Анализ и контроль содержания пыли муки в рабочей зоне завода по производству хлеба

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ВолгГТУ)

Кафедра “ПЭБЖ ” 

Семестровая работа по курсу «Экологический анализ и контроль производства» 

«Анализ и контроль содержания пыли муки в рабочей зоне завода по производству хлеба» 

                    Выполнил: студент

                    Проверил:  
                     

Волгоград 2010

 

Содержание.

Введение…………………………………………………………………………..4

  1. Технология производства хлеба и хлебобулочных изделий……………………………………………………………………...5
  2. Воздействие на здоровье человека...……………………………………...9
  3. Метод анализа концентрации пыли муки в воздухе……………………11
  4. Природоохранная документация на предприятии ……………………..13
  5. Перечень мероприятий по снижению выбросов………………………..15
  6. Расчет платы за выбросы…………………………………………………17

Заключение……………………………………………………………………….19

Список  используемой литературы……………………………………………...20

 

Аннотация.

     В данной работе рассмотрены концептуальные моменты производства хлеба и  хлебобулочных изделий на предприятии ЗАО "Котовский хлебзавод", иллюстрированных технологическими и функциональными схемами. Рассмотрено влияние выбросов этого производства на окружающую среду и человека, охарактеризованы основные виды профессиональных заболеваний. Приведены методы определения содержания пыли песка в воздухе рабочей зоны, а также мероприятия по снижению выбросов и профилактики заболеваний среди работников предприятия. Перечислены основные природоохранные документы. В заключительной части приведен пример расчетов платы за выбросы пыли песка в атмосферу. Работа состоит из 20 страниц, содержит 3 рисунка.

 

Введение.

     Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей  природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей  приземного слоя атмосферы, сложившуюся  в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом, однозначно свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы - самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроникающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.

     Целью данной работы является: изучение влияния  ЗАО "Котовский хлебзавод" на атмосферу.

Для выполнения поставленной цели решали следующие  задачи:

1. Изучение  производственной деятельности  предприятия как источника загрязнения атмосферы.

2. Изучение  загрязняющих веществ.

3. Изучение влияния на окружающую среду и человека

4. Изучение мероприятия по защите атмосферы

5. Расчет  платы за выбросы  

 

1. Технология производства хлеба и хлебобулочных изделий.

     Производство хлебобулочных изделий можно разделить на такие этапы: хранение и подготовка сырья к производству, приготовлению теста, обработка теста, выпекание тестовых заготовок, охлаждение и хранение хлеба. Каждый из этих этапов включает ряд технологических операций, которые обеспечивают изготовление изделий. Последовательность и сущность основных технологических операций представлены на функциональной схеме хлебопекарного производства.

     

     Рис.1 Функциональная схема хлебопекраного производства.

 

      Хранение и подготовка сырья к производству: муку сохраняют в емкостях (силосах} или мешках. Перед подачей на производство при необходимости отдельные партии смешивают для улучшения хлебопекарных свойств, просеивают через сита для отделения посторонних примесей и пропускают через устройство для удаления металломагнитных примесей. Соль хранят в мешках или насыпью в отдельном помещении. Перед использованием ее растворяют в воде в солерастворителе. На современных хлебозаводах соль сохраняют в виде концентрированного раствора. Раствор фильтруют, отстаивают и подают на производство. Прессованные дрожжи хранят в холодильнике. Перед использованием их измельчают. В специальной дрожжемешалке в теплой воде готовят суспензию дрожжей, которую используют для приготовления теста. Воду хранят в баках холодной и горячей воды. Перед приготовлением теста холодную и горячую воду смешивают в определенной пропорции для доведения к необходимой температуре. Сахар хранят в мешках. При подготовке к производству его растворяют в воде и фильтруют. Твердые жиры хранят в ящиках или бочках, жидкие - в емкостях. Перед использованием твердые жиры растапливают и процеживают через сита определенного размера. Процеживают также жидкие жиры и масла. Яйца дезинфицируют, разбивают и процеживают через сито.

     Приготовление теста: из подготовленного сырья по установленной рецептуре готовят тесто. Пшеничное тесто готовят в одну фазу (безопарный способ). При безопарном способе тесто замешивают сразу из всего сырья. В месильный аппарат согласно рецептуре дозируется мука, вода, дрожжевая суспензия, соль, другое сырье и проводится смешивание до получению однородной массы. Приготовленное тесто определенное время бродит. Ржаные сорта хлеба готовят в основном двухфазным способом. Сначала готовят закваску, потом на ней замешивают тесто. 

     Обработка теста: эта операция включает разделение теста на куски определенной массы, предание им определенной формы: шарообразной - на тестоокурглителях или батонообразной - на тестозакаточных машинах; выстаивание сформированных тестовых заготовок в специальных шкафах. Во время выстаивания тестовые заготовки разрыхляются, увеличиваются в объеме. Эта операция обеспечивает хороший объем хлеба, формирование структуры пористости.

     Выпекание: после выстаивания тестовые заготовки выпекают в хлебопекарных печах разной конструкции. Во время выпекания вследствие теплофизических, микробиологических, биохимических, коллоидных, химических процессов тестовая заготовка превращается в хлеб с окрашенной корочкой и ароматным ароматом.

     Остывание и хранение: испеченный хлеб укладывают в ящики или лотки, которые размещают на вагонетках или в контейнерах, при этом отбраковывают изделия, которые не отвечают стандартам. Вагонетки с хлебом транспортируют в хлебохранилища для остывания и реализации. 

     Технологический процесс производства хлеба в целом на предприятии выглядит следующим образом. Мука доставляется на хлебозавод в  автомуковозах 1, а дополнительное  сырье - в  автомашинах 2.  По  трубопроводам 3 мука попадает  в  силосы для хранения 4. Для очистки транспортирующего воздуха от мучной пыли установлены фильтры 5, 10, 14. Роторными питателями 6  из  силосов мука направляется в промежуточную емкость 7  перед просеивателем 8 , далее  синековым питателем 9 в  промежуточную  емкость 11, затем через  автовесы  12 с бункером 13  в производственные  бункеры 15. Вода подготавливается в  водомерных  бачках 16, а дополнительное  сырье  в  виде растворов в сборниках 17, 18, 19, 20. В тестомесильную машину 27 бункерного тестоприготовительного  агрегата 29  мука, растворы дополнительного  сырья из  бачков  постоянного  уровня 21, 22, 23, 24 отмериваются дозаторами 25, 26. Выброженное тесто питателем 28 направляется в тестоделитель 30, откуда в виде отдельных кусков определенной  массы  транспортерами 31, 33  в округлитель 32, а затем - в  закаточную  машину 34. Укладчиком-манипулятором 35 тестовые заготовки перекладываются в формы на люльки расстойного шкафа 36. Расстоявшиеся заготовки транспортером 37 подаются на под туннельной 38.

Выпеченный  хлеб сборным  транспортером 39 направляется на распределительный транспортер 40  или  тележку 48. С помощью устройств 41  для ориентирования хлеб  поступает в хлебоукладочный  агрегат 42, откуда на  полки  контейнеров 43. Для подсортировки заказов торговой сети  имеется комплектующая тележка 45. Загруженные  контейнеры собираются на накопителях 44, откуда они перемещайся  загрузочным  конвейером 46  к  автохлебовозам, которые с помощью  стыковочного  механизма 47  крепятся к местам погрузки  на рампе экспедиции.

Рис.2. Технологическая схема производства хлеба в целом на предприятии.

 

2. Воздействие на здоровье человека.

     Вдыхаемая работниками предприятия пыль муки негативно влияет на состояние здоровья человека. Пневмокониоз - профессиональное заболевания легких, обусловленные длительным вдыханием пыли и характеризующиеся развитием диффузного интерстициального фиброза. Клиническая картина пневмокониоза имеет ряд черт: медленное, хроническое течение с тенденцией к прогрессированию, нередко приводящее к нарушению трудоспособности; стойкие склеротические изменения в легких. Пневмокониоз от органической пыли (в том числе пыли муки) чаще всего способствует развитию бронхита с аллергическим компонентом. При воздействии пыли муки, зерна, возможны диффузные легочные изменения воспалительного или аллергического характера с умеренной фиброзной реакцией. Главный путь поступления в организм органической пыли ингаляционный. Сейчас появилось все больше свидетельств того, что органическая пыль оказывает системное воздействие на организм человека. Организм в свою очередь отвечает локальным воспалением легких с последующим высвобождением цитокинов или же воздействием на эпителий кишечника. Таким образом у работника в течение продолжительного количества времени (возможно даже нескольких лет) может наблюдаться воспаление дыхательных путей, потом быстро развиться астма и, плюс ко всему, еще и обозначиться симптомы токсической пневмонии (особенно после сильного воздействия). Пылевой бронхит – форма пылевой болезни, характеризующаяся диффузным воспалением бронхов и трахеи (их слизистой оболочки). Работники, длительное время вдыхающие промышленную пыль в больших концентрациях из-за специфической направленности своей трудовой деятельности, чаще всего болеют пылевым бронхитом. Однако в появлении пылевого бронхита важную роль играет существование некоторых непрофессиональных факторов:

     1) возраст;

     2) пол;

     3) инфекции;

     4) болезни верхних дыхательных  путей;

     5) курение.

Пылевой бронхит появляется у работников, которые больше 10 лет проработали с пылью. Однако четкие параллели между распространенностью хронического бронхита и высокой концентрацией промышленной пыли в воздухе отсутствуют. Это объясняется тем, что на современных производствах снижается концентрация промышленных аэрозолей, но усложняется их состав. Как правило, этого достигают за счет увеличения в аэрозолях токсических и аллергизирующих компонентов.

     Если  на производстве еще и присутствуют разного рода неблагоприятные факторы  как, например, тяжелый физический труд и плохой микроклимат, то воздействие  промышленного аэрозоля усугубляется. Изменения, происходящие в слизистой оболочке бронхов из-за воздействия промышленных аэрозолей, – это сложный и до конца не изученный процесс. Когда рабочий слишком долго вдыхает промышленные аэрозоли, то его организм отвечает первичным нарушением секреторной и эвакуаторной функций бронхов. На начальных этапах пылевого бронхита организм очищается за счет эффекта кашля. Этого пока достаточно, чтобы человек ощущал себя здоровым. Однако в дальнейшем увеличение образования слизи начинает сочетаться с изменениями в глубоких структурах стенки бронхов. Когда бронхит пылевой, то гнойные поражения бронхов и слизистой оболочки трахеи отсутствуют. Именно этим данный тип бронхита отличается от непрофессионального.

     Развитие  пылевого бронхита постепенное. Это характерно для первично-хронического процесса. Если врач замечает признаки прогрессирования болезни, то должен незамедлительно отстранить пациента от работы по прежней профессии и начать проводить разного рода лечебно-оздоровительные мероприятия.

 

3. Метод анализа концентрации пыли муки в воздухе.

     В производственных условиях находят  применение разнообразные методы и  средства контроля воздуха на содержание пыли. Они делятся на две группы:

— прямые методы с выделением дисперсной фазы;

— косвенные  методы без выделения дисперсной фазы или с выделением ее на подложку.

     В основе прямых методов лежат такие  операции, как фильтрация, электро- или термопреципитация, инерционное  осаждение и другие способы осаждения  пыли в пылеотборниках с последующим взвешиванием ее массы.

     При косвенном методе количественное определение  пыли осуществляется с помощью радиоизотопного, радиационно-оптического, электрического, пьезоэлектрического и других способов.

     Контроль  за содержанием пыли может быть постоянным, осуществляемым с помощью автоматических приборов и систем, или периодическим — путем кратковременного разового измерения концентрации пыли. В последнее время наметилась тенденция к использованию индивидуальных пылеотборников (для оценки пылевой нагрузки) и экспресс-пылемеров (портативный прибор, измеряющий концентрацию пыли на рабочих местах за период, не превышающий 5 мин).

     Наиболее  простым и доступным является весовой метод. Для этого анализируемый  воздух засасывают с помощью различных  аспираторов через специальные фильтры (АФА), изготовленные из ткани ФПП-15. Эти фильтры обладают высокой эффективностью пылеулавливания, малым сопротивлением току аспирируемого воздуха, низкой гигроскопичностью, устойчивостью к действию химических веществ. Кроме того, данные фильтры могут просветляться в органических веществах (парах ацетона), что позволяет определять дисперсность пыли.

     Для анализа аспиратором засасывают определенный объем воздуха (около 100 л) через предварительно взвешенный и установленный в кассете  фильтр. Затем его повторно взвешивают на аналитических весах. По разности массы фильтра до и после отбора пробы судят о количестве пыли.

     Подготовка  фильтров к отбору проб. Фильтры  выдерживают в условиях комнатной  температуры при 30—80 % относительной  влажности воздуха в течение 40—60 мин. Затем необходимое количество их взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,01 мг. Сведения о массе измеренного фильтра и его порядковый номер вносят в лабораторный журнал. Взвешенный фильтр помещают в корпус кассеты, сверху накладывают кольца, прокладку и затягивают гайкой. Собранные кассеты укладывают в кальку и упаковывают в ящик.

 

4. Природоохранная  документация на предприятии.

     Данное  предприятие иметь следующую природоохранную документацию:

  • Учетную
  • Нормативную
  • Правоустанавливающую
  • Документацию госстатотчетности
  • Документацию по платежам за негативное воздействие на ОПС.

   В первую очередь, предприятие получило разрешение на выбросы. Для этого оно разработало проект предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (ПДВ). Исходными данными для разработки этого проекта послужила проектная и технологическая документация предприятия, состав и наличие пылегазоочистных установок (ПГОУ), количество и марка автотранспортных средств, находящихся на балансе, а также данные инвентаризации выбросов вредных веществ. Инвентаризацию и другие необходимые замеры и пробы обычно осуществляют специалисты районных СЭС, либо других аккредитованных лабораторий. Нормативы допустимых выбросов в атмосферу устанавливаются на срок 5 лет с ежегодным получением разрешения на выброс.

   В качестве ежегодной отчетной документации предприятие предоставляет государственную статистическую отчетность по форме № 2-ТП (воздух). Этот отчет составляется на основании данных первичного учета, который должен быть организован на предприятии по определенным формам. Данными первичного учета пользуются также для расчета платежей за негативное воздействие.

   К нормативным документам также относятся  паспорта на ПГОУ, графики их планово-предупредительных  ремонтов и контроля за соблюдением нормативов выброса и эффективности работы ПГОУ, режимные карты работы котельного оборудования. Важное место занимает проект обоснования размеров санитарно-защитной зоны предприятия.

   Виды  и количество отходов, а также  процесс их образования на промышленных предприятиях отражается в технологических регламентах, которые служат исходными данными для составления природоохранной документации. Особые требования предъявляются к накоплению, сбору, складированию и переработке отходов производства и потребления. Отчет по форме № 2-ТП (отходы) составляется на основании данных первичного учета в области обращения с отходами, паспорта опасных отходов. 
 

 

      5. Перечень мероприятий по снижению выбросов.

     В борьбе с образованием и распространением пыли наиболее эффективны технологические мероприятия. Большое значение имеет использование местной и общей вентиляции, средств индивидуальной защиты — противопылевых респираторов. Профилактические санитарно-гигиенические мероприятия по борьбе с производственной пылью разнообразны и направлены на максимальное снижение запыленности воздуха: проведение механизации и автоматизации производства, организация общей и местной вентиляции, герметизация производственного оборудования, замена сухих способов работы на влажные. Все машины из-за пыли преждевременно изнашиваются, а каналы их воздушного охлаждения засоряются. Кроме того, часто пыль, улетающая с отходящими газами, представляет собой ценное сырье. Очистка промышленных газов стала необходимостью.

     

 

Рис.3. Схема  электрического фильтра. 

     Практика  показала, что с этим хорошо справляется  электрическое поле. По центру металлической трубы устанавливают проволоку Б, которая служит одним из электродов, вторым являются стенки трубы В. В электрическом поле газ в трубе ионизируется. Отрицательные ионы «прилипают» к частицам дыма, поступающим вместе с газом через вход А, и заряжают их. Под воздействием поля эти частицы движутся к трубе и осаждаются на ней, а очищенный газ направляется к выходу Д. Трубу время от времени встряхивают, и уловленные частицы поступают в бункер Г (рис.3). Электрические фильтры на крупных тепловых электростанциях улавливают 99% золы, содержащейся в выходных газах

     Для профилактики пневмокониозов необходимо, прежде всего осуществление технических и санитарно-гигиенических мероприятий, направленных на максимальное снижение запыленности воздуха рабочих помещений, проведение предварительных (при поступлении на работу) и периодических медицинских осмотров. Так, противопоказаниями к приему на работу,  служат туберкулез легких, ряд заболеваний верхних дыхательных путей и бронхов, хронические заболевания переднего отрезка глаз, кожи, аллергические болезни. Обязательным является проведение периодических медицинских осмотров 2 раза в год или 1 раз в 2 года в зависимости от потенциальной опасности производства. Осмотры осуществляют терапевт, отоларинголог с проведением рентгенографии органов грудной полости, исследованием функции внешнего дыхания. Биологические методы профилактики направлены на повышение реактивности организма и ускорение выведения из него пыли. Рекомендуются общее ультрафиолетовое облучение, применение щелочных ингаляций, общая и дыхательная гимнастика; организуется специальное питание, направленное на нормализацию белкового обмена и торможение кониотического процесса.

 

6. Расчет платы за выбросы.

     Плата за выбросы загрязняющих веществ  в размерах, не превышающих установленные  природопользователю предельно  допустимые нормативы выбросов, определяется путем умножения соответствующих  ставок платы на величину загрязнения и суммирования полученных произведений по видам загрязняющих веществ с учетом коэффициентов инфляции и экологической значимости.

                   

 Пн атм = Cнi атм * Mi атм *Кз* Кин      при Mi атм <= Mнi атм ,

             

      где:

      i - вид загрязняющего вещества (i = 1, 2, 3, ... n);

      Пн атм - плата за выбросы загрязняющих веществ в размерах, не                превышающих предельно допустимые нормативы выбросов (руб.);

      Cнi атм - ставка платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего                 вещества в пределах допустимых нормативов выбросов  (руб.);

      Mi атм - фактический выброй 1-го загрязняющего вещества (т);

      Mнi атм - предельно допустимый выброс i-го загрязняющего                 вещества (т).

     Плата за выбросы загрязняющих веществ  в пределах установленных лимитов  определяется путем умножения соответствующих  ставок платы на разницу между  лимитными и предельно допустимыми  выбросами загрязняющих веществ  и суммирования полученных произведений по видам загрязняющих веществ.

Пл атм = Слi атм (Mi атм - Mi атм)     при    Мнi атм < Mi атм <= Млi атм                        

     Плата за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ определяется путем умножения  соответствующих ставок платы за загрязнение в пределах установленных лимитов на величину превышения фактической массы выбросов над установленными лимитами, суммирования полученных произведений по видам загрязняющих веществ и умножения этих сумм на пятикратный повышающий коэффициент.

        Псл атм = 5 Слi атм (Mi атм - МЛi атм)   при Mi атм > Млi атм, 

Общая плата за загрязнение атмосферного воздуха определяется по формуле:

Патм = Пн атм + Пл атм + Псл атм 

     Предприятие выбрасывает 56 т пыли муки в пределах ПДВ и 68 т того же продукта пределах ВСВ, стоимость выбросов составляет: ПДВ – 330руб./т, ВСВ – 1650 руб./т. Плата за выбросы составит:

В пределах предельно допустимой концентрации:

Пн атм = 56 *330 *2,28 *1,62 = 68 257, 73 руб.

В пределах установленных лимитов плата составит:

Пл атм = (68-56)*1650*2,28*1,62 = 73 133,28 руб.

Общая плата за загрязнение атмосферного воздуха составит:

68 257, 73 + 73 133,28 = 141 391, 01 руб.

 

Заключение.

     Подводя итог работе, можно с уверенностью утверждать, что даже такое на первый взгляд «безобидное» вещество как мучная пыль оказывает внушительное влияние на экологию производства и здоровье человека. Именно пыль муки представляет основную угрозу при производстве хлеба и хлебобулочных изделий. Высокие концентрации этой пыли в рабочей зоне способствуют появлению профессиональных заболеваний, связанных с болезнью легких и бронхов. Накапливаясь и забиваясь в аппаратах производства, они являются причиной поломки оборудования. Таким образом очень важное значение имеет контроль за содержанием пыли муки в воздухе.  Такой контроль реализуется посредством эффективных методов определения концентрации загрязняющего вещества, соблюдением природоохранного законодательства и ведению соответствующей строгой отчетности на предприятии. Особую роль играют мероприятия по снижению выбросов и профилактики заболеваний и работников. В работе описан наиболее эффективный и современный метод очистки воздуха от взвешенных частиц – использование электрических фильтров, позволяющих очистить воздух на 99%. Помимо этого произведен расчет платы за выбросы пыли муки на основе данных о выбросах в пределах допустимой концентрации, в пределах согласованных лимитов и сверх лимитов, определенная общая сумма платы за загрязнение воздушной среды.

 

      Список используемой литературы.

  1. Криксунов Е.А. Экология. М.: Дрофа, 1995.
  2. Снакин В. В. Экология и охрана природы: Словарь-справочник. - М.: Академия, 2000.
  3. Чернова Н.М. Основы экологии. М.: Просвещение, 1997.
  4. http://www.proxleb.com/aboutxleb/23-tekhnologicheskaja-skhema-prigotovlenija-khleba-i.html
  5. http://planeta.edu.tomsk.ru/files/site/lebedeva/interesno.htm
  6. http://fictionbook.ru/author/svetlana_viktorovna_vasilenko/profpatologiya_uchebnoe_posobie/read_online.html?page=0
  7. http://colo-vada.coral-club.name/2010/04/opredelenie-koncentracii-pyli-v-vozduxe/
Анализ и контроль содержания пыли муки в рабочей зоне завода по производству хлеба