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食品生产企业的污水

时间:2022-10-24 百科知识 版权反馈
【摘要】:为生产车间服务的建筑和设施称为生产性辅助建筑和设施,如机修车间、磨刀间、消毒间、石蜡房等,动力方面有锅炉房、变电所、水池水泵房、空压机房、液化汽房等。食品生产企业机修车间的主要任务是制造非标准专业设备和维修保养工厂生产和辅助设备。中小型食品生产企业一般只设厂一级机修,负责全厂的维修业务。磨刀间必须备有80℃热水,用以消毒刀具使用,磨刀间应设计水池及地面排水地漏。

第十章 其他辅助建筑设计

第一节 生产性辅助建筑设施

为生产车间服务的建筑和设施称为生产性辅助建筑和设施,如机修车间、磨刀间、消毒间、石蜡房等,动力方面有锅炉房、变电所、水池水泵房、空压机房、液化汽房等。

一、机修车间、磨刀间、消毒间、石蜡房、液化汽房

1.机修车间

食品生产企业机修车间的主要任务是制造非标准专业设备和维修保养工厂生产和辅助设备。大型食品厂的机修车间一般设有厂部机修车间与车间保养,中小型食品厂一般设有厂级保修。

(1)食品生产企业的设备有定型专业设备、非标准专业设备和通用设备。机修车间维修工作量大的是专业设备和非标准设备的制造与维修保养。由于非标准设备制造比较粗糙,工作环境潮湿,腐蚀性大,故每年都需要彻底维修。此外,有关模具的制造、通用设备易损件的加工等,工作量也很大。所以,食品厂一般都配备一定的机修力量。

(2)中小型食品生产企业一般只设厂一级机修,负责全厂的维修业务。大型厂可设厂部机修和车间保全两级机构。厂部机修负责非标准设备的制造和较复杂设备的维修,车间保全则负责本车间设备的日常维护,机修车间一般由机械加工、冷作及模具锻打等几部分组成。铸件一般由外协作解决,作为附属部分,机修车间还包括木工间和五金仓库等。机修车间设置常用设备见表10-1。

表10-1 机修车间常用设备

续表10-1

(3)机修车间对土建的要求一般,机修车间在厂区的位置与生产车间保持适当的距离,使它们既不互相影响而又互相联系方便。锻打设备则应安置在厂区的偏僻处为宜。

2.磨刀间、消毒间

(1)磨刀间专为磨刀具使用,并要对刀具进行消毒。磨刀间宜布置在车间周边位置上,以减少对肉食品的污染,但又不能距离生产车间太远。磨刀间必须备有80℃热水,用以消毒刀具使用,磨刀间应设计水池及地面排水地漏。

(2)消毒间专门用来消毒盛装肉产品、副产品的铁盘、容器,消毒间应设置蒸汽和热水、水池和排水地漏。消毒间要有一定的建筑面积,因为它需要铁盘、容器消毒前和消毒后的堆放周转位置。红脏、白脏、头蹄尾、分割肉都要使用铁盘和容器,消毒间的位置宜靠近这些工段和用房,消毒间应加强排风措施,并应设计铁盘、容器的进、出物流线,使物流运输通畅、简捷。

3.石蜡房、液化气库房、氨压缩机房

(1)石蜡房为配置食品级石蜡(配以食品级添加剂调制而成),用作头、蹄、尾脱毛所用。石蜡房内有蒸汽锅炉,利用蒸汽在夹层锅内调制石蜡脱毛。操作时要注意蒸汽压力,并注意防止人员烫伤

(2)手工燎毛喷枪使用瓶装液化气,瓶装液化气气库应建在靠近燎毛工段附近,钢瓶的放置地点要考虑便于换瓶和检查,但不准装于卧室及没有通风设备的走廊、地下室等处。为防止钢瓶过热和压力过高,钢瓶与煤气用具及采暖炉、散热器的距离至少要保证1m。钢瓶与煤气用具之间用耐油耐压软管连接,软管长度不得大于2m。液化气在空气中的含量超过2%时,遇到明火就会引起爆炸,使用中必须注意防止漏气与防火。

钢瓶分10kg、15kg和20kg、50kg四种,前两种主要用于家庭,后两种用于工业或服务行业。钢瓶在运送过程中,无论人工还是机械装卸,都应严格遵守操作规程,严禁乱扔乱甩,以免发生事故。

(3)氨压缩机房的屋面应设通风间层及隔热层,氨压缩机房的自动控制室或操作人员值班室应与机器间隔开,并设固定密封观察窗。机器间内的墙裙、地面和设备基座采用易于清洗的面层。变配电室与氨压缩机房毗连时,共用的隔墙必须采用防火墙,墙上只允许穿过与配电房有关的管道、沟道,孔洞周围采用非燃烧材料严密堵塞。氨压缩机房和变配电室的门向外开启,配电室如通过走廊或套间与氨压缩机相通时,走廊或套间门的材料应为难燃烧体,设有自动关闭装置。配电室与氨压缩机房共用的隔墙上不宜开窗,如需开窗应采用难燃烧的密封固定窗。

二、锅炉房

1.锅炉房的布置

锅炉排出的气体中含有大量的灰尘和煤屑,这些煤屑排入大气后,由于速度减慢而散落下来造成环境污染,锅炉房应处在食品工厂主车间全年主导风向的下风向,并有较好的朝向,以利于自然通风和采光。位置要靠近热负荷比较集中的地方,锅炉房附近要有足够的燃料和灰渣堆放场所。在总体布置上,锅炉房要选在对生产车间影响较小的地方,不宜和生产厂房或宿舍相连,也不宜布置在厂前区或主干道旁。

(1)锅炉房的辅助房间如水处理间、水泵间、维修间、化验室、休息室、办公室等,宜布置在锅炉房的固定端,另一端留作发展扩建用。化验室布置在光线充足、噪声和振动影响较小的地方,维修间宜布置在锅炉房的底层。

(2)锅炉房属于丁类生产厂房,其耐火等级为1~2级,锅炉房结合门窗位置,设有通过最大搬运体的安装孔。锅炉房操作层楼面荷重为1.2t/m2,辅助间楼面荷重为0.5t/m2,载荷系数取1.2。在安装震动较大的设备时,其门向外开,锅炉房的建筑采用钢筋混凝土结构,当屋面自重大于120kg/m2时应设汽楼。

(3)锅炉与水处理设备及其他附属设备水泵间、水处理间和化验室等宜布置在同一建筑物内,中间由非燃烧体的隔墙分开。锅炉房既要靠近主要用汽部门,又要符合全厂总平面布置的原则和卫生要求;烟囱的高度应满足烟气中烟尘、二氧化硫的排放要求,烟囱要尽量靠近锅炉,又要考虑到烟囱基础下沉的影响。烟道布置力求简单,并使每台锅炉抽力均衡。锅炉房顶部最低结构与锅炉最高操作点的距离不应小于2m。锅炉房前墙与锅炉前端的距离不小于3m,对于需要在炉前操作的锅炉,其炉前区长度要比燃烧室长2m。不需要在侧面操作的锅炉,其通道宽不小于1m。需要在侧面操作的锅炉,如规格在4t/h以下的锅炉,其通道宽不小于2m,如在4t/h以上,其通道宽不小于2.5m。锅炉侧面和后端不需要操作时,其通道宽不小于0.8m。

(4)锅炉房采用楼层布置时,操作层楼面标高不宜低于4m,以便出渣和进行附属设备的操作。锅炉的最高操作点到屋架下弦的净距不应小于2m,当锅筒、省煤器上方不需要通行时,则从这些部件到屋架下弦的净距不应小于0.7m。当锅炉房为砖木结构时,此距离不得小于3m。锅炉前端、后端和侧面与建筑物的净距应满足操作、检修和布置辅助设施的需要。一般炉前距墙不应小于3m,当需要在炉前拨火、清炉时,此距离不得小于燃烧室长度,锅炉侧面和后端通道净距不应小于0.8m,当需要在侧面或后端拨火、吹灰、出渣时,通常宽度为2~2.5m。送风机、引风机和水泵之间的通道宽不小于0.7m。过滤器、离子交换器、除氧水箱之间的通道不小于1.2m。

2.锅炉房的设计要求

(1)锅炉房的设计包括了锅炉及附属设备、烟道、消烟除尘设备、水处理设备以及烟囱的选择和布置、热力管道的布置等。锅炉机组原则上应采用单元布置,即每台锅炉单独配置鼓风机、引风机、水泵等附属设备。锅炉房的设计与锅炉有着极其密切的关系,锅炉房的施工图必须根据锅炉型号进行设计,因此要在锅炉订货得到落实后才能进行设计,以免发生锅炉房不能满足要求。

(2)食品生产企业在生产过程中对蒸汽品质的要求是低压饱和蒸汽,因此蒸汽在使用时需经过减压装置,以确保用汽安全。为了适应食品工厂生产的季节性变化,一般需要配备不少于两台型号相同的锅炉。锅炉的型号要根据食品工厂的要求与特点和全厂及锅炉的热负荷来确定。型号必须满足负荷的需要,所用的蒸汽、工作压力和温度符合食品工厂的要求,选用的锅炉应有较高的热效率和较低的燃料消耗、基建和管理费用,并能够经济有效地适应热负荷的变化需要。

(3)鼓风、引风机蒸发量大于2t/h的锅炉应单独设置鼓风和引风设备。风机的风量和风压的富余量不少于20%。燃煤锅炉的烟气含烟尘和二氧化硫较高,为减少大气污染,烟气要进行除尘处理。常用的烟气除尘器有:双极涡旋型、SW双旋风型、DG双旋风型、PW离心型、扩散旋风型、卧式多管型、管式水膜型等,除尘效率可达80%~90%。锅炉的给水设备包括水泵、凝结水泵、软水泵、原水加压泵和水箱等,给水泵的数量不少于2台,并设一台蒸汽泵供水。

(4)锅炉房的屋顶应采用轻质结构,锅炉一旦发生爆炸事故,气流能冲开屋顶减弱爆炸力量。当屋顶结构的重量小于900N/m2时,屋顶可以是整体结构,且不必带有采光和通风的气窗。当屋顶结构的重量大于900N/m2时,屋顶应开防爆气窗,兼作采光和通风用,或在高出锅炉的锅炉房墙壁上开设玻璃窗,开窗面积最小应为锅炉房占地面积的1/10。

(5)锅炉房应留有通过最大设备的安装洞,安装洞可与门窗结合考虑,利用门窗上的过梁作为安装洞过梁,也可在墙上专门留出安装洞,待设备安装完后,再予以封闭。锅炉房的地面应高出室外地面150mm,外门台阶做斜坡,以利维修小推车的进出。锅炉房应有两个安全出入口,分别设在锅炉房两侧,对于单层锅炉房,当面积小于200m2,宽度小于12m时,可只设一个出入口。锅炉房外墙上的门、窗向外开启,与锅炉房相通的辅助间的门向锅炉间开启。

(6)锅炉烟囱的口径和高度应满足锅炉的通风,烟囱的抽力大于锅炉及烟道的总阻力,烟囱的高度满足大气环境保护及卫生的要求(烟尘与二氧化硫在烟囱出口处的允许排放量)。烟囱的材料以砖砌为多,它取材容易,造价较低,使用期限长,不需经常维修。但若高度超过50m或在震级7级以上的地震区,最好采用钢筋混凝土烟囱。

锅炉烟气中带有飞灰及部分未燃尽的燃料和二氧化硫,这不但给锅炉机组受热面及引风机造成磨损,而且增加大气环境污染。烟尘与二氧化硫在烟囱出口处的允许排放量与烟囱的高度相关。烟尘由煤烟和飞灰组成,一般通过改进炉子设计和燃烧装置来减轻锅炉烟尘的危害,另外还可在锅炉尾部装备除尘器,使排出烟气中的含尘量符合排放标准。在锅炉出口与引风机之间应装设烟囱气体除尘装置,可采用锅炉厂配套供应的除尘器。当采用湿式除尘器时,应避免由于产生废水而导致公害转移的现象。

3.锅炉容量确定

(1)在选择锅炉容量时,若高峰负荷持续时间很长,可按最高负荷时的用汽量选择。如果高峰负荷持续的时间很短,按最高负荷的用汽量选择锅炉,则锅炉会较多时间是在低负荷下运行,这样不仅热效率低、煤耗增加,而且增大了锅炉的投资,故可按每天平均负荷的用汽量选择锅炉的容量。

在实际设计和生产时应从工艺安排上尽量避免最大负荷和最小负荷相差太大,通过工艺调节(如几台用汽设备的用汽时间可错开等),采用平均负荷的用汽量来选择锅炉的容量,这样比较经济。但是一旦这样选定了锅炉,如果生产调度不好,则将影响生产,故应全面考虑决定,在上述原则的基础上,当锅炉同时供应生产、生活、采暖通风等用汽时,应根据各部门用汽量绘制全部供汽范围的热负荷曲线,求得锅炉的最大热负荷和平均热负荷。

(2)计算最大热负荷。根据生产、采暖通风、生活需要的热负荷,计算出锅炉的最大热负荷,作为确定锅炉规模大小之用。可用下面的公式计算(在第十一章中式(11-15)是计算锅炉的额定容量):

式中:Q——最大计算热负荷;

 K0——管网热损失及锅炉自用蒸汽系数;

 K1——采暖热负荷同时使用系数;

 K2——通风热负荷同时使用系数;

 K3——生产热负荷同时使用系数;

 K4——生活热负荷同时使用系数;

 Q1——采暖最大热负荷;

 Q2——通风最大热负荷;

 Q3——生产最大热负荷;

 Q4——生活最大热负荷。

锅炉房自用汽(包括汽泵、给水加热、排污、蒸汽吹灰等用汽)一般为全部最大用汽量的3%~7%(不包括热力除氧)。厂区热力网的散热及漏损,一般为全部最大用汽量的5%~10%。

计算时应对全厂热负荷作具体分析,有时将几个车间的最大热负荷出现时间错开,则其中一项可不予计入。计算热负荷时,应根据全厂的热负荷资料分析研究,切忌盲目层层加码、造成锅炉容量过大。

4.锅炉台数确定

目前通常采用水管式锅炉,水管式锅炉热效率高,省燃料,火筒锅炉已被淘汰。水管锅炉的造型及台数确定需综合考虑下列各点:锅炉类型的选择除满足蒸汽用量和压力要求外,还要考虑工厂所在地供应的燃料种类,即根据工厂所用燃料的特点来选择锅炉的类型。同一锅炉房中应尽量选择型号、容量、参数相同的锅炉,全部锅炉在额定蒸发量下运行时,应能满足全厂实际最大用汽和热负荷的变化。新建锅炉房安装的锅炉台数应根据热负荷调度、锅炉的检修和扩建可能而定。采用机械加煤的锅炉,一般不超过4台,采用手工加煤的锅炉,一般不超过3台。对于连续生产的工厂,一般设置备用锅炉一台。

5.锅炉蒸汽压力

锅炉蒸汽可分为饱和蒸汽和过热蒸汽,饱和蒸汽的压力和温度有对应的关系,而过热蒸汽在同一压力下,由于过热量的不同,温度也不同。目前多数工厂采用饱和蒸汽,故在选择锅炉、确定锅炉容量之后,就要确定压力。锅炉工作压力的确定,根据使用部门的最大压力和用汽量、管线压力降及受压器的安全来确定。一般按使用部门的最大工作压力高0.29~0.49MPa(3~5kgf/cm2)比较适合。根据这一原则,使用低压锅炉,其蒸汽压力一般不超过1.27MPa(13kgf/cm2)。确定了锅炉的蒸汽压力以后,还应根据使用部门的用汽参数,供应经过调整温压的蒸汽。

6.锅炉的给水处理

锅炉属于特殊压力容器,水在锅炉中受热蒸发成蒸汽,原水中的矿物质会结成水垢留在锅炉内壁,影响锅炉的传热效果,严重时会影响锅炉的运行安全。所以锅炉给水和炉水的水质应符合所列低压锅炉水质标准要求,以保证锅炉的安全运行。

(1)一般的自来水均不符合上述指标,需对水进行软化处理。处理的方法有多种,所用方法应保证锅炉产生的蒸汽符合食品卫生要求,对生产和生活无有害影响,同时又能保证锅炉的安全运行。蒸汽锅炉的给水一般采用炉外化学处理,控制锅炉排污率在锅炉蒸发量的10%以内。炉外化学处理法以离子交换软化法使用最广泛,对于不同的水质和不同的用水量,可以分别采用不同型号的离子交换器。

(2)炉外水处理包括预处理、软化处理、除氧处理三部分。炉外水处理工艺流程如下:

预处理是从原水到清水的净化部分,主要作用是除去悬浮物和胶体物质,如果原水是自来水或较清洁的水,就不需要进行净化处理。软化处理采用离子交换法进行处理,此法能使钙、镁离子被置换,从而得到软化水,根据水的硬度大小可分别采用单级或双级离子交换器,但是水的碱度不能降低。对小型锅炉,为节省投资,可省去除氧处理;对中型锅炉,水的含氧量超标时,应对水进行除氧处理。

(3)离子交换软化法是利用阳离子交换剂(如离子交换树脂)中可交换的阳离子(如Na、H等),将水中的钙、镁等阳离子置换(离子吸附),使水得到软化的过程。水处理对离子交换树脂的选择要考虑水的用途,如在饮料生产中,若使用强酸性阳离子(如钠型)树脂处理水时,由于钠离子存在于水中,不能降低碱度,处理水不适合于碳酸饮料的制造,可用作洗瓶用水。强酸性树脂处理水与石灰软化法获得的水质相似,可用于一般饮料的制造。再如用H型强酸性树脂处理的水是酸性的,也不适用制造饮料,通常需配合阴离子交换树脂,使处理水pH获得平衡或达到所需的要求。

根据使用的目的,离子交换软化法有钠离子交换软化、弱酸性氢离子交换除碱度软化、氢-钠混合固定床离子交换系统软化等方法。

(4)不常用的炉内处理方法:在炉内加入碱性药剂,与炉中所有垢盐相互作用,转化为污渣沉积,锅炉排污时将这些污渣一起排出炉外。

7.锅炉的运转

(1)煤及灰渣的储运。煤场的存煤量可按25~30d的煤耗量考虑,粗略估算1t煤可产6t蒸汽。煤堆高度为1.2~1.5m,宽度为10~15m,煤堆间距为6~8m。煤场一般为露天堆场,也可建一部分干煤棚。煤场的转运设备是将运输工具上的煤卸至储煤场和将煤送至锅炉房的上煤系统设备,可根据锅炉房的规模选用人工翻斗手推车、装载机、皮带输送机等。锅炉在两台以下时用人工手推车将渣运至渣场,多台锅炉时可用框链出渣机、刮板出渣机、耐热胶带输送机将渣运至渣场,渣场的储量按不少于5d的最大渣量考虑。

(2)通风和排烟除尘。锅炉通风目的是向炉膛内提供燃料燃烧所需要的空气,并将燃烧后的烟气及时排出炉外。通风方式有自然通风和机械通风两种,自然通风仅适于小型锅炉,是利用烟囱的抽吸力将烟气排出;机械通风利用机械方式进行,如用鼓风机将空气送入燃烧室或用引风机将烟气排出。烟囱的材料以砖砌为多,口径和高度应满足锅炉的通风要求,即烟囱的抽力应大于锅炉及烟道的总阻力,并有20%的余量。但若高度超过50m或在7级以上的地震区,最好采用钢筋混凝土烟囱。

三、变电所、水池水泵房

(1)变电所对土建的要求。变电所内的变压器室要求达到一级耐火等级,不设采光窗,采用自然或机械通风,门和窗采用难燃材料,墙壁为白色。高压配电室达到二级耐火等级,自然采光和通风,门和窗允许采用木质,墙壁为白色,低压配电室与高压配电室的土建要求基本一致。变电所的建筑面积要求见表10-2,为适应生产的发展变电所的面积应适当留有余地,变压器室的面积可按变压器放大1~2级考虑,高低压配电间应留有备用柜、屏的位置。

表10-2 变配电需用建筑面积

(2)变电所位置的选择要全面考虑、统筹安排,并征得当地供电部门的同意。变配电设施尽可能避免独立建筑,一般可附在负荷集中的大型厂房内,但其具体位置,要求设备进出和管线进出方便,避免剧烈震动,符合防火安全要求和阴凉通风。变电所应尽量靠近负荷中心,如冷冻机房,并偏于电源侧方向,使进出线和运输方便,符合安全防火要求。食品厂内的变压器常安装在室内,若安装在室外应有防护设施,确保其安全运转,变压器间应有变压器室、高压配电室、低压配电室等,电修间也应设在一起。

(3)当与办公室、操作工值班室、生活间、工具室相邻时,也应以墙隔开,中间不要开门,不要相互串通。控制室应有很好的视野,设置在各个角度都能看到装置的地方;仪表盘和控制箱通常成排布置,盘后要有安装和维修的通道,通道的宽度不小于1m,操作台至墙至少有2~3m的间距,以供人员通行。变压器外壳与变压器室四壁的间距:变压器的容量小于等于315kV·A时,间距最小为0.6m;变压器的容量在400~1 000kV·A的范围内,最小间距在0.6~0.8m之间。车间控制室不宜与变压器室、动力机房、化学药品室相邻。

(4)水池、水泵房参考建筑标准图集使用。

四、发货站台与垃圾站

1.发货站台

有些食品生产企业将收货区和出货区设置在仓库的外部,有些则将货物由运输工具直接卸入仓库内部,或者从仓库内部直接将成品装入运输工具内,这类操作对冷冻原料或冷冻成品是有利的,也可以运用一些自动化程度高的输送设备(如输送带等)进行搬运操作,提高效率。

(1)发货站台是食品生产的一个重要环节,也是影响产品卫生质量的重要控制点。发货站台需要快速的卸货、验收、计量,配备相应的计量装置(如地磅、电子秤)、容器和处理配套设备(如冷藏装置)。因发货的肉产品种类多,形状各异,所以对发货间的要求也各不相同。在仓库的出入口应设置鲜品发货暂存和配货间,具有冷藏库的功能,这对于冷鲜肉尤为重要。与发货间连接的站台应为封闭式,且设置滑升保温门,以维护整个冷藏链系统。

(2)库房的公路站台应符合下列规定:体积大于4 500m3的冷库,站台宽度为6~8m,体积小于4 500m3的冷库,站台宽度为4~6m。冷链中的冷藏汽车有大车、小车之分,车厢底的高度不一致,常用冷藏车几何尺寸见表10-3,宜将发货站台的边缘顶面设计为距离室外地坪满足小车的高度1.14m,中号、大号冷藏车可以通过升降机高度调节板予以解决,见图10-1。

表10-3 常用冷藏车几何尺寸

图10-1 发货间发货站台剖面图

(3)站台边缘顶侧面应涂有明显的黄、黑相间防撞标示色带。站台上应设罩棚,考虑到大号冷藏车的进入,罩棚底面至室外地面的高度不小于5m。靠站台边缘一侧如有结构柱时,柱的边缘距站台边缘净距不得小于0.6m。

(4)罩棚顶板挑出站台边缘不小于0.75m,罩棚应设有组织排水。根据需要可设封闭站台,封闭站台宜与冷库穿堂合并布置,其构造满足相应的保温要求。封闭站台的门洞尺寸及数量应与货物吞吐量相适应。

(5)库房的铁路站台应符合下列规定:站台宽度7~12m,站台边缘顶面应高于轨顶1.1m,边缘距铁路中心线的水平距离为1.75m,站台长度一般为220m,当受地形等条件限制时,可适当缩短,但不应少于128m。站台上应设罩棚,其柱边与站台边缘净距不小于2m,罩棚挑出长度应符合铁路专用线的限界规定。库房的电梯宜设置在常温环境内,电梯轿厢的选择应充分利用电梯的起重能力。

2.垃圾站

(1)食品生产过程会产生许多废弃物,如动物肠内、胃内的内容物、粪便等,这些废弃物应当设置专用容器盛装并有明确标志,及时进行处理,其容器和运输工具应当及时消毒,保持洁净的生产环境。GMP规定:在生产线上用来收集垃圾的桶或其他容器,必须放在加工线的下面,并保证不溅污加工生产线。对于肉产品加工来说,在垃圾桶放置的附近不能放置切片板或装肉产品的容器。另外,应该有单独的房间或其他同样的足够的垃圾储存设施来放置废弃物,房间里有可伸高的防水箱或垃圾桶来储存垃圾。

(2)废弃物垃圾间的墙壁、地面和天花板以及放垃圾桶的区域用不渗水的材料制造,并易于清洁。废弃物房间或其他垃圾的储存设施应定期清洁和消毒。垃圾桶应反复进行清洁。

(3)如果废弃的原料储存在厂房外的垃圾桶内,则垃圾桶必须加盖。在垃圾储存区应有隔离围栏,并具有适宜车辆的装载与卸载的通道。垃圾桶放置的平台必须由非常坚实的、不渗水的材料制成,并容易清洁,有排水沟。如垃圾桶使用的数量较多,应提供机械的清洗设备以供日常的清洗。在垃圾或废弃物被运走前,如需要收集和保存,则须预防啮齿动物、鸟类、昆虫的侵袭,并且不能使废弃物暴露在较高的温度之下。

(4)室外的垃圾站应建在工厂的非洁净区,在厂区的下风向,并且靠近饲养车间和屠宰车间运出的废弃物垃圾通道上。作为废弃物的流线设计,注意流线不与其他流线交叉,要求流线通畅、简捷。室外垃圾站设计水泥地面,形成1%坡度,四周设有排水沟,便于清扫。垃圾站四周为1.5m高的墙体,砖砌后水泥砂浆粉刷,内侧贴瓷砖。GMP规定:垃圾站顶部必须设置罩棚,防止雨天垃圾受到雨水浸蚀,污水污染他处。

第二节 食品检验和研发中心

食品检验及技术研发中心是企业的技术中心。工厂要保证食品质量的安全可靠,不断地开发新产品,提高产品在市场中竞争力,都与工厂是否有完备的检测手段和设施密切相关。此外,大中型企业多有自己的品控中心(或称检验室)。

一、食品检验品控中心

人们习惯上称食品生产企业的检验部门为品控中心,它的职能是对产品和原材料进行卫生监督和质量检查,确保这些原材料和最终产品符合《中华人民共和国食品卫生法》质量标准。

1.品控中心的任务和装备

品控中心的工作可按检验对象和项目来划分,其检验对象有原料检验、半成品检验、成品检验、镀锡薄板及涂料的检验、其他包装材料检验、各种添加剂检验、水质检验及环境监测等。其检验项目有感官检验、理化检验及微生物检验等。并不是每一种对象都做上述检验,检查项目根据需要而定。一般对成品的检查比较全面,是检查的重点,有的检查项目很容易,几分钟就能得出结果,但有的却需要几小时甚至几天才能得出结果。

品控中心的组成按检验项目划分,分为感官检验室(可兼作日常办公室)、物理检验室、化学检验室、精密仪器室、细菌检验室(包括预备室,即消毒清洗间、细菌培养室、镜检室等)及储藏室等。

品控中心配备的大型用具主要有双面化验台、单面化验台、药品橱、支承台、通风橱等,有条件的还可购置组织捣碎机、气相色谱仪、高效液相色谱仪、气相色谱质谱联用仪、紫外可见分光光度计、荧光分光光度计、洛氏硬度计、空调和紫外线灯等,见表10-4。

表10-4 检验室常用仪器及设备

2.品控中心的建筑设计

(1)品控中心可为单体建筑,也可合并在技术管理部门。质量检验根据检测分析试验工作的需要,设置安放仪器桌和分析桌、药品柜和上下水具以及检测监测制表、统计办公桌和资料柜,根据实际布置决定用房面积。也可以两人合用一台分析桌,每台分析桌按14m2计算使用面积,平面系数采用0.65。考虑到检验过程中可能有有毒有害的气体排出,品控中心的位置最好选择在距离生产车间、锅炉房、交通要道稍远一些的地方,并应在车间的下风或楼房的高层。这是为了不受烟囱和来往车辆灰尘的干扰以及避免车辆、机器震动精密分析仪器,同时品控中心有有害气体排出,有害气体不至于严重污染食品和影响工人的健康。如果所设品控中心主要是检查半成品,也可设在低层楼或平房。

(2)建筑结构要求。准备间、无菌室、精密仪器室、工作间要合理设置,方便使用。通风橱最好在建筑房屋时一起建在适当位置的墙壁上,像大学化学系用的通风橱贴以瓷砖,并装上排气扇。房屋结构要做到防震、防火、隔热、空气流通、光线充足。

(3)上、下水管铺设。检验室的上、下水管设置要合理、通畅,适当多安装水龙头,除一般洗涤外,大量的蒸馏、冷凝实验也需要专用水龙头。除墙壁角落应设置适当数量水龙头外,操作台两头和中间也应设置水管。检验室水管应有自己的总水闸,必要时各分水管处还要设分水闸,以便于冬天开关防冻,或平时修理时开关方便,并不影响其他部门的工作用水。

下水管应设置在地板下和低层楼的天花板中间,即应为暗管式,下水道口采用活塞式堵头,以便发生水管堵死现象时可很方便打开疏通管道。下水管的平面段,倾斜角度要大些,以保证无内存积水和不受腐蚀性液体的腐蚀。为了方便洗涤和饮水,有条件的厂还可以设置热水管,洗刷仪器用。

(4)室内光线。化验室内应光线充足,窗户要大些,最好用双层窗户,以防尘和防冻。光源采用日光灯,便于观察颜色变化。检验室内除装有共用光源外,操作台上方还应安装工作用灯,以利于夜间和特殊情况下操作。

(5)操作台面的保护。操作台面涂以防酸、防碱的油漆,或铺上塑料板或黑色橡胶板,既可防腐,玻璃仪器倒了也不易破碎。天平室要求安静、防震、干燥、避光、整齐、清洁。精密仪器室要求不受阳光直射,与机械传动、跳动、摇动等震动大的仪器分开,避免各种干扰。药品贮藏室最好设置在不向阳的房间,室内要干燥、通风。清洗消毒及培养基制备等小间应考虑机械排气方便,一般置于下风向。

二、研发中心

食品生产企业设置研发中心的目的,是为了保持工厂生产的活力,开发市场获取较佳的经济效益。研发中心的功能相当于小型研究所,它能紧密结合本厂的生产实际,研究和开发新产品、新工艺、新技术。

1.研发中心实验室的任务

研发中心对企业生产的技术问题开展相关的研究,为解决生产中存在问题提供方法和依据,为产品开发设计新配方,制定并改良符合本厂实际情况的生产工艺。另外可以根据力量开展其他相关研究,如原辅材料的综合利用、新型包装材料的研究、“三废”治理工艺的研究、国内外技术发展动态的研究等。

食品的生产过程是一个多工序组合的复杂过程,每道工序又涉及若干工艺条件,为找到最适合于本厂实际的生产工艺,往往要进行反复的试验摸索。凡本厂未批量投产和制订定型工艺的产品,在投入车间生产之前,都需先经过小样试制,而不能完全照搬外厂的工艺直接投产。这是因为同一种原料,产地不同,它的性状和加工特性往往差异较大。再者,各厂的设备条件,工人的熟练程度、操作习惯等也不尽相同。就小包装生鲜肉产品而言,它的产品花色繁多,按部颁标准编号的就有十几种之多。每个厂一年中生产的品种都是有限的,为了适应市场需求情况的变化和原料构成情况的变化,需不断更换产品品种。因此,对这些即将投产的品种,必须先通过小样试验,制订出一套符合本厂实际的工艺,是非常必要的。

研发中心还应随时掌握国内外的技术发展动态,搜集整理先进的技术信息,并综合本厂实际加以推广应用。

2.中心实验室的装备

中心实验室一般由研究工作室、分析室、保温间、微生物检验室、样品间、性能与资料室及中小实验场地等组成,或合并在由楼房组成的群体建筑内均可。中心实验室原则上应在生产区内,也可单独或毗邻生产车间,实验室要与生产密切联系,水、电、汽供应方便。实验室设备依据企业产品类别及发展需求而定,肉类加工企业一般配备以下的小型设备:小型夹层锅、手扳封罐机、小型压力杀菌锅以及电冰箱、真空泵、空压机等。动力装接容量大体为D50的水管、D40的蒸汽管、20kW左右的电源,并需事先留有若干电源插座。

第三节 生产卫生用房

为了保障生产工人的身心健康,提高产品质量和劳动生产率,建筑设计应为工人创造良好的劳动环境,应在车间附近或车间内部设置生活间。

一、生产卫生用房的设计类型

生产卫生用房包括为生产车间服务的更衣室、浴室,厕所等,以及特殊生产车间的卫生用房,如洗衣房、衣服干燥室等。单层厂房中常用的这类用房形式有毗连式、独立式及车间内部式三种基本形式。

(1)毗连式生活间与车间联系紧密,使用方便,并可与车间共用一段墙,既经济又有利于室内保温。但毗连式容易妨碍车间的采光与通风。设计用于散发热量较大并有湿气及其他有害气体的厂房,被生活间遮挡部分不宜超过厂房全长的1/3,必要时与生活间毗连的厂房边跨应增设天窗。

采用毗连式时,人流路线多与车间内部运输线相平行,通行障碍少,但厂房端部常设有进出原料及成品、半成品的大门,使生活间平面长度受到限制。毗连式生活间常用的房间进深有6.0m,常用的开间为3.6m、3.9m等。与厂房柱距不易协调,常使生活间通往车间出入口的布置受到限制,也影响到生活间本身的布置和使用。层高可按一般民用建筑的标准进行设计,也可按不同需要分层选择。

当生活间高于车间时,毗连墙应设在生活间一侧,和生活间成为一体,沉降缝设在毗连墙和厂房之间。毗连墙下的基础按以下两种情况处理:一是带形基础,若带形基础与车间柱式基础相遇,应将带形基础断开,增设钢筋混凝土承墙梁跨越厂房柱基础以承托毗连墙。二是柱式基础,毗连墙下的柱式基础应与车间的柱式基础交错布置,然后在生活间的柱式基础上设置钢筋混凝土承墙梁,承受毗连墙的荷载。当生活间低于车间,毗连墙和车间成为一体,沉降缝则设于毗连墙与生活间之间,车间柱基础上设基础梁来支承毗连墙。此时,生活间的楼板采用悬臂结构,生活间的地面、楼面、屋面均与毗连墙断开,并设置变形缝,以解决生活间与车间产生不均匀沉陷的问题。

(2)独立式生活间是距厂房一定距离、用走廊和通道与车间联系的一种布置方式。它的特点是平面布置灵活,对车间通风采光无影响,不受车间有害因素的干扰,卫生条件好。常用于南方地区和那些散发大量余热、有害气体或振动较大的车间,也常用于多个车间合用的生活间。独立式生活间的缺点是占地多,与车间联系不够方便。独立式生活间一般为双侧布置房间,平面布置要紧凑合理,与厂房的通道要满足通行要求。独立式生活间与车间的连接方式有三种:一是走廊连接,这种连接方式简单、适用。根据气候条件,在南方地区宜采用开敞式走廊,北方地区宜采用封闭式走廊。二是天桥连接,当车间和生活间之间有铁路或运输量很大的公路时,在铁路或公路上空设置连接车间与生活间的天桥,这样可避免人货流交叉,保证车辆和行人的安全。三是地道连接,此种连接方式与天桥连接方式优点相同。

(3)车间内部式生活间将生活间设置在车间内部,可以充分利用空间,只要在生产工艺和卫生条件允许的情况下,均可采用这种布置方式。它具有使用方便、经济合理、节省建筑面积和体积的优点。它的缺点是只能将生活间的部分房间布置在车间内,如贮存室、休息室等,车间的通用性也受到限制。它的特点是与所属用房就近布置,使清洁后的人流交通路线缩短,但对车间的通风、采光有影响,并且受到车间有害因素的干扰,常用于分割车间和饲养车间需要单独设置的卫生用房。车间内部式生活间有以下几种布置方式:一是在车间边角、空余地段布置生活间,如在柱子上空、柱与柱之间的空间。二是在车间上部设夹层,生活间布置在夹层内,夹层可支承在柱子上,也可以悬挂在屋架下。三是利用车间端部布置生活间。四是在地下室或半地下室布置生活间,但是需要设置机械通风、人工照明,且构造复杂、费用较高,故一般采用较少。

二、生产卫生用房设计

1.生产卫生用房设计要求

(1)按食品生产的卫生要求,在各车间或部门靠近人员进出口处应设置更衣室,使工作人员脱掉便服换成工作服和工作用鞋,按不同洁净区设置更衣室,男女更衣室分开。更衣室、淋浴室、厕所等的建筑面积,应符合国家现行有关标准的规定,并结合生产定员经计算后确定。检验人员的生活设施、车间办公室等应与生活间毗邻布置。必须设有与职工人数相适应的更衣室、淋浴室、厕所。生产车间与生活间分开布置时应设连廊。屠宰与分割车间非清洁区生产人员与清洁区生产人员的更衣室、淋浴室、厕所应分开布置,两区生产人员进入各自生产区时不得相互交叉。

(2)更衣柜应符合卫生要求,每人设一个,鞋靴与工作服要分格存放。更衣室宜设有鞋靴清洗消毒设施,更衣室内须有个人衣物存放柜、鞋架(箱)。

(3)厕所应符合下列规定:采用水冲式厕所,厕所设前室,与车间有走道相连。厕所门窗不得直接与生产操作场所及门窗相对。厕所地面和墙裙应便于清洗和排水,更衣室与厕所间应用直通门相连。屠宰与分割车间采用非手动式洗手设备,并配备干手设施。车间内的厕所门、窗不得直接开向操作间,粪便排泄管不得与车间的污水排放管混用。生产车间进口处及车间内的适当地点,应设热水和冷水洗手设施,并备有洗手剂。

(4)厕所面积大小和卫生用具的数量根据车间的卫生特征级别来确定,卫生部颁发的《工业企业设计卫生标准》将车间卫生特征分为4级:1级和2级的车间应设置车间浴室;3级宜在车间附近或在厂区设置集中浴室;4级可在厂区或居住区内设置集中浴室。因生产事故可能发生化学性灼伤及经皮肤吸收会引起急性中毒的工作地点或车间,应设事故淋浴,其供水系统不允许中断。车间卫生特征为1级的存衣室,应将便服和工作服分室存放。存放工作服的存衣室应有良好的自然通风,车间卫生特征为2级的存衣室,便服和工作服可在同一存衣室,但需分开存放,以免工作服污染便服。车间卫生特征为3级的存衣室,便服和工作服可同室存放,且存衣室可与休息室合并设置。车间卫生特征为4级的存衣室,存衣室与休息室可合并设置或在车间内适当的地点存放工作服。如果工作环境湿度大或在低温下作业时,如冷藏库、地下作业等,还应设立工作服干燥室。生产操作中工作服沾染病原体或沾染易经皮肤吸收的剧毒物质,或工作服污染严重的车间生活间,还应设置洗衣房。图10-2为一般人员清洁程序,图10-3为洁净区人员清洁程序。

图10-2 一般人员清洁程序

图10-3 洁净区人员清洁程序

2.更衣间

(1)食品加工车间入口处应设有与车间相连的更衣室,要为在清洁区和非清洁区作业的加工人员分别设置更衣室,并将其出入各自工作区的通道分开。肉类加工企业在屠宰工段工作的人员与在分割工段工作的人员分别在不同的更衣室更衣,通过不同的通道进入各自的工作区。个人衣物、鞋要与工作服、靴分开分室存放。挂衣架应使挂好的衣物与墙壁保持一定距离。更衣室的布局顺序是:个人衣物、鞋存放→换靴→着装。

(2)工作人员的外衣在户外活动时会污染或积聚大量微尘和不洁物,并附着有各种微生物,如细菌、霉菌和病毒等。而且,工作人员也会携带一些与生产无关的其他物品,如手表、钥匙等,因此需要在生产车间内设置更衣室。为了保证有效管理及满足生产的需要,目前食品工厂的更衣有两种方式,即一次更衣及二次更衣。一次更衣为进入生产车间的更衣,由非洁净区人员使用。二次更衣为初次更衣在进厂后完成,换上有工厂标志的服装,二次更衣在进入车间前,根据工作要求进行更衣,由洁净区人员使用,即工人进入车间提供每人一格的橱柜存放私人物品,在第一道更衣间将自己的外衣、鞋脱下,换上拖鞋进入第二道更衣间,换上进入车间的工作服、工作鞋,再进入洗手、消毒程序。

(3)进入车间前的更衣是确保生产产品安全的重要环节,它们的平面组合位置应分别在非洁净区和洁净区功能分区的流线上。二次更衣间用面积比一次更衣间要增大,一般可按3m2/人计算,建筑面积系数65%。

更衣室墙应为浅色、防水、易清洁,地面应易于清洗;与外界交界处有防虫、防鼠设施;更衣室的大小要与加工人员的数量相适应,配备足够的衣物存放橱,衣橱应用防水、防霉、不易生锈、易于清洁的材料制作,不宜用竹、木制品。衣橱顶呈45°角倾斜。

更衣室要保持良好的通风和采光,应具备空气消毒和衣物表面消毒设施,通常采用紫外线灯。以每10~15m2安装一支30W紫外线灯为宜,紫外线灯应在更衣室使用前消毒,开启时间为30min以上;低于温度20℃或高于40℃,湿度大于60%时,要延长消毒时间。

(4)进入更衣室之前换鞋、更衣的方式有很多种,方式不同会影响到更衣室的布置。如有的食品厂将更衣室分为两间,第一间用来将便鞋换成拖鞋,然后进入第二间再换车间用鞋或靴,穿工作服。除上述外,可在更衣室入口处设置高40cm左右的矮柜,工人进入更衣室后以矮柜为凳,先在矮柜外侧将便鞋脱下,然后转身到内侧换工作鞋或靴,再进行更衣。存衣方式有两种:一是闭锁式存衣柜,使用安全,无须专人管理,闭锁式存衣柜的数目按在册工人总数计算。二是开放式存衣柜或挂衣钩,使用周转快,占用面积少,但需专人管理,使用不便,给人以不安全感,开放式存衣柜的数目按在册工人最大班人数加25%计算,目前常用闭锁式存放衣柜。

更衣室内设立个人单独使用的三层更衣柜,衣柜尺寸500mm×400mm×1 800mm,用来分别存放个人物品、工作服、便服等。室内应有适当的照明,且通风应良好,有足够大小的空间,以便员工更衣之用,并应备有可照全身的更衣镜、洁尘设备及数量足够的个人用衣物柜及鞋柜、脏工作服回收清洗橱等设施,以方便工作人员脱掉外出服、外用鞋换成车间用工作服和工作用鞋。衣物柜一人一柜安排。更衣室应与洗手消毒室相近,尤其是易腐败即食性成品工厂更应如此设计。

(5)湿度大的作业如冷库,应设工作服干燥室,对特殊工种应设除尘、消毒室。进入车间的工作服应有专人定期清洗,清洗烘干后以悬挂或叠好方式放入相应的干净衣物柜中,供辨认更换,工作服及鞋(靴)应有标志(代号、名字或颜色),以区别不同清洁生产区,防止交叉污染。

(6)为适应卫生要求,食品工厂的更衣、沐浴宜分散,附设在各生产车间或部门靠近人员进出口处。不能因为只考虑节约管道而将更衣间集中布置,这样会形成更衣、淋浴后的人流流线过长,且有交叉,不符合食品卫生要求。

3.淋浴间

为了保证食品生产过程的卫生条件,直接从事安全性要求高的食品生产的操作人员应在进入车间前洗澡,生产车间内应设置淋浴间。淋浴间与更衣室形成一体,特别是生产肉类产品、乳制品、冷饮制品等车间的浴室,应与车间的人员进出口相邻接。

淋浴间的大小及淋浴器的个数应与车间工人人数相适应,淋浴器的数量按最大班人数的6%~9%计算,或按每班工人数10~15人设置一个。淋浴间建筑面积的大小按5~6m2/人计算,平面系数为0.65。淋浴间应设置通风排气设施,必要时应设置采暖设备。

厂区其他车间或部门的人员淋浴,需设置浴室,浴室内应采取防水、防潮、排水和排气措施,但不宜设在办公室的上层或下层。

4.厕所

厕所应当与更衣室相连,加工工作区不宜设有厕所。厕所的墙面、地面和门窗应用浅色、防水、易清洁的材料建造。厕所的门可以开向更衣室,但是不得直接开向车间。厕所应有向外通风排风气扇,有冲水设施,厕所应配备有非手动水龙头的洗手池。厕所应有防蝇、防虫设施,厕所地面应略低于更衣室地面,避免污水流入更衣室。

(1)厕所分为公共厕所和专用厕所,公共厕所带前室,专用厕所带盥洗间,见图10-4、图10-5,食品工厂采用带前室的公共厕所。公共厕所设置前室,以改善通往厕所走道和过厅的卫生条件,并有利于厕所的隐蔽。前室的深度一般不小于1.5m,一般设有洗手盆和污水池。专用厕所的使用人数较少,常将盥洗、浴室、厕所三部分组成一个卫生间。厕所在建筑平面中位置要适当,既要隐蔽,又要与走道、过厅有方便的联系。食品工厂操作人员较集中且量较多的车间,尤其是设在楼房里的生产车间,应考虑在本车间或附近适当的地方设置厕所。厕所设施的卫生标准应符合《出口食品厂、库最低卫生要求(试行)》,食品GMP要求:厕所应有排臭、防蝇措施,蹲位数量足够工人使用。厕所采用冲水式,并采用不透水、易清洗、不积垢且其表面可供消毒的材料。厕所内的洗手设施应符合上述洗手设施的规定,设在邻近出口的地方。厕所的门能自动关闭,且不得正面朝向食品加工区。厕所有良好的自然采光和通风,应保证厕所内空气清新,应设置不生锈的纱门及纱窗。

图10-4 公共厕所举例

图10-5 专用厕所举例

(2)厕所内的大小便器的数量按GMP食品安全生产规范有关规定计算,最大班的女工人数超过100人的车间,应设女工卫生室,且不得与其他用室合并设置。女工卫生室由等候间及处理间组成,等候间设洗手设备及洗涤池,处理间设温水箱及冲水器。最大班女工人数为100~200名时设一具冲水器,超过200人每增加20人增设一具冲水器;若女工在40~100人之间,则设简易温水箱和冲水器。车间卫生间的卫生标准应符合《出口食品厂、库最低卫生要求(试行)》。厕所的设计计算人数按最大班工人人数的93%计算,厕所蹲位数量按最大班人数计,按15∶1安排蹲位数,厕所建筑面积按每蹲位2.5~3m2估算。如某车间有男工135名,女工125名,那么男厕所设置9只蹲位,女卫生间设置8只蹲位。

(3)厕所应设在更衣间的外面,工人上厕所前应经过更衣间,将工作服和鞋、靴换掉,大小便后在厕所内洗手,然后按进入车间的程序由更衣室进到车间。厕所便池的下水管应有防止下水道臭气向上扩散的设施。同一幢楼不同楼层的厕所应安排在相同位置,以使下水管上下相通,并直接通往室外,避免与车间供水管道交叉连通,造成回流污染。厕所的排水管不得位于车间操作台或设备的上方,以防滴漏。卫生间内应设置排气通风设施和防蝇、防虫设施,以保持清洁卫生。

(4)厕所平面设计的面积、形状和尺寸,根据室内卫生器具的数量、布置方式、人体使用所需的基本尺寸来确定。在厕所平面设计中首先要了解各种卫生设备和人体使用它所需的尺度。男厕所常用卫生设备有蹲式大便器、小便斗,女厕所常用蹲式大便器,包括洗手盆、污水池等,可根据建筑的用途、规模、标准进行选用。

5.洗手、消毒间

(1)在车间入口处、厕所及车间各生产线的开始及末端位置上,设置足够数目的洗手、消毒及干手设备。一般来说,如果必要,提供适当温度的温水或热水以及温度调节设备。消毒间配备足够的洗手、消毒设施,必要时应当配备手部清洁小设备:小剪刀、指甲剪、小刷子、洗手液、肥皂等,冬季能配温水,洗手消毒效果更好。洗手用出水口采用非手动开关的水龙头,可以是脚踏式、感应式、肘动式等,出水口数量以每10~15人安装一套洗手、消毒、干手设备,以备上班高峰时间人员拥挤分开使用。手部消毒采用消毒液有效氯浓度50~100mg/L,浸泡0.5~1min,特殊情况下手部消毒也可采用乙醇喷雾消毒的方法。另外还应当有必要的干手设施,如一次性干手纸或毛巾、干手机等。

在加工车间内适当位置安装足够数量的洗手消毒设施和配备相应的干手用品,必要时还需配备流动消毒车,便于操作人员定期洗手消毒,或在弄脏手后及时、方便洗手消毒。

(2)在洗手设备附近备有液体清洁剂,必要时设置手部消毒设备。美国HACCP (21CFR-123)推荐执行卫生标准操作(SSOP),要求工人在进入车间前,遵守如下洗手消毒程序:清水洗去可溶性脏物→用肥皂液等清洁剂洗去脂溶性脏物→清水洗干净→手浸入50mg/L氯液浸至手腕→清水洗→烘干。消毒液浓度应具有有效的消毒效果,洗手水龙头应为非手动开关,洗手设施的排水应直接入下水管道。设置与车间相连接的更衣室、卫生间、淋浴间,其设施和布局不得对产品造成潜在的污染。这类生产性卫生用房的设置,必须遵循以下程序:换鞋→如厕→更衣→淋浴→换工作服→洗手消毒→干手→进入车间,将这些工艺及用房串联起来。

(3)洗手台用不锈钢或瓷材等不透水材料制作,其构造应不容易藏纳污垢,便于清洗消毒。干手设备采用烘手器或卫生的擦手纸巾,若使用纸巾,使用后纸巾应丢入易保持清洁的废纸桶内(最好使用脚踏开盖式垃圾桶),且废纸桶不应对食品产生污染。若采用烘手器,应定期清洗、消毒内部,避免污染。有的食品厂用酒精喷洒设备来代替消毒液浸泡步骤。水龙头采用脚踏式、肘动式或电眼式等开关方式,以防业已清洗或消毒的手再受污染。洗手设施的排水装置具有防止逆流、有害动物侵入及臭味产生的设施。在洗手池附近应贴有或悬挂简明易懂的洗手、消毒方法标示牌,以利于工作人员按要求正确洗手、消毒。除了洗手、消毒外,进入车间前对人员的工作胶鞋也应进行消毒,即设置鞋消毒池。该消毒池的大小设计应以操作人员不能跨过或避开为原则,池深不小于150mm。若使用氯化合物消毒剂,其有效游离余氯浓度应经常保持在200mg/L以上。

第四节 其他建筑

食品生产企业有为生产人员和管理人员服务的其他各种建筑和设施,包括行政办公楼、食堂、医疗室、更衣室、浴室、厕所、员工宿舍等。大型企业还设立幼儿园、文娱活动室、图书室等社会公用设施。

一、行政办公楼

办公楼布置在靠近人流入口处,其面积与管理人员数量与机构设置有关。办公楼建筑面积可按下式估算:

式中:S——办公楼建筑面积,m2

 G——全厂职工总人数;

 K1——全厂办公人数比,一般取8%~12%;

 S1——每个办公人员使用面积,取4m2/人;

 K2——平面系数,0.65。

(1)大型食品生产企业有以下生产经营部门:企管办、生产部、供应部、销售部、物流部、原料仓储部、品技部、工程部、总务部、财务部、人事部。因此在办公室安排上要保证每个部门有独立的办公室,并配有电信、电视、网络等智能化设施,每个部门的面积30~40m2。另外还有正副总经理办公室、秘书室、接待室。办公室常用尺寸见表10-5。

表10-5 办公室常用开间、进深、层高  单位:mm

单间式办公室是将一般职员安排在多人房间内,高级职员和经理在单人房间里,目前大都采用这种办公室布局,通常开间为3.0~6.0m,进深4.8~6.6m,层高为3.0~3.6m。办公室走道最小净宽不应小于表10-6的规定。当走道地面有高差,高差不足二级踏步时,不得设置台阶,应设坡道,其坡度不宜大于1∶8。

表10-6 走道最小净宽  单位:m

(2)根据需要可分设大、中、小会议室,中、小会议室分散布置。小会议室使用面积宜用30m2左右,中会议室使用面积宜为60m2左右。中、小会议室每人使用面积:有会议桌的不小于1.8m2,无会议桌的不小于0.8m2

大会议室根据使用人数和桌椅设置情况确定使用面积,会议室所在层数和安全出口的设置应符合防火的要求,并根据语言清晰度要求进行设计。作多功能使用的会议室有电声、放映、遮光等设施。有电话、电话会议要求的会议室,应有隔声、吸声和遮光措施。会议室建筑面积可按下式估算:

式中:S——会议室建筑面积,m2

 M——最大班人数;

 S1——座位使用面积,1.2m2

 K——平面系数,0.65。

(3)在饲养车间应设置各部门的办公室,农户出售生猪时在饲养车间收猪站台卸车需要办理的手续如下:农户送猪到收猪站台→交三证,品管科验收→原料科卸猪→原料科过磅→销售科开票→财务。该工作涉及企业的四个部门:品管科、原料科、销售科和财务科。为了做好对客户的“一站式”服务工作,拟在车间现场设置这些部门的办公室,进行一站式服务。

(4)在发货台发货间应设置各部门的办公室,客户来厂购买肉产品,在发货台提货装运肉产品时需办理的手续如下:物流科安排运输→品管科质检肉产品→仓储科过磅、装货→销售科开票→财务→品管科开检票出门。该工作涉及五个部门:物流科、品管科、仓储科、销售科和财务科。为了做好对客户的“一站式”服务工作,拟在车间现场设置这些部门的办公室,进行一站式服务。

二、员工宿舍、食堂

1.员工宿舍

员工宿舍的建筑面积根据人力资源配置的人员数量进行测算,每人5~6m2。员工宿舍类似于大学生公寓;砖混结构,采用内廊形式,宜设置管道井。每个房间上下铺共住四人,每间20~25m2。进门过道左侧为卫生间,右侧为壁橱,壁橱分作四格,每人一格存放行李、衣服、鞋袜等。卫生间有蹲便器、洗脸盆、淋浴器、梳妆镜等,见图10-6。

图10-6 标准间卫生间设计

每个房间都带有阳台,阳台作为员工休息和晾晒衣服使用。阳台的进深不宜小于1.2m,因为阳台可以缓冲夏季太阳的直射。员工宿舍除了卫生间和标准间进门过道有少量吊平顶之外,很少用吊平顶进行装饰,大部分为硬质材料,故在设计时要考虑建筑噪声的影响。不能使用执手锁(钥孔在执手上),执手锁关门时的碰撞声太大。

2.食堂

工厂的职工食堂类似于大学生食堂,单层框架结构,井字梁屋面,便于安装灯具和吊扇,餐厅不必做大面积的吊平顶。厨房设计时应遵循:洁污分开、生熟分开、粗细分开、红案白案分开的原则,要组织好使用功能和操作顺序的流线,要符合卫生防疫要求。

(1)食堂应布置在人员较为集中之处,一般服务距离不宜超过600m。其建筑面积可由下式估算:

式中:S——食堂建筑面积,m2

 N——座位数;

 S1——每位使用面积,m2

 K——平面系数,0.82~0.89。

(2)如果需要按洁净和非洁净人员分开用餐,或者有两个分公司的人员分开用餐,则设计时要考虑餐厅的分区、进出口和人流(如售饭窗口排队、就餐等)的分区。餐厅的人流交通极为活跃,在很短的时间里,人流大量集中,有进有出,有的领菜,有的取饭,来往频繁。在设计中应分析来往人流的规律,将各部分合理布置,以减少餐厅内的混乱,便于管理。人流来往的地点主要是从出入口到备餐处,再到各个座位上,出入口至备餐处的距离应尽量缩短,把备餐处布置在侧面中部比较理想,见图10-7。

图10-7 备餐、餐桌与入口交通路线关系

(3)公共饮食最大班职工人数等于和大于250人的企业,通常应设加工半成品的食堂,只有取得地方公共饮食机关同意时,才可设加工原料的食堂。当最大班职工人数少于250人时,设置小吃部,出售由食堂做好的热饭菜。当每班职工人数少于30人时,在取得国家卫生监督机关同意后,应考虑为他们设置就餐间。备餐式食堂和工厂式厨房布置在车间外面,配餐食堂通常布置在生活建筑物内。当午餐时间为30min时,工作地点至就餐处的距离不应超过50m。

(4)职工食堂除职工用餐外,常可兼作集会、学习、文娱之用,设计时以用餐为主,适当满足其他活动要求。例如考虑集会和观演活动的餐厅或宴会厅,那是一个较大的空间,有适当数目的并分散布置的门,作为散场时的疏散口。

(5)餐厅的卫生要求:餐厅的清洁卫生直接影响到用餐者的健康,因此在建筑的细部设计和选用的材料上都要能满足这一要求。

朝向:尽可能布置成南北向(即长轴沿最好的方向),具有良好的采光,并且照顾到常年的主导风向,保证餐厅内的良好通风效果。

地面:采用不易起尘、便于清洗的地面材料(如水磨石、地砖地面等)。地面应有一定的坡度,一般是1.2%~1.5%。还要考虑污水的排除问题,厨房的污水须经过隔油池处理后才能排放。

内墙:离地1.2m高的范围内,最好做成便于清洗的护壁。室内细部设计尽量简单,线脚要少,既要美观大方,又要避免积灰。

门窗:餐厅的门窗均应装有纱门、纱窗,以防虫蝇。

三、其他设施

1.医务室

食品工厂的医务室组成和面积见表10-7。

表10-7 食品工厂医务室的组成和面积

工厂企业职工的门诊服务系统,企业在册职工名额多于500人时,应设医疗站(保健站)。保健站的等级取决于在册职工名额:500~1 200人为Ⅳ级,2 000人以内为Ⅲ级,3 000人以内为Ⅱ级,3 000人以上为Ⅰ级。只有取得当地保健部门同意后才能设置Ⅰ级保健站。距离诊疗所和门诊部超过4km的工业企业,可设置其他级别的保健站。全厂性保健站应靠近人数最多的车间或易发生外伤事故的车间,通常布置在生活间建筑物的第一层,并有救护车可驶近的通道。在较小的工业企业中,全厂性保健站可布置在厂前区,工作地点到保健站的距离不应大于1 000m。

2.婴儿托儿所

婴儿托儿所设在方便女工接送婴儿的厂区适当位置,并具有良好的卫生环境。面积可按下式计算:

式中:S——托儿所面积,m2

 M——最大女工数;

 K1——哺乳女工所占百分数,取10%~15%;

 K2——每床所占面积,以4m2计。

第五节 污水处理站

污水处理的方法有:物理法(沉淀、过滤、浮选、筛滤、灌溉),化学法(中和、凝集、氧化、吸附及离子交换)和生物法(氧化池法、生物膜法、活性污泥法、厌氧法)。食品生产企业的生产污水有可能含有供微生物生长繁殖所需要的氮、磷及营养成分,适宜采用生物法净化处理,特别是肉类加工企业散发出猪圈的异味可采用吸收法、冷凝法等技术手段,进行无害化处理。

一、食品生产企业的污水、废水排放标准

(1)以肉类加工企业为例,其排放的污水主要污染有:屠宰过程中的污水含有血、毛、油脂、碎肉,以及从胃肠里洗出来的饲料和粪便。肉加工排放出的污水含COD、BOD和油较高,污水除含脂肪、血液以外还含有蛋白质、氮和氨态氮,含有各种微生物。

(2)肉类加工企业污水的主要危害是有机物含量高,未经处理排放水体,会迅速消耗水中的溶解氧,使水体缺氧。同时,也会促使水底有机质厌氧分解,恶化水质,污染环境。另外,一些污水中可能存在有害微生物,如不经消毒处理直接排放,可能危害人类健康。

(3)肉类加工企业污水的污染源内容为:溶解氧(DO),生化需氧量(BOD),化学耗氧量(COD),悬浮物(SS),大肠杆菌,氢离子浓度和特殊有害物质如汞、镉、砷、铅、有机磷、六价铬、多氯联苯等。肉类加工企业的污水经处理后应满足国家标准《污水综合排放标准》(GB 8979—1996)的要求,和《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB 13457—92)有关标准分级的规定,达到工业污水排放一级标准,见表10-8,表10-9。

表10-8 污水排放一级指标

表10-9 肉类加工企业污水性质

具体标准及细则可参见《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB 13457—92)。

二、污水处理方法

食品生产企业的污水可能含有供微生物生长繁殖所需要的氮、磷及营养成分,适宜采用生物法净化处理。生物法处理是利用微生物的代谢作用,使污水中呈溶解、胶体状态的有机物转变为稳定、无害的物质。生物处理法包括氧化池法、生物膜法、活性污泥法及厌氧法。生物处理工艺可分为好氧工艺、厌氧工艺、稳定塘、土地处理以及由上述工艺结合而形成的各种组合工艺。

1.食品生产污水处理通常包括预处理、生物处理、消毒处理三部分

(1)预处理。利用物理学的原理除去污水中悬浮固体、胶体、油脂与泥沙。常用的方法是设置格栅、格网、沉沙池、除脂槽、沉淀池等,故又称物理学处理或机械处理。其意义在于减少生物处理时的负荷,提高排放水的质量,还可以防止管道阻塞,降低能源消耗,节约运转费用,便于综合利用。

第一,格栅和格网:防止碎肉、碎骨及木屑等进入污水处理系统。

第二,除脂槽:用于收集污水中的油脂。污水中的油脂,一部分为乳化状态,温度较低时能黏附在管道壁上,使流水受阻,而且还会严重妨碍污水的生物净化。因此,污水处理系统必须首先设置除脂槽。

第三,沉淀池:污水处理中利用静置沉淀的原理沉淀污水中固体物质的澄清池,称为沉淀池。该池设于生物反应池之前,也称初次沉淀池。

(2)生物处理。利用自然界的大量微生物氧化有机物的能力,除去污水中各种有机物,使之被微生物分解后形成低分子的水溶性物质、低分子的气体和无机盐。根据微生物嗜氧性能的不同,将污水生物处理分为好氧处理法和厌氧处理法两类。

第一,污水好氧处理法主要有土地灌溉法、生物过滤法、生物转盘法、接触氧化法、活性污泥法及生物氧化塘法等。细菌通过自身的生命活动过程,把吸收的有机物氧化成简单的无机物,并放出能量。微生物利用分解中获得的能量,把有机物同化,以增殖新的菌体。这些微生物如果附着在滤料如土壤细粒的表面,形成面膜,即所谓的生物膜。如果在污水中,这些细菌形成的菌胶团(即活性污泥绒粒)与污水中的某些原生动物(纤毛虫类等)及藻类结合,即形成活性污泥,悬浮在污水中。生物膜和活性污泥在污水生物学处理中起着主导作用。

当污水中有机物质与生物膜表面接触时,则较迅速地被生物膜吸附,而非溶解性污物转变为溶解性的污物,也被生物膜吸收,从而使污水中的有机物质被降解。与此同时,生物膜上的微生物也摄取污水中的这些有机物质来营养自己,使生物膜的活力具有再生的能力。据此,污水生物处理装置才能够长期保持稳定的净化功能。

第二,污水厌氧处理法主要有普通厌氧消化法、高速厌氧消化法与厌氧稳定池塘法等。所谓污水的厌氧处理就是将可溶性或不溶性的有机废物在厌氧条件下进行生物降解。高浓度的有机污水和污泥适用厌氧分解处理,一般称为消化或厌氧消化;低浓度的污水一般不适用本法处理。

厌氧消化经历酸的形成(液化)和气的形成(汽化)两个阶段。在分解初期,不同的微生物群把蛋白质、糖类和类脂质转变为脂肪酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和乳酸等有机酸,还有醇、酮、二氧化碳、氨、硫化氢等。此阶段,由于有机酸的大量积聚,故称酸性发酵阶段。在分解后期,由于生成氨的中和作用,pH逐渐上升,另一群专性厌氧的甲烷细菌分解有机酸和醇,生成甲烷和二氧化碳,这一阶段称为碱性发酵阶段和甲烷发酵阶段。

用厌氧法处理的污水,由于产生硫化氢等有异臭的挥发性物质而放出臭气。硫化氢与铁形成硫化铁,故废水呈黑色。这种方法净化污水需要的时间较长(约需停留1个月),而且温度低时效果不显著,有机物含量仍较高。目前多在厌氧处理后,再用好氧法进一步处理。

(3)消毒处理。经过生物处理后的污水一般还含有大量的菌类,特别是屠宰污水含有大量的病原菌,需经药物消毒处理方可排出。常用的方法是氯化物消毒,将液态氯转变为气体,通入消毒池,可杀死99%以上的有害细菌。

2.常用食品生产污水生物处理方法有活性污泥法、生物膜法和厌氧法

(1)活性污泥法是一种需氧性生物处理,污水中溶解的氧供给需氧微生物在污水中大量繁殖,形成活性絮凝体即为活性污泥。活性污泥在污水中吸附有机物并将其氧化降解,生成的新活性污泥继续使用,多余的活性污泥被排出,作为燃料或肥料,从而使污水净化。

第一,活性污泥污水处理系统处理有机污水,一般生活污水与工业污水经活性污泥法二级处理均能达到国家规定的排放标准。肉类加工中的污水净化处理已广泛采用此法。

第二,该系统采用曝气的方法,使空气和含有大量微生物(细菌、原生动物、藻类等)的絮状活性污泥与污水密切接触,加速微生物的吸附、氧化、分解等作用,达到去除有机物、净化污水的目的。初次沉淀池:污水在此池内一般停留1~3h,目的在于除去污水中较多的悬浮物。曝气池:污水在曝气池内借助搅拌装置(机械搅拌器或加压鼓风机)与回流来的活性污泥充分混合,并通过曝气提供生物氧化,从而加速活性污泥和微生物对污水中有机物的吸附、氧化、分解作用。二次沉淀池:经过曝气处理之后的污水,在此池内停留1.5~2.5h,使被处理的污水与活性污泥分离。回流污泥:在二次沉淀池中的沉淀污泥需要回流一部分到再生池内,为处理新的污水提供足够的活性污泥。这部分污泥称为回流污泥。二次沉淀池中除回流污泥以外的余留污泥称为剩余污泥,见图10-8。

图10-8 活性污泥法流程

活性污泥处理法主要优点是净化效率高,产生的臭气轻微,占地面积较小,所得污泥可做肥料。

第三,污泥消化是在人工控制下,通过微生物代谢作用使污泥有机物质稳定化。它分为好氧消化过程和厌氧消化过程。好氧消化过程动力消耗大、费用高,较少采用。污泥厌氧消化过程有两个阶段,第一阶段是产酸菌将有机成分转变为低级脂肪酸及小相对分子质量的醇和酮,第二阶段是甲烷菌将分解物转变为甲烷和二氧化碳。厌氧条件:密封消化池,隔绝空气,保证厌氧菌正常活动。厌氧消化污泥的构筑物有双层沉淀池和消化池。池直径为6~35m,池壁高5~15m,具体多大视处理污泥量而定。

(2)活性污泥处理法设施的设计计算如下。

第一,蓄电调节池的容积V确定:

式中:V——蓄电调节池容积,m3

 y——每日污水处理量,m3/d;

 t——沉淀停留时间,h。

第二,曝气池容积V确定。以容积负荷0.8kg/(m3·d)为基准:

式中:BOD污水——被处理污水的BOD负荷值,kg/d。

以MLSS(混合液悬浮固体浓度)负荷0.3kg为基准:

式中:MLSS负荷为BOD 0.3kg/(kg·d),MLSS为2 700mg/kg。

以返回污泥量和曝气时间t(h)为准:

式中:y——每日污水处理量,m3/d;

 t——曝气时间,根据污水处理实验求出,h;

 r——返回污泥量,m3/d。

第三,沉淀池的容积V、表面积S、溢流负荷V′的计算:

式中:y——每日污水处理量,m3/d;

 t——沉淀停留时间,h(一般为3~6h);

 L——表面积负荷,m3/(m2·d)[一般为13~15m3/(m2·d)];

 c——溢流负荷,m3/(m3·d)[一般为30~60m3/(m3·d)]。

第四,通气量计算,以BOD 1kg为1m3,需要通入60倍体积的空气,或按计划处理水量(m3/d)的5~8倍供气。具体根据污水性质,通过实验确定氧气消耗量,概算出通气量。

第五,剩余污泥量Δy确定:

式中:Δy——剩余污泥量,kg/d;

 c——除去BOD量,g/d;

 yv——曝气池内的污泥量,kg;

 α,β——污泥转换率和污泥自动氧化率。

(3)生物膜法。好氧微生物在有充足的氧和丰富的有机物条件下,迅速繁殖,并在介质(滤液或转盘)表面形成一层各种微生物组成的薄膜——生物膜,废水沿长满生物膜的滤料空隙流动,使废水中的有机物吸附、氧化分解,从而得到净化。

现在已大量使用的生物转盘处理装置就是在面积大、质量轻的转盘上固定生物膜,转盘以低速(2r/min)半浸没在污水中(浸没40%)旋转时,污水中有机物被转盘上的生物膜吸附并氧化,其处理流程见图10-9。

图10-9 生物膜法处理流程

(4)厌氧法。在密闭无氧的条件下,有机物如粪便、污泥、垃圾等通过厌氧性微生物及其代谢酶的作用被分解,除去臭味,致使病原菌和寄生虫卵被杀灭。利用这种途径处理废水的方法称作厌氧生物处理法,也称厌氧消化。厌氧微生物有产酸菌和甲烷菌。产酸菌能将糖类、脂肪、蛋白质等有机物变为低级脂肪酸、醇和酮,甲烷菌进一步把它们转变为甲烷和二氧化碳。为了保证厌氧消化的正常进行,必须将温度、pH及氧化还原电势维持在一定范围内,以保证微生物的正常活动,见图10-10。

图10-10 厌氧法处理污水流程

第一,污水经格栅筛网去除较大悬浮固体和毛发等杂质后,直接进入初沉池,初沉池兼作调节池,均化水质水量,同时将废水中不溶性固体如未消化食物和粪便等沉下。初沉池出水流入厌氧水解池,在厌氧菌胞外酶的作用下,将大分子有机物水解酸化变成小分子,将大部分不溶性有机物降解为溶解性物质。然后泵入SBR反应池,SBR反应池水位到设定液位后进行射流曝气,使污水与活性污泥充分混合,曝气结束待污泥沉下后,上清液排放,两个SBR反应池交替运行。污泥积存到一定水位时,将污泥排至贮泥池。

第二,SBR生物反应器采用分步控制生化处理过程,以进气、曝气反应、沉降、出水和静置五个阶段作为一个运行周期,给系列化处理提供了最佳条件。SBR生化系统具有完全混合特点的推流式反应器,又是一个理想状态的二沉池。此外,SBR系统污泥沉降性能较好,污泥增殖和产泥量均较小,特别适用于生化性好且水量不大的污水。

第三,主要构筑物及设备:初沉池尺寸为4.0m×3.5m×4.5m,有效容积为60m3,停留时间为24h。初沉对减轻后处理负荷及防止填料堵塞起到关键作用。厌氧池尺寸为28.0m×4.0m×4.5m,有效容积为480m3,内置生物填料,填料接触时间为4d。SBR反应池有效容积为200m3,设两个交替使用,每个尺寸为4.5m×4.5m×5.5m。内设射流曝气器进行曝气,每池设4个射流器,循环泵型号为IS150—125—250A。贮泥池有效容积为30m3

3.污水的组合处理方法

单一的方法处理污水有一定的缺陷,组合处理法对污水处理可以进一步提高工效、节能,适应污水性质和排放特点。

第一,对上述三种生物处理方法处理污水的效果、费用、使用寿命等进行比较,结果见表10-10。

表10-10 各种处理方法比较

注:+++——优良,++——良好,+——较好,◇——差,H——高成本,A——平均成本,L——低成本。

第二,生物法与物理法结合。污水在生物法处理前采用沉淀、过滤方法除去污水中的油、肉、骨块、废肠、毛等物,以降低污水浓度,减少污水处理量。

第三,几种生物法处理结合。目前生物处理已从传统污泥法发展到生物膜法和生物接触氧化法联合,从单一需氧处理发展到需氧、厌氧联合处理等,以获得投资少、处理效果好、污水处理装置运行费用低、管理人员少、管理方便的效果。污水联合处理方法举例及其流程见图10-11~图10-13。

图10-11 生物转筒接触氧化法流程

图10-12 兼氧两级射流曝气生物接触氧化流程示意图

图10-13 好氧、厌氧生物法与药物化学联合处理流程

4.室内污水排放

(1)室内污水未经处理不能直接排入管道,应在建筑物内或附近设置污水局部处理构筑物予以处理。常用的污水局部处理构筑物有隔油井、沉淀池、化粪池等。

肉类加工厂、食品加工厂及食堂、餐厅的厨房等污水中,含有较多的动植物油脂,此类油脂进入管道后,随水温的下降,能凝固并附着在管壁上,缩小管道过水断面并最终堵塞管道。由汽车库修理排除的汽车冲洗污水或其他一些生产废水中,含有的汽油等轻油类进入排水管道内,挥发并聚集于检查井处,当达一定浓度时,易发生爆炸而破坏排水管道的正常工作。因此必须对含油污水进行除油处理。污水除油处理的构筑物称隔油井。

隔油井的作用是使含油污水以很低的速度并改变方向在井中流过,使油类浮在水面上,被隔板截留住,然后将其收集排除,隔油井的构造见图10-14。

(2)沉淀池的作用是使污水缓慢流过池内,由于流速下降,泥沙颗粒就会在重力的作用下从水中沉降到沉淀池底部,从水中分离出来。沉淀到池底的泥沙通过水力或机械设施定期清理排除。其构造见图10-15。

图10-14 隔油井示意图

图10-15 污水沉淀池示意图

(3)化粪池的作用一方面是沉淀污水,使污水与杂质分离后进入排水管道,污水得到净化;另一方面是使沉淀下来的污泥在其中厌氧分解,杀死粪便中的寄生虫卵。污泥在化粪池中停留三个月到一年。化粪池的构造如图10-16。

图10-16 化粪池的构造

三、污水处理方法选择

污水处理工艺直接决定着污水的处理效果,如工艺选择不当时会造成处理效果达不到要求,同时也将会造成浪费。

(1)工艺设计时除按选定的工艺路线设计外,还应考虑:

第一,合理布置高程和设置构筑物间的连通管线,上下游构筑物之间的高程差既要满足水头损失的需要,又要防止过分的水头过剩。在上下游构筑物之间连通管线既要保证足够的过载流量要求,又要尽量减少管内的阻力,管线两端或中间的阀门如无十分必要就可省略。

第二,设计污水处理工艺时,要考虑单元构筑物或单元工艺设备发生故障不能正常运行时,在不危害处理构筑物及设备的情况下,可顺利将污水超越到下道工序或直接超越到水体,以使出现故障的设备或构筑物能快速得到修复。一般主超越管线是设一条管径较大、能容纳所有来水的管线直连出水口或水体,超越点依据各构筑物的安全运行需要适当设置。超越点处的结构设计要保证事故状态时的顺利超越,不能发生乱跑水或影响检修、淹没设备等情况。

第三,放空管网是保证所有污水处理构筑物在停止运动、进行清理或设备检修时,池内污水顺利流出的管网系统,可与厂区生活下水和工业下水同设一网。一般设两条干线,终端设污水泵房,将所汇集的生活污水及工业污水及时送出。泵房出口应有两个方向:一个方向是将污水送回污水处理系统前端进行循环处理,这条工艺路线是在正常运行时,要保证个别构筑物放空及厂区下水所汇集的污水不污染环境;另一方向是连至总出水管,保证水能直排水体,这条工艺路线是在污水处理厂全部停产检修,厂区部分又必须排水的情况下才能使用。

(2)食品生产企业的污水处理方法,应结合以下依据进行选择:当地环境保护法规中规定的排水标准,污水性状,排水量及日、年排水量的变化,水质及水质季节性的变化;食品加工厂的场地面积、环境条件、食品加工厂活水投入能力;各种污水处理方法的特点,适应处理水质的能力、处理效果、耗能量、设备费、占地面积、运转管理费等。

(3)污水处理站的平面布置及高程布置:

第一,在对污水处理站进行平面布置时,应遵循:水处理站应远离生产主要车间,处于夏季主导风向的下方;利用地形,尽可能使废水和污泥自流,避免重复提升,节约动力;布置紧凑,可选用方形构筑物,利用公共墙壁以减少占地;处理装置最好选用两套并联,增加灵活性及应变能力;按流程顺序布置,避免管线迂回,并应设置事故超越管道。

第二,为使污水流动顺畅,保证污水处理站的正常运转,必须确定各构筑物及连接管渠的高程及水面的高程,即须进行高程布置。为保证污水借重力自流,节约动力,需对各构筑物之间的水头损失进行计算。处理构筑物的水头损失大致为

格栅:10~25cm;

除油池:10~25cm;

竖流式沉淀池:40~50cm;

辐流式沉淀池:50~60cm;

曝气池:25~50cm;

混合接触池:10~30cm。

(4)在进行水力计算时,要选择距离最长、水头损失最大的流程,并按最大流量计算。同时,还应考虑管道内淤积所造成的断面减小、水流阻力增大的可能,需留有必要的余地,防止由于水压不够而形成的涌水现象。流程中水压不够或需污泥回流时,则应设置提升水泵。

(5)中水利用是指生产污水和生活污水如淋浴、盥洗、洗涤、厨厕等排水,经处理达到一定的水质标准后,可在一定范围内的非饮用水供水系统中使用。其水质介于上水(自来水)与下水(污水)之间,可用于小区浇灌绿地,冲洗车辆,浇洒道路,也可在建筑中提供给水系统供洗涤、冲厕之用。污水处理站的设计方案要考虑中水回收利用。

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