Главная страница
Сведения об авторе

ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Корчик Н. М., ГФ «Энерготехэкология», Ровно, Украина

ГФ «Энерготехэкология» выполняет комплекс работ для практической реализации технологий водоподготовки, очистки сточных вод промышленных и коммунальных объектов. Накоплен обширный теоретический и экспериментальный материал, внедрены в производство результаты многолетних исследований в области переработки многокомпонентных концентрированных растворов с учетом их состава и структуры. Это позволило разработать способ комплексной очистки высококонцентрированных сточных вод (патент Украины на изобретение).
Технические решения включают основные процессы и методы (гидромеханические, химические, электрохимические, массообменные, биохимические), что обеспечивает унификацию технологии очистки стоков от загрязнений, химическая природа которых чрезвычайно широка. В настоящее время элементы схемы использованы для очистки фильтратов полигонов ТБО, сточных вод мясокомбинатов, винзаводов и пр.
Сточные воды предприятий пищевой промышленности (молоко-, сыр- и винзаводов, кондитерских фабрик, мясокомбинатов и др.) представляют собой сложные полидисперсные системы, основные компоненты которых обладают пищевой и биологической ценностью: жиры, белки, углеводы, жироподобные вещества, органические кислоты, витамины, ферменты, пигменты, продукты распада белковых веществ.
Известные способы биологической очистки в аэробных и анаэробных условиях не позволяют достичь высокой степени очистки вследствие отсутствия необходимого числа ступеней обработки, которые обеспечивают смену биоценозов, а также из-за низкой эффективности функционирования микрофлоры. Следует отметить, что основная масса веществ, которые являются биологически ценными продуктами, при этом превращаются в токсичные (сероводород, метан, аммиак и пр.) и малотоксичные продукты (активный ил). Очищенная вода, как правило, содержит большое количество минеральных компонентов (в том числе биогенных), так как фосфаты, цитраты, нитраты, хлориды, растворимые соли винной кислоты и прочие используются в основном производстве, в то время как технологические схемы очистки сточных вод обычно не предусматривают их деминерализацию.
ГФ «Энерготехэкология» проведены исследования по определению эффективности методов извлечения и преобразования компонентов сточных вод мясокомбинатов, молоко-, сыр-, вин-, спирт- и пивзаводов, производства биомицина, р-каротина. По результатам исследований состава сточных вод (табл. 1) проведена их классификация в зависимости от концентраций основных загрязнений.

Таблица 1

Характеристика сточных вод предприятий пищевой промышленности

Для комплексной переработки сточных вод необходимо изучить их состав и источники образования. Такая переработка должна обеспечивать показатели, позволяющие сбрасывать очищенные стоки в водные объекты, а также утилизацию стоков и образующихся при их очистке осадков с получением товарных продуктов или вторичного сырья.
При разработке конкретных технологических схем представляется целесообразным исключить совместную очистку водных растворов от основных технологических операций (сыворотка после кислотного и сычужного свертывания, барда, растворы биомицина, стоки от операций дображивания и обработки виноматериалов, отделения опрессовки дрожжей и пр.) и вспомогательных операций (мойка сыров, мойка оборудования, технологических емкостей, тары, хозяйственно-бытовые стоки и пр.).
Рациональным для растворов от основных технологических операций является извлечение компонентов в форме товарных продуктов или вторичного сырья, а в ряде случаев получение очищенной воды для повторного использования. Как правило, на определенном этапе предполагается совместная обработка водных растворов от вспомогательных операций и растворов от основных технологических операций после извлечения ценных компонентов для повторного использования.
Мембранные технологии не могут быть использованы в системах очистки сточных вод пищевых производств в связи с высокой стоимостью. Следует отметить, что для рассматриваемых категорий сточных вод эффект «отравления мембран» особенно выражен, так как на обработку поступают полидисперсные системы с низкой агрегативной устойчивостью.
Для повышения эффективности очистки сточных вод предлагается технология, на основе комбинации физико-химических (отстаивание, напорная флотация, обработка реагентами) и биологических (окисление микрофлорой в анаэробных и аэробных условиях) методов. Такое сочетание нивелирует недостатки каждого из методов и позволяет интенсифицировать процессы биологического превращения веществ путем регулирования физико-химических свойств растворов.
Возможно несколько вариантов использования этих методов очистки (рис. 1) в зависимости от вида и концентраций загрязнений в сточных водах, необходимой степени очистки, местных условий.

Рис. 1. Схема очистки сточных вод пищевой промышленности комбинацией методов

Перед биологической очисткой рекомендована обработка концентрированных сточных вод реагентами (бентонитовая глина, известь, перекись водорода и пр.), которые позволяют в дальнейшем использовать в качестве кормовой добавки осадок из отстойников или флотаторов.
На рис. 2 показана эффективность извлечения компонентов из сточных вод пищевых предприятий с целью их дальнейшей утилизации, которая составляет 13—50% в зависимости от типа обрабатываемых стоков.

Рис. 2. Эффективность извлечения компонентов из сточных вод пищевых предприятий
с целью их дальнейшей утилизации

При биологической очистке в биореакторах происходит деструкция белков, жиров, углеводов, ПАВ, винной кислоты, феноламино-, амидо- и прочих соединений бактериями, водорослями и простейшими, находящимися как в иммобилизированном, так и в свободно плавающем состоянии, как в анаэробных, так и в аэробных условиях. При этом создаются условия для многоступенчатой очистки сточных вод с целью более глубокой адаптации микроорганизмов к конкретным компонентам стока.
Между стадиями очистки микроорганизмами в анаэробных условиях предлагается регулирование физико-химических свойств растворов для оптимизации условий функционирования микрофлоры в процессах биологического превращения компонентов. Регулирование физико-химических свойств концентрированных сточных вод пищевой промышленности в условиях анаэробного окисления позволяет снизить концентрацию сероводорода (рис. 3), уменьшить токсичность субстрата, что обеспечивает эффективность последующей биологической очистки в аэробных условиях.

Рис. 3. Содержание сероводорода в сточной воде в процессе анаэробного окисления:
1 — в необработанной сточной воде; 2 — после обработки сточных вод железосодержащим коагулянтом; 3 — после обработки перекисью водорода

Доочистка сточных вод от остаточных концентраций органических веществ и их финишная фильтрация происходят в биофильтрах за счет образующейся на инертной загрузке закрепленной биопленки.
В ряде случаев для сточных вод предлагается физико-химическая обработка (реагентная флотация) между стадиями биологической очистки. В табл. 2 представлены результаты реагент-ной обработки сточной воды спиртзавода (хозбытовые воды в смеси с бардой) после биореактора для окисления в анаэробных условиях.

Таблица 2

Результаты реагентной обработки стоков спиртзавода

С учетом местных условий представляется необходимым осуществлять очистку физико-химическими методами после биологических превращений компонентов по комбинированной технологии: окисление в аэробных и анаэробных условиях. В табл. 3 представлены результаты реагентной доочистки биологически очищенных сточных вод с использованием хлорного железа.

Таблица 3

Результаты реагентной обработки сточных вод после биологической очистки методом коагуляции с использованием хлорида железа

Эффект доочистки по органическим компонентам составляет 80—87% по ХПК и 60—90% по БПК, по биогенным веществам — до 84%.
Таким образом, внедрение предлагаемых технологий обеспечивает эффективную очистку сточных вод предприятий пищевой промышленности путем использования технологических операций, соответствующих водоохранным нормативам; извлечения компонентов, обладающих пищевой и биологической ценностью, в форме, предполагающей их дальнейшую утилизацию; полного обезвреживания токсичных компонентов.
Специалисты ГФ «Энерготехэкология» выполняют следующие виды работ и услуг: проектирование и изготовление оборудования, строительно-монтажные и пусконаладочные работы, гарантийное и послегарантийное обслуживание.

WASTEWATER TREATMENT TECHNOLOGIES FOR FOOD PROCESSING INDUSTRY

Korchik N. M., GF «Energotechecologia», Rivne, Ukraine

Wastewater of food industries (milk-, cheese-, wine-, meat plants, confectionery factories etc.) is a complex polydisperse system, with their basic components possessing food and biological value: fats, proteins, carbohydrates, feedsimilarity substances, organic acids, vitamins, ferments, pigments etc.
The existing wastewater treatment methods, including the biological treatment in aerobic and anaerobic conditions, are not capable of ensuring the required level of treatment.
The GF «Energotechecologia» scientists have reviewed the potential options for effective removal and recovery of wastewater components of milk-, cheese-, wine-, beer-, meat plants, confectionery factories.
The advanced technology is proposed to increase the efficiency of wastewater treatment, based on the combination of physical and chemical (clarification, pressure head flotation, reagent application) and biological (aerobic and anaerobic oxidation) methods.

Главная страница

Сведения об авторе

Корчик Наталия Михайловна, к. т. н., ГФ «Энерготехэкология», ул. Д. Галицкого, 16, Ровно, 33018, Украина. Тел./факс (0362) 62-44-21. E-mail: etedogrv.uar.net

© Независимое агентство экологической информации

Последние изменения внесены 24.04.07