CC BY
51
КОЛОГИЯ
ТЕМА НОМЕРА
Биологические очистные сооружения.
Немецкое качество, реализованное в России
Т. Вайссер
Компания ЕЫУ^О-СНЕМПЕ GmBH, Германия М. Чеботаева
ООО «Энвиро-Хеми», Россия
В последние 5-10 лет в России наблюдается бум в строительстве новых пищевых предприятий. Многие из предприятий, построенные во времена Советского Союза, подверглись значительной модернизации. На каждом из этих предприятий внедрены технологии мирового уровня, что, с одной стороны, позволило повысить эффективность производства, а с другой стороны, резко возросло воздействие данных предприятий на окружающую среду. В соответствии с российским законодательством запрещается проводить строительство новых предприятий или же реконструкцию существующих с целью увеличения производительности без решения вопросов по охране окружающей среды, а именно - предприятие не должно быть источником загрязнения окружающей среды. Для этого необходимо внедрить мероприятия по рациональному использованию ресурсов, а также запроектировать и построить сооружения по очистке образующихся сточных вод и отходящего воздуха. Требования к подобным сооружениям достаточно жесткие: высокая эффективность очистки, низкая энергоемкость, максимально возможная автоматизация с целью снижения вмешательства обслуживающего персонала в процесс очистки, минимум обслуживающего персонала, минимальное образование отходов.
Загрязнение сточных вод на пищевых предприятиях происходит во время различных процессов мойки: тары (упаковки), технологического оборудования и емкостей, транспортеров; уборка помещений. В результате в
Рис. 1. Внешний вид аэробных очистных сооружений для завода по производству плавленых сыров «БИОМАР-О5В»
Рис. 2. Различные типы аэраторов «БИОМАР», применяемые при аэробной очистке сточных вод
сточную воду попадают остатки продуктов, моющие растворы, различные вспомогательные вещества - смазки, дезинфицирующие средства и т. д. Эти загрязнения, смешиваясь, образуют сильно насыщенные органикой, токсичные для окружающей среды сточные воды.
Широко известно, что Германия -один из лидеров на рынке природоохранной техники. На примере очистных сооружений немецкой фирмы «Энви-ро - Хеми», реализованных на территории России в последние 6 лет, предлагаем рассмотреть различные методы очистки, наиболее применимые для предприятий пищевой промышленности.
Аэробная очистка сточных вод
Особенность аэробных методов очистки - обеспечение водных биоценозов кислородом. Кислород используется для окисления содержащихся в воде загрязнений путем получения минеральных соединений и биомассы.
Рис. 3. Жироловка-флотатор на одном из сырзаводов в России
Аэробная очистка сточных вод применима для пищевых предприятий, на которых сточные воды характеризуются невысоким (до 2000 мг/л) значением ХПК (химическое потребление кислорода). Это могут быть кондитерские фабрики, заводы плавленых сыров, молокозаводы, заводы по производству мороженого, колбасные цеха, заводы по выпуску растительных масел и продуктов на их основе, фабрики по переработке сои и т. д. (рис. 1).
Состав очистных сооружений для подобных предприятий может быть следующий: песколовка; решетка для удаления мусора; смеситель-усреднитель со станцией нейтрализации; жироловка-флотатор (если в сточной воде большое содержание жиров); аэробный реактор с системой кругооборота активного ила и встроенной системой нитрификации-денитрификации; осветлитель (вторичный отстойник); уплотнитель для избыточного активного ила; установка обезвоживания активного ила со станцией по приготовлению и дозированию флокулянта.
Подача кислорода, содержащегося в воздухе, осуществляется воздуходувками, работа которых регулируется кислородомерами. Особое значение имеют аэраторы, наиболее экономичны из них мелкопузырчатые (рис. 2).
В зависимости от необходимой степени очистки рассчитывается размер аэробного реактора. Если очищенная сточная вода сбрасывается в поверхностный водоем, то очистные сооружения оснащаются стадией фильтрации и дезинфекции.
Большое значение для биологической очистки сточных вод, содержащих жиры и масла, имеет применение эффективной жироловки-флотатора, в противном случае аэробная очистка не достигнет своей оптимальной производительности (рис. 3).
Аэробные очистные сооружения могут быть выполнены как проточные сооружения либо как сооружения периодического действия. В этом случае аэробные реакторы работают поочередно.
ECOLOGY
Рис. 4. Установка для сжигания биогаза на крыше очистных сооружений завода по производству фруктовых
консервов, г. Серпухов
Анаэробно-аэробные методы очистки сточных вод
В том случае, если с производства поступают сильно загрязненные (значение ХПК > 2000 мг/л) теплые (Т > +20...22 °С) сточные воды, рекомендуется применять аэробно-анаэробные методы очистки сточных вод.
Применение анаэробно-аэробных методов очистки сточных вод характерно для российских предприятий, так как, используя только анаэробную стадию очистки, невозможно достичь жестких нормативов, требуемых российским законодательством, как при сбросе очищенных сточных вод на городские очистные сооружения, так и в поверхностный водоем. В этом случае анаэробный метод очистки применяется как первая биологическая ступень, а в качестве доочистки применяют одну или две стадии аэробной очистки.
Особенность анаэробных методов очистки - получение в качестве конечных продуктов при разложении органических углеводородных соединений метана и диоксида углерода. При использовании этих методов не требуется аэрация воды кислородом и образуется незначительное количество избыточного ила.
Полученный биогаз либо сжигается (рис. 4), либо используется на предприятии для получения горячей воды, пара, электроэнергии.
Безусловно, сердцем таких очистных сооружений станет анаэробный реактор. Существуют различные типы анаэробных реакторов, но условно можно выделить три основные: анаэробный реактор с закрепленным анаэробным активным илом, анаэробный реактор с анаэробным илом в виде зерен/гранул, находящимся во взвешенном состоянии, высокоэффективный анаэробный реактор.
Анаэробные реакторы с закрепленным слоем биомассы применяют, если в сточной воде находятся жиры и масла, так как небольшие капельки жира,
Рис. 5. Несущий материал, используемый для заполнения анаэробного
реактора
«БИОМАР-А5В»
накопленные в клетках микроорганизмов, делают активный ил очень легким и его выносит из реактора. Также анаэробные реакторы с закрепленным слоем биомассы используют, если в воде имеются вещества, подавляющие жизнедеятельность анаэробного активного ила. Поэтому внутри реактора размещают специальный несущий материал, например пластик, на котором может закрепиться анаэробный биоценоз, и в результате образуется достаточно высокая концентрация анаэробного ила (рис. 5).
Подобные типы реакторов применяют на молокозаводах, при производстве жевательной резинки и т. д. (рис. 6).
Анаэробные реакторы с гранулированным анаэробным илом, находящимся во взвешенном состоянии, используют для сточных вод, имеющих высокое значение ХПК, например, при производстве фруктовых сиропов и консервов, при производстве напитков, пива, спирта и т. д. (рис. 8).
На рис. 7 представлена схема очистных сооружений для сточных вод пивзавода, мощностью 10 млн дал пива, реализованных на двух пивзаводах компании «Балтика». Объем сточных вод 2500 м3/сут, ХПКмакс.=4000 мг/л. Длина данных очистных сооружений 71,5 м, ширина 20 м.
Подобное исполнение делает очистные сооружения особенно компактными. Сточная вода сбрасывается в рыбохо-зяйственный водоем бассейна р. Волги.
Высокоэффективный анаэробный реактор «БИОМАР-АНР» - это высокие технологии в анаэробной технике.
Он применяется в следующих отраслях промышленности: пивоварение;
Рис. 7. Технологическая схема «БИОМАР-А5В-05В»
Рис. 8. Очистные сооружения одного из пивзаводов
Рис. 6. Внешний вид очистных сооружений «БИОМАР-АБВ-ОБВ» на молочном комбинате, Московская обл.
Рис. 9. Высокоэффективный анаэробный реактор «БИОМАР-АНР»
индустрия напитков; переработка картофеля; целлюлозно-бумажная промышленность; производство биологического топлива; производство молочной сыворотки; дрожжевая промышленность (рис. 9).
При применении данного реактора значительно снижаются инвестиционные затраты, потребность в площадях. Но, как любое высокотехнологичное оборудование, он требует высокой квалификации обслуживающего персонала.
Опыт внедрения немецких технологий и эксплуатации очистных сооружений в России показал, что и в области охраны природы немецкая техника надежна, экономически выгодна и позволяет предприятию выполнять все законодательные требования в области очистки сточных вод.
