Аналіз технологій очищення стічних вод підприємств молочної галузі

Abstract

На сьогодні проблема забезпечення людства чистою водою стає дедалі гострішою через нестачу прісної води в багатьох регіонах, що не задовольняє потреби споживачів як у перспективі, так і вже сьогодні. Гостро стоїть питання забезпечення чистою питною водою і для України. Одним із основних джерел забруднення водних ресурсів є стічні води від молочнопереробних підприємств (молокоприймальних пунктів, сепараторних відділень, міських молочних заводів, сироробних і маслоробних заводів тощо). Стічні води, які утворюються на молокопереробних підприємствах належать до категорії висококонцентрованих вод із нестабільним складом. Неочищені чи недостатньо очищені стічні води, потрапляючи до природних водойм, спричиняють порушення їхнього фізичного та хімічного балансу, завдаючи значної шкоди екосистемам. Хоча водойми мають природну здатність до самоочищення, проте сучасне надмірне забруднення перевищує цю межу. Зростання антропогенного навантаження призводить до того, що річки, озера та інші водойми вже не здатні самостійно відновлювати якість своєї води. В таких умовах необхідною є екологізація підприємств молочної промисловості, що передбачає впровадження спеціальних ефективних заходів для очищення забруднених вод і відновлення джерел водопостачання до стану, придатного для подальшого використання. Це особливо актуально, оскільки стічні води молокозаводів часто скидаються в каналізаційну мережу, що може викликати збої в роботі міських очисних споруд, або потрапляють у водойми без попереднього очищення. Вибір методів очищення залежить від складу й обсягу стоків, а також необхідного рівня очищення та місцевих умов. Мета кваліфікаційної роботи. Зважаючи на актуальність впровадження ефективних засобів очищення промислових стічних вод в сучасних умовах, метою кваліфікаційної роботи було визначено аналіз існуючих технологій очищення стічних вод молочних підприємств, а також проєктування технологічної схеми очищення стічних вод молокозаводу. Завдання. Для реалізації визначеної мети слід було вирішити нижче наве дені завдання:  провести огляд літературних джерел та проаналізувати особливості існуючих технологій очищення стічних вод від молокопереробних підприємств;  визначити витрати та концентрації забруднюючих речовин стічних вод від молокозаводу;  провести розрахунок умов скиду стічних вод від молокозаводу до р. Мерла, визначивши кратність розведення стічних вод та нормативні показни ки забруднень води водойми;  з урахуванням фактичних даних спроектувати технологічну схему очищення стічних вод молокозаводу, обґрунтувавши необхідну кількість та параметри споруд для ефективного очищення. Об’єкт дослідження – стічні води, які утворюються на молокозаводі; споруди їх очищення. Предмет дослідження – особливості проєктування технологічної схеми очищення стічних вод від молокозаводу. Методи дослідження. Виконуючи магістерську кваліфікаційну роботу було використано загальнонаукові методи дослідження, такі як: аналітичні (проведення аналізу наукової літератури за обраною темою, аналіз складу стічних вод молокозаводу); розрахункові методи (проведення розрахунків витрати та концентрації забруднюючих речовин у стічних водах, розрахунок умов скиду вод до водойми, розрахунок параметрів проєктованих споруд очищення); а також синтетичні методи (такі як узагальнення й систематизація одержаних ре зультатів дослідження). Теоретичне та практичне значення одержаних результатів. В цілому проведено аналіз існуючих технологій очищення стічних вод від молочних підприємств; визначено витрати та фактичні концентрації забруднюючих речовин в стічних водах молокозаводу; проведено розрахунок умов скиду стічних вод до р. Мерла, а також з урахуванням фактичних даних спроєктовано техно логічну схему очищення стічних вод. Отримані результати можуть бути використані для подальшого удосконалення схеми очищення стічних вод на підприємстві з метою зниження антропогенного навантаження на водні ресурси та в цілому покращення екологічної ситуації в регіоні.

Relevance of the topic of the qualification work. Today, the problem of providing clean water to humanity is becoming increasingly acute due to the lack of fresh water in many regions, which does not meet the needs of consumers both in the future and today. The issue of clean drinking water is also acute for Ukraine. One of the main sources of water pollution is wastewater from dairy processing plants (milk collection points, separation departments, municipal dairies, cheese and butter factories, etc.) Wastewater generated at dairy processing plants belongs to the category of highly concentrated water with an unstable composition. Untreated or insufficiently treated wastewater, when it enters natural water bodies, causes a violation of their physical and chemical balance, causing significant damage to ecosystems. Although water bodies have a natural ability to cleanse themselves, today's excessive pollution exceeds this limit. The growing anthropogenic load leads to the fact that rivers, lakes and other water bodies are no longer able to restore their water quality on their own. In such circumstances, it is necessary to green the dairy industry, which involves the implementation of special effective measures to clean up polluted water and restore water sources to a state suitable for further use. This is particularly relevant as dairy wastewater is often discharged into the sewerage system, which can cause malfunctions in municipal wastewater treatment plants, or it is discharged into water bodies without prior treatment. The choice of treatment methods depends on the composition and volume of wastewater, as well as the required level of treatment and local conditions. The purpose of the qualification work. Given the urgency of introducing effective means of industrial wastewater treatment in modern conditions, the purpose of the qualification work was to analyze existing technologies for wastewater treatment of dairy enterprises, as well as to design a technological scheme for wastewater treatment at a dairy plant. Task. In order to realize the goal, the following tasks had to be solved:  to review the literature and analyze the features of existing technologies for wastewater treatment from dairy processing plants;  to determine the flow rates and concentrations of pollutants in the wastewater from the dairy plant;  to calculate the conditions of wastewater discharge from the dairy plant to the Merla River, determining the dilution rate of wastewater and the standard indicators of water pollution in the reservoir;  taking into account the actual data, to design a technological scheme for the treatment of dairy wastewater, justifying the required number and parameters of facilities for effective treatment. The object of the study is wastewater generated at the dairy plant; wastewater treatment facilities. The subject of the study is features of designing a technological scheme for wastewater treatment from a dairy plant. Research methods. The master's thesis was based on general scientific research methods, such as: analytical methods (analysis of scientific literature on the chosen topic, analysis of the composition of dairy wastewater); calculation methods (calculating the flow rate and concentration of pollutants in wastewater, calculating the conditions for discharging water into a water body, calculating the parameters of the designed treatment facilities); and synthetic methods (such as generalization and systematization of the research results). Theoretical and practical significance of the obtained results. In general, the existing technologies for wastewater treatment from dairy enterprises were analyzed; the costs and actual concentrations of pollutants in the dairy plant's wastewater were determined; the conditions for wastewater discharge into the Merla River were calculated; and a technological scheme for wastewater treatment was designed taking into account the actual data. The results obtained can be used to further improve the wastewater treatment scheme at the enterprise in order to reduce the anthropogenic load on water resources and generally improve the environmental situation in the region.