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屠宰及肉类加工行业环境问题及污染防治措施分析

时间:2018-07-12 18:53:46  来源:  作者:

 

 1、我国屠宰及肉类加工工业现状

  1.1行业发展概况

  目前,中国已发展成为世界最大的肉类生产国,肉类总产量连续20年位居世界首位。2016年全国规模以上肉类加工企业主营业务收入14527.32亿元,同比增长7.77%。其中,牲畜屠宰5875.05亿元,同比增长8.48%;禽类屠宰3420.31亿元,同比增长2.54%;肉制品及副产品加工4934.99亿元,同比增长10.53%。

  2016年,全国生猪定点屠宰企业总数为1.12万家,总屠宰量约3.07亿头,同比下降5.25%。其中规模以上屠宰企业2907家,屠宰量2.09亿头,同比下降2.34%;占总屠宰量比重为68%,同比上涨2%。2011~2015年全国肉类总产量增长情况如图1所示。2015年全国各种肉类产品产量情况如图2所示。

  图12011~2015年全国肉类总产量增长情况

  1.2产品结构情况

  从产品结构上看,2015年全国肉类产品总产量达8625万吨,其中猪肉产量达到5487万吨,牛肉产量为700万吨,羊肉产量为441万吨,禽肉产量1826万吨,其他畜肉产量171万吨。由此可见,我国仍以猪肉生产为主,猪肉产量约占肉类产品总产量的63.6%。

  图22015年全国各种肉类产量分布图

  1.3区域布局情况

  根据2015年环境统计数据,我国31个省、自治区和直辖市屠宰及肉类加工企业数量共计4814家。有200家以上企业的省、自治区共7个,根据企业数量排序分别为四川、广东、山东、河南、辽宁、安徽、内蒙古自治区,其企业数量占全国企业总数的51.4%。从工业总产值来看,150亿以上工业总产值的省份共6个,按产值大小排序分别为河南、山东、四川、安徽、广东和河北,其工业总产值总和占全国总和的56%。

  2、屠宰及肉类加工工业污染防治现状及趋势

  2.1污染物排放现状

  屠宰及肉类加工工业是轻工领域有机污染比较严重的工业之一。为控制污染、保护环境,近年来屠宰及肉类加工工业的污染防治工作取得了较大进展,每吨产品废水排放量有较大程度的降低,但是随着产品产量的增长,废水及污染物排放总量仍呈上升的趋势。据2015年环境统计数据显示,我国规模以上屠宰及肉类加工企业总数达到4814家,占农副食品加工业企业总数的38%。其中,牲畜屠宰企业3220家,禽类屠宰企业743家,肉制品及副产品加工企业851家,分别占农副食品加工业企业总数的25.4%、5.9%和6.7%。2015年屠宰及肉类加工业废水排放量为4.63亿吨,CODCr排放量为11.45万吨,氨氮排放量为0.8万吨,总氮排放量为1.5万吨,总磷排放量为0.18万吨,分别占农副食品加工业的33.3%,28.6%、44.4%、46.2%和53.4%(详见图3)。屠宰及肉类加工业的生产废气主要为恶臭气体,因缺乏相应统计数据,故无法比较其排放情况。

  图3屠宰及肉类加工业废水及污染物排放量在农副食品加工业的占比

 

  2.2污染治理现状及趋势

  2.2.1清洁生产技术

  根据《关于印发聚氯乙烯等17个重点行业清洁生产技术推行方案的通知》(工信部节[2010]104号),肉类加工行业清洁生产技术推行方案中给出了风送系统、节水型冻肉解冻机、现代化生猪屠宰成套设备、肉类产品冷冻冷藏设备节能降耗技术等多项清洁生产示范技术。预计通过重点示范技术的推广应用,全行业节约用电1153万千瓦时/年,节约用水22515.5万吨/年,减少废水排放量21390万吨/年,减少CODCr排放量7.4万吨/年、氨氮排放量0.4万吨/年,减少固体废物排放量6.25万吨/年。此外,增加粪便收集清理设施,及时清理屠宰粪便,并加以回收利用,也可减少废水及污染物排放。

  1风送系统

  该设备是将屠宰过程中产生的猪毛、肠胃内容物、牛皮等物质在密封管道内运送至污物储存处的输送系统,该设备可将上述污染物质在常规输送过程中的遗洒降低为零,有效解决污物对肉品的二次污染,减少进入冲洗水中的污染物质,使猪毛回收率达到95%以上,肠胃内容物回收率达到80%以上。

  适用于畜禽屠宰企业,能够减少水污染物排放量。该设备的应用,可减少屠宰过程中污染物的排放量,单位减排CODCr7.5kg/t(活屠重)、氨氮0.4kg/t(活屠重),降低企业污水处理费用。

  2现代化生猪屠宰成套设备

  该设备包括同步接续式真空采血装置系统、自动控温(生猪)蒸汽烫毛隧道、履带式U型打毛机、自动定位精确劈半斧。该设备在生产率每小时达到300头时,每头猪比屠宰标准节水100kg。

  适用于生猪屠宰企业,能够节约水资源消耗,减少废水排放量。该设备的应用,可节约生产用水1100kg/t(活屠重),降低生产成本,减少废水排放,节约废水处理费用。

  3节水型冻肉解冻机

  该设备是在恒温、恒湿、恒流的条件下,以锅炉高温蒸气作为热源,通过降压、调温转化为低温水蒸气对冷冻原料肉进行解冻的设备。节水型冻肉解冻机节水效果显著,解冻1t原料肉的用水量仅为流水解冻的0.5%。

  适用于肉制品加工企业,能够节约水资源消耗,减少废水排放量。该设备的应用,可大大节约企业的生产用水,每解冻1t肉节水24t,降低生产成本,减少废水排放量,节约废水处理费用,降低对企业周围环境的污染程度。

  4肉类产品冷冻、冷藏设备节能技术

  该技术采用动态调节换热温差、按需除霜技术、夜间深度制冷技术等手段,将先进的自控技术引入冷冻、冷藏设备的运行管理,提高制冷效率,通过动态调节使机组运行更经济、稳定、合理以达到减少能耗、安全运行的目的。该技术节能约30%左右。

  适用于畜禽屠宰企业和肉制品加工企业,能够降低能源消耗。该技术的应用,可实现每小时节电178kWh,有效改善冷冻、冷藏设备高能耗的现状。

  5增加粪便收集清理设施

  畜禽粪便中的有害微生物、致病菌及寄生虫卵对屠宰场待宰的畜禽产生危害,并且给人类健康甚至生命造成威胁。同时,粪便也含有大量有机质和丰富的N、P、K等营养物,是非常宝贵的有机肥料。如果及时回收利用,既可以减少冲洗用水,节约成本,降低废水排放量,又能够产生很高的经济效益。

  目前,畜禽粪便及其废弃物可用来进行沼气发酵,沼气作为能源用于照明或设备用电,沼液、沼渣作为有机肥料供给蔬菜种植及农田施用,通过“废料-能源-种-养-加工”等形成生态良性循环。

  2.2.2末端治理技术

  1污染物排放现状

  屠宰及肉类加工企业在废水末端处理上,除预处理阶段有所差异外,采用的废水处理工艺基本类似。

  预处理方面,猪、牛、羊等畜类动物与家禽类动物加工的废水处理有较大差异。相对而言,后者羽毛类杂物较多,不仅需要粗细格栅,还要采用捞毛分离机、水力筛等专用设备。

  处理工艺方面,采用生化为主、物化为辅的综合治理路线,运行稳定、处理成本较低。上世纪八、九十年代,由于厌氧技术在该行业的研究应用较少,因此主要以传统活性污泥法为主,导致能耗及运行成本较高,且容易出现污泥膨胀等故障。目前,随着废水处理技术的发展,特别是UASB法及生物接触氧化技术的成功应用,规模化企业多采用厌氧与好氧相结合的工艺,小型企业主要采用简单的厌氧发酵生物处理工艺。此外,为保证处理效果,一般还会使用物化处理方法,包括气浮及混凝沉淀等。

  在生化处理核心单元中,厌氧反应器以UASB为主,占80%,水解酸化工艺占15%,其他如ABR、UBF等占5%。好氧生化段,由于接触氧化运行稳定、便于管理,SBR类工艺运行灵活,对氮、磷去除效果好(尤其是对高氨氮废水),因此,目前国内以采用接触氧化和SBR为主。据统计,接触氧化工艺占45%,SBR占40%,其他占15%。

  在厌氧+好氧处理工艺的基础上,氨氮得以稳定去除,但是同时大量的有机氮转化为无机氮,易导致总氮浓度升高。如果要进一步去除总氮污染物,需要企业继续深化废水处理,追加反硝化脱氮处理设施。

  2废气

  屠宰及肉类加工行业排放的废气主要包括公用工程如锅炉废气,锅炉废气治理技术按照火电行业实施(本文不做详细赘述);肉制品加工产生的油烟,产生量较少,通过采用吸附或者静电措施有很好的去除效果;待宰圈、屠宰车间产生的恶臭,采用活性炭吸附处理;化制间、无害化处理间产生的废气经密闭收集处理后通过排气筒排放;污水处理站产生的臭气也是废气污染源之一,目前个别企业采取对重点工段封闭、收集恶臭气体、再使用生物过滤等方式进行处理。

  为了减少待宰圈和屠宰车间产生恶臭对周边环境的影响,同时也为了防止有毒恶臭气积聚过多对操作工人及牲畜的健康造成危害,应采取如下措施:

  ①及时清理待宰圈以及屠宰车间内的牲畜粪便、胃内容物、碎肉和碎骨等废弃物;

  ②在屠宰车间的剖腹取内脏工序处增加通风次数,并在排气口处设活性炭吸附装置;

  ③屠宰车间和待宰圈应及时清洗地面,地面应敷设防血、防水和耐机械损坏的不透水材料,其表面应防滑;

  ④在排气系统中安装除臭剂;

  ⑤如果恶臭气体对周边居民影响较大,应采用生化除臭技术,将天然提取物以雾化方式喷洒,与逸散在空气中的二氧化硫、氨等恶臭气体反应,从而达到除臭的目的。

  3固体废物

  病死畜禽、不可使用部分、不合格胴体及内脏可外委或者采用无害化处理技术进行处理;粪便、胃肠内容物、格栅渣、污泥等可外委或者排入自建的沼气站处理;毛、皮外售。

  结语

  屠宰及肉类加工企业应从自身实际出发,对工艺流程、生产设备、操作规程等方面进行分析,寻找生产过程中进行清洁生产的有效途径,促进清洁生产的实施,结合对污染物的有效治理,实现行业发展与环境保护的“双赢”。


 

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