Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 137 )

Экологические эффекты от внедрения метода

Сокращение потребления воды, например, когда вода используется повторно. Снижение концентрации загрязняющих веществ в сточных вод.

Эксплуатационные данные

Установка может создавать всего 1200 м3/ день сточных вод от промывания овощей, с 815 м3/день, перекачиваемыми к усовершенствованному MBR. После этапов RO и дезинфекции ультрафиолетовым излучением до 650 м3/ день может быть возвращено на предприятие для промывания салата и в качестве технической воды. Химическое потребление кислорода (ХПКполн.) сточных вод, поступающих в усреднитель сточных вод, может составлять до 1440 кг/ день, в зависимости от производительности.

Интенсивная аэробная среда, создаваемая в биореакторах, с расчетным уровнем смешанных, ВВ (MMLS) 15000 мг/л, вместе с высоким относительным возрастом ила означает, что высокого качества очистки сточных вод можно достигать с помощью гораздо меньших “зон обслуживания”. Емкость биореактора может быть уменьшена на 20% по сравнению с традиционными методами очистки.

Около половины сточных вод после полной очистки достигает качества питьевой воды и может повторно использоваться в пределах установки. Исходное значение ХПК 1500 мг/л сокращена почти до нуля. Система разделения биомассы ультрафильтрацией также предоставляет разделенный материал, пригодный для подачи непосредственно на этап доочистки посредством RO и ультрафиолетовым излучением.

Примеры предприятий

Установка по переработке овощей в Соединенном Королевстве.

Справочная литература

[102, Соединенное Королевство, 2002]

7.5.7.3.5 Повторное использование воды при переработке гороха, после хлорирования

Микробное загрязнение можно контролировать с помощью применения диоксида хлора, эффективно защищающего от биопленки с концентрацией, соответствующей требованиям питьевой воды, то есть 0,5 частиц на миллион (по массе). На Рисунке 7.44 показана схема четырехэтапного повторного использования воды на производстве консервированного гороха. Хлорирование воды, применяющееся для промывания поступающих фруктов или овощей, в некоторых странах запрещено. Повторное использование воды в процессах, где вода может контактировать непосредственно с продуктом, также не всегда разрешается.

Рисунок 7.44 - Повторное использование воды в производстве консервов

[13, Агентство по охране окружающей среды Англии и Уэллса, 2000]

7.5.7.3.6 Переработка картофеля

Хотя органические компоненты сточных вод от переработки картофеля являются биологически легко разлагающимися, во время очистки сточных вод могут возникать проблемы, в значительной степени, по причине следующих факторов [65, Германия, 2002]:

- нагрузка загрязнения может существенно колебаться в течение дня, недели, года;

- высокие концентрации примесей;

- несбалансированный состав сточных вод, например, преобладание углеводородов, и иногда неравномерный запас минеральных питательных веществ;

- наличие пенообразующих веществ, например, белка;

- риск увеличения образования шлама;

- температура сточных вод иногда превышает 35°C – 40°C, что может потребовать применения испарительных охладителей;

- быстрое вступление в силу процесса анаэробного брожения может приводить к возникновению нежелательных запахов;

- кислоты, образующиеся во время процессов брожения, могут приводить к снижению pH до 4 – 4,5. Такое подкисление происходит приблизительно в течение 2 часов.

В системах анаэробной/аэробной очистки необходимо установить возможна ли очистка, принимая во внимание общее содержание азота Nобщ, всех производственных сточных вод или только нижнего предела для обеспечения того, чтобы на этапе аэробной очистки по-прежнему содержалось достаточное количество углерода для устранения азота. С учетом всех выше перечисленных моментов можно использовать биологические процессы для очистки сточных вод, образующихся при переработке картофеля, содержащих большое количество загрязняющих веществ. Реакторы UASB могут не подходить для очистки сточных вод, образующихся в процессах очистки кожуры картофеля.

7.5.7.4 Растительные масла и жиры

7.5.7.4.1 Очистка сточных вод

В последние годы проводились всесторонние исследования по биологической очистке сточных вод от производства и рафинации пищевых масел с целью сокращения количества загрязняющих веществ в сточных водах, которых ранее невозможно было избежать. Например, во время производства рафинированного рапсового масла может образовываться около 10 – 12 м3 сточных вод на 1 т сырья. В сточных водах содержится до 5000 мг/л ХПК, 4500 мг/л ВВ и 1200 мг/л растительных жиров, масел и животных жиров [134, AWARENET, 2002]. Фосфор присутствует в неорганическом и органическом виде. Были проведены испытания в лаборатории и введена опытная установка. Были разработаны стратегии очистки, которые внедрены в двух исследуемых крупных производственных системах. Оба примера разрабатывались для определенных рабочих условий установок и конкретным случаям. Оптимизация исследуемых систем ведется и в настоящее время.

К первичной очистке, используемой в секторе производства растительных масел, обычно относятся следующие методы:

- уравнивание движения жидкости и нагрузки (смотрите Раздел 7.5.2.3)

- отстаивание (смотрите Раздел 7.5.2.5)

- жировая ловушка (смотрите Раздел 7.5.2.2)

- DAF (смотрите Раздел 7.5.2.6)

- осаждение (смотрите Раздел 7.5.2.9).

Далее, применяется вторичная очистка, и используются аэробные процессы (смотрите Раздел 7.5.3.1). Данные сточные воды подвергаются биологической очистки. Можно использовать активный ил (смотрите Раздел 7.5.3.1.1), капельные биофильтры (смотрите Раздел 7.5.3.1.5) и вращающиеся биологические контактные фильтры (смотрите Раздел 7.5.3.1.7). К специфическим факторам промышленности, которые могут влиять на очистку сточных вод, относится наличие малолетучих липофильных веществ, сульфата, повышенное содержание фосфатиды и низкий pH.

7.5.7.4.2  Оливковое масло

Смотрите также в Разделе 7.4.7.1 информацию о внедренном в процесс снижении количества сточных вод и концентрации загрязняющих веществ.

Сточные воды из мельницы для оливок считаются одними из наиболее загрязненных сточных вод в секторе ППНМ и приводят к возникновению значительных проблем на площадях культивирования оливковых деревьев в Европе. Они характеризуются очень высоким ХПК, то есть 200000 мг/л, низкий pH, то есть 3 – 5,9, и большим содержанием ВВ, то есть общее содержание ВВ составляет 20000 мг/л.

Кроме этого высокое содержание полифенола в сточных водах от производства оливкового масла, до 80000 мг/л, значительно усложняет бактериальное разложение и придает им фитотоксичные характеристики.

Обычно в небольших мельницах для оливок, многие из которых находятся ниже допустимой нормы согласно Директиве по комплексному предотвращению и контролю загрязнений (IPPC), используются отстойники для испарения (смотрите Раздел 7.5.3.1.4). Испарение сточных вод в открытых отстойниках в течение нескольких месяцев приводит к образованию неприятных запахов и утечки сточных вод создают угрозу загрязнения подземных вод. Затем твердый осадок направляется для рассеивания на почвах (смотрите Раздел 7.5.6). Непосредственное осаждение в оливковых рощах может привести к загрязнению подземных вод. Соединение с КОССВ, как правило, невозможно, так как мельницы для оливок обычно находятся в сельской местности, где КОССВ либо не существуют, либо они не предназначены для очистки таких сточных вод. Для очистки сточных вод от производства оливкового масла можно использовать также тепловую концентрацию (этот метод не описан в настоящем документе).

Сточные воды от производства оливкового масла можно очищать также на очистных сооружениях сточных вод, используя анаэробные методы, которые на 65% – 95% сокращают ХПК. Это требует высоких инвестиционных расходов, в особенности, потому что мельницы для оливкового масла используются сезонно, уборочные кампании проводятся с октября по март и только последние три месяца на каждом участке. Сезонная характеристика таких мельниц не влияет на очистку, поскольку метантенк без труда запускается после бездействия, хотя это занимает некоторое время для восстановления условий очистки.

Высокое содержание полифенола в сточных водах препятствует росту аэробных бактерий. Кроме того, самоокисление фенольных компонентов во время контакта сточных вод от производства оливкового масла с воздухом приводит к образованию макромолекулярных полифенолов, которые еще сложнее разлагаются.

Дополнительная альтернативная очистка сточных вод от мельниц для оливок включает в себя эффективную первичную очистку (см. 7.5.2) от ВВ. С помощью осаждения (см. 7.5.2.9), при выборе оптимального флокулирующего агента, удаляется очень высокий процент растворенных и твердых органических веществ, которые затем устраняются посредством фильтрации (см. 7.5.4.5). Завершающий этап состоит в применении мембранной сепарации (см. 7.5.3.3.1), обеспечивающей 95% снижение органической нагрузки. Пока этот вопрос находится в процессе изучения, но в будущем будет найдено решение.

В Таблице 7.69 показано сравнение альтернативных методов очистки для сточных вод от производства оливкового масла.

Таблица 7.69 - Сравнение альтернативных методов очистки для сточных вод от производства оливкового масла [134, AWARENET, 2002]

Метод	Преимущества	Недостатки
Рассеивание на почвах	Повышение плодородия благодаря содержанию калия (K), магния (Mg) и органических веществ.	Загрязнение подземных вод. Высокая засоленность почв. Законодательные ограничения. Отрицательное влияние на вегетацию, если в результате содержания полифенолов превышаются определенные уровни.
Отстойники для испарения	Низкие затраты. Не требуются специалисты.	Необходимы большие земельные площади. Гнилостные запахи и насекомые. Загрязнение подземных вод в результате ненадлежащей изоляции водохранилища.
Тепловая концентрация	Более быстрая система.	Высокое потребление энергии и большие затраты. Образование корки в испарителях.
Анаэробные процессы	Низкое потребление энергии. Производство метана. Стабилизированный ил.	Дорогостоящая установка.

7.5.7.4.3 Многофазная очистка сточных вод для рафинации растительного масла – рассмотрение конкретного примера