安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)課件

1、 安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù) 安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù) 第一節(jié) 安全生產(chǎn) 第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 第一節(jié) 安全生產(chǎn) 一、安全生產(chǎn)的重要性 近年來，我國安全生產(chǎn)的監(jiān)管力度在不斷加大，但在化工、煤礦、交通等行業(yè)重大事故仍時有發(fā)生，人民生命財產(chǎn)損失慘重。一次次讓人觸目驚心的事故場面，讓我們越來越認(rèn)識到安全生產(chǎn)的重要性：安全為天。 安全工作的重要性怎么說也不過分。有人說：安全第一，其他是零，只要有“1”在，后面“0”越多越好；沒有“1”，再多的“0”也無用；還有人說：最大的財富是健康，最寶貴的東西是生命；人是最可寶貴的；責(zé)任重于泰山；人命關(guān)天 2002年國家已頒布實施了安全生產(chǎn)法，將安全生產(chǎn)工作納入了法制化管理的軌道，把

2、對安全生產(chǎn)的要求提高到了一個新的高度。 第一節(jié) 安全生產(chǎn) 二、生化生產(chǎn)中常見的安全問題及預(yù)防 生化生產(chǎn)具有化工生產(chǎn)的一般特點(diǎn)，容易發(fā)生中毒、腐蝕、觸電、燃燒、爆炸等工傷事故，給人們的生命財產(chǎn)造成無法挽回的損失。下面從二氧化碳中毒、漏電與觸電、壓力容器的爆炸等幾個方面分析其原因和預(yù)防措施。 1二氧化碳中毒 （1）二氧化碳中毒機(jī)理 二氧化碳，CO2，是無色氣體，高濃度時略帶酸味。工業(yè)上，二氧化碳常被加壓變成液態(tài)儲在鋼瓶中，放出時，二氧化碳可凝結(jié)成為雪狀固體，俗稱干冰。CO2是窒息性氣體，本身毒性很小，但在空氣中出現(xiàn)會排擠氧氣，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，會由于缺氧而中毒。

3、 項目實施任務(wù)一 L-賴氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)一、生產(chǎn)前準(zhǔn)備（二）確定生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)菌種和工藝路線1. 生產(chǎn)技術(shù)：微生物直接發(fā)酵技術(shù)2.菌種：北京棒狀桿菌AS1.5633.發(fā)酵工藝路線二、生產(chǎn)工藝過程（一）菌種培養(yǎng) 1、斜面培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件（1）培養(yǎng)基成分（）為:葡萄糖0.5（保藏斜面培養(yǎng)基不加），牛肉膏1.0，蛋白胨1.0，NaCl0.5，瓊脂2.0，pH7.07.2。0.1MPa，滅菌30min后，于30保溫24h，檢查無菌后，放冰箱備用。（2）培養(yǎng)條件：菌種活化后于3032恒溫培養(yǎng)1824h 。2、種子培養(yǎng)基和種子擴(kuò)大培養(yǎng)條件： （1）一級種子:培養(yǎng)基成分（%）:葡萄糖2.0， KH2PO4 0

4、.1，MgSO47H2O 0.05，(NH4)2SO4 0.4，CaCO3 0.5, (NH2)2CO 0.1，玉米漿1.02.0，含氮生物原料水解液1.02.0，pH6.87.0，以20%的瓶裝量在1000mL的三角瓶中裝入種子培養(yǎng)基200mL，0.1MPa，118120滅菌15min，冷卻后以5 % 10%的接種量接入斜面菌種。 培養(yǎng)條件：溫度：3032，攪拌轉(zhuǎn)速：108 r/min（沖程7.6cm，下同），培養(yǎng)1516h。（2）二級種子: 培養(yǎng)基成分：以淀粉水解糖代替葡萄糖，其余成分同一 級種子培養(yǎng)基。培養(yǎng)條件：溫度：3032，攪拌轉(zhuǎn)速：200rmin，通風(fēng)比1：0.2m3/（m3min

5、），培養(yǎng)811h。三級種子培養(yǎng)，其培養(yǎng)基配方和培養(yǎng)條件基本與二級種子相同，只是培養(yǎng)時間稍短：68h。工業(yè)生產(chǎn)中,培養(yǎng)條件和原材料質(zhì)量都應(yīng)嚴(yán)格控制,以保證種子質(zhì)量的穩(wěn)定性。（二）賴氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)1、發(fā)酵培養(yǎng)基配方（）和滅菌： 淀粉水解糖13.5，KH2PO47H2O 0.1，MgSO47H2O 0.05，(NH4)2SO4 1.2，、(NH2)2CO 0.4，玉米漿1.0，毛發(fā)水解廢液1.0，甘蔗糖蜜2.0，pH6.7。在5m3發(fā)酵罐中投入培養(yǎng)液3t，加甘油聚醚1L。0.1MPa、118120滅菌30min，立即通入冰鹽水冷卻至30。 2、發(fā)酵在1.01105Pa壓力下，加熱至118120滅菌3

6、0min，立即通入冰鹽水冷卻至30，按10（體積分?jǐn)?shù)）比例接種，以1:0.6（體積比）通氣量于30發(fā)酵4251h，攪拌速度為180 r/min。第一節(jié) 安全生產(chǎn) 職業(yè)性接觸二氧化碳的生產(chǎn)過程有：長期不開放的各種礦井、油井、船艙底部及水道等；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藏水果、谷物等產(chǎn)生的高濃度二氧化碳；灌裝及使用二氧化碳滅火器；亞弧焊作業(yè)等。 二氧化碳中毒絕大多數(shù)為急性中毒，鮮有慢性中毒病例報告。二氧化碳急性中毒主要表現(xiàn)為昏迷、反射消失、瞳孔放大或縮小、大小便失禁、嘔吐等，更嚴(yán)重者還可出現(xiàn)休克及呼吸停止等。經(jīng)搶救，較輕的病員在幾小時內(nèi)逐漸蘇醒

7、，但仍可有頭痛、無力、頭昏等，需二、三天才恢復(fù)；較重的病員大多是沒有及時搶救出現(xiàn)場而昏迷者，可昏迷很長時間，出現(xiàn)高熱、電解質(zhì)紊亂、糖尿、肌肉痙攣強(qiáng)直或驚厥等甚或即刻呼吸停止身亡。 第一節(jié) 安全生產(chǎn) 如需進(jìn)入發(fā)酵罐或儲酒池等含有高濃度二氧化碳場所，應(yīng)該先進(jìn)行通風(fēng)排氣，通風(fēng)管應(yīng)該放到底層；或者戴上能供給新鮮空氣或氧氣的呼吸器，才能進(jìn)入。 （2）氧化碳中毒實例 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，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。 根據(jù)現(xiàn)場調(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

8、中毒伴缺氧引起窒息。 第一節(jié) 安全生產(chǎn) 現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，發(fā)生事故的酒池位于地面下，池底有約4cm厚的酒泥。現(xiàn)場無防護(hù)設(shè)施，照明差，在救人過程中，酒池內(nèi)已通過工業(yè)用氧氣，而對事故現(xiàn)場進(jìn)行有毒有害氣體檢測，二氧化碳濃度尚高達(dá)72000ppm，超過國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（10000ppm）6.2倍。 當(dāng)二氧化碳濃度為1000000ppm時，可引起人的意識模糊，接觸者如不移至正常空氣中或給氧復(fù)蘇，將因缺氧而致死亡。二氧化碳達(dá)到窒息濃度時，人不可能有所警覺，往往尚未逃走就已中毒和昏倒。第一節(jié) 安全生產(chǎn) 酒池內(nèi)存在高濃度二氧化碳，主要原因是酒池內(nèi)有醋酸菌，在其作用下，酒池內(nèi)殘存的葡萄酒可分解為醋酸，醋酸進(jìn)一步分解為二

9、氧化碳和水。農(nóng)民工缺乏起碼的勞動安全衛(wèi)生保障,在清洗酒池時，也未采取任何防護(hù)措施，從而導(dǎo)致這場事故的發(fā)生。 （3）進(jìn)入發(fā)酵工廠封閉空間的安全規(guī)定 所謂發(fā)酵工廠的“封閉空間”，是指廠內(nèi)的倉、塔、器、罐、槽、機(jī)和其它封閉場所，如原料倉庫、發(fā)酵罐等進(jìn)出口受限制的密閉、狹窄、通風(fēng)不良的空間。 第一節(jié) 安全生產(chǎn) 2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 對于現(xiàn)代化的發(fā)酵生產(chǎn)來說，電既是血液最基本的能源和動力，又是神經(jīng)測量控制信號的載體?？梢哉f，沒有電就沒有現(xiàn)代化的發(fā)酵生產(chǎn)。 現(xiàn)代化的發(fā)酵生產(chǎn)是一個連續(xù)化的生產(chǎn)過程。生產(chǎn)的各個工序承接前一工序的半成品，完成自己的加工任務(wù)后轉(zhuǎn)交下一工序，

10、一環(huán)扣一環(huán)組成完整的生產(chǎn)線。這種高效率的連續(xù)性的生產(chǎn)方式，要求每一工序、每一環(huán)節(jié)都具有很高的可靠性。任何一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的中斷，都會造成整個生產(chǎn)鏈條的脫節(jié)、癱瘓和停產(chǎn)。第一節(jié) 安全生產(chǎn) 完成其生物發(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，往往會造成嚴(yán)重的損失。而發(fā)酵生產(chǎn)特點(diǎn)決定了它容易發(fā)生發(fā)泡、溢料、沖罐、以及跑冒滴漏等意外，空氣潮濕，污染物多，易造成電器短路、漏電，進(jìn)一步造成觸電或停產(chǎn)等事故。所以生產(chǎn)上一定要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，保證電器和線路的干燥，經(jīng)常檢查漏電自動斷路等自動控制裝置是否有效等。另外根據(jù)經(jīng)驗，可以采取以下幾個措施

11、保證發(fā)酵生產(chǎn)的正常供電：雙回路供電；發(fā)電/市電雙電源配電；采用母線分段措施；選用有載調(diào)壓變壓器；采用抽屜式電柜；采用高可靠性智能化開關(guān)。 第一節(jié) 安全生產(chǎn) （2）發(fā)酵工廠安全用電規(guī)程 發(fā)酵工作室，溫度較低、濕度大、容易發(fā)生“跑冒滴漏”現(xiàn)象，污染廢物多，泵、鼓風(fēng)機(jī)等電氣設(shè)備移動性大，并且由于衛(wèi)生要求高而經(jīng)常沖刷容器和地面 由于這些原因，發(fā)酵工廠易發(fā)生漏電、短路、停電、觸電等事故，為避免類似事故發(fā)生，操作人員應(yīng)遵守如下安全用電規(guī)程：電氣設(shè)備必須有保護(hù)性接地、接零裝置；移動電器設(shè)備時必須切斷電源；員工使用的配電板、開關(guān)、插頭等必須保持安全完好；使用移動的電燈必須加防護(hù)罩；停電后必須切斷電源總開關(guān)；嚴(yán)

12、禁擅用非工作電爐、電炊等；非持證電氣專業(yè)人員，不得隨意拆修電器設(shè)備；電氣設(shè)備不得帶故障運(yùn)行；送電前必須檢查確定設(shè)備內(nèi)和周圍是否有人，并發(fā)出送電信號；掛有電器維修牌的開關(guān)，絕對不允許閉合；任何電氣設(shè)備在驗明無電前，均認(rèn)為有電，不得盲目觸及；不得用濕手觸摸電器。 第一節(jié) 安全生產(chǎn) 電器設(shè)備的清掃，必須在確認(rèn)斷電后進(jìn)行；做清潔時，嚴(yán)禁用水沖刷電器設(shè)施；并且電器設(shè)備應(yīng)加裝防水罩；嚴(yán)禁不用插頭而直接把電線末端插入插座；電線電纜必須絕緣良好；使用的閘刀、空斷器等漏電自動斷路控制裝置必須完好無損；不得用金屬絲代替保險絲；接用臨時電源前，必須先辦理審批手續(xù)；接用的臨時電源線要采用懸空架設(shè)和沿墻敷設(shè)，保證空間安

13、全；用電申請中的用電容量必須有匹配的、完好的安全保護(hù)裝置，用電負(fù)荷及時間必須與申請要求保持一致。第一節(jié) 安全生產(chǎn) 3. 壓力容器的超壓爆炸或負(fù)壓吸癟 壓力容器超壓可引起容器的鼓包變形，甚至爆炸，造成人員傷亡和重大財產(chǎn)損失，危害性極大。所以一般廠家對超壓的危害性非常重視，如鍋爐已被列為專項控制設(shè)備。而壓力容器內(nèi)形成負(fù)壓，往往造成設(shè)備的損壞，使壓力容器吸癟、內(nèi)容物泄漏從而停工停產(chǎn)，造成人員或經(jīng)濟(jì)損失。所以說超壓和負(fù)壓都會給企業(yè)帶來損失，都應(yīng)該得到高度的重視。 下面以啤酒廠為例分類說明壓力容器超壓、負(fù)壓的原因及預(yù)防措施。 第一節(jié) 安全生產(chǎn) （1）發(fā)酵罐等各種帶壓貯液容器 超壓: 誤操作，使密閉容器內(nèi)

14、的壓力不斷升高，造成超壓，主要有五種情況： A.給壓力容器背壓后，忘記關(guān)空壓閥門或CO2閥門。 B.罐體的壓力表損壞，不能正確指示壓力，盲目背壓。 C.空壓閥門或CO2閥門內(nèi)漏，容器內(nèi)壓力不斷升高至超壓。 D.不懂工藝，盲目背壓，造成壓力超出極限值。 E.用泵向罐內(nèi)充液，滿罐后未及時停泵。 預(yù)防措施： A.認(rèn)真操作，積累經(jīng)驗教訓(xùn)，增強(qiáng)責(zé)任心和安全意識。 B.認(rèn)真檢查壓力表、閥門是否損壞。 C.安裝安全閥并定期檢查或校驗。第一節(jié) 安全生產(chǎn) 密閉容器內(nèi)的氣體受熱膨脹或氣體從液體中逸出，不斷升壓至超壓，易出現(xiàn)的情況有： A.發(fā)酵過程產(chǎn)生CO2，使得容器不斷升壓。 B.酵母繁殖過程產(chǎn)生CO2，使得容器

15、不斷升壓。 預(yù)防措施： A.打開排空管； B.經(jīng)常觀察罐體上的壓力表，按規(guī)定及時排壓； C.罐體上安裝安全閥，并定期檢查或校驗。 第一節(jié) 安全生產(chǎn) 密閉容器內(nèi)兩種介質(zhì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體排不出去（可能性?。?負(fù)壓: 用蒸汽（或其它高溫氣體）在罐內(nèi)殺菌時，殺菌過程中或殺菌后，如果誤將進(jìn)出氣閥門全部關(guān)閉，這樣，處于密閉容器內(nèi)的蒸汽逐漸降溫液化，罐內(nèi)空間壓力就會隨著降低至負(fù)壓。 在重力或外力（如用泵抽）的作用下，密閉容器內(nèi)的液體被排除，如果出液量大于進(jìn)液量，或者根本不進(jìn)液，容器內(nèi)的壓力逐步降至負(fù)壓。有三種情況： A.進(jìn)液閥門關(guān)閉，排液閥門開啟，液體靠重力流出； B.進(jìn)液閥門、排液閥門都開，但進(jìn)液量

16、小，排液量大； C.進(jìn)液閥門關(guān)閉，用泵抽罐內(nèi)的液體。 第一節(jié) 安全生產(chǎn) 密閉容器內(nèi)的氣體遇到其它介質(zhì)時劇烈反應(yīng)，氣體消失，生成液體或固體，罐內(nèi)空間迅速增大形成負(fù)壓。常見情況是，刷罐時如果罐內(nèi)存有大量CO2氣體或用CO2氣體背壓，CO2氣體遇到火堿（NaOH）溶液，劇烈反應(yīng)，CO2氣體消失。 預(yù)防措施： A.明白氣體壓力和溫度的關(guān)系，搞清楚容器內(nèi)各介質(zhì)的化學(xué)特性，彼此是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)； B.避免誤操作，確保閥門完好，開關(guān)狀態(tài)正確； C.安裝真空閥，定期校驗； D.用火堿溶液刷罐前，一定要把罐內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w吹除干凈 第一節(jié) 安全生產(chǎn) （2）冷凝水回收罐、換熱器、蒸汽分汽包等,這些容器內(nèi)的介質(zhì)都是

17、蒸汽或熱水。 超壓的預(yù)防措施： 認(rèn)真檢查安全排空閥、減壓閥、安全閥，并嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作 負(fù)壓的預(yù)防措施： 在停用蒸汽時打開排空閥、排液閥或用無菌風(fēng)間斷背壓。 第一節(jié) 安全生產(chǎn) （3）液氨貯存罐、液氨蒸發(fā)器、CO2回收罐、壓縮空 氣貯存罐等超壓的預(yù)防措施： A.嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，控制好壓力和溫度； B.避免火災(zāi)對該種容器的侵襲； C.在罐上焊接時，應(yīng)先泄壓，特別注意要把氨容器的氨氣吹除干凈，否則容易引起爆炸； D.安裝安全閥，定期檢查校驗。 第一節(jié) 安全生產(chǎn) 負(fù)壓：產(chǎn)生原因： 液氨或氨氣極易溶于水（或其它酸性液體），如果往液氨貯存器、液氨蒸發(fā)器內(nèi)通入一定量的水，在密閉情況下，氨迅速溶于水，

18、容器內(nèi)形成真空，產(chǎn)生負(fù)壓。 預(yù)防措施： A.避免誤操作造成水進(jìn)入密閉氨罐； B.因工作需要需往氨容器內(nèi)通入水時，應(yīng)先將容器內(nèi)的氨吹除干凈并打開排空閥。第一節(jié) 安全生產(chǎn) （4）氧氣瓶、乙炔瓶 A.該容器遠(yuǎn)離火源； B.避免將兩容器內(nèi)的氧氣和乙炔混合，以免引燃發(fā)生爆炸； C.兩容器放置時，離開一定距離（大于一米）； D.不宜在烈日下長時間曝曬； E.正確操作，小心輕放，避免碰撞。 正常情況下，氧氣瓶、乙炔瓶一般不會形成負(fù)壓。 第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 一、我國生化產(chǎn)業(yè)較落后的現(xiàn)狀 生物技術(shù)作為21世紀(jì)高新技術(shù)的核心，受到世界的高度重視。各國紛紛把發(fā)展生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)視為本國經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略重點(diǎn)，制定規(guī)劃和增加

19、投入。國際上生物技術(shù)主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕化工、食品領(lǐng)域各國上生物技術(shù)的起點(diǎn)和發(fā)展側(cè)重點(diǎn)不一。例如美國以基因工程為核心，預(yù)計2006年基因工程產(chǎn)品銷售額達(dá)340億美元。日本素以傳統(tǒng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)大國著稱，在味精、核苷酸、醬油等調(diào)味品發(fā)酵生產(chǎn)領(lǐng)域技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模處于領(lǐng)先地位。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 今后幾年我國發(fā)酵工業(yè)要保持穩(wěn)定、快速發(fā)展，不能再以簡單增加資源、能源、勞動力來擴(kuò)大生產(chǎn)，要大力開發(fā)生物技術(shù)，如利用基因工程技術(shù)研制工程菌，并擴(kuò)大到發(fā)酵產(chǎn)業(yè)規(guī)模。靠增加技術(shù)含量、提高產(chǎn)品附加值、降低成本來增加效益，從而也減小發(fā)酵生產(chǎn)污染對環(huán)境的壓力。 二、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

20、品等動植物有效成分的提取、加工工藝為： 原料處理提取純化產(chǎn)品第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 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 可見，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渣等）、分離與提取主要產(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m

21、3，廢渣水的有機(jī)物總量超過1000萬m3。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 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，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。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 味精工業(yè)廢水對環(huán)境造成的污染問題日趨突出，在眾所周知的淮河

22、流域水污染問題中，它是僅次于造紙廢水的第二大污染源，在太湖、松花江、珠江等流域，也因味精廢液污染問題成為公眾注目的焦點(diǎn)。對于味精廢液過去一直采用末端治理的技術(shù)，投資大，不能從根本上解決問題。隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，味精廢液的污染日趨嚴(yán)重。我國味精產(chǎn)量50多萬噸，廢液中約有8萬多噸蛋白質(zhì)和50多萬噸硫酸銨，其中大部分被排放掉了，造成資源、能源的極大浪費(fèi)。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 全國有甘蔗糖廠400多家，甘蔗糖廠的主要污染源糖蜜酒精廢液的治理一直是人們從事的重大科研項目，先后有許多的治理方案和治理工程問世，但是沒有一種方案和工程技術(shù)既可達(dá)到酒精廢液的零排放又有明顯的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 酒精企

23、業(yè)酒精糟的污染是食品與發(fā)酵工業(yè)最嚴(yán)重的污染源之一。 淀粉廠的主要污染物是廢水，即生產(chǎn)過程中排放的含有大量有機(jī)物（蛋白質(zhì)及糖類）和無機(jī)鹽的工藝水（中間產(chǎn)品的洗滌水、各種設(shè)備的沖洗水）和玉米浸泡水。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 檸檬酸生產(chǎn)的主要污染物主要來自廢中和液和洗糖廢水，另外每生產(chǎn)1噸檸檬酸還約產(chǎn)生2.4噸廢渣石膏（主要成分二水硫酸鈣），其中殘留少量檸檬酸和菌體。 抗生素生產(chǎn)的廢水包括發(fā)酵廢水、酸堿廢水和有機(jī)溶劑廢水、設(shè)備與地板的洗滌廢水、冷卻水，廢渣為發(fā)酵液固液分離后的藥渣。 發(fā)酵工業(yè)的原料廣泛、產(chǎn)品種類繁多，因此排放的污染物差異很大，共性是有機(jī)物含量高，易腐敗，一般無毒性，但使接受水體富營養(yǎng)化，造成

24、水體污染，惡化水質(zhì)，污染環(huán)境。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 三、發(fā)酵工業(yè)的“三廢”處理 發(fā)酵工業(yè)有酒精、丙酮丁醇溶劑、檸檬酸、味精、酵母、酶制劑、抗生素、維生素、氨基酸、核苷酸等主要產(chǎn)品。在生產(chǎn)過程中都要排出大量的發(fā)酵工業(yè)廢液、一定量廢渣、菌絲體及污泥，并排出大量廢氣，即“三廢”。發(fā)酵工業(yè)的廢液與食品、屠宰、皮革、淀粉、制糖等工業(yè)排放的廢水都屬于高濃度的有機(jī)廢水。由于“三廢”排放量大，特別是廢液，除量大外，濃度也高，對環(huán)境污染嚴(yán)重，引起了各方面的重視。近年來，許多工廠都在采取措施加強(qiáng)對三廢的治理，在減輕對環(huán)境污染的同時，也可能變廢為寶，為企業(yè)帶來更好的效益。 第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 1發(fā)酵工業(yè)廢氣的處理 工業(yè)廢

25、氣可分為氣體狀污染物和氣溶膠狀污染物兩大類，包括煙塵、黑煙、臭味和刺激性氣體、有毒氣體等。發(fā)酵工業(yè)排出的廢氣一部分來自供汽系統(tǒng)燃料燃燒排出的廢氣，其中主要含有一定量的粉塵和有毒性氣體SO2等污染物；另一部分主要是發(fā)酵罐不斷排出廢氣，其中夾帶部分發(fā)酵液和微生物。 （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)。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) （2）發(fā)酵工業(yè)廢氣的安全處理 對于發(fā)酵罐排出的廢氣，中

26、小型試驗發(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。當(dāng)發(fā)生染菌事故后，尤其發(fā)生噬菌體污染后，廢氣中夾帶的微生物一旦排向大氣將成為新的污染源，所以必須將發(fā)酵尾氣進(jìn)行處理。目前，國內(nèi)發(fā)酵行業(yè)普遍采用的方法是將排氣經(jīng)堿液處理后排向大氣。發(fā)生噬菌體污染后，雖經(jīng)堿液處理，吸風(fēng)口空氣中尚有噬菌體存在，這些噬菌體又難于籍過濾器除去。利用噬菌體對熱的耐受能力差的特點(diǎn)，在空氣預(yù)處理流程中，將貯罐緊靠著壓縮機(jī)。此時的空氣溫度很高，空氣在貯罐中停留一段時間可達(dá)到殺滅噬菌體的作用。第二節(jié) 環(huán)

27、境保護(hù) 供氣系統(tǒng)排出的廢氣如果所含SO2氣不超標(biāo)時，一般經(jīng)旋風(fēng)除塵器分離除塵后經(jīng)煙囪放空。當(dāng)然如果所含SO2高時可改換低硫燃料或經(jīng)適當(dāng)堿吸收裝置處理后放空。 2發(fā)酵工業(yè)污液的處理 制藥發(fā)酵工業(yè)多采用糧食加工的原料，如淀粉、葡萄糖、花生餅粉、黃豆餅粉以及動植物蛋白、脂肪等做培養(yǎng)基，提取產(chǎn)品以后的發(fā)酵液或清洗發(fā)酵罐后的洗滌液中還含有剩余的培養(yǎng)基、菌體蛋白、脂肪，纖維素、各種生物代謝產(chǎn)物、降解物等。除少數(shù)有毒害作用的以外，均可作為污灌、肥料等利用。但由于排放量大，加上交通運(yùn)輸困難等原因，往往利用不完全，大部分還是直接排入江河及下水渠道，造成地面水系統(tǒng)的嚴(yán)重污染。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 這種高濃度有機(jī)廢水，

28、主要造成受納水體的缺氧污染。使江河渠道中的水質(zhì)發(fā)臭變黑，破壞水體中的正常生態(tài)循環(huán)；使?jié)O業(yè)生產(chǎn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、淡水資源等遭受破壞；使地下水和飲用水源受到污染，惡化了人類的生存環(huán)境。因此，科學(xué)地處理發(fā)酵工業(yè)廢液尤為必要。 （1）基本概念 高濃度有機(jī)廢水，其有機(jī)物污染指標(biāo)主要是用水中的化學(xué)需氧量(COD)或5天生化需氧量(BOD5)這兩個綜合性指標(biāo)來表示。 第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 化學(xué)需氧量(chemical oxygen demand，COD) 在規(guī)定的條件下，用氧化劑處理水樣時，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 (biochemical oxygen de

29、mand，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。 表8-1列出4種有代表性的發(fā)酵工業(yè)廢液和我國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中幾項標(biāo)準(zhǔn)的對比數(shù)字。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 表8-1 幾種工業(yè)廢液和污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的對比廢水名稱pHCOD,mg/LBOD，mg/L懸浮物，mg/L污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)二級6820080250酒精廢水4.345600280001700溶劑廢水4.53000024000900抗生素廢水472874020121500維生素C廢水57120008500第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) （2）發(fā)酵工業(yè)廢液的特點(diǎn) 發(fā)酵工業(yè)廢液有其自身的特點(diǎn)，一般是含菌絲體

30、，未利用完的糧食產(chǎn)品類懸浮物、無機(jī)鹽類、有機(jī)溶媒及部分目標(biāo)產(chǎn)品(如殘留抗生素)，重金屬含量很低。另外，發(fā)酵工業(yè)廢液的化學(xué)耗氧量(COD)高。大多數(shù)發(fā)酵廢液其COD指標(biāo)平均為1000050000mgL。與我國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)的二級標(biāo)準(zhǔn)相比較，平均超標(biāo)倍數(shù)達(dá)50250倍。換言之，即每立方米發(fā)酵廢液排入環(huán)境中，會造成50250m3地面水中的COD值超標(biāo)，可見其污染程度是嚴(yán)重的。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 單純用糧食做培養(yǎng)基的發(fā)酵工業(yè)廢液，一般較容易采用厭氧消化方法來處理。但抗生素生產(chǎn)的發(fā)酵廢液由于生產(chǎn)過程原料成分復(fù)雜，還含有一些殘余抗生素，有的有抑菌作用，故而都需采用一些特定的前處理工藝

31、，才能使這類發(fā)酵廢液能保持在一定的厭氧消化水平上。 （3）發(fā)酵工業(yè)廢水的生物處理技術(shù) 現(xiàn)代廢水處理方法主要分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類。 物理處理法：通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法。通常采用沉淀、過濾、離心分離、氣浮、蒸發(fā)結(jié)晶、反滲透等方法。將廢水中懸浮物、膠體物和油類等污染物分離出來，從而使廢水得到初步凈化。 第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 化學(xué)處理法：通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。通常采用方法有：中和、混凝、氧化還原、萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲透等方法。

32、生物處理法：通過微生物的代謝作用，使廢水溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)物、有毒物等污染物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的廢水處理方法。生物處理法又分為需氧處理和厭氧處理兩種方法。需氧處理法目前常用的有活性污泥法、生物濾池和氧化塘等。厭氧處理法，又名生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機(jī)廢水和污泥，使用處理設(shè)備，主要為消化池等。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 發(fā)酵工業(yè)的廢水除使用物理處理法和化學(xué)處理法進(jìn)行處理外，針對其營養(yǎng)成分含量較多的特點(diǎn)，更多地應(yīng)用生物處理方法進(jìn)行處理。 按照反應(yīng)過程中有無氧氣的參與，廢水生物處理法又分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。 廢水的好氧生物處理，又分為活性污泥法和生物膜法兩種。

33、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。基本的活性污泥法工藝流程如圖8-1所示。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù)圖8-1活性污泥法基本流程 第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 活性污泥法中起分解有機(jī)物作用的是分布在反應(yīng)器的多種生物的混合培養(yǎng)體，包括細(xì)菌、原生動物、輪蟲和真菌。細(xì)菌起同化廢水中絕大部分有機(jī)物的作用，即把有機(jī)物轉(zhuǎn)化成細(xì)胞物質(zhì)的作用，而原生動物及輪蟲則吞食分散的細(xì)菌，使它們不在二沉池水中出現(xiàn)。 反應(yīng)器的需氧過程也類似于抗生素發(fā)酵過程，原理是相似的，只是起作用

34、的生物體、底物、產(chǎn)物不同而已。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 活性污泥法包括普通活性污泥法、漸減曝氣法、逐步曝氣法、吸附再生法、完全混合法、批式活性污泥法、生物吸附氧化法 (AB法)、延時曝氣法、氧化溝等。其中批式活性污泥法(簡稱 SBR)是國內(nèi)外近年來新開發(fā)的一種活性污泥法，尤其在抗生素的發(fā)酵廢水的生物處理中應(yīng)用得多。其工藝總是將曝氣池與沉淀池合二為一，是一種間歇運(yùn)行方式。 批式活性污泥反應(yīng)去除有機(jī)物的機(jī)理在充氧時與普通活性污泥法相同，只不過是在運(yùn)行時，按進(jìn)水、反應(yīng)、沉降、排水和閑置5個時期依次周期性運(yùn)行。進(jìn)水期是指從開始進(jìn)水到結(jié)束進(jìn)水的一段時間，污水進(jìn)入反應(yīng)池后，即與池內(nèi)閑置期的污泥混合；在反應(yīng)期中，反

35、應(yīng)器不再進(jìn)水，并開始進(jìn)行生化反應(yīng)；沉降期為固液分離期，上清液在下一步的排水期進(jìn)行外排；然后進(jìn)入閑置期，活性污泥在此階段進(jìn)行內(nèi)源呼吸。 第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 生物膜法 濾料或某種載體在污水中經(jīng)過一段時間后，會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)物為營養(yǎng)物質(zhì)，并在濾料表面不斷生長繁殖。隨著微生物的不斷繁殖增長，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

36、面又會生長新的生物膜。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 生物膜法與活性污泥法的主要區(qū)別在于生物膜法是微生物以膜的形式或固定或附著生長于固體填料(或稱載體)的表面，而活性污泥法則是活性污泥以絮狀體方式懸浮生長于處理構(gòu)筑物中。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，生物膜法的運(yùn)行穩(wěn)定，抗沖擊能力強(qiáng)，更為經(jīng)濟(jì)節(jié)能，無污泥膨脹問題，能夠處理低濃度污水等。但生物膜法也存在著需要較多填料和支撐結(jié)構(gòu)、出水常攜帶較大的脫落生物膜片以及細(xì)小的懸浮物、啟動時間長等缺點(diǎn)。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 生物膜法的基本流程如圖8-2所示，廢水經(jīng)初次沉淀池進(jìn)入生物膜反應(yīng)器，廢水在生物膜反應(yīng)器中經(jīng)需氧生物氧化去除有機(jī)物后，再通過二次沉淀池出水。初次沉淀池的作用是防止生

37、物膜反應(yīng)器受大塊物質(zhì)的堵塞，對孔隙小的填料是必要的，但對孔隙大的填料也可以省略。二次沉淀池的作用是去除從填料上脫落入廢水中的生物膜。生物膜法系統(tǒng)中的回流并不是必不可少，但回流可稀釋進(jìn)水中有機(jī)物濃度，提高生物膜反應(yīng)器中水力負(fù)荷。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 生物膜法有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化法、生物流化床等多種形式。 圖8-2 生物膜法基本流程 第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 厭氧生物處理法的主要優(yōu)點(diǎn)有：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，對環(huán)境條件要求苛

38、刻，周期長并產(chǎn)生惡臭等。圖8-3厭氧生物處理的連續(xù)反應(yīng)過程 第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 有機(jī)物在厭氧條件下的降解過程分成三個反應(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。如圖8-3所示，在厭氧生物處理過程中，盡管反應(yīng)是按三個階段進(jìn)行的，但在厭氧反應(yīng)器中，它們應(yīng)該是瞬時連續(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。第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 廢水厭氧處理的基本流程可結(jié)合圖8-4來說明，由于厭氧處理后廢水中殘留的COD值較高，一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，所以厭氧處理單元的出水

39、在排放前通常還要進(jìn)行需氧處理，圖中以虛線框標(biāo)出厭氧處理單元。圖8-4 廢水厭氧生物處理基本流程第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 工業(yè)上一般對發(fā)酵（包括生物制藥）廢液這樣高濃度的有機(jī)廢水，先用厭氧處理，然后再用好氧法進(jìn)行后處理使之達(dá)標(biāo)。另外，根據(jù)各類發(fā)酵廢液所含對生物處理的抑制物質(zhì)不同，尚需采用各種不同的前處理工藝，稀釋或除去抑制物質(zhì)，使之適合厭氧生物處理工藝要求。典型的處理工藝流程可用圖8-4表示。 （4）發(fā)酵工業(yè)廢渣的處理 發(fā)酵工業(yè)的廢渣主要表現(xiàn)形式為污泥和廢菌渣。污泥主要來源于沉砂池、初次沉淀池排出的沉渣以及隔油池、氣浮池排出的油渣等，均是直接從廢水中分離出來的。 第二節(jié) 環(huán)境保護(hù) 有的是在處理過程中產(chǎn)生的，如生物化學(xué)法產(chǎn)生的活性污泥和生物膜等。污泥的特性是有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭，較細(xì)，相對密度較小，含水率高而不易脫水，呈膠狀結(jié)構(gòu)的親水性物質(zhì)，便于管道輸送。廢菌渣主要來自發(fā)酵液過濾或提取產(chǎn)品后所產(chǎn)生的菌渣。菌渣一般含水量為