安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)

1學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)發(fā)酵工廠安全生產(chǎn)的重要性；掌握發(fā)酵工業(yè)“三廢”的一般處置方法；陳述發(fā)酵工廠易發(fā)生安全事故的場(chǎng)所和和環(huán)節(jié)；掌握發(fā)酵廢水生化處理的一般流程及要點(diǎn)；掌握發(fā)酵工業(yè)易發(fā)安全事故的預(yù)防及處理措施。能力目標(biāo)能夠按發(fā)酵工業(yè)廢液污染控制要求進(jìn)行廢渣及污泥的處置；能夠進(jìn)行發(fā)酵廢水的生化處理。第1頁/共31頁12021/10/10星期日2一、二氧化碳中毒

1.二氧化碳中毒機(jī)理

CO2是窒息性氣體，本身毒性很小，但在空氣中出現(xiàn)會(huì)排擠氧氣，使空氣含氧量降低。人吸入這種窒息性氣體含量高的空氣時(shí)，會(huì)由于缺氧而中毒。安全生產(chǎn)第2頁/共31頁22021/10/10星期日32.職業(yè)性接觸二氧化碳的生產(chǎn)過程：

利用植物發(fā)酵制糖、釀酒、用玉米制造丙酮等生產(chǎn)過程；在不通風(fēng)的地窖和密閉的倉庫中儲(chǔ)藏水果、谷物等產(chǎn)生的高濃度二氧化碳等。長(zhǎng)期不開放的各種礦井、油井、船艙底部及水道等；第3頁/共31頁32021/10/10星期日43.二氧化碳中毒實(shí)例1988年6月21日，上海某釀酒廠3名農(nóng)民工在清洗成品倉庫酒池時(shí)，相繼昏倒，10余分鐘后，被依次救出，急送至有關(guān)醫(yī)院搶救，其中兩人搶救無效死亡，一人搶救后脫離危險(xiǎn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和臨床資料，確認(rèn)該起事故系急性職業(yè)中毒事故，為高濃度二氧化碳急性中毒伴缺氧引起窒息。第4頁/共31頁42021/10/10星期日54.進(jìn)入發(fā)酵工廠封閉空間的安全規(guī)定第5頁/共31頁52021/10/10星期日6二、發(fā)酵工廠的供電保障及漏電觸電預(yù)防1.發(fā)酵工廠的供電保障完成生物發(fā)酵過程，必須按預(yù)定工藝連續(xù)進(jìn)行。如果意外停電，會(huì)造成發(fā)酵液變質(zhì)，菌種蛻化，倒罐，產(chǎn)生廢品……正常生產(chǎn)中的意外停電，往往會(huì)造成嚴(yán)重的損失。第6頁/共31頁62021/10/10星期日72.發(fā)酵工廠安全用電規(guī)程①電氣設(shè)備必須有保護(hù)性接地、接零裝置；②非持證電氣專業(yè)人員，不得隨意拆修電器設(shè)備；③任何電氣設(shè)備在驗(yàn)明無電前，均認(rèn)為有電，不得盲目觸及；不得用濕手觸摸電器等等。

第7頁/共31頁72021/10/10星期日8（1）發(fā)酵罐等各種帶壓貯液容器造成超壓的主要情況及預(yù)防措施。造成負(fù)壓的主要情況及預(yù)防措施。（2）冷凝水回收罐、換熱器、蒸汽分汽包等超壓負(fù)壓情況的預(yù)防措施。3.壓力容器的超壓爆炸或負(fù)壓吸癟第8頁/共31頁82021/10/10星期日9（3）液氨貯存罐、液氨蒸發(fā)器、CO2回收罐、壓縮空氣貯存罐等超壓負(fù)壓發(fā)生的原因及處理措施。（4）氧氣瓶、乙炔瓶等超壓負(fù)壓發(fā)生的原因及處理措施。第9頁/共31頁92021/10/10星期日104.藥物發(fā)酵安全生產(chǎn)情況舉例

實(shí)例：2004年5月11日，山東省臨沂市莒南縣某發(fā)酵公司生物工程園，因酒精罐起火爆炸，造成10人死亡，6人受傷。事故原因是電焊工違規(guī)操作所致，其本人被當(dāng)場(chǎng)炸死。

第10頁/共31頁102021/10/10星期日

環(huán)境保護(hù)第11頁/共31頁112021/10/10星期日12一、發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中的污染問題在生化生產(chǎn)中，淀粉、制糖、乳制品等動(dòng)植物有效成分的提取、加工工藝為：原料→處理→提取→純化→產(chǎn)品作為發(fā)酵產(chǎn)品，酒精、酒類、味精、檸檬酸、有機(jī)酸、氨基酸等的生產(chǎn)工藝為：原料→處理→發(fā)酵→分離與提取→純化→產(chǎn)品

第12頁/共31頁122021/10/10星期日13發(fā)酵工業(yè)的主要廢渣、廢水來自原料處理后剩下的廢渣（如蔗渣、甜菜粕、大米渣、麥糟、玉米漿渣、纖維渣、葡萄皮渣、薯干渣；提取胰島素之后的豬胰臟殘?jiān)龋⒎蛛x與提取主要產(chǎn)品后的萃取液、廢母液與廢糟（如萃取胰島素的醇酸廢液、鹽析廢液等，味精發(fā)酵廢母液，檸檬酸中和液；白酒糟，葡萄酒糟，玉米、薯干、糖蜜酒精糟等）、加工和生產(chǎn)過程中各種沖洗水、洗滌劑以及冷卻水。食品與發(fā)酵工業(yè)年排放廢水總量超過30億m3，其中廢渣量超過4億m3，廢渣水的有機(jī)物總量超過1000萬m3。第13頁/共31頁132021/10/10星期日14

發(fā)酵工業(yè)采用玉米、薯干、大米等作為主要原料，并不是利用這些原料的全部，而是利用其中的淀粉，其余部分（蛋白、脂肪、纖維等）限于投資和技術(shù)、設(shè)備、管理等原因，很多企業(yè)尚未加以很好利用。發(fā)酵工業(yè)年耗糧食、糖料、農(nóng)副產(chǎn)品達(dá)8000多萬t，其中玉米、薯干、大米等原料耗量為2500萬t左右。糧薯原料按平均淀粉含量60%計(jì)，則上述行業(yè)全年有1000萬t尚未被很好利用的原料成為廢渣水，其中有相當(dāng)部分隨沖洗水及洗滌水排入生產(chǎn)廠周圍水系。不但嚴(yán)重污染環(huán)境，而且大量地浪費(fèi)糧食資源。第14頁/共31頁142021/10/10星期日15二、發(fā)酵工業(yè)的“三廢”處理1.發(fā)酵工業(yè)廢氣的處理（1）工業(yè)廢氣的一般處理方法目前，一般把廢氣治理分為兩類。一類是除塵除霧，常用方法為：重力沉降除塵、旋風(fēng)分離除塵、濕式除塵、袋式除塵、靜電除塵等，這些方法適用于氣溶膠狀態(tài)的廢氣。另一類是氣體凈化，其方法有：吸收、吸附、化學(xué)催化，這些方法適用于治理廢氣中的有毒物質(zhì)。第15頁/共31頁152021/10/10星期日16（2）發(fā)酵工業(yè)廢氣的安全處理對(duì)于發(fā)酵罐排出的廢氣，中小型試驗(yàn)發(fā)酵罐廠采用在排氣口接裝冷凝器回流部分發(fā)酵液，以避免發(fā)酵液體積的大幅下降，氣體經(jīng)冷凝回收發(fā)酵液后經(jīng)排氣管放空。大型發(fā)酵罐的排氣處理一般接到車間外經(jīng)沉積液體后從“煙囪”排出。第16頁/共31頁162021/10/10星期日172.發(fā)酵工業(yè)污液的處理（1）基本概念化學(xué)需氧量(chemicaloxygendemand，COD)在規(guī)定的條件下，用氧化劑處理水樣時(shí)，與溶解物和懸浮物消耗的該氧化劑數(shù)量相當(dāng)?shù)难醯馁|(zhì)量濃度。用mg/L表示。生化需氧量(biochemicaloxygendemand，BOD)在規(guī)定的條件下，水中有機(jī)物和(或)無機(jī)物用生物氧化所消耗的溶解氧的質(zhì)量濃度。用mg/L表示。第17頁/共31頁172021/10/10星期日18幾種工業(yè)廢液和污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比廢水名稱pHCOD,mg/LBOD，mg/L懸浮物，mg/L污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)6～820080250酒精廢水4.345600280001700溶劑廢水4.53000024000900抗生素廢水4～72874020121500維生素C廢水5～7120008500—第18頁/共31頁182021/10/10星期日19（2）發(fā)酵工業(yè)廢水的生物處理技術(shù)物理處理法化學(xué)處理法生物處理法：分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。第19頁/共31頁192021/10/10星期日20好氧生物處理法①活性污泥法活性污泥法是利用懸浮生物培養(yǎng)體來處理廢水的一種生物化學(xué)工程方法，用于去除廢水中溶解的以及膠體的有機(jī)物質(zhì)，活性污泥法是一種通常所稱的二級(jí)處理方法。它按照從初次沉淀池的來水進(jìn)行需氧生物氧化處理。第20頁/共31頁202021/10/10星期日21第21頁/共31頁212021/10/10星期日22②生物膜法:濾料或某種載體在污水中經(jīng)過一段時(shí)間后，會(huì)在其表面形成一種膜狀污泥，這種污泥即稱之為生物膜。生物膜呈蓬松的絮狀結(jié)構(gòu)，表面積大，具有很強(qiáng)的吸附能力，生物膜是由多種微生物組成的，以吸附或沉積于膜上的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并在濾料表面不斷生長(zhǎng)繁殖。隨著微生物的不斷繁殖增長(zhǎng)，生物膜的厚度不斷增加，當(dāng)厚度增加到一定程度后，其內(nèi)部較深處由于供氧不足而轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，使其附著力減弱，在水流的沖刷作用下，開始脫落，并隨水流進(jìn)入二沉池，隨后在濾料(或載體)表面又會(huì)生長(zhǎng)新的生物膜。第22頁/共31頁222021/10/10星期日23厭氧生物處理法優(yōu)點(diǎn)：能耗低，可回收生物能源(沼氣)，每去除單位質(zhì)量底物產(chǎn)生的微生物(污泥)量少，而且由于處理過程不需要氧，所以不受傳氧能力的限制，因而具有較高的有機(jī)物負(fù)荷的潛力。缺點(diǎn)是處理后出水的COD、BOD值較高，對(duì)環(huán)境條件要求苛刻，周期長(zhǎng)并產(chǎn)生惡臭等。第23頁/共31頁232021/10/10星期日24第24頁/共31頁242021/10/10星期日25

有機(jī)物在厭氧條件下的降解過程分成三個(gè)反應(yīng)階段：第一階段是廢水中的可溶性大分子有機(jī)物和不溶性有機(jī)物水解為可溶性小分子有機(jī)物。第二階段為產(chǎn)酸和脫氫階段。第三階段即為產(chǎn)甲烷階段。在厭氧生物處理過程中，盡管反應(yīng)是按三個(gè)階段進(jìn)行的，但在厭氧反應(yīng)器中，它們應(yīng)該是瞬時(shí)連續(xù)發(fā)生的。此外，在有些文獻(xiàn)中，將水解和產(chǎn)酸、脫氫階段合并統(tǒng)稱為酸性發(fā)酵階段，將產(chǎn)甲烷階段稱為甲烷發(fā)酵階段。第25頁/共31頁252021/10/10星期日263.發(fā)酵工業(yè)廢渣的處理

抗生素工廠每天排出的廢菌渣很多，如果在露天環(huán)境中放置易腐敗、變質(zhì)發(fā)臭，對(duì)環(huán)境衛(wèi)生影響很大，必須及時(shí)處理。鏈霉素、土霉素、四環(huán)素、潔霉素、維生素B12等產(chǎn)品，由于其穩(wěn)定性較好，加工過程中不易被破壞。干燥后的菌絲中還含有一定量的殘留效價(jià)，可用作各種飼料添加劑。青霉素菌絲中的效價(jià)破壞很快，此類菌渣只能作飼料或肥料使用。有的青霉素過濾工藝中使用有毒性的PPB，故不適宜用作飼料。第26頁/共31頁262021/10/10星期日27

抗生素濕菌絲直接用作飼料或肥料是最經(jīng)濟(jì)的處理方法，但由于不好保存和運(yùn)輸量大，一般需要干燥做成商品，才有利用價(jià)值。就地處理是較為經(jīng)濟(jì)可行的辦法，還可采用傳統(tǒng)的厭氧消化處理活性污泥辦法來消化抗生素濕菌體。有毒有害作用的抗癌藥抗生素菌絲可采用焚燒處理辦法。但焚燒設(shè)施的投資及運(yùn)行成本較高，焚燒后排放的廢氣的除臭及無害化處理亦是需要注意的問題。第27頁/共31頁272021/10/10星期日28

如果將發(fā)酵菌絲排放于下水道，就會(huì)造成下水中懸浮物指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)，堵塞下水道等。菌絲進(jìn)入下水道后，由于細(xì)胞死亡而自溶，轉(zhuǎn)變成水中可溶性有機(jī)物，使下水變黑而發(fā)臭，形成厭氧發(fā)酵。所以生產(chǎn)車間要盡量避免菌絲流入下水道。較典型的廢菌絲處理工藝有：廢菌絲氣流干燥工藝、廢菌絲厭氧消化工藝、廢菌絲焚燒工藝第28頁/共31頁282021/10/10星期日29污泥處理基本流程示意圖第29頁/共31頁292021/10/10星期日30思考1.發(fā)酵工廠