食品企業(yè)環(huán)境保護監(jiān)測技術研究

張毅彬

摘? 要：隨著國家對環(huán)境的重視，環(huán)境監(jiān)測提上了一個新高度。食品企業(yè)在飛速發(fā)展的同時，帶來了一系列的環(huán)境污染問題，值得大家高度重視。該文以某食品企業(yè)環(huán)境監(jiān)測項目為例，對企業(yè)的廢水，廢氣和噪聲進行監(jiān)測，通過環(huán)境監(jiān)測分析，阿提出改善措施，確保企業(yè)廢水、廢氣排放標準滿足國家排放要求，最后期望該文研究能為同行業(yè)環(huán)境治理提供經(jīng)驗和參考。

關鍵詞：食品企業(yè);環(huán)境監(jiān)測;研究結(jié)果;技術難點

中圖分類號：X830? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的平穩(wěn)發(fā)展，給食品企業(yè)提供了有利的發(fā)展環(huán)境，企業(yè)的規(guī)模不斷擴大，數(shù)量不斷增多，使企業(yè)的發(fā)展走上了快速路。食品企業(yè)的發(fā)展在為我們的生活提供便利的同時，也為環(huán)境產(chǎn)生了一定程度的污染，如廢水、廢氣和噪聲等[1]。因此，減少工業(yè)生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染是每一個企業(yè)的責任和義務。近年來，隨著國家對環(huán)境重視程度的提高，環(huán)境監(jiān)測工作日益引起人們的關注。環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠一定程度上反應企業(yè)對環(huán)境的污染程度，并通過數(shù)據(jù)分析給出一定的指導意見，從而減少環(huán)境污染。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

以上海某食品工業(yè)有限公司為研究對象，對其進行環(huán)境監(jiān)測。該公司主要經(jīng)營生產(chǎn)、加工食用油、飲料（蛋白飲料類及固體飲料類）、食用油脂后加工、分類、油脂包裝品的生產(chǎn)。為實現(xiàn)環(huán)境治理的可持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)對企業(yè)內(nèi)的廢水、廢氣、噪聲等進行檢測。

1.2 研究方法

該項目的監(jiān)測依據(jù)是根據(jù)食品企業(yè)環(huán)境監(jiān)測標準執(zhí)行的，對企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程進行分析，確定企業(yè)生產(chǎn)和加工環(huán)節(jié)產(chǎn)生的環(huán)境污染物，參照環(huán)境污染物的監(jiān)測過程，嚴格按照標準規(guī)定對現(xiàn)場進行采樣，并將現(xiàn)場采樣樣品在標準實驗室進行分析，通過分析結(jié)果與污染物評價標準進行對比，確定企業(yè)排放情況是否達標以及企業(yè)排放的污染等級。通過對監(jiān)測關鍵數(shù)據(jù)進行分析，確定污染源，并針對污染源的種類和產(chǎn)生原因采取相應的治理措施，最終通過對污染源的處理使企業(yè)廢水廢氣排放標準符合國家要求的排放標準。

2 研究結(jié)果

2.1 工藝流程、產(chǎn)污環(huán)節(jié)及污染物

食用油生產(chǎn)工藝流程涉及從壓榨到侵出到精煉的過程，其關鍵環(huán)節(jié)為脫酸、堿煉、氫化和酯化等[2]。其具體內(nèi)容如下所述。

脫酸：主要是依靠蒸汽或是熱水，來達到水化油脂的目的，緊接著將雜質(zhì)取出，也就是把蒸汽傳輸?shù)接椭锩?，而那些處于游離狀態(tài)的脂肪酸會受到蒸汽的影響而分離出來，在對其進行冷凝后就會消失;此外，也可以將熱水與油脂混在一起進行乳化，當沉淀完全分層后，借助離心機來將部分雜質(zhì)去除，包括磷脂、游離脂肪酸以及植物黏液。然后才開展真空干燥的工作，順利完成以上步驟所生成的產(chǎn)品稱為粗油。

堿煉：所謂堿煉，它的核心作用就是進一步將雜質(zhì)完全剔除掉，包括游離脂肪酸、磷脂、色素、鐵和銅離子以及部分含硫化合物。具體的操作流程如下。首先往圓柱形鐵鍋里面添加磷酸，選擇濃度在0.02%～0.5%，然后將溫度控制在60 ℃～90 ℃，為處理工作創(chuàng)造良好的條件，大概處理15 min～30 min左右即可，完成后再添加1%-3%之間的油量以及濃度在8%～12%內(nèi)的氫氧化鈉，對其進行為時10 min～30 min左右的皂化處理，正是因為皂化物比重偏大，使其會下沉到鍋底，因此在放出后，我們也將其命名為皂腳;此外，選擇不超過65 ℃的水或稀酸對其進行洗滌，反復2次之后才可以將水液釋放出來，緊接著選擇114 ℃左右的環(huán)境來對其進行加熱，直到水分完全消失，確保已經(jīng)干燥后才能夠放入油柜進行封存。

氫化：在進行處理的過程中，可供選擇的手段有以下兩種，一種是選擇性氫化法（溫度控制在200 ℃、而壓力為41.37 kPa），另一種則是非選擇性氫化法（溫度控制在135 ℃、壓力則控制在413.69 kPa），首先要將濃度為0.01%～0.2%的甲酸鎳或碳酸鎳添加到在蛇管氫化鍋里面，如此一來能夠有利于加速油脂里面的不飽和脂肪酸和氫相互作用轉(zhuǎn)化成飽和脂肪酸，并使順式脂肪酸能夠成功轉(zhuǎn)變?yōu)榉词疆悩?gòu)體，由此來加速油脂的硬化以及增強其抗氧化力，此外還可以對油脂香味進行改良。如果選擇一類被稱作考夫曼的氫化設備，那么就能夠在不超過100 ℃的環(huán)境中進行，再添加一類名稱為Miscella的油溶劑混合物，只需要40%的量即可。當然也有其他的方式能夠促進氫化過程的進行，那就是讓油可以連續(xù)不斷地通過催化劑（鎳）。這樣，油脂里面就剩下一小部分的油酸，油脂的品質(zhì)也就相應地得到提升。

酯化：對于此項工序來說，一般會選擇在溫度為95℃～135℃的環(huán)境下進行加熱，只需要12 h即可，當然也能夠選擇在溫度為32℃～38℃的低溫環(huán)境中進行，不過必須確保有以下2種催化劑進行輔助，一種是濃度為0.1%～0.5%的甲醛鈉以及乙醛鈉，另一種則是鉀鈉合金;然后再使用水進行洗滌，將附著的催化劑完全洗干凈，借助油脂分子里外之間的酯化作用，促使三油精以及三硬脂精這兩者能夠組合生成6種差異較大的甘油三酯，這樣能夠使油脂的塑性得到更好的改良，并將低熔點的脂轉(zhuǎn)化成高熔點的脂，從而能有利于生產(chǎn)出固化的人造奶油。

脫臭：所謂的脫臭是指將有氣味的黃色物質(zhì)分離開來，例如游離脂肪酸、醛酮和葡萄糖芥苷分解所產(chǎn)生的含硫化合物。這種蒸餾工作必須在特定的真實罐里面開展，必備的條件包括以下2個。1）240 ℃～-270 ℃度左右的高溫。2）5.07 kPa的絕對壓力，在確保完全冷卻后，才能夠繼續(xù)添加濃度為0.005%～0.01%的檸檬酸，從而可以預防出現(xiàn)氧化的狀況。

針對以上油脂產(chǎn)品工藝流程進行詳細分析，得出污染物存在于各個環(huán)節(jié)中，其中的污染物廢水中包括硫化物、堿性物質(zhì)、稀酸溶液、甲醛鈉、乙醛鈉以及相應的陰離子等;污染物廢氣中存在的物質(zhì)有硫化氫、臭氣以及非甲烷總烴以及相應的其他雜質(zhì)污染物;噪聲污染物包括機器的運轉(zhuǎn)、工人的操作雜音等。

2.2 主要污染物來源及治理措施

2.2.1 廢水

該項目中涉及廢水主要來自生產(chǎn)工藝對器皿的洗滌以及相應的化學反應。在對油脂進行加工過程中堿煉過程中，在脫水過程廢水中會含有許多污染物離子，例如脂肪酸、硫化物等，在進行皂化過程采用了氫氧化鈉，氫氧化鈉又名燒堿，是一種強堿，具有強烈腐蝕性，溶解在水里會對水體產(chǎn)生污染，同時為了除去器皿上的殘留物用到了稀酸，稀酸呈酸性，在和水混合后能夠改變水的pH值，從而影響了水的酸堿性。在氫化過程中用到了甲酸鎳，這些都是具有污染性的物質(zhì);酯化和脫臭過程又引入了醛和硫化物，從而使得廢水中污染物的離子種類多，污染嚴重。根據(jù)廢水產(chǎn)生來源可知，一方面是洗滌產(chǎn)生的廢水，另一方面是化學反應產(chǎn)生的廢水。對于洗滌產(chǎn)生的廢水處理建議是在洗滌器皿時盡量采用弱堿和弱酸洗滌液，避免引入污染物;對于化學反應產(chǎn)生的廢水，可以根據(jù)廢水成分進行化學降塵和化學中和，從而將廢水中的有害物質(zhì)沉淀后，廢水中和后再排放。

2.2.2 廢氣

該項目中的廢氣主要來源是油廠大氣排放物，即主要為油廠雜物化學反應產(chǎn)生的刺鼻廢氣[3]。由于該公司規(guī)模較大，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)房大，為了降低工人的勞動強度，公司的固體物料運輸采用了帶式輸送機等機械輸送設備外，還經(jīng)常采用氣力輸送。油料在預處理工段，為了保證油料的質(zhì)量的衛(wèi)生，需要對有粉塵逸出的地方進行通風。無論是氣力輸送還是通風除塵，在通風過程中都會產(chǎn)生廢氣。同時在入榨油料時，為了達到一定的干度，需要經(jīng)過蒸餾的方法將油料中的水分蒸干，這些水分到了工作環(huán)境中就形成了廢氣，此外還有油脂的浸出尾氣也是廢氣。另一方面，在車間進行加工過程中不可避免有物料和油料掉落的情況，由于油料的主要化學成分為甘油三酸酯等有機物，隨著時間的推移，車間溫度相對較高，很容易使細菌滋生，并且細菌在這種環(huán)境下繁殖速度較快，甘油三酸酯分解成短鏈脂肪酸和其他易揮發(fā)有機物，從而產(chǎn)生臭氣。這些臭氣雖然并沒有化學性質(zhì)上的毒害，但是工人長期在這樣的環(huán)境中工作會產(chǎn)生不良反應。此外精煉車間在進行脫臭工段，餾出物可能存在某種令人作嘔的氣味，最終都成為了廢氣的來源[4]。對于廢氣的治理措施是對生產(chǎn)車間勤通風，形成空氣的對流，降低廢氣的濃度，從而達到國家標準要求。

2.2.3 噪聲

該公司在對油品進行加工過程中經(jīng)過的流程工藝較多，用到的設備也多種多樣，并且設備在進行工作過程中存在一定的噪聲最典型的機器噪聲就是機器的壓榨機，由于電機是動力源，電機高速運轉(zhuǎn)過程中的噪聲相當大。油品在加工過程中，根據(jù)工藝不同，有的為了蒸干，有的為了風干，此過程可能會用到排風機，排風機的高速運轉(zhuǎn)也會產(chǎn)生一定的噪聲。為了減小噪聲公司可以對車間進行合理的布局，更換設備，采用柔性生產(chǎn)設備，減少撞擊碰撞;另外公司可以設置隔離帶組織噪聲外界傳播，或者采用吸音板隔離噪聲。

2.2.4 固體廢物

由于油廠環(huán)境的原因，無用物品在長期的堆積后很容易產(chǎn)生發(fā)霉等腐爛現(xiàn)象，這樣會產(chǎn)生固體廢物，不僅占據(jù)了車間的生產(chǎn)空間，還不利于衛(wèi)生。因此，對于固體廢物的處理要盡量避免堆積，不要長時間進行存放，要及時進行清理。

2.3 污染物監(jiān)測結(jié)果及評價

2.3.1 監(jiān)測布點及評價標準

在對監(jiān)測取樣過程中，為了使得監(jiān)測結(jié)果更加合理，在企業(yè)正常生產(chǎn)運行時對廢水廢氣進行取樣，其取樣情況如下所述。1）廢水：選擇企業(yè)中污水排口2個，在排水口一定時間內(nèi)取樣，為了確保取樣結(jié)果的準確性，分別在3個不同時間內(nèi)取樣，并且每次取樣3瓶。主要監(jiān)測內(nèi)容為取樣水的pH值，化學需氧量、懸浮物、氨氮、動植物油、陰離子表面活性劑、硫化物。2）廢氣：選擇企業(yè)中具有普遍性的鍋爐9臺，在鍋爐的尾氣口進行取樣，為了確保取樣結(jié)果的準確性，分別在3個不同時間內(nèi)取樣，并且每次取樣3瓶。主要監(jiān)測內(nèi)容為檢測因子為粉塵、二氧化硫、氮氧化物。工藝廢氣污染源2套進出口，檢測因子為臭氣、非甲烷總烴、硫化氫。無組織廢氣排放，檢測因子為臭氣。3）噪聲：合理挑取廠區(qū)內(nèi)8個點位，并對其進行晝間和夜間分別監(jiān)測，監(jiān)測這8個點位的分貝值。

2.3.2 監(jiān)測結(jié)果評價

通過對取樣樣品在實驗室進行分批次監(jiān)測，記錄監(jiān)測結(jié)果，通過與相關評價標準進行對比，判斷企業(yè)廢水、廢氣、噪聲的污染程度。1）廢水。廢水各監(jiān)測因子符合《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》（GB/T 31962—2015）要求。2）廢氣。廢氣各監(jiān)測因子符合《大氣污染物綜合排放標準》（DB 31/933-2015）要求。3）噪聲。廠區(qū)8個監(jiān)測點的噪聲值，在晝間和夜間分貝值均符合《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》（GB12348—2008）中標準限值要求。

3 技術難點及解決

項目在進行檢測過程中一個關鍵技術難點就是，在對二氧化硫進行取樣分析時，二氧化硫的數(shù)據(jù)偏低，針對該現(xiàn)象分析了如下4個原因。1）冷凝水影響。由于氣體溫度與采樣管溫度會形成一個明顯的溫度差距，從而會產(chǎn)生冷凝水，而冷凝水會吸附二氧化硫?qū)е聰?shù)據(jù)偏低。2）采樣通道堵塞。對于二氧化硫抽樣時，由于二氧化硫有毒性，需要借助抽氣泵來抽氣，在抽氣的過程中，采樣通道堵塞也會造成二氧化硫數(shù)據(jù)偏低。3）采氣通道漏氣。在進行采樣過程中，如果采氣通道漏氣，那么進入采樣瓶的二氧化硫就偏少，分析數(shù)據(jù)會降低。4）二氧化硫傳感器損耗。由于二氧化硫傳感去長時間處在惡劣的環(huán)境中工作，其使用性能和準確度等，都可能存在著不準確，從而會影響示數(shù)偏低。

針對以上存在的4個原因，采用了3種解決辦法。1）為了避免溫度差存在，導致冷凝水的產(chǎn)生，在進行取樣時采用加熱槍進行加熱。2）為了避免采樣通道堵塞和通道漏氣，在進行二氧化硫采樣前認真對設備進行檢查，如發(fā)現(xiàn)問題應該及時修理或更換。3）為了防止二氧化硫傳感器出現(xiàn)損耗，應該定期對其進行檢查和維護，并且在每一次使用前都要標定，從而保障結(jié)果的準確性。根據(jù)以上問題解決辦法，不斷進行嘗試最終測到了理想的二氧化硫數(shù)值，技術難題得以解決，從而保證了項目的順利進行。

4 結(jié)語

環(huán)境監(jiān)測作為環(huán)境管理的前提與基礎，給環(huán)境管理提供了有效的數(shù)據(jù)，為后期環(huán)境治理提供了理論依據(jù)，因此對環(huán)境監(jiān)測技術研究意義重大。該文以某食品企業(yè)環(huán)境監(jiān)測項目為例，介紹了項目研究方法和研究結(jié)果，并分享了項目難題以及解決方法，期望能為后續(xù)同類項目問題的解決提供參考和依據(jù)。

參考文獻

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