Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ
КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ КОЖИ И МЕХА
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Технологические процессы и оборудование производства кожи и меха»
на тему «Проект дубильного цеха кожевенного завода, выпускающего кожу хромового дубления для верха обуви из шкур КРС мощностью 120 млн. дм2 в год»
Выполнила студентка 3 курса
факультета Экономики и менеджмента
Хвостова Александра Сергеевна
Руководитель
доцент, канд. техн. наук Осипов Александр Викторович
МОСКВА – 2011
ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Понятие и классификация основных видов кожи. 4
2. Строение шкуры. 8
3. Основные процессы кожевенного производства. 12
4. Обоснование и выбор методики. 23
5. Контроль производственных процессов. 28
6. Баланс белковых веществ. 29
7. Баланс дубящих веществ. 32
8. Расчёт количества образующихся отходов 35
9. Расчёт производственного оборудования. 38
10. Расчёт потребности воды.
11.Расход химических материалов.
12. Расход потребляемого количества тепла и пара 40
13. Очистка производственных стоков 41
14.Расчёт потребления электроэнергии 42
ВВЕДЕНИЕ.
Данный курсовой проект нацелен на систематизацию, закрепление и расширение полученных теоретических и практических знаний, применение их для решения конкретных технических, экономических и организационных задач.
В процессе курсового проектирование основными исходными положениями являлись:
Кожа – это дерма шкуры животных, волокнистая структура которых, в основном, сохранена, но физические, физико – механические и химические свойства ее структурных элементов изменены в зависимости от назначения кожи.
Основной признак, по которому классифицируют кожу, это ее назначение.
Кроме данной классификации можно также классифицировать кожу по видам сырья, по методу дубления, по способу и характеру отделки, по конфигурации, по толщине и площади.
По видам сырья:
По способу дубления:
По способу отделки кожи:
По способу окраски:
Кожи для обуви.
Кожи для низа обуви. Вырабатывается из шкур крупного рогатого скота, верблюжьих, свиных, конских с применением растительных, синтетических и неорганических дубителей, а также их комбинаций.
Из этих кож вырабатываются подошвы, стельки, ранты, набойки, заники, подноски и другие детали низа обуви. Обычно кожу для низа обуви выполняют в натуральном цвете.
По толщине кожи для низа обуви делятся на 6 категорий:
Подошвенные кожи (подошва предназначена для изоляции стопы человека от механических воздействий и для защиты деталей верха от износа и проникания воды и грязи).
- наиболее толстые – более 5 мм;
- 4,6 – 5 мм;
- 4,1 – 4,5 мм;
- 3,6 – 4 мм;
Стелечные кожи (стелька является промежуточным звеном между верхом и низом обуви. Они испытывают такие же механические воздействия, как и подошва. Кроме того, изнутри на подвергается действию тепла, влаги и пота).
- 3,1 – 3,5 мм;
- 2,5 – 3 мм.
По способу крепления детали верха к детали низа кожи делятся на ниточный, клеевой и литьевой методы крепления.
Кожа для верха обуви. Представляет собой мягкий кожевенный полуфабрикат для деталей верха обуви.
Во время эксплуатации эта кожа подвергается комплексу воздействий: механических и физико-химических. Особенно жесткие воздействия наблюдаются при проведении затяжных операций в обувном производстве, необходимые для определения пластичности и термостойкости. Кроме того, кожа должна быть тягучей и прочной. У слишком эластичной кожи во время носки происходит необратимая деформация. При этом обувь теряет свою форму. Недостаток пластичности кожи заключается в том, что при эксплуатации плохо приформировывается к форме ноги и создает ряд неудобств. Особенно высокие требования предъявляются к прочности лицевого слоя кожи, т.к. у кож с ослабленным лицевым слоем при проведении обтяжно – затяжных операций, он растрескивается на колодке.
Кожа для верха обуви подразделяется:
Кожный покров делиться на несколько лежащих друг под другом, хорошо обособленных слоев, которые резко отличаются между собой по строению, происхождению и функциям. Это: – эпидермис (эпителиальная ткань); дерма (плотная соединительная ткань); подкожная клетчатка (рыхлая соединительная ткань).
Эпидермис – поверхностный слой шкуры, расположенный непосредственно под волосяным покровом, состоящий из многослойного, ороговевшего, плоского эпителия. Толщина эпидермиса тесно связана с количеством волос (обратная связь). Там где имеется густой волосяной покров эпидермис тонкий, на шкурах с редким волосяным покровом он значительно толще. В среднем толщина составляет 0,5-5 % от общей толщины шкуры.
Благодаря своему внешнему роговому слою, основной составной частью которого является кератин, отличающийся большой устойчивостью, эпидермис препятствует проникновению в тело животного болезнетворных бактерий и токсичных веществ. Он уменьшает испарение воды из организма и отдачу тепла в окружающую среду.
В зависимости от степени развития эпидермиса в нем можно различить под микроскопом от двух до шести слоев.
В местах, где эпидермис развит слабо, видны лишь два слоя: наружный роговой и внутренний – ростковый. В хорошо развитом эпидермисе можно рассмотреть отдельные слои клеток.
Различают следующие слои клеток: основной ростковый слой (базальный), сетчатый слой (остистый), зернистый слой, блестящий слой, собственно роговой и шелушащийся слой. Первые три слоя состоят из живых, не ороговевших клеток.
Дерма – основной слой шкуры (95- 98 % её толщины), расположен непосредственно под эпидермисом. Она отграничена от эпидермиса базальной мембраной и без резкой границы переходит в подкожную жировую клетчатку.
Дерма построена преимущественно из коллагеновых, а также эластиновых и ретикулиновых волокон и основного аморфного вещества. В ней содержатся нервы, кровеносные и лимфатические сосуды, потовые и сальные железы, волосяные фолликулы и различные типы клеток.
Коллагеновые волокна имеют разную толщину: от тончайших волоконец в лицевом слое до мощных пучков в сетчатом слое. Эти волокна никогда не разветвляются и не срастаются одно с другим, что наряду с высокой механической прочностью является их характерной особенностью. Другой отличительной особенностью волокон коллагена является их устойчивость к действию химикатов и протеолитических ферментов в нативом состоянии. Эти особенности определяются специфичным аминокислотным составом.
Коллагеновые волокна состоят из белка коллагена, имеющего сложную структуру цепочечного строения. Коллаген характеризуется рядом свойств: многоступенчатостью структуры, волокнистостью; наличием значительного количества промежутков между элементами структуры.
Более 90 % от общего содержания белков в дерме шкуры приходится на коллаген. Крепкие пучки коллагеновых волокон создают прочное густое переплетение, они составляют 88 -99 % всей массы волокон.
Эластиновые волокна не образуют пучков, но, разветвляясь, создают густую сетку переплетений в верхнем слое дермы, особенно вокруг волосяных сумок, кровеносных сосудов и кожных желез. В меньшем количестве эластиновые волокна находятся в нижней части дермы, граничащей с подкожной клетчаткой. Эластиновые волокна хорошо растягиваются, придают дерме эластичность, но малопрочны. От коллагеновых волокон они отличаются меньшей толщиной и извитостью, при кипячении в воде не превращаются в клей, а также при малых нагрузках удлиняются гораздо больше, чем коллагеновые.
Ретикулиновых волокон в дерме очень мало. Они образуют особенно густую сетку переплетений в слое, граничащем с эпидермисом. Сравнительно короткие ретикулиновые волокна образуют неплотные сетчатые футляры вокруг пучков коллагеновых волокон, а также вокруг потовых, сальных желез и волосяных фолликулов.
Кроме волокон дерму образуют основное аморфное вещество и клеточные элементы. Основное аморфное вещество представляет собой гель, присутствует во всех слоях дермы, но преобладает в сосочковом слое. Оно является многокомпонентной системой, содержащей вещества, поступающих из крови (вода, неорганические ионы, сахар, белки крови), продукты метаболизма эпидермальных и дермальных клеток (растворимые белки, протеогликаны и гликопротеины). Благодаря высокой вязкости, это вещество участвует в скреплении волокнистых конструкций дермы и обеспечивает их биомеханическое совершенство.
Из клеточных элементов в дерме имеются фиброциты, фибробласты, гистиоциты, пигментные, жировые клетки, лейкоциты, лимфоциты и др.
Основное вещество и клеточные элементы являются питательной средой для микроорганизмов и развития автолизных и гнилостных процессов в шкуре.
Гистологическое строение отдельных пластов дермы различно. Сосочковый слой непосредственно прилегает к эпидермису. Нижняя граница его проходит на уровне залегания луковиц остевых волос и потовых желез. В толще слоя расположены корни волос, потовые и сальные железы, кровеносные и лимфатические сосуды, кожные мышцы, органы, участвующие в терморегуляции тела животного.
Сосочковый слой построен из многочисленных тонких пучков коллагеновых волокон и большого количества свободно лежащих коллагеновых волокнистых структур, ориентированных в различных направлениях по отношению друг к другу и к поверхности кожи. Толщина сосочкового слоя по отношению к толще всей дермы в области спины шкур крупного рогатого скота 25-30 %, лошадей 40 %, коз 50-60 %, овец 50-70 %, свиней 100 %.
Сетчатый слой дермы лежит под сосочковым, состоит из более мощных, равномерно переплетенных пучков коллагеновых волокон и слаборазвитых эластиновых волокон. Вследствие плотной вязи толстых коллагенновых волокон, отсутствия эпидермальных включений сетчатый слой обеспечивает механические свойства кожи.
Подкожная клетчатка расположена непосредственно под дермой и состоит из рыхло уложенных в горизонтальном направлении коллагеновых и частично эластиновых волокон, между которыми находится значительное количество кровеносных сосудов. В этом слое содержится значительное количество жировых отложений, величина которых зависит от вида животного и степени упитанности.
Химический состав шкуры.
Шкура животного состоит из белков, жира, воды и минеральных солей. Для производства кожи наибольшее значение имеют белки.
Белки — это сложные органические соединения, входящие в состав каждого организма. Существуют различные виды белковых веществ.
Белок, из которого состоит основная часть волокон дермы, называется коллагеном. Количество коллагена в дерме парной шкуры колеблется в пределах 30—34%.
Жиры и жироподобные вещества, входящие в состав шкуры, являются также органическими веществами. Содержание жира в шкуре определяется видом, полом и возрастом животного.
Очень много жира содержится в шкурах некоторых пород овец и морских животных.
К минеральным солям, входящим в состав шкуры, относятся: соли фосфора, железа, кальция и др. (всего не более 1,5%).
Кроме указанных веществ в шкурах животных содержится в очень большом количестве вода. В парных шкурах содержание воды колеблется в среднем в пределах 60—70%.
Кожевенное производство — выработка различных сортов кож из сырых шкур. Существует три основных этапа превращения шкуры животного в кожу. В результате подготовительных операций — свежевания и очистки — дерма превращается в недубленый полуфабрикат — голье, обладающее микроструктурой и химическими свойствами необходимыми для производства конкретного вида кож. Затем при дублении закрепляется структура голья. Отделочные операции проводятся для придания дублёному полуфабрикату необходимых свойств (гигиенических, технологических, физических и проч.) и заданного внешнего вида.
Консервирование сырья.
При низкой температуре прекращается действие ферментов и бактерий.
Отсутствие действия микроорганизмов в безводной среде.
Консервирование происходит с помощью поваренной соли (NaCl) и заключается в удалении из шкуры свободной влаги и создании в ней насыщенного раствора NaCl.
Представляет собой комбинацию мокросоления и сушки.
Обработка раствором кислоты и соли.
Обработка шкур хлебными квашами, приготовленными замешиванием в воде овсяной или ячменной муки грубого помола с добавлением поваренной соли.
Подготовительные процессы.
В подготовительных процессах происходит компенсация влаги, потерянной шкурой в период консервирования, удаления посторонних веществ и необходимое разрыхление структуры дермы.
Применяется с целью удаления грязи с поверхности шкуры. В случае хорошо обработанного и чистого сырья промывку не проводят.
Проводится с целью привидения шкуры в состояние максимально приближенного к парному как по степени обводнения, так и по микроструктуре.
В кожевенном производстве обезжирование подвергается сырье и полуфабрикаты, содержащее большое количество природного жира (овчина, свиное сырье).
Способы обезволашивания:
На бахтормянную поверхность шкуры на намазных машинах наносится смесь сульфида натрия и гидроксида кальция. Определяется вязкость. Затем шкуры сворачиваются, укладываются в штабель. После окончания процесса шкуры подаются на волососгонные машины, где волосы удаляются.
Недостатки данного метода: высокая концентрация щелочи и сульфида натрия, высокая трудоемкость, низкая гигиеничность.
Шкуры обрабатываются раствором сульфида натрия, гидроксдом кальция в высокой концентрации в подвижной аппаратуре. При этом происходит полное разрушение стерня волоса и эпидермиса. Такой способ называется «сжигание» шерсти.
Данный метод не подразумевает обработку на волососгонных машинах; в результате после слива жидкости из барабана выгружается голье, не требующий дополнительной обработки.
Недостаток: полная потеря шерсти, которая является ценным белковым продуктом.
Обработка шкур или голья суспензией извести с добавлением сернистого натрия и иногда др. материалов. Золение выполняется в рамных и др. барабанах, шнековых аппаратах, баркасах и чанах. В результате золения в полуфабрикате ослабляется связь волоса с дермой; удаляются межволоконные белковые вещества (муцины, мукоиды и др.), крупные структурные элементы дермы (коллагеновые волокна и их пучки) разделяются на более мелкие (волоконца и фибриллы); жировые вещества шкуры частично омыляются. Золение существенно влияет на формирование основных свойств кожи. Интенсивное золение применяют при получении более мягких видов кожи. Нарушение режима золения приводит к возникновению пороков на лицевой поверхности кожи.
Цель данного процесса – удаление гидроксида кальция и дермы, снятие нажора.
Процесс проводится в барабанах при температуре 36о – 38оС. Перед обеззоливанием голье промывают с постепенным повышением температуры. В качестве обеззоливающего реагента чаще всего и используют сульфат аммония.
Процесс обеззоливания контролируется путем нанесения на разрез голья фенолфталеина. Процесс считается законченным, если разрез не окрашивается в розовый цвет. Для голья, полученного из шкур повышенных развесов, допускается окрашивание 30% среднего слоя.
Процесс представляет собой обработку голья в водной среде при температуре 36о – 38оС ферменными препаратами. В настоящее время используются ферменты синтетического происхождения, такие как протосубтилин Г-3Х, протосубтилин Г-10Х, протосубтилин Г-20Х. В результате из голья удаляются продукты распада кератина, частично продукты расщепления коллагена. Голье приобретает мягкость и эластичность.
После мягчения следует промывка с понижением температуры воды с 37о до 20о.
Пикелевание используется как один из методов консервирования сырья; в производстве для придания голью определенной кислотности, необходимой для проведения последующего процесса дубления. Раствор, состоящий из минеральной соли органической кислоты и нейтральной соли называется пикелем.
Из кислот используют неорганические – серную и соляную, из органических – уксусную и муравьиную. При проведении пикелевания в начале полуфабрикат необходимо обработать в растворе нейтральной соли и только затем добавить кислоту. Это необходимо для того, чтобы не произошел нажор полуфабриката.
Контроль проведения процесса пикелевания органонептический: при нажатии на лицевую поверхность пальцем, на хорошо пропикелированном полуфабрикате, сохранится четкий отпечаток. Химический контроль: на разрез полуфабриката в обузочной части наносят индикатор – метиловый красный. Должно быть красное окрашивание.
Процесс дубления является одним из важнейших процессов в кожевенном производстве. При этом происходят процессы, изменяющие дерму, превращая ее в кожу.
Дубление – это обработка коллагена веществами, каждая молекула которого взаимодействует с несколькими функциональными группами коллагена, образуя между ними дополнительные связи (мостики), устойчивые к действию воды.
Особенностью структуры выдубленной кожи является повышенная разделенность волокон, приобретаемая в подготовительных процессах и зафиксированная в процессе дубления. Процесс дубления можно разделить на 2 стадии: 1) проникание дубящих соединений в структуру полуфабриката – диффузия; 2) связывание частиц дубителя с функциональными группами белка.
На проникновение дубителя сказывается влияние ряд факторов:
При взаимодействии дубящих веществ функциональными группами белка в полуфабрикате происходят следующие изменения:
Эти изменения необратимы.
Эффектом дубления обладают как неорганические соединения (соли хрома, алюминия, титана, цинка, железа и других металлов) и органические (таниды, синтетические дубители – синтаны; альдегиды, некоторые полимеры и другие соединения).
Дубление неорганическими соединениями.
Наибольшее распространение получили соли хрома, титана и алюминия. Соли хрома способны к гидролизу, что приводит к образовании основных соединений. Дубящим действием обладают многоядерные комплексы хрома, как правило, это сульфаты.
[Cr(H2O)]3+ = [Cr(H2O)3 - OH]2++H+…2[]
Образовываются основные соединения хрома, являющийся довольно реакционноспособным и взаимодействует с функциональными группами белка: COOH, NH2. Важной характеристикой дубящих соединений хрома является их основность, определяется отношением гидроксильных групп (ОН), связанных с хромом к его степени окисления. Чем меньше основность, тем меньше размер дубящих частиц. И наоборот.
Дубление проводят на пикельном растворе частично его, смывая, при этом понижая жидкостный коэффициент. В конце процесса дубления после того как прошла диффузия, в раствор добавляют щелочные реагенты. Чаще всего используют СаНСО3.
На протекание процесса дубления оказывают влияние:
В производстве кож для верха обуви после основного дубления проводят дополнительную обработку соединений хрома, что называется додубливанием. После основного дубления контроль процесса проводят путем измерения температуры сваривания полуфабриката или пробой на КИП. Завершается удалением кислоты, которая выделяется из дубящих соединений хрома.
После нейтрализации необходима промывка с целью удаления солей. При неправильном проведении дубления могут образоваться следующие дефекты:
Причиной может быть непродубленный, связанный с плохим прониканием дубящих частиц в структуру полуфабриката. Чрезмерная нейтрализация, которая моет привести к частичному раздубливанию.
Кроме соединений хрома для дубления могут применяться соли титана, циркония и алюминия. Их используют для изготовления кож для низа обуви.
Дубление органическими дубящими соединениями.
Органически дубящие вещества делятся на искусственные, синтетические, растительные.
Дубление растительными дубящими веществами.
Эти вещества называются танидами. Они содержатся в различных частях растений: кора, листья, корни, плоды.
Водные вытяжки, полученные из растительного сырья и упаренные до определенной концентрации, называется дубильными экстрактами.
При экстрации танидов из растительного сырья извлекаются вещества, которые называются нетанидами(сахара, растительные белки, красящие вещества, органические кислоты и др.)
Производство растительных дубителей состоит из следующих стадий:
Синтетические дубители.
Получение сентанов, дало возможность сохранить ценные виды древесины, улучшать качество, расширять ассортимент дубителей.
Основным сырьем для получения является фенол и формальдегид.
Дубление с применением растительных и синтетических дубителей.
Вследствие большого молекулярного веса танидов и сентанов не вся тонкая структура коллагена для них доступна, большая их часть откладывается на поверхности. Часть дубителя образует межмолекулярные связи, связанные с коллагеном за счёт:
В настоящее время дубление только растительных синтетических дубителей или их смесей не используются. На практике проводят комбинированное дубление. Т.е процесс, при котором последовательно или одновременно проводят обработку кожевенного полуфабриката, а в некоторых случаях и мехового (овчина) различными по природе дубителями: неорганическими, растительными, искусственными, синтетическими. Это позволяет получить кожу с высокими эксплуатационными свойствами, сократить процесс дубления, снизить себестоимость кожи.
Комбинированное дубление используют как в производстве кож для низа, так и для верха обуви. Отличия заключаются в расходе химических материалов. На ряду с преимуществами имеется ряд недостатков. Для кож для низа обуви это большая гидроскопичность, влагоёмкость, намокаемость, низкий коэффициент трения, меньший выход по толщине и площади.
Факторы, влияющие на процесс танидного дубления и дубления сентанами.
Гольё, полученное из рыхлого сырья или в рыхлые топографические участки (полные) дубящий раствор, протекает быстрее.
Чем сильнее разделена структура, тем быстрее в неё проникает дубящие частицы. Гольё не должно быть в состоянии нажора.
Определяется дисперсностью агрегативной иссаркционной устойчивостью дубящего раствора.
Сильно растворённое дубящее вещество проникает очень медленно, это объясняется тем, что при низких значениях ph идёт процесс связываний. Повышение ph приводит к ускорению диффузии. Это объясняется увеличением дисперстности танидов и снижению связывания.
Формальдегидное и жировое дубление.
Дубящим веществом обладают многие альдегиды, наиболее известные формальдегид и глутармальдегид. При дублении формальдегидом кожа имеет высокую температуру сваривания 90-95 градусов. Устойчиво к действию пота, окислителей, ферментов. Это объясняется образованием метиленового мостика между функциональными группами белка. В первую очередь с аминогруппами. Недостаток: невысокая формирующая способность, ухудшение свойств кож при длительном хранении. А так же канцерогенные свойства – альдегиды.
Жировое дубление проводятся жирами вовани (жиры из рыб и морских животных) при повышенной температуре до 60 градусов. При непрерывной подаче в аппарат воздуха необходимого для окисления жиров. Применяется при производстве замши, которая используется для технических целей, кож галантерейных изделий и одежды.
Дубление полимерами.
Для улучшения качества кож и некоторого вида меха, а так же для додубливания применяют различные синтетические полимеры. Готовая кожа более износостойкая, обладает низкой водопроницаемостью, отличается равномерностью свойств по топографии, устойчивостью к действию различных химических материалов, микроорганизмов, при этом снижается отдушестость, кожи хорошо наполнены. Наиболее широко для этой цели используются аминосмолы, которые хорошо растворимы в воде. Это мочевина формальдегидная меламиноформальдегидные и дициандиамидные. Недостаток: при длительном хранении идёт дальнейшая полимеризация аминосмол в структуре кожи, что приводит к повышению жёсткости и хрупкости материала.
Физико-Химические процессы отделки кожи и меха.
Важное место в технологии кожи и меха принадлежит отделки, которая в значительной степени оказывает влияние на качество и выход кожи по площади. При этом отделочные процессы играют значительную роль в расширении и обновлении ассортимента. Под отделом принимают технологические обработки проводимые после дубления: крашение, жирование, сушка, облагораживание, покрывное крашение и другие операции.
Красителями называют цветные органические соединения, способные окрашивать различные материалы.
Цвет материала является следствием взаимодействия красителя со светом, в результате которого происходит поглощение части спектра световых лучей определённой длинны волны. Красители обладают набором определённых группировок: хромофорных групп определяющих цвет; ауксокромных, определяющих родство красителей к окрашенному объекту (гидроксильные, карбоксильные аминогруппы). Для крашения кожи и меха используют воду с красителями, подразделяемые на группы по принятым классификациям (технической или химической).
R – NH3+Cl-
R – SO3Na
Взаимодействие основных, кислых и прямых красителей осуществляется по реакции солеобразования между молекулами красителя и карбоксильных или аминных групп белка. На предприятиях проводят в подвесных барабанах при жидкостом коэффициента равным от 1 до 3 и температуре 60-65 градусов и расходе красителя 1-2 процента.
На практике крашения кож, чаще всего осуществляют комбинацию кислотных красителей, которые дают хорошую прокраску полуфабриката, в следствии малого размера частиц красителя и прямых красителей, которые сорбируются на поверхности, в следствии большого размера частиц.
Целью процесса жирования является создание на структуре элементов дермы жировой пленки, увеличивающей их подвижность и создающей мягкость и гибкость. Процесс жирования улучшает прочностные свойства кожи и кожевой ткани меха и повышает ее устойчивость к действии воды.
Жирование для верха кожи осуществляется жировыми эмульсиями. Т.е двухфазной системой, в которой в водной среде жир находится в виде мелкораздробленных частиц. Вещества, способствующие поддержанию жира в виде эмульсии, называют эмульгаторами. К ним относят сульфированные жиры, а так же поверхностноактивные вещества.
Сушка представляет собой способ удаления влаги путём её испарения при температуре ниже кипения воды, а так же при определённой влажности окружающего воздуха и давления среды. При сушке заканчивается процесс формирования структуры кожевой ткани. По мере удаления влаги с поверхности полуфабриката её место занимает влага, находящаяся во внутренних слоях, а испарившаяся влага поглощается окружающим воздухом. Чтобы процесс сушки шёл непрерывно в воздух насыщенными водяными парами необходим удалять из зоны сушки и заменять его свежим. Следовательно, продолжительность процесса сушки определяется 4 основными показателями:
1) температура сушки;
2) относительная влажность воздуха;
3) давление окружающей среды;
4) скорость обмена воздуха у поверхности высушиваемого материала.
При сушки наблюдается усадка полуфабриката по площади, связанная с образовании в нём больших усадочных напряжений.
В зависимости от способа сушки усадка бывает различной. Различают следующие способы сушки:
Конвективная сушка – это сушка в токе нагретого воздуха кожевенного или мехового полуфабриката, который может находиться либо в свободном состоянии (сушка на шестах) или в фиксированом состоянии, при котором полуфабрикат закреплён по периметру на равных иногда полуфабрикат наклеивается с помощью специального клея на основе льяного семени. Контактая сушка позволяет высушивать материал при невысокой температуре и большой скорости сушки за счёт создания низкого давления. Так кожу можно высушить да одинаковой влажности при конвективной сушке за 4-6 часов, а при вакуумной за 6-10 минут.
Сушка инфракрасными лучами основана на поглощении лучистой энергии, которая затем переходит в тепловую, основана на поглощении лучистой энергии, которая затем переходит в тепловую. Применяется при подсушке покрывных плёнок при покрывном крошении. После сушки кожевая ткань приобретает определённую жёсткость из - за частичной склейки волокнистых белков. Для повышения мягкости и эластичности кож, их увлажняют и затем подвергают тяжки и высушивают. В настоящее время большинство кожевенных заводов используют трёх стадийную сушку.
Затем полуфабрикат увлажняют, подвергают тяжки , а затем:
Применяется для придания коже красивого внешнего вида, блеска или матовости, равномерного цвета по всей поверхности, устойчивости механическим воздействиям, водостойкости. При этом частично снижаются гигиенические свойства, такие как воздухо- и паропроницаемость.
После нанесения закрепителя проводят процесс глажения на ротопрессах. Далее кожу сортируют, измеряют площадь, упаковывают и передают на склад. Облагороженные кожи в процессе покрывного покрашения имеют многослойную отделку, сначала на них наносят грунтующие плёнкообразователи, которые глубоко проникают в структуру и создают подложку для того чтобы в кожу не впитывалась покрывная краска.
4.Обоснование и выбор методики
Для выработки качественной кожи необходимо учитывать следующие параметры:
Этих улучшений можно добиться, используя
ресурсосберегающие технологии, а также сокращением
процесса, применением более современных
материалов [2,11].
Я подобрала методику на основе стандартной путём использования более современных химических материалов, технологий их применения и улучшением сточных вод.
Таблица 10-Методика
|
Процесс |
Обору |
Ж.к. |
Темпе |
Вид |
Расход |
Время, |
Режим |
|
дован |
ратура |
сырья |
Матери |
мин. |
работы |
||
|
ие |
, °с |
Алов |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Про |
Бараб |
2.0- |
28-32 |
Яловка |
- |
40-50 |
2 смены |
|
мыв |
ан |
2.5 |
лёгкая, |
воды с |
|||
|
ка |
БХ- 3200К |
яловка средняя бычина лёгкая |
повышени ем температу ры и непрерывн ым вращение м |
|
Обеззоливаниие |
Барабанах 3200К |
0 |
35 |
Тоже |
Decalt al A-N 3% |
60 |
Добавляет ся в сухом виде.При непрерывн ом вращении. Контроль: допускает ся красное окрашивай ие ф-ф. В плотном участке не более 10% |
|
Мяг чен ие |
Бараб ан БХ- 3200К |
1.0- 1.5 |
32-34 |
То же |
Протос Убтили н ГЗх, 3 г/л |
6 -8 часов |
При непрерывном вращении в обеззоленную ванну добавляют фермент. Конец мягчения определяется органолептически. Обеззоливание полное по ф-ф. |
|
Про мыв ка |
Бараб ан БХ-3200К |
2.0- 2.5 |
В начале 26-28, в конце 18-20 |
То же |
- |
15-20 |
На проточной воде при непрерывном вращении с повышением температуры |
|
Пик еле ван ие |
Барабан БХ- 3200к |
0.7- 0.8 |
22-24 |
То же |
h2s04- 100% (0.9- 1.0 г/л), NaCl 5-6% |
1.2-1.8 часа |
Гольё 5-10 мин обрабатывается на растворе NaCl, затем на ходу заливается h2so4 (10%). Содержание кислоты в отработанной пикельной жидкости 0.08-0.12 г/л; плотность раствора 1.025- 1.030 г/см.куб. Пропикелёванность определяется по метило- красному -70-80% толщины среза в плотном участке. |
|
Дуб лен ие 1 исп ОЛЬ зова ние тех нол оги и рек |
Барабан Бх-3200к |
0.7- 0.8 |
20-22 |
То же |
Хромовый экстракт, основность 38- 40% (2.5- 2.8) на Сг203; NaHCOj 3-5% р-ра |
10-16 часов |
Часть пикельной ванны, равной объёму экстракта, сливается; на ходу в барабан заливается хромовый экстракт медленной струёй. |
|
упе рац ии хро мов ого дуб ите ля |
Через 4-5 часов от начала дубления добавляют NaHC03 через 40- 60 мин в 3 приёма. Контроль - проба на кип через 8 часов дубления. После дубления увеличиваем температуру до 50°, добавляя воду - 60°С |
||||||
|
Про лёж ка |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
В расправленном состоянии не менее 12 часов. |
|
Отж им |
Отжи мная маши наВО МП- 1800К |
- |
- |
- |
- |
- |
До влажности 58-60% |
|
Сор тир овк а |
По целевому назначению |
||||||
|
Дво ени е |
Двоильно- ленточная маши на SPA-750 |
До толщины 1.5 мм |
|||||
|
Строгание |
Строгальная маши на МСГ-1500К |
Равномерно по всей площади ДО толщины в соот. с треб. ГОСТ 939-65 |
|||||
|
Обрезка |
Удаляются все краевые участки |
||||||
|
Определение веса строганной кожи |
Весы товарные с пределом взвешивания от 0 до 300 кг |
|
1 |
2 |
3 |
|
Определение веса |
Масса полуфабриката |
Весы товарные с |
|
пределом взвешивания |
||
|
от 0 до 300 кг ГОСТ |
||
|
23676-77 |
6. Баланс белковых веществ.
Таблица 12 – Исходные данные
|
№ п/п |
Наименование |
Численное значение |
|
1 |
Масса 1 шкуры, кг |
15 |
|
2 |
Среднее содержание влаги в парном сырье, % |
68 |
|
3 |
Среднее содержание жира и влаги, % |
3.19 |
|
4 |
Расход парного сырья на loo м.кв. кожи, кг |
585 |
|
5 |
Выход мездры с 1 шт. сырья, кг |
2.6 |
|
6 |
Выход хромовой стружки с 1 шт. п/ф, кг |
1.2 |
|
7 |
Выход обрези и лоскута на 100 м.кв. кожи, кг |
4.2 |
|
8 |
Содержание гольевого вещества в готовой коже, % |
70 |
|
9 |
Потери белков в жидкости в пересчёте на гольевое вещество, кг |
12.2 |
|
10 |
Выход гольевой обрези с 1 шт. голья, кг |
0.18 |
|
11 |
Площадь кожи из верхнего спилка, м.кв. |
2.56 |
|
12 |
Масса 1 м.кв. кожи и её толщина, кг; 1.5мм |
1.12; 1.5 |
1) Содержание гольевого вещества в сырье: яловка лёгкая -25%; 100 кг сырья содержит 25 кг белковых веществ.
3) Потери при золении - 3.5%; 25.0*0.035=0.87 кг.
4) Отходы белковых веществ с мездрой.
Выход мездры с 1 шкуры, массой 15 кг, составляет 2.6 кг;
содержание белковых веществ в мездре = 18%.
Расчётное количество шкур в 100 кг сырья = 100/15=6.67;
2.6*6.67*0.18=3.12 кг.
Выход голья из 100 кг сырья составляет: 20.17/0.28=72 кг или 72%.
При пикелевании и хромовом дублении потери - 0.5%: 25.0*0.005=0.13 кг.
Количество белковых веществ, оставшихся в выдубленном п/ф, полученном из 100 кг сырья: 20.17-(1.5+0.13)=18.54 кг.
Содержание гольевого вещества в п/ф хромового дубления -30%. В нижний спилок переходит гольевого вещества. 1.5*6.67*0.30=3.00 кг.
Потери со спилковой обрезью: 0.48*6.67*0.3=0.96 кг. В верхнем спилке остаётся: 18.54-(3.00+0.96)=14.58 кг.
9) Для выравнивания толщины верхнего спилка его строгают;
выход стружки с 1 шт. п/ф - 1.2 кг:
1.2*0.5=0.6 кг (при двоении п/ф в хромированном виде выход стружки уменьшается на 50%).
0.6*6.67*0.3 = 1.2 кг. 14.58-1.2 = 13.38 кг. Выход строганного п/ф: 13.38/0.30=44.6 кг или 44.6% от сырья.
10) Содержание гольевого вещества в воздушно-сухой коже
70%. Масса 1 м.кв. кожи =1.12 кг толщиной 1.5 мм.
Масса и площадь кожи, полученной из 100 кг сырья:
13.38/0.8=22.3 кг или 22.3/1.12=19.9 м.кв. По нормам количество лоскута и обрези - 4.2 кг на 100
м.кв. кожи:
4.2*19.9/100=0.83 кг (0.66 Г.В.).
В процессе многократного шлифования происходит потеря от 4 до 15% от массы кожи. Примем 4%:
22.3*0.04=0.89 (0.7 Г.В.).
Остаётся кожи:
22.3-(0.83 + 0.89)=20.58 кг или содержащей: 0.7*20.58 = 14.4 кг гольевого вещества.
20.58/1.12=18.38 м2
таким образом, из 100 кг сырья получено 18.38 м2 кожи.
11) Расход сырья на 100 м.кв. кожи:
100*100/18.38=544 кг.
Отраслевая норма - 585 кг; экономия сырья: (585-544)/585*100%=7%.
Средняя площадь 1 кожи: 18.38/6.67=2.76 м.кв.=276 дм2
12) По нормам обувного производства: 43 дм2 -обувной; 26
дм2- подкладочной с 1 шт. сырья.
69/276*100%=25% от площади.
Таблица 13 – Баланс.
|
Приход, кг |
Расход, кг |
|
Поступило с сырьем 25.0 кг |
Перешло: в кожу 12.20 в ниж. спилок 3.00 15.20
Потери: при отмоке 0.50 при золении 0.87 при обеззоливании и мягчении 1.50 при пикелевании и дублении 0.13 с пылью 0.70 3.70 Отходы: мездра 3.12 гольевая обрезь 0.34 хромовая стружка 0.60 со спилковой обрезью 0.96 обрезь-лоскут 0.66 5.68 24.58
|
7.Баланс дубящих веществ.
Таблица 14 – Исходные данные.
|
№ п/п |
Наименование |
Численное значение |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Средняя масса 1 шт. сырья, кг |
15 |
|
2 |
Выход голья, % |
72 |
|
3 |
Влажность голья, % |
75 |
|
4 |
Влажность п/ф после дубления, % |
70 |
|
5 |
Влажность п/ф после отжима, % |
60 |
|
6 |
Норма выхода стружки с 1 шт. п/ф, кг |
1.2 |
|
7 |
Норма выхода обрези и лоскута со 100 м2 кожи, кг |
4.2 |
|
8 |
Расход сырья на 100 м2 кожи, кг |
585 |
|
9 |
Масса 1 м2 кожи, кг |
1.12 |
1. Расход оксида Сг - 2.5% от массы голья. Приход дубящих
соединений Сг составит 2.5 кг (на Сг20з) на 100 кг голья.
Потери в отработанном растворе (5 г/л - Сг2Оз в отработанной
ванне). При дублении 100 кг голья в отработанном растворе
остаётся:
0.7*100*0.005=0.35 кг, где 0.7 - ж.к.
2. Потери Сг20з при отжиме:
Выход выдубленного п/ф из голья составит:
100*(100-72)/(100-70)=93.3 кг
72 - выход голья из сырья;
70 - влажность п/ф после дубления.
Выход п/ф после отжима: 93.3*(100-70)/(100-60)=69.98 кг.
В удалённой жидкости содержится столько же Сг20з, сколько в отработанной жидкости - 5 г/л; при отжиме теряется: 23.32*0.005=0.12 кг (Сг203).
3. Потери Сг20з со стружкой:
Выход стружки с 1 шт. п/ф - 1.2 кг. Если масса 1 шт. сырья -15 кг, а выход голья 72%, то масса 1 шт. голья = 15*0.72=10.8 кг.
100 кг голья содержит: 100/10.8=9.26 шт.
Выход стружки со 100 кг голья: 9.26*1.2 = 11.1 кг (при влажности 70%); количество стружки при влажности 16%: 11.1*(100-70)/(100-16)=3.96 кг В этом количестве стружки содержится: 3.96*4.56/100=0.18 кг (4.56 - Сг2Оэ в коже).
4. Количество СГ2О3, перешедших в обрезь и лоскут:
Со 100 м.кв. кожи образуется 4.2 кг обрези и лоскута. Для получения 100 м.кв. кожи необходимо 585 кг сырья или 585*0.72=421.2 кг голья, т.е. на 421.2 кг голья приходится 4.2 кг лоскута и обрези, тогда на 100 кг голья будет приходиться: 100*4.2/421.2 = 1.00 кг. В этом количестве обрези и лоскута содержится: 1.00*0.0456=0.0456=0.05 кг (Сг203).
5. Потери СГ2О3 при шлифовании; потери массы кожи
составляют 4%. Если для получения 100 м.кв. кожи надо 585 кг
сырья или 421.2 кг голья, то из 100 кг голья получается:
100*100/421.2=23.74 м.кв. кожи.
Масса этой кожи: 23.74*1.12=26.6 кг.
Масса необрезанной кожи = 26.6+1.00=27.6 кг;
Масса кожевенной пыли: 27.6*0.04=1.1 кг.
В этом количестве пыли содержится: 1.1*0.0456=0.05 кг
(Сг203).
6. 3 кг гольевого вещества переходит в нижний спилок из 100
кг сырья; из 72 кг голья в нижний спилок переходит:
3 - 100
X - 72; Х=2.16 кг.
2.16 - 80%
X - 100%; Х=2.7 кг.
2.7*0.0456=0.12 кг (Сг203).
7.Количество Сг20з, перешедших в кожу:
Если масса кожи, полученная из 100 кг сырья = 26.6 кг, то
содержание в ней Сг20з:
26.6*4.56/100=1.21 кг.
8. Неучтённые потери дубящих соединений Сг: неучтённые потери составляют 15-20% от общего расхода Сг203.
Неучтённые потери: 2.5-2.08=0.42 кг, что составляет 16.8% от первоначального количества.
8.Расчёт количества образующихся отходов
Суточное количество: стружки: яловка лёгкая: 690*1.2=828 кг
яловка средняя:381 * 1.09=415.29 кг бычина лёгкая: 254*1.09=276.86 кг; обрези и лоскута: яловка лёгкая: 4.2*690=2898 кг
яловка средняя: 5.2*381 = 1981.2 кг бычина лёгкая: 5.2*254=1320.8 кг;
Годовое количество:
Стружки: яловка лёгкая: 828*260=215280 кг
яловка средняя: 415.29*260=107975.4 кг бычина лёгкая: 276.86*260=71983.6 кг; Обрези и лоскута: яловка лёгкая: 2898*260=753480 кг
яловка средняя: 1981.2*260=515112 кг
бычина лёгкая: 1320.8*260=343408 кг.
Таблица 16 – Отходы.
|
Вид сырья |
Стружка, кг |
Обрезь и лоскут, кг |
||||
|
Норма выхода с единицы п/ф, кг |
Суточное |
Годовое |
Норма выхода с единицы п/ф, кг |
Суточное |
Годовое |
|
|
Яловка легкая |
1.2 |
828 |
215280 |
4.2 |
2898 |
753480 |
|
Яловка средняя |
1.09 |
415.29 |
107975.4 |
5.2 |
1981.2 |
515112 |
|
Бычина легкая |
1.09 |
276.86 |
71983.6 |
5.2 |
1320.8 |
343408 |
Способы переработки отходов.
Один из принятых методов утилизации - получение из кожевенной стружки вспомогательных препаратов для кожевенного производства.
Изучена возможность переведения в раствор дублёных отходов кожи с помощью различных реагентов: серной кислоты, толуолсульфокислоты, гидроксидов кальция, натрия и аммония. Установлено, что продукты, получаемые при воздействии кислот, хорошо фильтруются, в то время как щелочные обработки приводят к образованию осадков, засоряющих фильтры[12].
Помимо вышеперечисленного способа переработки отходов существуют следующие:
Почти полное раздубливание кожевенных отходов (кожевенной стружки, обрези, пыли и др.) возможно путём многократного повторения циклов последовательной обработки их в щелочной и кислой средах[12].
Наиболее эффективный способ переработки - циклическая переработка, которая заключается в многократном раздубливании отходов.
При такой обработке выбросы в сточные воды и в атмосферу значительно меньше, чем при стандартной переработке отходов.
Применение продуктов переработки
Сущностью процесса является щелочной гидролиз дублёной кожи с последующим отделением осадка гидроксида хрома, образующегося при гидролизе, и упариванием
отфильтрованного раствора. Концентрация готового продукта составляет 45-50%.
Осветлённый белковый гидролизат - следующий шаг на пути глубокой переработки отходов с получением технически более сложных и дорогих продуктов. Осветлённый белковый гидролизат - дермофильная добавка в пеномоющие средства, кремы, лосьоны. Его используют предприятия, производящие шампуни, парфюмерно-косметические препараты[12].
Таким образом, имеющиеся технологические возможности по переработке отходов позволяют существенно уменьшить нагрузку на окружающую среду от кожевенного производства и поставлять на рынок значительное количество полезной продукции.
4. В целях получения ПАВ белковый гидролизат, получаемый из отходов, конденсируют с додецилбензосульфокислотой. Предварительно белковый гидролизат нейтрализуют 5%-ным раствором серной кислоты и высушивают[12].
9.Расчёт производственного оборудования.
Коэффициент заполнения барабана: А=V(полезный)/V(полный); А=0.45
V(полный)=S*h=3.14*D2 h/4= 3.14*3.2*3.2*2.75/4=22.11 м.куб.
V(полезный)=А*V(полный)=0.45*22.11=9.95 м.куб.
М(партии)=V(полезный)*р(п/ф)/(1+рп/ф*ж.к.);
р(голья)=1.1 кг/м.куб.
М(партии)=9.95*1.1/(1 + 1.1*2.0)=3420 кг;
Количество партий в сутки= М(п/ф в сутки)/М(партии)=23050 /3420=6.7=7 партий;
М(п/ф в сутки)=(690*15+381*20+254*20)=23050 кг (голья);
Жидкостные обработки:
К=23050* 1588/1440*3420=7.4=8 шт.;
Отжим:
К=Р(сменное)/В(проектное); B(проектное)=H(выработки)*p*q;
q - рост производственного труда на планируемый год;
р - % выполнения нормы;
В(проектное)=1325* 16* 1.1* 1.1/24=1068.8 шт.
Р(сменное)=Р(суточное)* 16/24=883 шт. К=883/1068.8=0.83 = 1 шт. + 1 шт. запаса; Двоение:
К=0.83=1 шт. + 1 шт. запаса; Строгание:
К=0.83 = 1 шт. + 1 шт. запаса.
Таблица 17- Оборудование
|
№ |
Наименование процесса |
Наименование оборудования |
Расчётное количество |
Фактическое количество |
Габариты , мм |
|
1 |
Жидкостные обработки |
Барабан БХ-3200К |
6.7 |
7 |
3200x275 0 |
|
2 |
Отжим |
Проходная отжимная машина ВОМП- 1800К |
0.83 |
1 +1(запас) |
3175x245 0x2020x3 410 |
|
3 |
Двоение |
Двоильно-ленточная машина SPA-750 |
0.83 |
1 + 1 (запас) |
2050x120 0x1700 |
|
4 |
Строгание |
Строгальная машина МСГ-1500К |
0.83 |
1 + 1(запас) |
3540x122 5x1610 |
10.Расчёт потребности воды
W=P(суточное)*K
к - ж.к.;
Промывка: 1325*2.0=2650 л; Мягчение: 1325*1.5= 1987.5 л;
Промывка: 1325*2.0=2650 л; Пикелевание: 1325*0.8=1060 л; Дубление: 1325*0.8=1060 л;
|
Таблицa 18- Потребность воды |
|||
|
№ |
Процесс |
Ж.к. |
Суточное потребление воды, л |
|
1 |
Промывка |
2.0 |
2650 |
|
2 |
Мягчение |
1.5 |
1987.5 |
|
3 |
Промывка |
2.0 |
2650 |
|
4 |
Пикелевание |
0.8 |
1060 |
|
5 |
Дубление |
0.8 |
1060 |
∑(W)=2650+1987.5+2650 + 1060+1060=9407.5 л.
11.Расход химических материалов.
Обеззоливание:
M(Decaltal A-N)=3*(690*15+381*20+254*20)/100=691.5кг;
Мягчение:
М(протосубтилин Г3-х)=3*1987.5=5962.5 кг;
Пикелевание:
M(H2SO4)=l*23050/100=230.50 кг; M(NaCl)=6*23050/100=1383 кг;
Дубление:
СХД: содержание Сг203 = 25%; 2,5*23050/100=576.25 кг;
25 -576.25
100 - X, Х=2305 кг
12.Расход потребляемого количества тепла и пара
Д=Q/(iK-iI);
Q=W*q*(tm-ty); ty = 18°С- температура воды летом; 12°С-температура воды зимой;
Расчёт расхода количества тепла и пара летом:
Промывка: Q=2650*4.19*(32-1 8)=1 55449 кДж; Мягчение: Q=133242 кДж;
Промывка: Q= 1 11035 кДж;
Пикелевание: (}=26648.4кДж;
Дубление: Q=17765.6 кДж;
∑(Q)=333216.35 кДж;
Д=333216.35/(2673.22-624.31)=168.63 кДж.
Расчёт расхода количества тепла и пара зимой:
Промывка: Q=222070 кДж;
Мягчение: Q=99931.5 кДж;
Промывка: Q=177656 кДж;
Пикелевание: Q=53296.8 кДж;
Дубление: Q=44414 кДж;
∑(Q)=597368.3 кДж. Д=291,55 кДж.
13.Расчёт потребления электроэнергии
Электроэнергия на производстве расходуется на работу оборудования, вентиляцию, вспомогательные операции, освещение и т.д.
W=M*t*k, где к- количество машин;
t- время технологического процесса;
М- мощность электродвигателя.
W (жидкостных обработок) = 15*24*7= 2520 кВт/час;
W (отжимных машин) = 7.5*16*2=240 кВт/час;
W (двоильно-ленточных машин) = 5.5*16*2=176 кВт/час;
W (строгальных машин) = 7.8*16*2=249.6 кВт/час.
14.Очистка производственных стоков
Кожевенно-меховая промышленность потребляет на технологические нужды гораздо больше воды, чем другие отрасли легкой промышленности. Это связано с тем, что все процессы переработки кожевенно-мехового сырья происходят в водной среде, что приводит к образованию большого количества сточных вод, содержащих в основном растворимые протеины и излишки используемых химических материалов.
Одним из важнейших технологических процессов, определяющих эффективность работы кожевенных и меховых предприятий, является дубление. Свойства и назначение кожевенно-меховой продукции зависят от вида сырья и природы применяемых дубителей и методов дубления. Самое широкое распространение в практике кожевенного производства получило дубление комплексными соединениями хрома(Ш). Для хромового дубления характерны длительность производственного цикла, большое потребление воды, дубителя и других химических материалов, а сточные воды кожевенных заводов представляют опасность для окружающей среды. И все же более чем столетний использования соединений хрома(Ш) в кожевенной и меховой практике свидетельствует о том, что полноценной замены хромовому дублению в настоящие время нет[9,10].
Исследование последних 20-ти лет направлены на модификацию хромового дубления с целью сокращения расхода хрома(Ш) и уменьшения его потерь при выработке кож. Тем не менее, до сих пор, от 25 до 40 % хромового дубителя переходит в сточные воды. В действительности общие потери хрома еще больше, если учитывать хромосодержащие отходы: стружку, обрезь и вырубку.
Особенно важна экологическая сторона данной проблемы, так как соединения хрома(Ш) и особенно хрома(У1) оказывают на организм человека общетоксическое, аллергенное, концерогенное мутагенное действие. При биохимической очистке сточных вод неиспользованный хромовый дубитель при повышенных концентрациях оказывает токсичное действие на микрофлору. В связи с этим для соединений хрома в России и за рубежом установлены следующие значения ПДК (мг/л по хрому), представленные в таблице[10].
Таблица 20 – Нормативы ПДК (мг/л, по хрому)
|
Характеристика воды |
Предельно допустимая концентрация, мг/л |
|
|
Трехвалентный хром |
Шестивалентный хром |
|
|
0,5 |
0,1 |
|
2,5 |
0,1 |
|
0,1 |
должны отсутствовать |
|
5,0 |
нет данных |
|
<0,1 |
должны отсутствовать |
С целью выполнения ПДК хромосодержащие сточные воды необходимо подвергать очистке на локальных сооружениях. В настоящее время для удаления трех- и шестивалентного хрома, в основном применяют химические и физико-химические методы, такие как реагентная обработка, взаимная нейтрализация, коагулирование и ионообменный метод. Кроме того, возможно использование биологических методов очистки сточных вод, содержащих соединения хрома. Сущность этого метода заключается в том, что адаптированный к хромату активный ил при отсутствии свободного кислорода использует химически связанный кислород хромата для окисления органических загрязнений, содержащихся в сточных водах. Последовательное применение вышеперечисленных методов позволяет очистить хромосодержащие сточные воды до концентраций, не превышающих нормативы ПДК[11].
PAGE 44