На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.
Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так как на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы — той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.
Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них — газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере.
Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете.
Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы.
В целом, все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере. прежде всего, в том, что одной из приоритетных задач государственной политики во всех странах и городах было и остается продовольственное обеспечение населения. Оно зависит от эффективности функционирование производственных отраслей продовольственного комплекса: сельского хозяйства, пищевой и перерабатывающей промышленности, так как за счет них формируются продовольственные фонды и создаются стратегические запасы продовольствия.
От объема производства продуктов питания, их ассортимента, качества и цены зависит уровень жизни населения. Поэтому пищевую промышленность в системе народнохозяйственного комплекса страны по праву относят к числу стратегических социально значимых отраслей.
1. Пищевая промышленность. Основные отрасли пищевой промышленности
Термин «пищевая промышленность» охватывает ряд отраслей промышленности, занимающихся обработкой, переработкой, подготовкой, консервированием и упаковкой пищевых продуктов.
География пищевой промышленности
... продукцию. Пищевая и пищевкусовая промышленность удовлетворяют ежедневные потребности населения в очень разнообразном ассортименте продукции (например, только сортов сыра или пива -- сотни). Это обусловило формирование множества предприятий отрасли (в мире ...
Сырьем (обычно растительного или животного происхождения) являются продукты сельского хозяйства, животноводства и рыбоводства.
Пищевая промышленность включает в себя самые разнообразные производства, начиная от небольших, традиционно занимающихся этим ремеслом семейных предприятий с очень интенсивной организацией труда и заканчивая большими, механизированными промышленными предприятиями. Пищевая промышленность России объединяет в настоящее время около 30 подотраслей и свыше 25 тыс. предприятий с общей численностью занятых 1,5 млн. человек. Объём продукции в производстве пищевых продуктов и табака — 3,12 трлн. рублей (2010 г.), в том числе в:
- производстве пищевых продуктов — 2,952 трлн. рублей;
- производстве табачных изделий — 164 млрд. рублей.
В зависимости от степени слияния сырьевого и потребительского факторов пищевая промышленность делится на три группы:
1. отрасли, ориентированные на источники сырья — молочно-консервная, крахмалопаточная, сахарная, масложировая и др. Так, сахарная промышленность развита в России главным образом в районах произрастания сахарной свеклы, то есть в Центрально-Черноземном и Северо-Кавказском.
Основными районами масложировой промышленности являются районы выращивания подсолнечника — Северный Кавказ и Центрально-Черноземный район;
2. отрасли пищевой промышленности, ориентированные на места потребления готовой продукции — молочная, хлебобулочная и др. Предприятия этой отрасли расположены повсеместно, но самые крупные находятся в Центральной России, на Северном Кавказе, на Урале, юге Сибири и юге Дальнего Востока, в Поволжье;
3. отрасли пищевой промышленности, ориентированные как на сырье, так и на потребителя — мукомольная, мясная и другие.
Близость пищевой промышленности к сырьевым базам и к местам потребления достигается путем специализации предприятий по стадиям технологического процесса, когда первичная обработка сырья осуществляется недалеко от его источников, а производство готовой продукции — в местах ее потребления.
Среди отраслей пищевой промышленности, находящихся под влиянием как сырьевого, так и потребительского факторов, можно отметить мясную промышленность. Районами большого потребления продукции мясной промышленности являются: Центральный район России, Урал, которые располагают примерно такими же производственными мощностями, как и сырьевые районы, например, Северный Кавказ.
Пищевая промышленность призвана удовлетворять основные потребности населения в важнейших продуктах питания. Она теснейшим образом связана с сельским хозяйством, которое является основным источником сырья отрасли.
Переработка сельскохозяйственного сырья в продукцию длительного хранения, большие мощности холодильников пищевых предприятий обеспечивают постоянное равномерное снабжение рынка продовольствием, в частности скоропортящимися продуктами.
Отходы производства отрасли используются как в сельском хозяйстве, так и в других отраслях промышленности (легкой, фармацевтической и т.д.).
Параллельно с пищевой функционирует пищевкусовая промышленность, использующая пищевое сырье для изготовления алкогольных напитков, соков, а также поставляющая различные пряности и специи как для пищевой промышленности, так и для непосредственного потребления населением.
Легкая и пищевая промышленность. Легкая и пищевая промышленность
... и структура пищевой промышленности мира. Пищевая промышленность призвана удовлетворять основные потребности населения в важнейших продуктах питания. Теснейшим образом связана с с/х, которое является основным источником сырья отрасли. ... в швейной (эффективный раскрой тканей) и т.д. Легкая промышленность превратилась в отрасль: капиталоемкую, наукоемкую, оснащенную высокотехнологичным оборудованием, ...
Важную роль в отрасли играет переработка табака, чая, кофе, какао и других видов продукции сельского хозяйства в готовые изделия после прохождения соответствующих технологических операций (например, ферментация чайного, табачного сырья и т.д.).
Пищевая и пищевкусовая промышленность имеют сложную структуру, включающую десятки различных по использованию сырья и технологии процессов. Особенность пищевой и пищевкусовой промышленности, вырабатывающей сотни миллионов тонн изделий, — необходимость их расфасовки в мелкую тару, соответствующую физическим свойствам продукта.
Отсюда эта отрасль стала крупным потребителем стеклянной, бумажной, металлической, полимерной тары. Пищевая промышленность перерабатывает многокомпонентное сырье, в основном, сельскохозяйственного происхождения с целью извлечения из него, как правило, одного какого-либо компонента: сахара — из сахарной свеклы, крахмала — из картофеля и зерна, растительного масла — из семян подсолнечника, хлопка и др.
При этом для получения основной продукции сырье используется лишь на 15-30%, остальная часть остается в отходах. Практически все эти отходы являются вторичными сырьевыми ресурсами /ВСР/, т.к. содержат значительные количества ценнейших веществ — витаминов, клетчатки, белка, микроэлементов и др.
Однако, содержание сухих веществ во вторичных сырьевых ресурсах пищевой промышленности составляет всего 5-10%, они очень нестойкие при хранении, быстро закисают, сбраживаются, теряя ценные компоненты и загрязняя окружающую среду.
2. Отрицательное воздействие предприятий пищевой промышленности на объекты окружающей среды
2.1 Воздействие пищевых производств на водные ресурсы
По степени интенсивности отрицательного воздействия предприятия пищевой промышленности на объекты окружающей среды первое место занимают водные ресурсы. По расходу воды на единицу выпускаемой продукции пищевая промышленность занимает одно из первых мест среди отраслей народного хозяйства.
Высокий уровень потребления обуславливает большой объем образования сточных вод на предприятиях, при этом они имеют высокую степень загрязненности и представляют опасность для окружающей среды. Сброс сточных вод в водоемы быстро истощает запасы кислорода, что вызывает гибель обитателей этих водоемов. Сточные воды мясной, молочной и пивоваренной промышленности занимают по загрязнениям одно из первых мест среди других видов пищевой промышленности.
2.1.1 Сточные воды мясной промышленности
Сточные воды мясоперерабатывающего предприятия образуются в основном при мойке мясного сырья, водяном душировании колбас и мытье оборудования, инвентаря, тары и полов. В производственный сток попадают жир, частицы мяса, кровь, белки, соль, фосфаты. В мясной промышленности образуются два основных потока сточных вод — производственные и бытовые.
Производственные стоки подразделятся на содержащие жир (стоки цехов первичной переработки, кишечного, пищевых жиров, субпродуктного, колбасного, технических полуфабрикатов) и на не содержащие жир (стоки остальных цехов, а также часть сточных вод кишечного цеха, незагрязненные условно- чистые воды от теплообменных аппаратов, вакуумных насосов, силовой и котельной установок).
Вода в промышленности. Ионная обработка воды
... регенерационные растворы и промывные воды установок водоподготовки электростанций и др. В связи с этим опреснение дренажных вод, обессоливание продувочных, поверхностных, промывных, рудничных и других сточных вод в промышленности, создание бессточных схем ...
Сточные воды предприятий мясной промышленности имеют высокую степень бактериальной обсемененности.
Особую опасность представляют содержащиеся в них патогенные микроорганизмы — кишечная палочка, яйца глистов, сибирская язва и другие. Поэтому перед сбросом в водоемы или на земляные площадки сточных вод предприятий мясной промышленности их необходимо подвергать механической и биологической очистке и обеззараживанию. В случае присоединения системы канализации к городскому коллектору, сточные воды перед сбросом необходимо очищать от жира и животных отбросов.
2.1.2 Сточные воды молочной промышленности
Сточные воды, сбрасываемые предприятиями молочной промышленности, можно разделить на четыре вида: производственные, хозяйственно-бытовые, теплообменные, ливневые.
Производственные сточные воды являются наиболее загрязненными. Они образуются в результате различных технологических операций, а также при мойке емкостей и уборке производственных помещений. Их нагрузка по БПК5 зависит от ряда факторов и при экономном хозяйствовании (без спуска побочных продуктов в канализацию) колеблется в пределах от 500 до 2000 г О2 на 1 м3.
Хозяйственно-бытовые сточные воды составляют большую часть общего количество сточных вод. Их нагрузка зависит исключительно от количества людей на производстве и живущих на территории предприятии, а также от степени обеспечения предприятия санитарным и хозяйственным оборудованием и, выраженная в БПК5, составляет в среднем 400 г О2 на 1 м3.
Теплообменные сточные воды относятся к группе так называемых условно чистых вод. Они образуются при охлаждении молочного оборудования (пастеризаторов, охладителей, емкостей), а также холодильной аппаратуры и чаще всего благодаря небольшой степени загрязнений направляются в сборник оборотных вод. Оттуда часть воды идет на мойку помещений, а часть сбрасывается через чересной перелив в канализацию.
Нагрузка теплообменных вод по БПК5 около 20 г О2 на 1 м3. Ливневые сточные воды образуются из атмосферных осадков, которые, проходя через околоземные слои воздуха, улавливают пыль, газы, продукты неполного сгорания топлива. Их нагрузка зависит от состояния территории предприятия, покрытия кровли, вида колесного транспорта и его интенсивности, степени загрязнения воздуха, интенсивности и длительности дождя. Нагрузка по БПК5 колеблется в пределах от 30 до 100 г О2 на 1 м3. В зависимости от системы канализационной сети сточные воды отводятся в водоем либо по одному общему коллектору, либо по нескольким. При общей сточной канализации производственные, хозяйственно-бытовые, ливневые и теплообменные сточные воды попадают в один канализационный водовод и направляются к ближайшему водоему.
При раздельной канализации сбрасываются вместе производственные и хозяйственно бытовые воды, а в ливневую канализацию направляются также теплообменные воды.
Производственные сточные воды молочных предприятий относятся к группе стоков с органическими загрязнениями. Загрязнения этих вод состоят главным образом из органических веществ в виде водных растворов, коллоидных суспензий. Так как в сточных водах содержатся белковые вещества, углеводы и жиры, они быстро повергаются загниванию и закисанию. Наступает сбраживание молочного сахара в молочную кислоту, что приводит к осаждению казеина и других протеиновых веществ.
Вода в пищевой промышленности
Предприятия пищевой промышленности загрязняют в основном воду, в меньшей степени воздух и почву. Сброс загрязненных сточных вод предприятиями пищевой промышленности составляет 2–3 % сброса предприятиями всех отраслей промышленности РФ. Различная степень загрязнения сточных вод и природа их образования выдвигают важную ...
Загнивание последних сопровождается выделением очень неприятного запаха. Производственные сточные воды молочных заводов, кроме перечисленных выше загрязнений, содержат химические соединения, применяемые для мойки емкостей, аппаратуры и полов (детергенты).
Сточные воды предприятий молочной промышленности в случае сброса их в водоемы без предварительной очистки оказывают вредное воздействие на воду последних. В результате биохимического окисления органические соединения, содержащиеся в сточных водах, из водоемов поглощают большое количество кислорода, в результате чего фауна и флора водоемов могут погибнуть.
Органические вещества, попадающие в водоемы со сточными водами мясной и молочной промышленности, вызывают процессы гниения. В результате чего резко уменьшается содержание кислорода в воде, что вызывает так называемые заморы — массовую гибель рыб и других животных.
2.1.3 Сточные воды пивоваренной промышленности
В пивоваренной и солодовенной промышленности воду применяют для производства солода, варки сусла, мойки аппаратуры и емкостей, охлаждения. Расход воды зависит от принятой схемы водоснабжения, степени обеспечения предприятия водой и, наконец, от оборудования заводов.
Наиболее существенная часть в водном балансе пивоваренных заводов приходится на теплообменные воды. Вода для целей охлаждения может быть использована однократно, но может и возвращаться для рециркуляции. Оборотная система требует межоперационного охлаждения воды, но более выгодна в отношении расхода воды, а при недостатке свежей воды необходима.
Рециркуляция теплообменных вод имеет большое значение для водного хозяйства пивоваренного завода. Исключение теплообменных вод не влияет в сторону снижения загрязнений, отводимых со сточными водами, но позволяет значительно сократить размеры некоторого оборудования очистных станций для сточных вод. Температура общих сточных вод пивоваренных заводов близка к 20єС.
Реакция почти нейтральная, период времени, в течение которого они загнивают, очень короткий и составляет 2-3 ч. В случае особо низких концентраций этот период несколько более длительный. Сточные воды содержат сравнительно большое количество биогенных элементов: азота, фосфора и калия. Это имеет большое значение при сельскохозяйственном использовании сточных вод и при их биологической очистке.
Показатели, характеризующие загрязнения сточных вод, — окисляемость, БПК5 и содержание взвешенных веществ — в среднем в два раза выше, чем в типичных городских стоках, но на отдельных предприятиях они могут быть несколько меньшими, а на других — в несколько раз большими.
Количество израсходованной воды, а также сточных вод на пивоваренных заводах зависит от целого ряда факторов, сложившихся на данном предприятии. Если принять, что на единицу пива или солода приходится всегда одинаковое количество загрязнений, отводимых со сточными водами, то увеличение количества сточных вод сопровождалось бы снижением их концентрации. Это предположение было бы правильным только при условии, что на всех предприятиях применяется одна и та же схема использования сырья, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства, используются одинаковые технологические методы, созданы одинаковые условия производства, и установлено идентичное оборудование. Но поскольку в условиях пивоваренной промышленности нет реальных оснований для такого предположения, сточные воды на разных предприятиях получаются с разной характеристикой.
Очистка сточных вод в химической промышленности
На машиностроительных предприятиях экстракцию применяют для очистки сточных вод от фенола. Для интенсификации процесса экстракции перемешивание смеси сточных вод с экстрагентом осуществляют в экстракционных колоннах, заполненных ... колец Рашига. Сорбция наряду с использованием в процессах очистки газа широко применяется для очистки сточных вод от растворимых примесей. В качестве сорбента используют ...
Непосредственный сброс в водоем теплых теплообменных сточных вод как условно чистых в обход очистных сооружений возможен только в том случае, если на пивоваренном заводе существует отдельная канализационная сеть для непосредственного сброса ливневых вод, но это неблагоприятно сказывается на состоянии водоема.
Загрязняющие вещества, поступая в природные воды, вызывают изменение физических свойств среды (нарушение первоначальной прозрачности и окраски, появление неприятных запахов и привкусов и т.п.); изменение химического состава, в частности появления в ней вредных веществ; появление плавающих веществ на поверхности воды и отложений на дне; сокращение в воде количества растворенного кислорода вследствие расхода его на окисление поступающих в водоем органических веществ загрязнения; появление новых бактерий, в том числе и болезнетворных. Из-за загрязнения природных вод они оказываются непригодными для питья, купания, водного спорта и технических нужд.
Особо пагубно оно влияет на рыб, водоплавающих птиц, животных и другие организмы, которые заболевают и гибнут в больших количествах. Теплообменные воды, повышая среднюю температуру вод, с которыми они смешиваются, тем самым затрудняют растворение кислорода воде, а, следовательно, и ход процесса самоочищения.
На предприятиях сахарной, крахмалопаточной, консервной, винодельческой отраслей основной объем сточных вод образуется при гидротранспортировке и мойке сырья. Для сточных вод этих отраслей характерен высокий показатель содержания взвешенных органических веществ.
Этот осадок в течение многих лет накапливается в отстойниках и на полях фильтрации, что приводит к переполнению карт полей фильтрации и попаданию сточных вод в открытые водоемы. Уровень БПК (биологической потребности в кислороде) колеблется от 5,3 тыс. мг О2/л в сахарной промышленности, до 1,4 тыс. мг О2/л в консервной. Уровень ХПК (химической потребности в кислороде), тыс.мг 02/л, в сахарной промышленности составляет 7,5, в крахмалопаточном производстве — 2,9, в пивоварении — 1,2.
Состав сточных вод позволяет использовать их для орошения сельскохозяйственных культур, что решает задачи очистки и повышения плодородия почвы. Вместе с тем этот процесс дорогой, сложный и недостаточно эффективный (очистка сточных вод составляет 35-90%).
Радикальное решение проблемы — использование бессточных производств. Это направление — основное в совершенствовании водного хозяйство предприятий.[2]
2.2 Воздействие пищевых производств на атмосферу
Пищевая промышленность не относится к основным загрязнителям атмосферы. Однако почти все предприятия пищевой промышленности выбрасывают в атмосферу газы и пыль, ухудшающие состояние атмосферного воздуха и приводящие к увеличению парникового эффекта.
Дымовые газы, выбрасываемые котельными, имеющимися на многих предприятиях пищевой промышленности, содержат продукты неполного сгорания топлива, в дымовых газах находятся также частицы золы. Технологические выбросы содержат пыль, пары растворителей, щелочи, уксуса, водород, а также избыточную теплоту. Вентиляционные выбросы в атмосферу включают пыль, не задержанную пылеулавливающими устройствами, а также пары и газы.
Виды информационных знаков, применяемых при маркировке пищевых продуктов
... Манипуляционные знаки наносят в основном на транспортную тару или упаковку. Эти знаки дают указания по выполнению погрузочно-разгрузочных работ (рис. 4). Экологические знаки ... их выбора. товароведный маркировка пищевой продукт Штриховой код (ШК) – знак, предназначенный для автоматизированных ... по предотвращению загрязнения окружающей среды отходами. Такой знак на упаковке указывает на возможность ...
На многие предприятия сырье доставляется, а готовая продукция и отходы вывозятся автомобильным транспортом. Интенсивность его движения в ряде отраслей носит сезонный характер — резко усиливается в период сбора урожая(мясожировые предприятия, сахарные заводы, чаеперерабатывающие фабрики и др.); на других пищевых производствах движение автотранспорта более равномерно в течение года(хлебозаводы, табачные фабрики и др.)
Кроме того, многие технологические установки предприятий пищевой промышленности являются источниками неприятных запахов, которые раздражающе действуют на людей, даже в том случае если концентрация в воздухе соответствующего вещества не превышает ПДК(предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосфере).
Наиболее вредные вещества, поступающие в атмосферу от предприятий пищевой промышленности, — органическая пыль, двуокись углерода (СО2), бензин и другие углеводороды, выбросы от сжигания топлива. Концентрация СО, превышающая ПДК, приводит к физиологическим изменениям в организме человека, а очень высокая — даже к гибели.
Объясняется это тем, что СО — исключительно агрессивный газ, легко соединяется с гемоглобином, в результате чего образуется карбоксигемоглобин, повышенное содержание которого в крови сопровождается ухудшением остроты зрения и способность оценивать длительность интервалов времени, изменением деятельности сердца и легких, нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга, головным болям, сонливостью, нарушением дыхания и смертностью, образование карбоксигемоглобина (это обратимый процесс: после прекращения вдыхания СО начинается его постепенный вывод из крови).
У здорового человека содержание СО каждые 3-4 часа уменьшается в два раза. СО — стабильное вещество, время жизни его в атмосфере составляет 2-4 месяца.
Высокая концентрация СО2 вызывает ухудшение самочувствия, слабость, головокружение. Главным же образом этот газ оказывает влияние на состояние окружающей среды, т.к. является парниковым газом. Многие технологические процессы сопровождаются образованием и выделением пыли в окружающую среду (хлебозаводы, сахарные заводы, масложировые, крахмалопаточные предприятия, табачные, чайные фабрики и др.).
2.3 Воздействие пищевых производств на почву
Во-первых, пищевые отходы засоряют огромные территории земли. Миллионы людей ежедневно выбрасывают остатки пищи, испорченную продукцию, упаковки, контейнеры, стеклянные и пластмассовые бутылки и многое-многое другое. Все это скапливается и требует непрекращающейся переработки и утилизации, но из-за больших объемов отходов, отсутствия высокотехнологичного оборудования и других причин эти операции могут происходить замедленно.
В отличие от простых пищевых отходов сырьевого происхождения, которые со временем перерабатываются с помощью микроорганизмов, растений, поедаются животными, отходы, в состав которых входят органические соединения разлагаются долго, веками или не разлагаются вовсе, выделяя загрязняющие и ядовитые вещества, которые негативно влияют как на почву, так и на организмы, обитающие в ней. В настоящее время самыми распространенными являются изделия из пластмассы и ПВХ (полихлорвинила), стекла.
Пищевая промышленность Украины
... Например, пищевая и легкая промышленность, используя сельскохозяйственное сырье, производят продукты питания и товары народного потребления, обеспечивая ими население. Структура промышленного производства, т. е. соотношение отраслей, в Украине все ...
Пластическими массами, или, сокращенно, пластмассами, пластиками, называют сложные по своему составу и химической структуре материалы, основой которых служат органические соединения — природные и искусственные смолы, эфиры, целлюлоза, белковые, вещества, битумы, асфальт.
В состав пластмасс входят также различные наполнители, пластификаторы и красители. Наполнители для пластических масс могут быть порошкообразными (древесная мука, молотые тальк, мрамор и графит, сульфитная целлюлоза и др.) и волокнистыми (очесы хлопка, обрезки волокнистых материалов — ткани, бумаги, древесного шпона и пр.).
Пластические массы получили большое распространение в качестве конструкционного, электротехнического и отделочного материала в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, транспорта. Насчитывается около 150 видов пластиков. 30% из их — это смеси различных полимеров.
Для достижения определенных свойств, лучшей переработки в полимеры вводят различные химические добавки, которых уже более 20, а ряд из них относятся к токсичным материалам. Это стабилизаторы, защищающие пластики от действия высоких температур, солнечного света, красители, содержащие тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий, бром, цинк), смазки, ингибиторы горения — антипирены, антистатики и пр.
Выпуск добавок непрерывно возрастает. Если в 1980 г. их было произведено 4000 тонн, то к 2000 г. объем выпуска возрос уже до 7500 тонн, и все они будут введены в пластики. А со временем потребляемые пластики неизбежно переходят к отходы. После разового потребления тара выбрасывается, а пластик при этом практически не меняет своих свойств.
В результате в муниципальных отходах промышленно развитых стран 18-30% по объему приходится на пластики, и это представляет собой большую проблему. По данным экспертов, Тихий океан насыщен плавающими и упавшими на дно отбросами пластиков. Из акватории 430 км2 океана выловлено 37000 частиц, из которых 26,6% пенополистирола, 22,5% других набухших пластиков, 8,3% остатков рыболовных снастей.
По данным института Океанологии Аляски, на глубине 1,5 км найдены пластиковые мешки, пакеты и часть чашек из пенополистирола. В наше время изучают влияние отходов пластмасс на жизнь водных организмов на морских глубинах. По данным Токийского университета, из 372 выловленных в Беринговом море рыб у 10% содержались частицы пластиков, а у 17 морских черепах, выловленных вблизи берегов Японии, у 14 имелись куски пластмасс в пищеварительных органах. При депонировании на полигонах вместе с пищевыми отходами пластики не разлагаются и наносят огромный вред почвам. Альтернативным способом является сжигание.
Однако судя по результатам последних исследований ученых сжигания 10 основных видов многотоннажных отходов пластиков, установлено, что при их сгорании выделяется много дыма с частицами размером от 0,4 до 10 и более микрон. Часть из них проходит через фильтры системы газоочистки и развевается ветром по воздуху, в том числе и летучие оксиды металлов.
При сгорании многих изделий — ковров, губок, пенопластов, упаковочных материалов, труб и др. — выделяются оксиды азота, серы, хлористый водород, при соединении которых с атмосферной влагой возникают кислотные дожди, губительные для зеленого мира. При сгорании пластиков образуется зола, содержащая тяжелые металлы, которые распыляются воздухом по большой территории. Такая зола приносит большой вред при вдыхании, приводя к легочным отравлениям и раздражениям.
Воздействие легкой и пищевой промышленности на состояние окружающей среды
... пищевой промышленности на объекты окружающей среды По степени интенсивности отрицательного воздействия предприятий лёгкой и пищевой промышленности на объекты окружающей среды первое место занимают водные ресурсы. По расходу воды на единицу выпускаемой продукции пищевая промышленность ...
Соединения тяжелых металлов используются в поливинилхлориде (ПВХ), каучуках, эластомерах, красителях. Они разносятся по большой территории с грунтовыми водами, попадая в растения, овощи, ягоды, злаки, а затем через цепи питания в организм человека, в результате чего наблюдаются нарушения деятельности печени, почек и др. органов. Некоторые типы не подвергающихся рециклингу пластиков, утерявших свои свойства, целесообразно сжигать с получением тепловой энергии.
Например, тепловая электростанция в г. Вулвергемптоне (Великобритания) впервые в мире работает не на природном газе или мазуте, а на отслуживших автомобильных покрышках. Реализовать этот уникальный проект, позволивший обеспечить электроэнергией 25 тыс. жилых домов, помогло Британское управление по утилизации не ископаемого топлива.
В Великобритании же успешно осуществляют утилизацию свалочного газа (биогаза), заменяющего в качестве топлива каменный уголь. Япония стала инициатором изготовления печей небольшой мощности без дымовых труб и отходящих газов, в которых по технологии пиролиза отходы можно превращать в углеводородное волокно, карбидокремниевые волокна (усы).
Внедряются современные модернизированные печи с экологически чистыми технологиями сжигания с полным поглощением токсичных выбросов. Но не все пластмассы можно сжигать вследствие выделения супертоксичных галогенизированных дибензодиоксинов и дибензофуранов. Потребители пищевых продуктов в пластмассовой упаковке должны нести ответственность за последствия утилизации освободившейся тары, поскольку сжигание пластиков сопровождается выделением вредных для здоровья людей и окружающей среды продуктов, а депонирование на свалках пагубно сказывается на почве, так как такие отходы не разлагаются десятки лет.
Лучшим выходом был бы сбор и сдача бутылок на приемные пункты или специально выделенные места в обязательном порядке в чистом и промытом виде. Тем более, что в мире прослеживается тенденция замены энергоемкой, тяжелой, хрупкой, захламляющей осколками землю стеклотары на пластиковую под заполнение молоком, напитками, минеральной водой, растительным маслом и т.д.
В мире оживленно обсуждают возврат старых бутылей, промывки их горячей водой или каустиком и повторной заливки. В наше время большое развитие получили биоразлагаемые полимеры и пленки из них, которые после использования (загрязненные, полуразложившиеся) можно закапывать в пахотные земли или компостировать вместе с навозом, органическими отходами от домашних хозяйств. Такие биоразлгаемые пленки разрушаются под действием микроорганизмов до воды, углекислого газа и гумуса, являясь пищей для растений. Это намного бы уменьшило количество отходов, выбрасываемых на полигоны.
3. Хранение и утилизация отходов пищевых производств. Охрана окружающей среды
Пищевые отходы относятся к числу биологических отходов и являются одной из актуальных проблем пищевой промышленности. ГОСТ 30772-2001 определяет их как «продукты питания, полностью или частично утратившие свои первоначальные потребительские свойства в процессе их производства, переработки, употребления или хранения».
Классификация отходов пищевого производства:
Во-первых, отходы, возникающие при производстве пищевых продуктов. Они возникают при сортировке сырья и в результате брака самой продукции, неизбежно возникающего на любом предприятии, действующего в этой отрасли. Согласно санитарным требованиям, эти предприятия (консервные заводы, кондитерские фабрики и т.д.) обязаны производить утилизацию пищевых отходов, посредством фирм, специализирующихся в данной области.
Во-вторых, утилизация пищевых отходов, поступающих из столовых, кухонь, кафе, ресторанов. Это отходы, которые образуются при подготовке продуктов к приготовлению пищи (очистка) и сама пища, потерявшая свои потребительские свойства.
В-третьих, еще одним видом при утилизации пищевых отходов, являются просроченные и недоброкачественные пищевые продукты, в том числе и с истекшим сроком годности. Это все виды продуктов, у которых закончился срок годности, а также продукты, представляющие опасность для здоровья человека, потерявшие свои питательные качества в результате влияния различных факторов.
В-четвертых, бракованная пищевая продукция, образовывающаяся в результате повреждения или нарушения упаковки, влияния температуры и т.д. Эта продукция также является одним из видов при утилизации пищевых отходов. Их особенность, а вместе с тем и опасность, в высокой токсичности. Сами по себе пищевые отходы особого ущерба природной среде не наносят — ими питаются различные организмы. Однако при большом накоплении пищевые отходы наносят вред окружающей среде, в общем, и человеку в частности. В процессе гниения они распространяют микробы, отчего служат источником инфекционных заболеваний. При этом их нельзя смешивать с другими отходами из-за того, что образуются опасные соединении (диоксиды).
Хранение отходов в естественном виде возможно без потерь в течение 2-3 дней. При длительном хранении они теряют свои питательные свойства, закисают, загнивают, забраживают, загрязняя окружающую среду. К малоиспользуемым в настоящее время отходам относятся: фильтрационный осадок (дефекат) в сахарной промышленности, последрожжевая и послеспиртовая барда в спиртовой отросли, картофельный сок в крахмальном производстве, табачная пыль, а также углекислый газ брожения и вторичный газ брожения в спиртовой и пивоваренной отраслях. Ежегодно из образующихся в сахарной отрасли свыше 2 млн. т дефеката используется лишь 70%. Для одного завода мощностью переработки свеклы 3 тыс. т в сутки требуется для складирования дефеката до 5 га земли. Из 5тыс. т картофельного сока используется лишь до 20%. Углекислый газ брожения в спиртовой отросли используется на 20%, остальное выбрасывается в атмосферу, усиливая парниковый эффект.
Этапы проведения утилизации:
- сбор и сортировка отходов;
- транспортировка;
- хранение и подача на смешение пищевых отходов;
- формирование смесей в бурты;
- компостирование;
- контроль температурного режима и режима ферментации.
Воздействие вредных факторов окружающей среды, несбалансированность современного питания (дефицит пищевых волокон, белка, витаминов, минеральных солей микроэлементов) обостряют потребность в специальных продуктах питания, проблему которых частично может решить рациональное использование вторичного пищевого сырья, являющегося результатом традиционных технологических процессов производства пищевой продукции.
Проблема утилизации в последнее время становится особо актуальной за рубежом, так как большое количество отходов, вторичных материальных ресурсов создает не благоприятную обстановку в экологическом отношении. Особенно это относится к видам и составу упаковок и упаковочных материалов пищевой продукции.
При производстве поливинилхлорида (ПВХ), его переработке в изделия, эксплуатации изделий и сжигании отходов выделяются токсичные соединения, опасные для здоровья человека. В связи с тем, что изделия из ПВХ широко применяются в народном хозяйстве, и в частности медицинской и пищевой промышленности, сведения о степени их токсичности, способах ее снижения и методах контроля должны быть известны производителям ПВХ и его потребителям. Отходы их ПВХ нельзя сжигать в обычных мусоросжигательных печах.
Для этой цепи необходимо применять кислотостойкие установки, а НС1 из абгазов -поглощать. Наибольшую опасность при сжигании изделий из ПВХ представляет образование очень токсичных диоксинов, ПДК которых установлен на уровне 10- 12 -10-14 мг/м3.
Для определения таких малых количеств требуется использовать сложное и дорогостоящее оборудование, например, масс- спектрометр с электронным захватом. Поэтому целесообразнее изделия из ПВХ возвращать на повторную переработку.
Изделия из ПВХ должны иметь специальную маркировку, чтобы не попадать в обычные мусоросжигательные печи, так как именно утилизация отходов в настоящее время является фактором, сдерживающим расширение производства ПВХ.
Таким образом, при производстве ПВХ необходим постоянный контроль за содержанием ВХ в воздухе рабочей зоны и в порошке ПВХ. При внедрении изделий из ПВХ в народное хозяйство, для пищевых и медицинских целей необходима обязательная квалифицированная экспертиза состава выделяющихся токсичных веществ и их количественная оценка с использованием высокочувствительных и избирательных методов.
Отходы ПВХ целесообразнее направлять на повторную переработку, так как утилизация сопровождается образованием чрезвычайно токсичных диоксинов. Соблюдение указанных требований создает предпосылки для более широкого применения изделий из ПВХ в быту, технике, медицинской и пищевой промышленности без ущерба для здоровья населения.
Основная тенденция развития системы упаковки продуктов питания за рубежом — это разработка экологически чистых упаковок с целью максимального снижения загрязнений окружающей среды, замена традиционных упаковок новыми видами, менее опасными упаковочными материалами, способными подвергаться повторной переработки или использованию в качестве многооборотных, создания биологически разлагаемых упаковок на основе зерна и крахмала для сигарет и пищевых продуктов, съедобные упаковки для продуктов питания.
В США разрабатываются контейнеры для жидкости (биоразлагаемые из парафинового состава), оболочки типа «раковина моллюска» с модифицированной атмосферой (пищевой продукт и инертный газ), съедобные контейнеры (из теста), съедобная посуда (для еды и питья).
Во многих странах ведется поиск наиболее экономичных и высокоэффективных способов очистки сточных вод и других загрязнителей окружающей среды (воды, почвы, воздуха).
В принципе это сочетание классических методов очистки с новыми методами, с использованием микроорганизмов. Проводятся многочисленные исследования по охране окружающей среды: исправление среды, загрязненной кетонами бактериями); очистка почвы от загрязнений нефтяными продуктами (химическое, ферментативное и микробиологическое разрушение загрязняющих частиц); микробное разложение ароматических загрязнителей азотсодержащих фенольных соединений (генная инженерия); удаление ионов металлов из почвы (посев растений на металлсодержащих почвах и их последующее удаление); биологический способ извлечения плутония из загрязненных почв (культивирование штамма, восстанавливающего железо); переработка городских отходов и получение этанола (ферментация дрожжами); получение рекомбинантных микробных удобрений (дрожжи, штаммы стрептомицеты).
Комплексы мероприятий различного назначения и уровня по охране окружающей среды перерабатывающих отраслей промышленности с решением проблем утилизации отходов пищевых производств позволяют обеспечивать экологическую безопасность выработки продуктов питания на требуемом уровне.
пищевой экологический выброс
4. Пути решения экологических проблем в пищевом производстве
Экологическое совершенствование производства предполагает экономию потребляемых ресурсов окружающей среды и сокращение массы отходов, размещаемых в ней. И то и другое достигается путем внедрения малоотходных технологий, создания систем безотходного производства, вывода из эксплуатации устаревших основных фондов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.
Основные направления научных исследований по решению проблемы безопасности пищевых продуктов:
- обеспечение производства высококачественного и экологически безопасного природного сырья;
- совершенствование существующих и разработка новых, в том числе безотходных и экологически чистых технологий пищевых продуктов;
- совершенствование существующих и создание новых видов упаковок для пищевых продуктов;
- публикация полной информации о потребительских данных продукта, его производителе, требований по безопасному обращению, включая транспортировку, использование и утилизацию, а также данных о производителях и свойствах упаковки, в том числе о ее экологичности;
- обеспечение медико-биологической и гигиенической оценки продуктов питания и технологий их получения.
Анализ патентных материалов за последние за последние пять лет показывает, что в развитых зарубежных странах ведется интенсивный поиск наиболее экономичных и высокоэффективных способов очистки сточных вод пищевых производств.
Характерной чертой является сочетание классических методов очистки (механический, физико-химический, биологический и т.д.) с новыми методами (обратный осмос, ультрафильтрация, микрофильтрация, электродиализ и пр.), использованием микроорганизмов (дрожжи, бактерии).
Это позволяет получить удобрения, дополнительное топливо (биогаз), а также кормовой протеин с использованием специально подобранных для этой цели продуцентов (США, Япония, Великобритания, Германия, Франция).
В Японии сточные воды пищевых производств с использованием также поверхностно-активных веществ (ПАВ), анионообменных смол, активной биомассы. В США очищают с применение цеолитов, мембран, биотехнологии.
За рубежом активно ведут разработки по комплексному использованию сырья и безотходной переработки образующихся вторичных ресурсов с применением микробиологической биотрансформации сырья, главным образом в направлении обогащения его белком, синтезируемым бактериями, дрожжами или грибами в целях получения кормов, кормовых и пищевых добавок.
В Японии при изготовлении пищевых продуктов используют кости рыб, стебли конопли, кожуру цитрусовых, отруби, жмых, спиртовую барду и пивную дробину. При получении кормов и удобрении в Японии используют панцири креветок и крабов, рисовую шелуху, соевым жмых, барду и обезжиренные бобы или остатки отжатого соевого творога «тофу». В США при получении пищевых продуктов используют скорлупу орехов (миндаль), сахарную мелассу, чайные остатки, жмых, остатки теста и хлеба, подсырную сыворотку.
Великобритания в производстве продуктов питания рационально использует шелуху какао бобов и кормовые белки из свекловичного жома. Большое внимание за рубежом уделяется исследованиям по разработке объективных методов и приборов контроля качества сырья, полуфабрикатов и готовых пищевых продуктов, средств по контролю, управлению и регулированию проведения технологических процессов (сенсорные технологии, ультразвуковая дефектоскопия, низкотемпературная флуоресцентная спектрофотомерия и др.).
Также пищевые отходы можно использовать как сырье для животноводческих хозяйств. В переработанном виде они являются кормом для скота. В пищевых отходах содержатся очень ценные вещества: белки, углеводы, крахмал, каротин, витамины и многие другие. Состав и количество пищевых отходов зависят от сезона года. Пищевые отходы можно разделить на:
- картофель (в том числе и очистки) — 60-65%;
- овощные отходы — 10-15%;
- фруктовые отходы — 5-10%;
- мясные отходы — 2,3-2,7%;
- рыбные отходы — 1,5-2,5%;
- кости — 3,5-4%;
- хлеб — 1,5%;
- молочные продукты — 0,5%;
- яичная скорлупа — 0,5%;
- посторонние примеси — 4-12%;
- прочие отходы — 2,5%.
Присутствие в пищевых отходах различных упаковочных материалов (полиэтилен, бумажная упаковка) усложняет работу технологического оборудования на предприятиях по переработке пищевых отходов. Снижается качество полученных кормов, ухудшается их внешний вид.
Пищевые отходы, вырабатывающиеся на предприятиях пищевой промышленности, в отличие от пищевых отходов населения, не содержат посторонних примесей. В рыбной, хлебопекарной и мясомолочной промышленности образуются отходы, которые содержат пивные дрожжи, сыворотку, солодовую дробину и ростки. Их применяют как добавки к изготовляемым кормам. Влажность пищевых отходов (также как и всех других) зависит от времени года.
Осенью в пищевых отходах преобладают овощи и фрукты. Влажность таких отходов составляет около 80%. Весной же влажность пищевых отходов снижается до 70%. Пищевые отходы наибольшей влажности (85-90%) образуются на предприятиях общественного питания. Пищевые отходы складываются в специально отведенные для этого контейнеры с крышками. Мыть такие контейнеры необходимо ежедневно, а несколько раз в месяц обязательно дезинфицировать (например, раствором хлора или раствором кальцинированной соды).
После дезинфекции баки нужно обязательно промыть чистой водой. Летом хранить пищевые отходы следует недолго, около 10 ч. Зимой время хранения несколько увеличивается и составляет примерно 30 ч. Большое значение имеет качество приготовляемых кормов. Оно зависит от вкусовых качеств, запаха, содержания сухого вещества, загрязненности, а также от содержания питательных веществ (минеральные вещества, протеины).
Пищевые отходы, исходя из ветеринарно-санитарных нормативов, должны быть термически обработаны. Термическая обработка длится около часа. К таким методам относятся проваривание, высушивание и очищение от примесей. Это необходимо, чтобы корм, доставляемый в животноводческие хозяйства, легко усваивался животными.
Заключение
В ходе курсовой работы были рассмотрены такие понятия как «пищевая промышленность», перечислены ее основные отрасли и охарактеризованы экологические проблемы, связанные с деятельностью пищевых производств.
В настоящее время пищевая промышленность является приоритетной отраслью промышленной индустрии мира. Большое количество отходов, образующееся в результате изготовления пищевой продукции негативно влияет на окружающую среду и на экологию мира в целом, вызывая большое количество экологических проблем. Для регулирования количества отходов, снижения отрицательного воздействия объектов пищевой промышленности на биосферу разрабатываются и применяются все новые высокотехнологичные методы переработки и утилизации пищевых отходов.
В частности, на Среднем Урале в Арамиле было запущено производство наноупаковки. Предполагается, что главными покупателями пленки станут предприятия и транснациональные корпорации, которые стремятся снизить выбросы в окружающую среду, лучше сохранить продукт и донести его со всеми вкусовыми качествами до конечного потребителя. Как сообщают на арамильском предприятии, аналогов подобного производства в России пока нет. Главный эффект, которого удалось достичь благодаря особому комплексу технологий, — снизить толщину пленки на 20 процентов, сохранив при этом все ее заданные свойства. Модификации пленок нанокомпозитами позволяет производить высокобарьерную упаковку и не использовать в гибкой упаковке фольгу. Такая пленка может быть переработана полностью.
Действующее предприятие в сфере пищевой промышленности оказывает техногенное воздействие на все компоненты окружающей среды — атмосферный воздух, почвы, поверхностные и подземные воды. Негативное воздействие на атмосферный воздух происходит за счет выбросов вредных веществ, возникающих при использовании различных технологий пищевого производства.
Воздействие предприятия на водные ресурсы осуществляется через сбрасываемые отработанные сточные воды. Также в процессе пищевого производства образуются различные отходы. Для снижения негативного воздействия вышеперечисленных факторов предприятия пищевой промышленности обязаны проводить природоохранные мероприятия. Природоохранные мероприятия для предприятий пищевой промышленности во многом являются общими мероприятиями для всех видов производств:
- внедрять малоотходные и безотходные технологии в целях снижения уровня загрязнения окружающей среды;
- планировать и осуществлять мероприятия по улавливанию, утилизации, обезвреживанию выбросов вредных веществ в атмосферный воздух.
Чистота окружающей среды и пищи напрямую влияет на здоровье человека и сохранение здорового генофонда.
Литература
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/vliyanie-pischevoy-promyishlennosti-na-okrujayuschuyu-sredu/
1. Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания: Народонаселение и пищевые ресурсы. Кн. 1.: Пер. с англ. — М.: Мир, 1994. -340 с.
2. Гавриленков А.Ч. Экологическая безопасность пищевых производств. — С-П.: Гиорд, 2006. — 272 с.
3. Лоренц В.И. Очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности. Киев, 1972. — 188 с.
4. Научно-практический журнал «Экология производства»№9 2009 г. 36 с
5. Научно-практический журнал «Экология производства» №12, 2009 г. 52-56 с.
6. Научно- практический журнал «Экология и промышленность» ноябрь, 2010 г.
7. Научно-популярный и образовательный журнал «Экология и жизнь» №10 2010 г.
8. http://www.waste.ru/modules/section/item.php?itemid=52
9. &f=6&t=5075
10. http://www.ecoindustry.ru/news/view/30159.html
11. http://www.foodprom.ru/rus/main.php?page=books
