Правильно підготовлене сусло для бродіння повинне містити:

-мінеральні речовини (К, Са, Мg, Р,Fe);

-жири, ферменти ( зимазний комплекс інвертаза);

Біохімічні перетворення крохмалю схематично виглядають таким чином:

Гідроліз мальтози з утворенням глюкози відбувається за допомогою як ферменту глюкоамілази, так і мальтази дріжджів.

Спиртове бродіння починається з процесу фосфорилювання глюкози, і шляхом 12- ступеневого біохімічного перетворення, закінчується накопиченням етилового спирту. В процесі утворення беруть участь різноманітні ферменти дріжджових клітин, зокрема: гексокіназа, глюкокіназа, алкогольдегідрогеназа.

Підсумкове рівняння спиртового бродіння виглядає так:

Таблиця 2.2 Вимоги до фізико-хімічних показників технічної води

Таблиця 2.3 Характеристика ферментних препаратів та норми витрат

Таблиця 2.4 Фізико-хімічні показники зрілої бражки.

3. Опис технологічної схеми

Приготування спиртової бражки безпосередньо в бродильному цеху заводу починається з приготування виробничих дріжджів.

Процес вирощування виробничих дріжджів на виробництві проводиться періодичним культивуванням в дріжджовому цеху і проходить кілька наступних стадій.

Сусло (повністю розварена і розріджена маса) із третього гідроферментатора насосом по трубопроводу подається в затворник (1),

І

почергово дріжджового відділення із температурою 90-92^оС. В затворнику сусло охолоджується до температури оцукрення 58-60 ^оС з подальшим додаванням оцукрюючого ферментного препарату (ФП). Оцукрення проводиться протягом 30-50 хв. При температурі затору 50^оС проводять підкислення сусла сірчаною кислотою, із бака (3) через дозатор.

Наступним етапом є збагачення сусла поживними речовинами-діамонійфосфат та охолодження до температури складки 28-30 °С. При досягненні температури складки затор насосом перекачують в дріжджанку (5), де попередньо відібрані засівні дріжджі з бака (6).

Дріжджогенерування ведеться при температурі 28-30°С. Виробничі дріжджі готові, коли концентрація СР сусла знижується на 1/3 від початкової концентрації. Зрілі виробничі дріжджі самотоком передаються до бродильного апарату ( 7) . Кількість виробничих дріжджів, які задаються в виробничий апарат складає 8-10 % від об'єму бродильного чана.

Розріджене, оцукрене і охолоджене сусло з температурою 28-30 °С із теплообмінника варочного цеху через суслову комунікацію подається до промитого і продезінфікованого бродильного апарату. Після заповнення суслом конусної частини бродильного чана подають зрілі виробничі дріжджі через дріжджову комунікацію, яку після подачі одразу ж пропарюють з метою уникнення її інфікування. При досягненні 1/2 об'єму бродильного апарату додається антисептик. Термін заповнення бродильного апарату становить близько 8-10 годин.

Після закінчення процесу бродіння (протягом 72 год) зріла бражка подається в передаточний чан (9), а далі в браго-ректифікаційне відділення на перегонку.

Для вловлювання спирту з газів бродіння використовується спиртовловлювач (10), де вуглекислий газ промивається водою. Отримана водно-спиртова рідина подається в бражку передаточного чану, що йде на перегонку. Більш ефективна ловушка плівчато-конденсаторного типу. Ця ловушка працює по принципу абсорбції спиртових парів тонкою плівкою води із охолодженого газу, який турбулентно рухається назустріч воді в вертикальних трубах. Кінцева абсорбція спиртових парів водою проходить на сітчатих тарілках. Цією ловушкою практично вловлюється весь спирт і водно-спиртова рідина має міцність 5-7% об. Переваги такої лопушки дуже великі в порівнянні з іншими видами їх, тому її прийнято до встановлення. Вуглекислий газ по трубопроводу іде в цех вуглекислоти. Регулювання температури в бродильних апаратах, дріжджанках, затворниках проводиться подачею холодної води в охолоджуючі пристрої (змійовики).

Таблиця 3.1 Норми технологічного режиму

4. Матеріальний та тепловий баланси

Вихідні дані:

-Сирвина на розварювання: пшениця ум. крохмалистість-51 %, вологість14%;

-Вихід спирту із 1 тумовного крохмалю пшениці -66,4 дал ( у тому числі надбавка 0,7дал при застосуванні ферментних препаратів).

Розрахунок проведено на 100 дал умовного спирту-сирцю:

Потрібно пшеничного крохмалю:

1000-65,7дал

х-100 дал

Пшениці в зерні при крохмалистості -51 %:

100-51

х-1506

Таблиця 4.1 Склад пшениці

4.1 Приготування замісу

Співвідношення помелу і води приймаємо гідромодуль 1:3.

Витрата води для приготування замісу:

Тоді кількість замісу становить:

Для розрідження замісу на стадії його приготування задається (дозуванням) вся кількість 0,8 л/1т умовного крохмалю ферментний препарат Termamil 120L

При розбавленні концентрованого ферменту водою в 3 рази:

розчину.

Сухі речовини замісу:

СР=; V_зам.=дм³

4.2 Термоферментативна обробка замісу

Теплоємність замісу:

С_зам.=1,5*0,215+4,2*0,785=3,62 кДж/кг*град.

Витрати гострої пари при тиску 0,3 МПа для нагрівання замісу від 55 ⁰С до 95 ⁰С при подачі в ГДФ-1:

,

де: 2739-ентальпія пари при 0,33 МПа,кДж/кг*град

398-ентальпія конденсату пари при 95 ⁰С, кДж/кг*град

Кількість замісу, що подається на гідроферментацію, розварювання:

11815,2+760=12575,2 кг

По технологічній схемі заводу передбачено відбирати від'єм на дріжджі у вигляді розрідженої і частково оцукреної маси із останнього гідроферментатора перед подачею на охолодження в теплообмінник «труба в трубі» до температури складки (22-24 ⁰С)-10% від загальної маси:

12575,2*0,10=1257,5 кг

Таблиця 4.2 Склад замісу

На теплообмінник подається розвареної маси:

12575,2-1257,5=11317,7 кг

В теплообмінник в зоні температур 55-57 ⁰С дозується розчин оцукрюючого ферменту-AMG300L:

1,506*1,1*3=5 (л),

де: 1,506-умовний крохмаль на 100 дал/кг

3-вода (гідромодуль 1:3)

1,1- норма витрати оцукрюючого ферменту на 1т умовного крохмалю, дм³

Кількість сусла, що виходить із теплообмінника при температурі складки 22 ⁰С:

11317,7+5=11322,7 кг

Кількість тепла, яка відводиться від сусла при охолодженні до 22⁰С:

11322,7*3,68(90-22)=2833392,4 кДж

Витрата охолоджуючої води:

дм³=33,7 м³,

де: 35 і 15- температура охолоджуючої води відповідно на вході і виході в теплообмінник.

4.3 Визначення вмісту цукру в суслі

Вводиться крохмалю в оцукрювач (без врахування відбору сусла на дріжджі) з розвареною масою (2%-втрати при розварюванні):

1506-(1506*0,02)=1475,9 (кг)

Загальні втрати з нерозчинним крохмалем складають 2,5% від введеного крохмалю:

1475,9*0,025=36,9 (кг)

Кількість розчиненого крохмалю в оцукрювачі:

1475,9-(36,9+30,12)=1408,9 (кг)

Співвідношення вмісту мальтози і декстринів в фільтраті сусла приймаємо як 2:1. Тоді кількість мальтози становить:

М=1408,9*0,66*1,0555=981,5 (кг)

4.4 Приготування виробничих дріжджів

Від'єм на дріжджі складає 1257,5 кг. Кількість тепла, що відводиться від сусла до температури задачі оцукрюючих матеріалів та живильних речовин:

Q₁=1257,5*3,62 ( 92-60)=145669 кДж

Кількість дріжджового сусла, що охолоджується до температури складки:

1257,5+1257,5*0,10=1383,2 кг,

де: 0,10-10 % засівні дріжджі.

Q₂=1383,2*3,62 ( 60-50)=50072 кДж

Q₃=1383,2*3,62 (50-30)=100144 кДж

Q₁, Q₂, Q₃-кількість тепла ,яка відводиться від сусла в затворнику при охолодженні відповідно до 60,50,30⁰С.

Q= Q₁+ Q₂+ Q₃=145669+50072+100144=295885 кДж

Витрата холодної води становить:

G_в=295885/4,18 (90-30)=1177 дм³=1,2м³

Норма витрати сірчаної кислоти становить 22,8 кг кислоти на 1000 дал спирту. Отже, на 100 дал витрачається 2,28 кг. А витрата розчину кислоти становить:

2,28*3=6,8 (л)

Як джерело живильних речовин використовуємо діамонійфосфат. Його витрата на 100 дал спирту становить-0,2 кг. А витрата розчину живильних речовин:

0,2*3=0,6 (л)

Кількість сусла із врахуванням розчину живильних речовин і розчину сірчаної кислоти становить:

1383,2+6,8+0,6=1390,6 (кг)

Витрата вуглеводів на спиртоутворення і накопичення біомаси дріжджів при вирощуванні:

,

де: 16,0-початкова концентрація сухих речовин дріжджового сусла при складці,% ;

5,0-концентрація сухих речовин зрілих дріжджів, %.

Кількість тепла, яка витрачається при вирощуванні дріжджів:

Q=153*2824=432072 кДж,

де 2824-кількість тепла, яка виділяється при диханні дріжджів, кДж

Витрата води становить:

G_в=432072/4,19*10=10312дм³=11м³

При вирощуванні дріжджів виділяється діоксид вуглецю:

,

де: 153-кількість вуглеводів, що витрачаються на спиртоутворення та накопичення біомаси, кг;

66,4-вихід спирту з 1т умовного крохмалю пшениці (нормативний), дал;

1,002-коефіцієнт,що враховує втрати спирту при перегонці бражки;

0,7893-густина безводного спирту, кг/дм³;

0,9554-вихід СО₂, кг/кг спирту.

Маса виробничих дріжджів складає:

1390,6-76,8=1313,8 кг

4.5 Зброджування сусла

В бродильне відділення надходить:

,

де: 11322,7-сусло в бродильне відділення, кг;

1313,8-зрілі дріжджі, кг;

0,5 і 2,5-замивки відповідно від сусла і дріжджів, %.

Як антисептик застосовуємо хлорне вапно. Його витрата на 100 дал спирту становить 2,5 кг. А витрата розчину для дезінфекції становить:

2,5*3=7,5 (л)

Отже, кількість дріжджового сусла з урахуванням антисептика становитиме:

13218,5+7,5=13226 (кг)

Оскільки маса цукру (мальтози) становить 981,5 кг, то кількість тепла, яка виділяється при бродінні:

Q=981,5*614=602621,4 кДж,

де 614-кількість тепла, яка виділяється при зброджуванні 1 кг мальтози, кДж;

Витрата холодної води становить:

G_в=602621,4/4,19*10=14383дм³=15м³

Вихід діоксиду вуглецю:

789,27*0,9554=754 кг,

де: 789,27-маса 100 дал б/с,кг;

0,9554-вихід СО₂ кг/кг спирту.

Кількість водноспиртової рідини із спиртовловлювача до бражки:

(13226*2,5)/100=330,7 кг.

Кількість дозрілої бражки:

13226-754+330,7=12802,7 кг.

З урахуванням витрат спиту при перегонці (0,2 %), його кількість у зрілій бражці становить:

100+100*0,2=100,2 дал=1002 дм³

або 1002*0,78927=790,8 кг,

де: 0,78927-густина б/с, кг/дм³.

Об'єм зрілої бражки при густині 1,00993 становить:

.

Вміст спирту у зрілій бражці:

З врахуванням замивок від бродильних апаратів 0,5 % від загального об'єму бражки на БРУ надійде бражки:

.

Маса бражки із замивками складає:

12740,2+63,7=12804 кг.

Таблиця 4.4 Таблиця витратних коефіцієнтів

5. Проектування технологічного обладнання

5.1 Розрахунок висоти та об'єму апарата

Продуктивність 3000 дал/добу (30 м³/добу)

Міцність бражки 8%

30/0,08=375 м³/добу

Тип сировини-зерно (пшениця)

Час бродіння 72 години

Час наливу/зливу 8 год, звідси 24/8=3 чани в добу.

3*3=9 чанів, 3-чани в добу, 3-доби триває бродіння.

Робочий об'єм одного чану становить:

Vp=

Отже об'єм бражки, який знаходиться у бродильному відділенні:

Vробочої батареї=9*125=1125 (м³)

Повний об'єм апарату становить:

V=V_р/ ?=125/0,85=147,1=150 (м³), ?-коефіцієнт заповнення (для бродильного апарату ?=0,85)

Приймаємо діаметр апарату 5 м:

Н₁=0,1*5=0,5 м-висота кришки; Н₂=0,2*5=1 (м)-висота днища;

Відповідно об'єм становить:

V₁=, V₂=

V₃=147,1-3,3-6,6=137,2(м³⁾-об'єм циліндричної частини, а висота відповідно становить:

Н₃₌

Повна висота апарату від підлоги :

Нп=1,8+0,5+1+7=10,3 (м), де 1,8-висота від підлоги до днища апарату, м.

5.2 Розрахунок штуцерів

Діаметр штуцерів розраховується за рівнянням:

,

де G - масова витрата теплоносія, кг/с;

с - густина теплоносія, кг/м³;

w - швидкість руху теплоносія у штуцері, м/с.

На теплообмінник подається розвареної маси 11322,7кг/100дал спирту,відповідно на 3000дал-339681кг:

звідси масова витрата становить 3,93 кг/с, а діаметр штуцера:

d_{шт. сус.}=

1- швидкість руху сусла в штуцері, м/с; 1084- густина сусла, кг/м³.

По технологічній схемі заводу передбачено відбирати від'єм на дріжджі у вигляді розрідженої і частково оцукреної маси із останнього гідро ферментатора, який становить 125,7 кг/100дал , а на 3000 дал-3771 кг . З врахуванням живильних речовин ( діамонійфосфат-0,6 кг/100дал спирту) і розчин сірчаної кислоти 6,8 кг/100дал спирту:

Звідси масова витрата становить 0,47 кг/с, а діаметр штуцера:

d_{шт. др.сус}=

Вихід СО₂ при бродінні складає 754 кг/100дал спирту, а на 3000 дал відповідно-22620 кг,

звідси витрата становить-0,26 кг/с:

d_{шт. СО2=}

15-швидкість руху вуглекислого газу в штуцері, м/с;

1,98-густина вуглекислого газу, кг/м³.

d_{шт.на CaCl2}=

1382-густина розчину хлорного вапна, кг/м³, 0,2604-витрата розчину хлорного вапна, кг/с.

Загальна маса бражки, що поступає у збірник-12464,9 кг/100дал спирту, а на 3000 дал-373947 кг, отже витрата становить:

d_{шт.на бражку}=

1009,93-густина зрілої бражки, кг/м³.

5.3 Тепловий баланс

Кількість мальтози становить 981,5 кг на 100 дал спирту, відповідно на 3000 дал-29445 кг, а на 1 год-1227 кг

Знаходимо теплове навантаження на один чан у період головного шумування (у Вт):

де ₁-загальна кількість тепла, що виділяється протягом 1 год.у період інтенсивного головного бродіння ( цьому періоду відповідає зниження концентрації сухих речовин у бражці на 1%; при збродженні 1 кг мальтози виділяється 171 Вт); ₂- втрати тепла в навколишнє середовище стінками чана (3%); ₃-втрати тепла за рахунок випару і віднесення вуглекислоти (умовно приймаємо ₃=₁).

Коефіцієнт теплопередачі від маси до води ( Вт/м²*К):

де б₁-коефіцієнт теплопередачі від маси до стінки внутрішньої труби, через важкість обрахунку приймаємо орієнтовно рівним 699 Вт/м²*К ;

б₂- коефіцієнт теплопередачі від стінки труби до холодної води, Вт/м²*К;

л-коефіцієнт теплопровідності матеріалу труб ( для сталі л=58 Вт/м*К);

д-товщина стінки трубки рівна 0,04м

де d -внутрішній діаметр труби змійовика, м; R- радіус кривизни труби змійовика,м (R=1/2*D)

W-швидкість руху маси по трубі, м/с( для води 1м/с);

d- внутрішній діаметр труби, по якій тече маса, м;

с-густина (для води с=1000 , кг/м³);

м-коефіцієнт динамічної в'язкості маси, Па*с.

Приймаємо d=0,01м:

де с- питома теплоємність ( для води с=4,19 кДж/кг*К);

g-прискорення вільного падіння, м/с²

Площа поверхні охолодження змійовика, м²:

де Q-теплове навантаження на теплообмінник, Вт;

К-коефіцієнт теплопередачі,Вт/м²*К;

?t- середня різниця температур, К

Загальна довжина труб змійовика, м:

d_сер- середній діаметр труби змієвика, м:

d_сер=( d_вн- d_зов)/2; d_сер=(0,05+0,06)/2=0,055 (м);

Приймаючи діаметр витка змійовика d_з =4,5 м і відстань між витками по вертикалі h=0,175 м, знаходимо довжину одного витка змійовика за формулою:

Загальне число витків:

Загальна висота, м:

Н=17*0,175=2,9=3 (м)

Діаметр патрубків визначаєм з рівняння об'ємних витрат, м³/с:

звідки

d_в- внутрішній діаметр трубки, м (d_в=0,5 м);

W- об'ємна витрата холодної води, м/с (W=1 м/с);

с- густина холодної води, кг/м³

Діаметр патрубка для входу холодної води:

приймаємо d=0,06м.

Діаметр патрубка для виходу води приймаємо такий як і для входу.

5.4 Розрахунок опори

Рахуємо орієнтовну масу апарата:

Маса обичайки:

m_об=0,785( D_з- D_в) Н_цч*с, де D_з-зовнішній діаметр обичайки (рівний 5 м);

D_в- внутрішній діаметр обичайки ( 4,96 м);

Н_цч-висота циліндричної частини апарата ( 7 м);

с-густина сталі, кг/м³ ( для сталі марки Х18Н10Т густина становить-7900 кг/м³ );

m_кр=0,785*(5²-4,94²)*0,5*7900= 1235,3 (кг)

m_дн=0,785*(5²-4,94²)*1*7900=2470,7 (кг)

m_ап==1,1*( m_об+ m_кр+ m_дн)

m_ап==1,1*( 25890+ 1235,3+ 2470,7)=32556 (кг)

Загальна вага апарату:

G_ап= m_ап*g;

G_ап=32556 *9,8=319049(Н);

Приймаєм внутрішній діаметр опорного кільця D=1,5 м; зовнішній діаметр опорного кільця D=2 м

Площа опорного кільця: S= 0,785(D²- D₁²)

S= 0,785(2²- 1,5²)=1,4 (м²)

Питоме навантаження опори на фундамент:

?=G/S; ?=319049/1,4=227892 Па=0,23 МПа

Допустиме питоме навантаження на бетонний фундамент:

?_ф=15-25 МПа

5.5 Товщина стінки:

де р-надлишковий тиск в апараті ( приймаємо 0,1 МПа);

D- внутрішній діаметр апарата, м;

[?]-граничне напруження ( для сталі Х18Н10Т [?]=230 МПа);

С_к-добавка на корозію ( 0,001 м);

- коефіцієнт послаблення обичайки із-за зварного шву- 0,8.

Товщина обичайки 14 мм.

6. Технічна характеристика обладнання

6.1 Компонування та вибір технологічного обладнання

Бродильний апарат складається з циліндричного корпусу, сферичної кришки і днища. Діаметр апарату 5000 мм. В середині корпусу змонтовано змієвик зі стальних труб діаметром 60 мм для відводу тепла, що виділяється при бродінні. На корпусі апарату розміщені штуцери для подачі дріжджів, сусла, антисептика, та для виведення вуглекислого газу та зрілої бражки. Для огляду й ремонту чан має люки. Термометр встановлюють в гільзу. Виготовлений апарат із нержавіючої сталі марки 12Х18Н10Т товщиною 14 мм шляхом зварювання. На рисунку 6 зображено бродильний апарат:

6.2 Характеристика варіанту компонування

Відомості про район розміщення проектованого виробництва

Метеорологічні дані про район розміщення:

Зима м`ягка (середньомісячна температура становить -4⁰ С),літо сонячне, тепле( середньомісячна температура становить +18⁰ С). Відносна вологість повітря 79%. Середньорічна швидкість вітру-4м/с. Тривалість опалювального сезону-6місяців. Атмосферний тиск-741 мм.рт.ст.

На мішаних ґрунтах закладання фундаментів повинно бути не менше глибини промерзання ґрунту в даній місцевості. Дане виробництво знаходиться на дрібно-пилових глинистих ґрунтах та торф'яних ґрунтах. Такі ґрунти здатні просідати, стискуватися і замерзаючи спучуватися, тому фундамент заливають відносно більше глибини замерзання від 0.4-0.7м.

Відповідно до кліматичних умов, району забудови і особливостей технологічного процесу вибираємо закритий варіант конструювання. Всі апарати автоматизовані, мають контрольно-вимірювальні прилади, які необхідно захистити від вологості, прямих сонячних променів.

Характеристика промислової будівлі та етажерки

Оскільки багатоповерхові будівлі використовуються для розміщення виробництв з вертикальним компонуванням технологічного обладнання і при будуванні на малих ділянках, то дана промислова будівля міститиме два поверхи каркасного типу зі зв'язкою залізобетонних колон та балок. Висота поверхів 6000 мм.

Тип каркасу залізобетонний. Основними елементами будівлі є фундамент, стіни покриття і перекриття, балки та колони.

Несучі конструкці-збірні залізобетонні колони розміром 400 х 400 мм, сітка колон 6000 х 6000 мм, на які вкладаються поперек будівлі залізобетонні балки.

Міжповерхове покриття складається із залізобетонних ригелів, прямокутного січення довжиною 6000 мм, які спираються на колони, на яких вкладені залізобетонні плити перекриття.

Залізобетонні балки довжиною 6000 мм з січенням 200x500 мм прийняті в якості основної несучої конструкції покриття. По верху балок накладають залізобетонні плити-покриття розміром 6x15 м, висотою 0,3 м.

Тип фундаменту вибираємо плитний, споруджуються під всією площею будівлі. Плита виконана з монолітного залізобетону. Оскільки наш грунт має властивість спучуватися при замерзанні ми застосовуємо саме плитний тип фундаменту із перехресних стрічок, який зводяться з монолітного залізобетону з метою додаванням фундаменту просторової жорсткості.

Переваги:

- можливість їх виконання у пучистих грунтах;

- простота будівлі.

Підлога у виробничих приміщеннях повинна бути щільна, не слизька, легко очищуватися, витримувати великі навантаження. Підлога виконана з нахилом до каналізаційних трапів, зміщених осторонь від робочих місць і проходів. Нахили трапів та каналів мають бути не менші нахилу підлоги. Напрямок нахилів має бути таким,щоб стічні води стікали в отвори каналів обладнаних знімальними решітками та не перехрещували проходи і проїзди.

Внутрішні стіни покриті плиткою. Стелі виробничих приміщень з водостійкою поверхнею, яку можна очистити або вимити.

6.3 Особливості компонування запроектованого обладнання

Групування та розміщення запроектованих апаратів

На першому поверсі розміщуються фундаменти під бродильні апарати, збірники та під спиртовловлювач.

На другому поверсі розміщені дріжджанки та затворники. Також встановлена етажерка для витратних збірників.

Забезпечення нормальної експлуатації та ремонту обладнання

Кожному обладнанню необхідно забезпечити правильні умови експлуатації та ремонту.

При компонуванні устаткування необхідно враховувати, в першу чергу, зручність обслуговування. При невдалій розстановці устаткування погіршуються умови праці, знижується продуктивність, збільшуються втрати спирту, погіршується санітарно-гігієнічний стан цеху. Необхідно врахувати питання монтажу й ремонту, огляду і чистки устаткування.

На виробничій площадці апарати утворюють ряди з декількома основними проходами шириною 1 м та зручними підходами до кожного апарату шириною 1 м.

Створення нормальних умов для ремонту обладнання полягає у виборі оптимальних типів підйомно-транспортного устаткування та організації зручних ремонтних площадок.

Таблиця 6.1 Специфікація на технологічне обладнання

7. Охорона праці

7.1 Характеристика робочого місця з точки зору ОП

Однією з основних небезпек при вирощуванні дріжджів та бродінні є мікроорганізми. Джерелом посторонніх мікроорганізмів в даному виробництві є: сировина, вода, повітря, обладнання, комунікації, взуття, одяг та організм персоналу. Основними чинниками шкідливості є шум, який створюють рідини, що рухаються по трубопроводах, а також шкідливі гази, що виділяються із спиртовловлювача; підвищена вологість повітря-85%( дріжджове відділення) підвищена загазованість повітря робочої зони вуглекислим газом, що перевищує ГДК(0,5 % об.), пари кислот, що використовуються для підкислення живильних середовищ; пари спирту, що виділяються з дріжджогенераторів, бродильних апаратів; електрична напруга V=220/380 В , вибухо- пожежонебезпечність ( t _{спал спирту}=12 ⁰С ).

Сірчана кислота надзвичайно токсична речовина. Її пари уражають дихальні шляхи, шкіру, слизові оболонки, викликають утруднення дихання . Гранично допустима концентрація парів сірчаної кислоти в повітрі робочої зони виробничих приміщень-1 мг/м³. Для спирту ГДК становить 1000 мг/м³. ГДК карбаміду ( джерело живлення дріжджів) 10 мг/м³.

7.2 Заходи з питань техніки безпеки

Для попередження попадання сторонніх мікроорганізмів у виробництво слід виконувати правила зберігання сировини, готової продукції , також необхідні миття та дезінфекція. Герметизація обладнання потрібна не лише для уникнення інфікування сусла, але і при роботі зі спиртовловлювачем, щоб запобігти виділенню надлишкової кількості СО₂.

Люди, що працюють з токсичними кислотами забезпечуються спецодягом та засобами особистого захисту.

Електронебезпека виробничих приміщень даного відділення відноситься до третьої групи. У відповідності з цим встановлена безпечна напруга 12В, промислова частота 50 Гц, струм - постійний. Проводка виконана ізольованими кабелями. Електродвигуни і пускові пристрої до них в бродильному відділенні встановлюються в закритому виконанні. Для попередження виникнення зарядів статичної електрики приймаються слідуючі заходи:

-заземлення трубопроводів, обладнання, резервуарів;

-швидкість руху спирту в трубопроводах не повинна перевищувати 5 м/с;

Для попередження прямих грозових ударів дріжджобродильне відділення забезпечується блискавкозахистом. Захист від прямих ударів блискавки здійснюється установкою стержневих блискавковідводів, які складаються з блискавкоприйомника, заземлювача і струмовідводу.

7.3 Санітарно-гігієнічні заходи

Мікроклімат нормується за допустимими нормами, тому що в даному відділенні спостерігається тепловиділення при дріжджогенеруванні та бродінні (температура дріжджогенераторів і бродильних апаратів 28-30⁰С). Для обслуговуючого персоналу, майстрів, які працюють у даному відділенні передбачено такі оптимальні мікрокліматичні умови- температура повітря 18-23⁰С, відносна вологість повітря 40-60%( допустима -не більше 75%), швидкість руху повітря 0,3 м/с- в холодну пору року; температура повітря 21-23⁰С, відносна вологість повітря 40-60 %( допустима-60% при 26⁰С), швидкість руху повітря до 0,3 м/с-в теплу пору року.Для забезпечення нормованих параметрів мікроклімату у дріжджобродильному відділенні передбачена штучна - загальнообмінна, приливно-витяжна вентиляція. Опалення в даному відділенні не передбачене, через велике тепловиділення.У проектованому відділенні використовується природне освітлення. Штучне освітлення здійснюється за допомогою світильників. Крім робочого штучного освітлення є аварійне освітлення, яке дозволяє при відключенні робочого освітлення продовжувати обслуговування окремих видів обладнання і безпечну його експлуатацію, а також безпечну евакуацію людей.Для відділення дріжджогенерування і бродіння розряд зорової роботи ІV; КПО-1,35%, нормативна освітленість 300 лк.

Шум є одним із найбільш розповсюджених факторів, що впливає на людину. В результаті втоми, що виникає під дією шуму, збільшується кількість помилок при роботі, підвищується загроза виникнення травм, знижується продуктивність праці. Джерелами шуму є рух рідин по трубопроводах, робота насосів, мішалок та іншого обладнання.

Допустимі норми шуму для дріжджобродильного відділення згідно з ГОСТ 12.1.003-83 не повинні перевищувати 80 дБ. За ступенем впливу на довкілля відходи даного виробництва належать до нешкідливих.Вуглекислий газ, що виділяється в результаті бродіння, вловлюється спиртовловлювачем і потім використовується для газування напоїв.

Частина води, яка витрачалась на охолодження апаратів зливається в бак, використовується повторно на мийку чанів,затворників, дріжджанок. Вода умовно чиста надходить на повторне використання, а забруднена на очищення.

7.4 Пожежна профілактика

Робочі місця приміщень повинні бути оснащені телефонним зв'язком, світловою та звуковою сигналізацією з сусідніми, технологічно залежними робочими місцями. Приміщення відноситься до категорії Д. Вогнестійкість споруди - I. Технологічне устаткування за нормальних режимів роботи повинно бути пожежобезпечним, а апарати даного відділення повинні бути герметичними, тому що спирт, який виділяється при бродінні-легкозаймистий ( t _{спал спирту}=12 ⁰С ).

Для дріжджового відділення передбачено хімічно-пінні вогнегасники ВП-14, ВП-9ММ; для бродильного- порошкові-ВП-1, ВПС-6, ВПС-10.

У проектованому відділенні передбачено пожежну сигналізацію, а також запасний вихід при евакуації.

Обов'язковими є первинні засоби пожежогасіння: вогнегасники, пожежний інвентар (покривала з негорючого теплоізоляційного полотна, ящики з піском, пожежні відра, лопати); пожежний інструмент (гаки, ломи, сокири, тощо).Необхідно встановити на території підприємства пожежні щити. До комплекту засобів пожежогасіння, які розміщуються на ньому слід включити: вогнегасники - 4, ящик з піском -1, покривало - 1, гаки - 4, лопати - 3, сокири - 2, ломи - 2. Є в наявності пожежний водопровід з гідрантами і пожежними викидними рукавами.

7.5 Індивідуальне завдання

Блискавковідвід складаються з опори, блискавкоприймача, струмовідводу та заземлювача. З'єднання блискавкоприймачів з струмовідводами,повинні виконуватися за допомогою зварювання. З'єднання сталевої покрівлі та струмоприймальної сітки з струмовідводами виконується спеціальними затискачами. Блискавкоприймачі встановлюють зі сталі будь-якої марки різного профілю, перетином не менше 100 мм² та довжиною не менше 200 мм. Опори стержневих блискавковідводів розраховуються на міцність як вільно стоячі конструкції. Опори можна виконувати зі сталі, залізобетону та дерева. Як опори блискавковідводів допускається використовувати стовбури дерев, які ростуть на віддалі більше ніж 5 м від будівлі, що захищається, а також самі споруди.

Стандартною зоною захисту одинарного стрижнеового блискавковідводу висотою h є конус висотою h_о < h, вершина якого співпадає з вертикальною віссю блискавковідводу (Рис.1). Габарити зони визначаються двома параметрами: висотою конуса h_о і радіусом конуса на рівні землі r_о. При блискавковідводах вище 150 м слід користуватися спеціальною методикою розрахунку.

Для розрахунку потрібно визначити Т_гр - середню тривалість грози в год/рік.

n - щільність удару блискавки на 1 км² на рік

N - очікувану кількість уражень блискавкою на рік: