюдать следующие требования.

1. В лабораторию запрещается входить в верхней одежде и головных уборах, класть на столы сумки и другие личные вещи.
2. Работать в спецодежде для предупреждения разрушения личной одежды и обуви.
3. Рабочий стол необходимо держать в чистоте.
4. Во избежание отравления реактивы нельзя пробовать на вкус.
5. При определении запаха вещества нельзя глубоко вдыхать пары.
6. Химические анализы необходимо вести в соответствии с настоящими методическими указаниями.
7. При нагревании колб с жидкостью их горло следует направлять в сторону как от самого работающего, так и от соседей.
8. Концентрированные кислоты, аммиак, бром, органические растворители и другие ядовитые вещества разливать под тягой.
9. Химические реакции, идущие с выделением вредных газов (сероводород, аммиак, хлор, органические растворители и т.д.) проводить в вытяжном шкафу.
10. Во время работы все створки вытяжного шкафа держать опущенными, оставляя небольшой просвет для притока воздуха и рук работающего.
11. Склянки с горючими и легко воспламеняющимися веществами нельзя ставить вблизи с нагревательными приборами.
12. Если горящая жидкость разлилась на поверхности стола, то очаг огня необходимо засыпать песком, покрыть влажным одеялом, использовать огнетушитель.
13. Запрещается сливать в раковину (во избежание порчи канализационных труб) концентрированные кислоты, легковоспламеняющиеся и летучие вещества, жиры, вязкие растворы. Их необходимо сливать в специальную посуду.
14. Серную кислоту можно смешивать с водой, приливая кислоту к воде небольшими порциями. Пользоваться только жаропрочной посудой.
15. Все органические растворители следует хранить в склянках с притертыми пробками.
16. По завершении работы, студент должен:

- привести в порядок лабораторный стол;

- освободить химическую посуду от остатков реагентов и ополоснуть;

- закрыть водопроводные краны;

- вымыть руки водой с мылом;

- сообщить преподавателю об окончании работы.

3. Лабораторные работы

ВВЕДЕНИЕ

Сточные воды (СВ) делятся на бытовые, производственные и атмосферные. Как правило, стоки собирают раздельно: бытовые (от душевых, пищеблока, туалетов) сбрасывают непосредственно в общегородскую канализацию, для атмосферных осадков на территории предприятия имеется ливневая канализация, откуда стоки могут быть направлены либо в общегородскую канализацию, либо в водоем. Производственные же стоки содержат обычно либо специфические загрязнители, либо общеизвестные в таких количествах, что перед сбросом в городскую канализацию или водоем требуется их выделения на локальных или заводских очистных сооружениях.

Предметом исследований на лабораторных занятиях по курсу «Промышленная экология рыбоперерабатывающих предприятий» являются производственные сточные воды от обработки рыбы и морепродуктов. Необходимо освоить методы заготовки проб сточных вод, определения их расхода, химических показателей, характеризующих состав, свойства сточных вод, а также некоторые способы их обработки с целью снижения количества загрязняющих веществ.

1. Показатели загрязненности сточных вод

По химическому составу загрязнений сточные воды рыбоперерабатывающих предприятий сильно различаются в зависимости от ряда факторов: вида обработки, технологической схемы обработки, типа машин и аппаратов, используемых в технологических процессах, вида сырья, его качества, объема производства и др.

Расход сточных вод на предприятии определяют следующими способами: объемным, по водосливу, по работе насоса и косвенно по водопотреблению.

Санитарный физико-химический анализ сточных вод рыбоперерабатывающих предприятий предполагает определение следующих показателей:

- температура;

- цвет;

- запах;

- рН;

- сухой остаток и потери его при прокаливании;

- взвешенные вещества и потери их при прокаливании;

- плотные вещества (фильтрат) и потери при прокаливании;

- химическая потребность в кислороде (ХПК);

- растворенный кислород;

- биохимическая потребность в кислороде (БПК_n);

- эфирорастворимые вещества;

- некоторые минеральные вещества: общий азот, азот аммонийный, хлориды, фосфаты, фенолы, свободный хлор;

- хлороемкость;

- поверхностно-активные вещества.

Следует помнить о трех основных требованиях при проведении работ по определению качества и состава СВ:

1) чувствительность;

2) точность;

3) селективность.

Чувствительность должна обеспечивать цель анализа, не должна быть чрезмерной. В первую очередь это касается объема пробы для проведения анализа.

Точность анализа может быть разной в зависимости от цели проводимых работ. Если анализируют состав стоков предприятия, то здесь точность может быть не очень высокой, т.к. разброс данных в течение суток или смены очень большой. Проведение же опытных работ по выяснению влияния того или иного метода очистки требует большой точности, чтобы результаты были сопоставимы, и можно было сделать интересующие испытателя выводы.

При выборе методов контроля СВ учтено наличие в них веществ, которые могут помешать определению содержания того или иного показателя.

2. Отбор и консервирование проб

Надо следить за тем, чтобы отбираемая проба СВ не была случайной, т.к. состав СВ сильно колеблется и зависит от технологического процесса производства. Поэтому перед отбором пробы следует подробно изучить этот процесс и брать средние или среднепропорциональные пробы в течение одних или нескольких суток в зависимости от условий спуска СВ, т.к. некоторые цехи спускают СВ не ежедневно и не регулярно.

Если количество спускаемой воды более или менее постоянно, то можно отбирать только средние пробы.

Средняя проба составляется из равных количеств жидкости, взятой через одинаковые промежутки времени.

Среднепропорциональная проба отбирается при нерегулярном спуске СВ в виде порций, пропорциональных объемам спускаемой СВ.

Пробы обычно отбирают в течение суток, сливая отдельные порции в большие, чисто вымытые бутыли. Суточную пробу тщательно перемешивают и для анализа отбирают часть жидкости (1-3 дм³) в чисто вымытую посуду.

При проведении опытных работ по очистке сточных вод тем или иным способом обязательно анализируют исходную СВ, а затем очищенную, отбирая одинаковые по объему пробы. Если проводятся опыты по отстаиванию, то проба отбирается из средней части цилиндра с помощью сифона через заданные промежутки времени.

При длительном стоянии собранной для анализа пробы могут произойти существенные изменения в составе СВ. Поэтому, если нельзя начать анализ воды сразу, или, в крайнем случае, через 12 часов после отбора пробы, нужно пробу консервировать для стабилизации ее химического состава.

Универсального консервирующего вещества не существует, поэтому для точного анализа СВ следует отбирать пробу в несколько бутылей, в которых ее консервируют, добавляя различные вещества.

Пробы для определения общего азота, других видов связанного азота, ХПК консервируют, прибавляя к ним серную кислоту: приливают по 2 см³ разбавленной (1:3) серной кислоты на каждый дм³ исследуемой воды.

Пробы для определения взвешенных веществ, сухого остатка, фосфатов консервируют, прибавляя к ним по 2 см³ хлороформа на каждый дм³ исследуемой воды, после прибавления хлороформа воду следует взболтать.

Для определения фенолов СВ подщелачивают, добавляя к ней 5 г едкой щелочи на каждый дм³ воды. Пробы, содержащие менее 0,5 мг/дм³ фенолов, надо анализировать сразу.

Пробы, предназначенные для определения БПК, следует хранить без добавления антисептиков при + 3 - + 4°С или анализировать сразу после отбора.

На месте отбора проб следует определять кинетику осаждения грубодисперсных примесей, цвет, запах СВ, щелочность, свободный хлор.

3. Гомогенизация перед анализом

СВ от рыбообрабатывающих предприятий всегда является суспензией, а часто и эмульсией, т.е. содержит в жидкости твердые частицы, а также липиды и масла. Такую смесь следует привести в гомогенное состояние. Простое взбалтывание переворачиванием бутыли горлышком вниз и обратно или встряхиванием ее содержимого вручную не приводит к цели.

Для перемешивания такой воды следует пользоваться «Измельчителем тканей». Уровень жидкости в измельчителе должен быть несколько ниже предельной вместимости стакана, чтобы не было разбрызгивания. Иногда вводят раствор жидкого стекла (100 мг в расчете на SiO₂) и перемешивают в течение 15-20 минут с частотой 4000 об/мин. Порции гомогенизированной пробы отбирают на анализ пипеткой, опуская ее каждый раз до середины объема жидкости в стакане прибора. Когда в стакане останется меньше половины первоначального объема, отбор порций проводить нельзя.