КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

АРГАТЕНКО Тетяна Вікторівна

УДК 628.316.12

ОЧИСТКА СТІЧНИХ ВОД МАРГАРИНО-МАЙОНЕЗНОГО ВИРОБНИЦТВА ВІД ЖИРОВИХ ЗАБРУДНЕНЬ

05.23.04 Водопостачання, каналізація

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Київському національному університеті будівництва і архітектури Міністерства освіти та науки України

Науковий керівник: ПРОКОПЧУК ІВАН ТИМОФІЙОВИЧ

доктор технічних наук, доцент кафедри

водопостачання Київського національного

університету будівництва і архітектури.

Офіційні опоненти: ГІРОЛЬ МИКОЛА МИКОЛАЙОВИЧ

доктор технічних наук, професор, завідуючий

кафедрою водовідведення, теплогазопостачання та вентиляції Рівненського державного технічного університету.

ДАВИДЕНКО ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, завідуючий відділом очистки стічних

вод науково-дослідного і конструкторсько-технологічного інституту міського господарства.

Провідна установа: інститут гідротехніки і меліорації УААН.

Захист дисертації відбудеться “___” ___________ 2002 р. о 13 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.07 при Київському національному університеті будівництва і архітектури за адресою: 03037, м. Київ, Повітрофлотський просп., 31.

Відгуки на автореферат просимо надсилати у двох примірниках за підписом, завіреним печаткою, на адресу: 03037, м. Київ, Повітрофлотський просп., 31, КНУБА, Вчена рада.

Автореферат розісланий “___” ____________ 2002 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради, к.т.н., професор О.А. ВасиленкоЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Питання раціонального використання сировинних і енергетичних ресурсів відносяться до найбільш гострих і актуальних проблем сучасності. Вирішення цих проблем, тісно пов’язане з питаннями охорони навколишнього середовища, в тому числі захисту і збереження водних ресурсів.

Україна є однією з провідних держав щодо розвитку галузей переробної, в першу чергу харчової промисловості. В той же час, саме ці галузі господарства часто виступають як джерела утворення великої кількості висококонцентрованих промислових стічних вод. Такі води, в разі їх потрапляння без попередньої очистки до міських систем водовідведення, можуть бути причиною порушення умов експлуатації мереж, насосних станцій, очисних споруд, а також являти певну загрозу природним водоймам. З іншого боку, такі стічні води часто вміщують в собі цінні компоненти, вилучення та утилізація яких може принести певні позитивні економічні наслідки.

Серед галузей харчової промисловості дещо особливе місце, з точки зору проблем очистки стічних вод, належить виробництву маргарино-майонезної продукції. Це, з одного боку, пов’язано із досить високими концентраціями жирових забруднень в стічних водах таких підприємств, а з іншого боку із відсутністю науково обґрунтованих і практично перевірених інтенсивних технологій знежирення таких вод.

Отже вилучення і утилізація жирів із стічних вод маргарино-майонезного виробництва при одночасному поліпшенні умов нормальної експлуатації мереж і споруд водовідведення та охорони водних ресурсів виглядає як перспективне і актуальне завдання.

Зв’язок дисертації з науково-технічним програмами. Роботу виконано у відповідності до плану наукових і дослідницьких робіт кафедри водопостачання Київського національного університету будівництва і архітектури (КНУБА), що присвячені питанням вилучення жирових домішок із промислових стічних вод.

Метою роботи є наукове обґрунтування і розробка технології та обладнання для забезпечення високоефективного знежирення концентрованих стічних вод маргарино-майонезного виробництва з можливістю подальшої утилізації вилучених жирових забруднень.

Задачі дослідження:

? провести аналіз умов утворення та якісних характеристик висококонцентрованих технологічних стічних вод маргарино-майонезного виробництва;

? дослідити можливість використання електролітично генерованого коагулянту для фазових перетворень і подальшого вилучення із води дрібнодиспергованих жирових домішок на базі адгезійно-сорбційної взаємодії часток забруднень із газовою фазою флотаційного процесу;

? розробити конструкцію електрокоагулятора з використанням малодефіцитного електрохімічно розчинного анодного матеріалу та дослідити параметри роботи модифікованого анод-катодного блоку;

? отримати функціональні залежності ефекту знежирення стічних вод від головних технологічних характеристик процесу та встановити діапазони значень параметрів процесу, які забезпечують нормативно дозволений вміст жирів в очищеній стічній воді;

? на підставі експериментальних досліджень створити методику інженерного розрахунку основних конструкційних елементів технологічної схеми.

Об’єкт досліджень технологічні води маргарино-майонезного виробництва висококонцентровані за вмістом жирових домішок.

Предмет досліджень характеристики напірно-флотаційного процесу вилучення із стічної води жирових забруднень.

Методи досліджень фізичне моделювання і математична інтерпретація процесу електрокоагуляції штучних каолінових суспензій на двох модифікаціях електродних блоків; фізичний експеримент на промисловому напірно-флотаційному очисному комплексі і теоретичний аналіз отриманих результатів.

Наукова новизна одержаних результатів:

? досліджено процес напірно-флотаційного знежирення висококонцентрованих стічних вод маргарино-майонезного виробництва;

? отримано функціональну залежність коефіцієнту виходу металу від щільності струму для електродного блоку електрокоагулятора з торцевим анодом;

? обґрунтовано і запропоновано залежності максимального теоретичного ефекту і коефіцієнту інтенсивності процесу напірно-флотаційного знежирення від основних технологічних параметрів.

Практичне значення одержаних результатів:

Розроблено і створено комплексну двоступеневу схему знежирення висококонцентрованих стічних вод маргарино-майонезного виробництва та запропоновано методику інженерного розрахунку основних технологічних елементів очисного комплексу. Розроблено нову конструкцію електрокоагулятора з торцевим анодом із алюмінієвого дроту (отримано патент України № 37135 А).

Практичне випробування розробленої технології електрокоагуляції-флотації жировміщуючих стічних вод виконувалось на створеному на ЗАТ “Київський маргариновий завод” експериментально-виробничому очисному комплексі, для якого розроблено рекомендації по експлуатації.

В реальних умовах діючого маргаринового заводу визначено характерну динаміку по годинах доби витрат і концентрацій зажирених технологічних вод маргарино-майонезного виробництва. Економічна та екологічна ефективність впровадженої науково-технічної розробки пов’язана з попередженням збитків внаслідок скидання до міської каналізації недоочищених промислових стічних вод та додатковими прибутками від повторного використання флотоконденсату.

Особистий внесок здобувача. Наукові результати, які викладені в дисертації, одержані самим автором. Автором запропоновано ідею торцевого анода, виконано розрахунок ступеню корисного витрачання матеріалу анода, теоретичні обґрунтування процесу електрохімічного розчинення торцевого анода. Автору належать розробка методики, організація експериментальних досліджень напірно-флотаційного знежирення та обробка їх результатів.

Апробація роботи. Основні результати та окремі розділи роботи викладено у доповідях на науково-практичних конференціях КНУБА (м.Київ, 1999 – 2002 рр.); Міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми і перспективи очищення та повторного використання води” (м.Харків, 2000 р.); Всеукраїнській науково-технічній конференції “Сучасні проблеми охорони і раціонального використання водних ресурсів та очистки природних і стічних вод” (м.Миргород, 2001 р.); Міжнародній науковій конференції Українського державного університету харчових технологій “Пріоритетні напрямки впровадження в харчову промисловість сучасних технологій, обладнання та нових видів продуктів оздоровчого та спеціального призначення” (м.Київ, 2001 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10 друкованих робіт, в тому числі 6 в фахових виданнях ВАК.

Об’єм роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, п’яти розділів, загальних висновків; викладена на 139 сторінках машинописного тексту, містить 32 рисунки, 23 таблиці, список використаної літератури з 112 найменувань, 12 сторінок додатків; загальний об’єм роботи 161 сторінка.

Роботу виконано в Київському національному університеті будівництва і архітектури.

Основний зміст роботи

Текст роботи містить у собі всі основні результати дисертаційних досліджень.

У вступі наводиться стисла характеристика дисертаційної роботи.

В першому розділі розглянуті умови формування, кількісні та якісні показники технологічного стоку маргарино-майонезного виробництва. Показано, що основним джерелом утворення жировміщуючих стічних вод є технологічно-апаратурні комплекси маргаринового заводу з майонезним виробництвом. В систему технологічного водовідведення потрапляють також нормативні і наднормативні втрати продукції і сировини. Підкреслено, що основну увагу в даній роботі приділено вивченню, науковому аналізу та інженерно-технічному впровадженню технології видалення саме жирів, оскільки вони є особливо цінним компонентом, придатним до подальшого використання після вилучення із жировміщуючих стічних вод. Аналіз добової динаміки кількісних та якісних характеристик стічних вод Київського маргаринового заводу свідчить про значну добову нерівномірність їх надходження на очисні споруди (3,2...60,2 м3/год) та мінливість концентрацій жирових забруднень в загальному потоці стічних вод (від 500 до 3000 г/м3). Проведений аналіз складу стічних вод за фазово-дисперсним станом свідчить про наявність в них домішок всіх чотирьох груп класифікації Л.А. Кульського. Зроблено висновок про необхідність вилучення жирових забруднень перед скиданням цих вод до міської каналізаційної мережі.

У другому розділі розглянуто умови утворення жирової емульсії, механізм її дестабілізації за участю гідрофільних агентів з високою сорбційною здатністю, наприклад, коагулянтів. Ці речовини гідрофобізують часточки жиру за рахунок сорбції на своїй поверхні молекул поверхнево-активних речовин та жирних кислот, орієнтуючи їх аполярними радикалами назовні. Це призводить до руйнування сітки коагеля та міцелярної структури. Відомості про процеси очищення жировміщуючих стічних вод харчової промисловості проаналізовані нами за роботами Кульського Л.А., Каца В.М., Надисева В.С., Таварткіладзе І.М., Манеа А., Пушкарева В.В., Пантелята Г.І., Салюка А.І. та ін. Наведені в цих публікаціях дані дозволяють розділити методи видалення ефіророзчинних речовин на такі три основні групи: фізико-механічне та електрохімічне розділення фаз, біологічна деструкція. Однак конкретних відомостей про дослідження процесу знежирення стічних вод маргарино-майонезного виробництва не знайдено. Критичний аналіз існуючих методів вилучення жирів із промислових стічних вод дозволив обрати напрямком досліджень флотаційну обробку стічних вод. За даними А.І. Мацнева, найбільш універсальними методами, які дозволяють одночасно корегувати вміст в стічних водах різних видів забруднень, в тому числі жирів, є напірна флотація та електрофлотація. Однак існують суттєві обмеження щодо використання саме електрофлотації при обробці стічних вод, що містять рослинні жири (олії). Це пов’язано з небезпекою зажирювання електродів і, як наслідок різким підвищенням електричного опору міжелектродного простору. Водночас, при напірній флотації, на відміну від інших різновидів флотаційних методів, відбувається часткове руйнування і дестабілізація жирової емульсії, що робить можливим в подальшому вилучення із стічної рідини практично будь-яких компонентів жирової фази. Таким чином, за основу технологічної схеми по вилученню жирових забруднень із стічних вод маргарино-майонезного виробництва обрано напірну флотацію.

Розглянуто основні закономірності напірно-флотаційного знежирення стічної води. Визначено, що найбільш суттєвий внесок у теорію і практику флотаційного процесу зроблено дослідженнями Бєлоглазова К.Ф., Классена В.І., Мацнева А.І., Шульмана Р., Богданова О.С., Самигина В.Д., Рубінштейна Ю.Б., Філіпова Ю.А., Ксенофонтова Б.С., Кізеєва М.Д. На основі принципової схеми організації процесу флотаційної обробки води складено балансове рівняння з урахуванням наявності в стічних водах певної частини жирових забруднень(Сmin ), що не може бути вилучена навіть при як завгодно довгому процесі флотації:

, (1)

де Q витрата стічної води; Wф об’єм флотатора; Ct концентрація жирових забруднень в очищеній воді; Сen концентрація жирових забруднень на вході до флотатора з урахуванням розведення основного потоку циркулюючою рідиною; k – коефіцієнт інтенсивності; mц ступінь рециркуляції робочої рідини:

, де qp – витрата робочої рідини.

Класичне рівняння К.Ф. Бєлоглазова, згідно з яким флотація розглядається як кінетична реакція першого порядку, було трансформовано до вигляду:

, (2)

де t – тривалість процесу; Еt – ефективність процесу; . Саме це рівняння взято за основу при вивченні функціональних залежностей максимальної ефективності (Еmax) та коефіцієнту інтенсивності (k) процесу від технологічних параметрів.

Проаналізовано існуючі методи інтенсифікації напірно-флотаційного знежирення стічних вод і обґрунтовано спосіб руйнування жирової емульсії додаванням до стічних вод перед подачею їх до флотатора електролітично генерованого коагулянту. На основі робіт Яковлєва С.В., Краснобородька І.Г., Рогова В.М., Строкача П.П., Терновцева В.О., Прокопчука І.Т. та ін. виконано аналіз переваг та недоліків різних конструкцій електрокоагуляторів та створено їх класифікацію за гідравлічними, конструктивними і технологічними ознаками. Поставлено задачу винайти технічне рішення, яке б дозволило істотно збільшити тривалість терміну роботи електродного блоку між черговими замінами відпрацьованого анода, забезпечити можливість використання для виготовлення анода недефіцитного, широко розповсюдженого матеріалу, наприклад, дротового алюмінію, спростити конструкцію за умов виключення небезпеки зашламлення міжелектродного простору продуктами електролізу.

В третьому розділі представлена програма досліджень, конструкції лабораторних та промислової установок, основні методики, що використовувались при проведенні експериментальних досліджень та обробці отриманих даних.

Передбачалось проведення порівняльних досліджень процесу електролітичного генерування коагулянту в апаратах з традиційним (плоским) і запропонованим автором (торцевим) анодами (рис.1).

Рис.1. Схема лабораторного електрокоагулятора з торцевим анодом

1 – металеве кільце 2 – анод 3 – катод 4 – міжелектродний зазор

5 – обтискуюче гумове кільце 6 – гумові прокладини

7 – стопорний пристрій 8 – стержень 9 – анодний струмопідвід;

10 катодний струмопідвід

Торцевий анод виконано у вигляді циліндра або призми, які розміщено таким чином, що електрохімічному розчиненню піддається тільки торцевий бік електрода. Забезпечено мінімальну міжелектродну відстань (2...3 мм), що дозволяє експлуатувати установки з найменшими енерговитратами. Під дією електричного струму торцева поверхня анода розчинюється. Після збільшення

міжелектродної відстані до 5...8 мм відбувається ручне, або автоматичне переміщення електродів на початково встановлену відстань 2...3 мм.

Порівняльні експерименти проводились на модельному розчині каолінової суспензії. Для обох різновидів анодів визначався вихід металу і ефект очистки. В якості функціональних (впливаючих) факторів враховувались такі параметри процесу, як щільність струму та питома витрата електроенергії.

Для технологічних досліджень по визначенню раціональних параметрів флотаційного знежирення стічних вод за авторськими розробками на Київському маргариновому заводі (КМЗ) було виготовлено експериментально-виробничий очисний комплекс (рис.2).

Рис.2. Принципова схема блоку напірної флотації

1 флотатор; 2 сатуратор; 3 блок насосної циркуляції;

4 блок електролітичного генерування коагулянту

Основними регульованими параметрами, що впливають на процес напірно-флотаційного знежирення, визначено тиск в сатураторі, Рс; ступінь рециркуляції робочої рідини, mц; ступінь насиченості робочої рідини повітрям, kair; дозу коагулянту за фактичним виходом металу анода, Дк.

При виконанні лабораторних та технологічних досліджень використовувались стандартні методики по визначенню вмісту жирових забруднень та оригінальна методика по визначенню ефекту освітлення каолінової суспензії. Для математичної обробки експериментальних даних застосовано чисельні методи на базі сервісної комп’ютерної програми STATGRAF.

В четвертому розділі представлено результати експериментальних досліджень та їх математична інтерпретація.

В лабораторних умовах проведено порівняльні дослідження робочих параметрів електрокоагуляторів з плоским та торцевим анодами. Виявлена більша ефективність конструкції електрокоагулятора з торцевим анодом. Для торцевого анода отримано математичну залежність виходу металу анода в залежності від приведеної (безрозмірної) щільності струму і:

= а + (exp(m i)) (a1 + a2 (1 exp(a3 i))),

де а = 0,56...0,58; m = 1,01…1,06; a1 = 0,35...0,37; a2 = 0,929...0,933; а3 = 0,463...0,466.

На експериментальному очисному комплексі КМЗ досліджено флотаційне знежирення з метою визначення максимальної ефективності (Еmax) та коефіцієнту ефективності (k) процесу.

Існуюча на заводі гравітаційна технологія знежирення не дає необхідного ефекту (Скін = 280…350 г/м3), флотаційна обробка стічних вод без попереднього відстоювання не тільки не забезпечує отримання в очищених стічних водах нормативного вмісту жиру (Сt 50 мг/дм3), але в певних випадках (наприклад, при Рс 0,25 МПа) дає ефект навіть дещо нижчий в порівнянні із гравітаційними методами. Таким чином, флотаційна технологія не може замінити відстоювання стічної води, а повинна застосовуватись для подальшого видалення саме тієї частини жирів (емульговані і розчинені), які не можуть бути усуненими із води гравітаційними методами.

Показано, що ступінь насиченості робочої рідини повітрям kair = qп /qp (qп витрата повітря) повинна знаходитися в межах 0,06...0,08. Зміна qp в межах досліджуваних діапазонів суттєво не впливає на Еmax, тому дослідження здійснювались при qp = 8...10 м3/год.

Отримано залежність Еmax від Дк, г/м3, та Рс = Рс /0,5 МПа, представлену на рис.3.

Рис.3. Максимальна інтенсивність знежирення (Е max) при напірній флотації, інтенсифікованій додаванням електролітично генерованого коагулянту

Запропоновано функціональну залежність Еmax = f(Рс, Дк) у вигляді такого виразу:

, (3)

де параметр, що враховує вплив на Еmax дози коагулянту (рис.4).

Рис.4. Залежності коефіцієнтів від приведеного тиску в сатураторі (Рс) і дози коагулянту (Дк)

Фактичні значення коефіцієнту інтенсивності процесу напірно-флотаційного знежирення (k) отримано на підставі обробки експериментальних даних за функціональною залежністю k = f(C0, Ct, Сmin, mц, Q, Wф), побудованою відповідним перетворенням виразу (2).

Вивчено залежність k від дози коагулянту Дк та ступеня насиченості повітрям Sair суміші стічної води і циркуляційної робочої рідини:

Sair = qп /(Q + qр) = kair mц /(1 + mц),

що за умов стабільного kair = 0,06...0,08, відповідає залежності Sair = f(mц). Показано, що доза коагулянту може не перевищувати 5...6 г/м3, ступінь рециркуляції робочої рідини повинна бути в межах 0,25...0,35.

Запропоновано основний функціональний зв’язок у вигляді:

k = kр kц, (4)

де kр і kц коефіцієнти, що враховують вплив на k реагентною складової (через дозу коагулянту Дк, г/м3) та циркуляції робочої рідини (через параметр mц). Результати експериментальних досліджень подано на рис.5.

Рис.5. Залежність коефіцієнту інтенсивності напірно-флотаційного знежирення k від ступеню рециркуляції робочої рідини mц

та дози електролітично генерованого коагулянту Дк

Аналіз цих даних дозволив визначити принциповий характер функціонального співвідношення kц = f(Дк, mц) у вигляді виразу:

(5)

де p, r параметричні коефіцієнти, які залежать від Дк.

Функціональні залежності kр, p, r від Дк в діапазоні останнього від 3 до 6 г/м3:

год1;

; ,

де числові коефіцієнти мають такі розмірності: 9,46(год1); 2,24(годг/м3); 26,01(г/м3год); 2(г/м3); 0,86(г/м3); 2,65(г/м3); 21,35(г/м3); 2,48(г/м3); 0,36 та 8,92 безрозмірні.

Рекомендовано оптимальні значення технологічних параметрів напірно-флотаційного знежирення стічних вод маргарино-майонезного виробництва, інтенсифікованого електролітично генерованим коагулянтом: Дк = 5...6 г/м3; mц = 0,25...0,35; Рс = 0,3...0,4 МПа, kair = 0,06...0,08.

В п’ятому розділі подано інженерні та техніко-економічні розрахунки технологічної схеми знежирення стічних вод.

Запропоновано послідовність (алгоритм) інженерно-технологічних розрахунків забезпечення ефекту знежирення стічної води, виходячи із умови її змішування з іншими (нежировими) категоріями стічних вод перед скиданням до міської мережі водовідведення (рис.6). В алгоритмі прийнято: Qж, Qнж – витрати зажирених і нежирових стічних вод заводу; Сж 0, Сдозв – концентрації жирів в стічній воді початкова і дозволена в суміші перед скиданням до міської каналізації; І - сила струму в електрокоагуляторі.

Представлено методику конструювання основних елементів технологічної схеми: для електрокоагулятора розроблено послідовність визначення терміну спрацьовування матеріалу анода; для флотатора визначення геометричних розмірів.

Розраховано економічну ефективність від впровадження на Київському маргариновому заводі нової схеми знежирення стічних вод, що дозволяє заводу заощадити за рік близько 69000 м3 водопровідної води та отримати додатковий річний прибуток (близько 17 тис.грн.) від утилізації жиромаси. Орієнтовний річний економічний ефект складає близько 58 тис.грн.

ОСНОВНІ ВИСНОВКИ

1. Обґрунтовано еколого-технічну доцільність і можливість розробки високоефективної технології коригування вмісту жирових забруднень у стічних водах маргарино-майонезного виробництва до нормативної концентрації, що не повинна перевищувати 50 г/м3.

2. На підставі аналізу існуючих технологій знежирення промислових стічних вод запропоновано використання двоступеневої гравітаційно-напірно-флотаційної технології, інтенсифікованої додаванням електролітично генерованого коагулянту.

3. Запропоновано нову модифікацію електродного блоку електрокоагулятора з торцевим анодом. Показано техніко-технологічну перевагу торцевих анодів над плоскими.

Рис.6. Алгоритм інженерно-технологічних розрахунків забез-печення необхідного ефекту знежирення стічної води

Для модифікованої конструкції електродного блоку запропоновано функціональну залежність виходу металу анода від щільності струму.

4. На основі теоретичного аналізу існуючих уявлень про закономірності процесу флотаційного знежирення стічних вод з урахуванням наявності в очищуваній воді нефлотованої частини жирових домішок встановлено відповідність їх кінетичній реакції першого порядку. Визначено функціональні залежності максимальної ефективності та коефіцієнту інтенсивності процесу від основних технологічних параметрів.

5. Рекомендовано оптимальні значення технологічних параметрів напірно-флотаційного знежирення, інтенсифікованого електролітично генерованим коагулянтом: Дк = 5…6 г/м3; mц = 0,25…0,35; Рс = 0,3…0,4 МПа. Запропоновано розрахункову залежність необхідного ефекту знежирення від витратно-концентраційних характеристик різних категорій стічних вод маргаринового заводу з майонезним виробництвом.

6. Розроблено алгоритм та методику інженерного розрахунку основних конструкційних елементів технологічної схеми. Розроблену технологію знежирення стічних вод впроваджено шляхом створення і виробничої експлуатації двоступеневого очисного комплексу на ЗАТ “Київський маргариновий завод”.

7. Техніко-економічними розрахунками для умов Київського маргаринового заводу показано, що використання запропонованих технологічних і конструкційних рішень при знежиренні стічних вод до нормативно дозволеного рівня вмісту жирових домішок при скиданні таких вод в міську каналізаційну мережу і при можливій утилізації вилученої жиромаси дозволяє отримати річний економічний ефект близько 58 тис.грн.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Аргатенко Т.В. Флотаційно-коагуляційне знежирення стічних вод в режимі замкненої циркуляції. “Коммунальное хозяйство городов”// Респ. меж-вед. научно-техн. сб., Вып.27. Киев: Техника, 2001, с.121-126.

2. Аргатенко Т.В., Малько В.Ф. Експериментально-теоретичне визначення виходу металу в електрокоагуляторі з циліндричним дротяним анодом. “Коммунальное хозяйство городов”// Респ. меж-вед. научно-техн. сб., Вып.23. Киев: Техника, 2000, с.128-130.

3. Аргатенко Т.В., Малько В.Ф. Електрокоагулятор. Патент України 37135А //Промислова власність, 2000, Бюл. №3.

4. Аргатенко Т.В. Двоступеневе знежирення стічних вод маргаринового заводу //Наукові праці Українського державного університету харчових технологій, 2001, №10, с.174-175.

5. Аргатенко Т.В., Малько В.Ф., Прокопчук І.Т. Реактори-коагулятори для освітлення каолінових суспензій //Техніка будівництва, 2000, вип.7, с.18-19.

6. Аргатенко Т.В., Прокопчук І.Т. Класифікація апаратів для електролітичної обробки води //Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини, 2000, вип.56, с.95-97.

7. Аргатенко Т.В. Знежирення стічних вод маргарино-майонезного виробництва //Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції “Проблеми і перспективи очищення та повторного використання води”: м.Харків, 21-24 листопада 2000 р., с.58-59.

8. Аргатенко Т.В. Графоаналітичне визначення розрахункових параметрів напірно-флотаційної очистки стічних вод //Збірник матеріалів конференції “Сучасні проблеми охорони і раціонального використання водних ресурсів та очистки природних і стічних вод”: м.Миргород, 27-29 березня 2001 р., с.16-17.

9. Аргатенко Т.В. Електролітична коагуляція в реакторах з плоским та циліндричним анодами //Тези доповідей 61-ї науково-практичної конференції КНУБА, 24-27 квітня 2000р., с.14.

10. Аргатенко Т.В. Регулювання параметрів “тиск-витрата” у схемі напірної флотації //Тези доповідей 62-ї науково-практичної конференції КНУБА, 17-19 квітня 2001р., с.21-22.

АНОТАЦІЇ

Аргатенко Т.В. Очистка стічних вод маргарино-майонезного виробництва від жирових забруднень. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.04 Водопостачання, каналізація. Київський національний університет будівництва і архітектури, Київ, 2002.

Досліджено процес напірно-флотаційного знежирення стічних вод маргарино-майонезного виробництва. Встановлено основні закономірності напірної флотації та вивчено функціональні залежності максимальної ефективності та коефіцієнту інтенсивності процесу від технологічних параметрів. Обґрунтовано необхідність інтенсифікації напірно-флотаційного знежирення додаванням електролітично генерованого коагулянту. Для нової конструкції електрокоагулятора з торцевим анодом запропоновано математичну інтерпретацію залежності виходу металу анода від щільності струму. Розроблено методику інженерного розрахунку основних елементів технологічної схеми напірно-флотаційного знежирення стічних вод маргарино-майонезного виробництва.

Ключові слова: стічні води маргарино-майонезного виробництва, знежирення стічних вод, напірна флотація, електролітична генерація коагулянту, торцевий анод.

Аргатенко Т.В. Очистка сточных вод маргарино-майонезного производства от жировых загрязнений. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.04 Водоснабжение, канализация. Киевский национальный університет строительства и архитектуры, Киев, 2002.

Диссертация состоит из вступления, пяти разделов, основных виводов, списка использованных литературных источников из 112 наименований, 4 приложений, таблиц, рисунков.

Диссертация посвящена вопросам обезжиривания сточных вод маргарино-майонезного производства.

В работе проанализированы существующие методы обезжиривания производственных сточных вод. Установлено, что наиболее эффективным и универсальным методом удаления из сточных вод жиров с возможностью их повторного использования является напорная флотация. Обоснована необходимость интенсификации процесса введением в сточные воды перед подачей их во флотатор электролитически генерированного коагулянта.

Изучены основные закономерности процесса напорно-флотационного обезжиривания и обосновано использование классического уравнения К.Ф. Белоглазова В.И. Классена при определении коэффициента интенсивности процесса и максимально возможного эффекта с учетом наличия в сточных водах нефлотируемой части жировых загрязнений.

Предложена новая конструкция электрокоагулятора с торцевым анодом, для которой получено математическое выражение зависимости выхода металла анода от плотности тока.

В реальных условиях экспериментально-производственного очистного комплекса Киевского маргаринового завода исследованы параметры, влияющие на максимальную эффективность и коэффициент интенсивности процесса удаления жиров. Установлено, что максимально возможный эффект обезжиривания зависит от давления в сатураторе и дозы электролитически генерированного коагулянта. На основе обработки экспериментальных данных предложена математическая интерпретация функциональной зависимости максимальной эффективности от параметров процесса.

Исследована зависимость коэффициента интенсивности напорно-флотационного обезжиривания сточных вод маргарино-майонезного производства от степени рециркуляции рабочей жидкости и дозы коагулянта, для которой получено математическое выражение.

Рекомендованы диапазоны рабочих параметров напорно-флотационного обезжиривания сточных вод маргарино-майонезного производства и предложена методика инженерного расчета основных элементов технологической схемы.

Разработанная технологическая схема обезжиривания сточных вод маргарино-майонезного производства внедрена на очистных сооружениях Киевского маргаринового завода.

Сведения, приведенные в диссертации, отражены в печатных работах автора.

Ключевые слова: сточные води маргарино-майонезного производства, обезжиривание сточных вод, напорная флотация, электролитическая генерация коагулянта, торцевой анод.

Arhatenko T.V. Degreasing of sewage in the margarine-mayonnaise production. Manuscript.

The thesis is submitted to obtain the Candidate of science Degree, technical (Ph.D), on specialty 05.23.04 Water supply and sewerage systems. Kyiv National University for construction and architecture, Kyiv, 2002.

There was researched a process of pressure-flotation of a sewage degreasing in the margarine-mayonnaise production. It was stated the major rules of the pressure-flotation and studied the functional dependencies of maximal effectiveness and of a coefficient of process intensity from the process variables. It was proved a need to intensify the pressure-flotation degreasing by input an electrically generated coagulant. For the new construction of the electrocoagulator with a front anode there is proposed a mathematical interpretation of a dependence of the anode’s metal output from the current density. There is developed a methodic of engineering calculations of the basic elements of a technological scheme of the pressure-flotation of sewage degreasing in the margarine-mayonnaise production.

Key words: sewage in margarine-mayonnaise production, sewage degreasing, pressure flotation, electrically generated coagulant, front anode.