Operații și aparate în industria alimentară

Memoriu justificativ

În acest proiect am urmărit realizarea dimensionării unei instalaţii folosite pentru tratarea şi epurarea apei de uz industrial, preluată din râu.

Structura proiectului are la bază noţiuni teoretice privind principalele tipuri de aparate care compun această instalaţie, principiul lor de funcţionare, precum şi descrierea operaţiilor care au loc.

În continuarea proiectului am prezentat mai multe tipuri de pompe, decantoare, filtre şi deznisipatoare, după care am realizat bilanţul de materiale şi dimensionarea aparatelor.

Proiectul se termină cu o temă în care am analizat mai pe larg tipurile de decantoare, si am exemplificat prin diferite imagini modele ale unora dintre cele mai utilizate, atât în ţara noastrǎ cât şi în întreaga lume.

Noţiunile teoretice ne-au ajutat ca să înţelegem mai bine procesele pentru ca abia apoi să putem realiza o dimensionare cât mai corectă. Datorită aprofundării acestor noţiuni am putut trage concluzii referitor la tipul de amestecǎtor pe care îl putem folosi.

Consultând datele teoretice am hotărât ca o anumită cantitate de nisip să se separe în deznisipator urmând ca particulele mai fine şi cu diametrul mai mic să formeze nămolul şi să se depună în decantor.

Pentru alegerea cantităţii optime de agenţi de floculare şi coagulare am consultat de asemenea informaţiile teoretice.

Capitolul I

Notiuni generale despre apa

Rezervele de apă pe Pământ sunt imense, dar acestea sunt compuse în majoritate din apă sărată, care nu poate fi folosită pentru consum sau pentru irigaţii. Cantitatea de apă dulce este şi ea impresionantă, dar distribuţia sa nu este egală pe glob. Consumul de apă potabilă variază într-un oraş modern între 100 şi 500 litri pe zi şi persoană. Dar apa este consumată şi în industrie şi agricultură (irigaţii, creşterea animalelor), astfel că necesarul total de apă creşte de 10 - 12 ori faţă de cel menţionat.

Consumul de apă al omului modern din ţări industrializate a crescut de la circa 40 l/zi, pentru satisfacerea nevoilor vitale, la circa 3 000 l/zi, cifră reprezentând nevoile specifice aglomerărilor umane cu echipament igienico-sanitar modern, ne¬voile agriculturii (irigaţii, zootehnie) şi ale industriei.

O aprovizionare cu apă curată este o cerinţă esenţială pentru stabilirea şi întreţinerea unei comunităţi sănătoase. Ea acţionează nu doar ca o sursă de apă potabilă, ci şi ca un furnizor de hrană prin susţinerea vieţii acvatice şi, de asemenea, prin folosirea la irigaţii în agricultură.

Impurităţile ocazional întâlnite în apă pot fi împărţite în trei grupe, în funcţie de gradul de dispersie:

- particule grosiere cu dimensiuni mai mari de 100*10 m;

- particule coloidale cu dimensiuni cuprinse între (1 şi 100)*10 m;

- particule moleculare cu dimensiuni mai mici de 1*10 m.

Particulele grosiere şi coloidale formează cu apa un sistem eterogen, iar particulele moleculare dispersate în soluţie formează un sistem omogen. Nu există o limită clară între cele două categorii.

Materiile grosiere dispersate care produc turbiditatea apei constau din nisip, argila şi alte particule de origine minerală şi organică, antrenate din sol de către apă In timpul ploilor puternice, topirii zăpezii sau revărsării râurilor. Apa naturală este inca transparentă atunci când concentraţia materiei grosiere dispersate este mai mica decât 5 mg/l. Aceste particule pot sedimenta dacă densitatea lor este mai mare decât densitatea apei.

Particulele coloidale din apă constau din compuşi ai siliciului, aluminiului, fierului şi din substanţe organice rezultate din descompunerea organismelor vegetale si animale. Ele nu sedimentează nici chiar după perioade mari de timp.

Soluţiile de săruri, acizi şi baze constituie sistemele dispersate molecular.

Cei mai intalniţi ioni din apă sunt: Ca2+, Mg2+, Na+, CI, SO4, HCO, HSiO. Alţi ioni se gasesc în apa naturală doar ca urme, deşi ei influenţează adesea proprietatile apei şi transformările suferite de aceasta la temperaturi ridicate: în boilere, in timpul operaţiei de răcire din procesele tehnologice ale industriei alimentare.

Capitolul II

Alegerea instalatiei si descrierea aparatelor componente

Am ales o instalatie de epurare (tratare mecanica) a apei utilizate in industrie, instalatie ce functioneaza in regim discontiuu. Debitul tratat este de 100 m /h.

Instalatia aleasa este compusa din: pompa centrifuga, gratare, deznisipator, amestecatoare cu elice, decantor radial si filtru rapid inchis.