Современный взгляд на проблему
Сточные воды предприятий молокоперерабатывающей отрасли промышленности характеризуются высоким уровнем загрязнения, в основном, органическими веществами. Когда такие стоки попадают в большом количестве на городские очистные сооружения, то обычно крайне негативно влияют на их функционирование, наибольший вред нанося протеканию процессов биологической очистки. Во избежание аварий в работе городских очистных сооружений, и, как следствие, экологических и коммунальных катастроф, водоканалы вынуждены постоянно подстраиваться под работу молокоперерабатывающих предприятий и нести связанные с этим убытки, на что, как правило, не хватает ресурсов. Поэтому внедрение локальных очистных сооружений на таких предприятиях необходимо для нормального функционирования муниципальных очистных сооружений.
С другой стороны, в соответствии с действующим законодательством городские очистные сооружения могут отказать в приеме сточных вод от конкретного абонента в случае перегрузки последних по загрязнениям или вообще расторгнуть договор на сброс сточных вод при значительном превышении допустимых концентраций загрязняющих веществ в сточных водах, в случае, когда это может привести к нарушению технологических процессов очистки сточных вод. В таком случае предприятиям молочной отрасли промышленности не остается ничего другого, кроме возведения локальных очистных сооружений в короткие сроки, в случае если они хотят сохранить свой бизнес. Конечно же, не все предприятия в состоянии построить очистные сооружения полного цикла, позволяющие достичь качества очищенной воды в соответствии с требованиями на сброс.
Хорошим решением этой проблемы является строительство модульных очистных сооружений, что позволяет разделить процесс возведения очистных сооружений на этапы, а этапы в свою очередь – на отдельные линии, позволяя реализовать проект шаг за шагом. Реализация только первой стадии очистки стоков, которая будет включать в себя качественное усреднение, механическую и физико-химическую обработку сточных вод, позволит в несколько раз снизить концентрации загрязняющих веществ и избавиться от залповых сбросов, таким образом, обезопасив себя как от отсоединения от сети водоотведения, так и от огромных штрафов за значительные превышения допустимых концентраций.
Важным аспектом реализации первой стадии очистных сооружений является качественный инжиниринг. Методы обработки стоков и оборудование, используемые на данном этапе, являются надежными и проверенными уже в течение нескольких десятилетий. Но неверно проведенные технологические расчеты и недолжно настроенные параметры процесса могут привести к высоким затратам на реагенты и электроэнергию с одной стороны, и к низкой эффективности очистки – с другой. Поэтому может возникнуть ситуация, когда несмотря на высокие затраты на возведение и эксплуатацию очистных сооружений, предприятие будет вынуждено и в дальнейшем платить большие штрафы контролирующим органам.
Понимая необходимость в оперативном решении задачи очистки промышленных сточных вод молокоперерабатывающих предприятий, а в то же время в высокой экономичной и технологической эффективности работы локальных очистных сооружений, и осознавая отсутствие средств на реализацию многомиллионных проектов, инженеры и технологи промышленной группы EKOTON постоянно работают над совершенствованием уже существующих надежных технологических решений и возможностью упрощения и удешевления реализации соответствующих проектов. На сегодня созданы оптимизированные решения для предприятий молокоперерабатывающей отрасли, основанные на возведении модульных очистных сооружений в контейнерном исполнении.
Модульные решения в контейнерном исполнении
В первую очередь стоит отметить, что модульность технологии позволяет клиенту самому определить, сколько линий и этапов очистных сооружений реализовать в данный момент, основываясь на финансовых ресурсах. По мере сил, необходимое оборудование может постепенно добавляться одно за другим, шаг за шагом, согласно разработанному плану и заключенному соответственно договору между предприятием и муниципальными очистными сооружениями.
Во-вторых, в случае увеличения производительности предприятия, существует возможность добавления параллельной линии очистки, которая не будет требовать настолько высоких затрат, как полная реконструкция всех очистных сооружений, что может быть очень удобно для развивающихся предприятий. При этом, контейнерное исполнение исключает необходимость в дополнительных капитальных затратах, связанных с возведением дополнительных зданий или необходимостью строить очистные сооружения с большей, чем нужно площадью «с запасом на будущее».
Кроме этого контейнерное исполнение обладает большими преимуществами в случае необходимости реализации очистных сооружений в сжатые сроки с ограниченным бюджетом. Прежде всего оно позволяет значительно снизить капитальную стоимость и время реализации проекта, благодаря отсутствию необходимости возведения зданий. Все что нужно – заложить фундамент и проложить коммуникации к нему. Не менее существенным является и то, что контейнерное исполнение приводит к значительному уменьшению объема проектных работ, а следовательно, их стоимости и времени на их выполнение. Время реализации проекта также уменьшается за счёт упрощения доставки и монтажных работ. Наконец, благодаря контейнерному исполнению, локальные очистные сооружения могут быть возведены на тех предприятиях, которые ограничены доступной площадью для размещения ЛОС и где раньше это вообще было невозможно.
Мобильность контейнерных решений создает дополнительные возможности очистки сточных вод предприятий. Она позволяет беспрепятственно перенести очистные сооружения с одного места на другое, не требуя дополнительных демонтажных и монтажных работ. Это может позволить менять размещение того или иного оборудования, подстраиваясь под развитие предприятия и технологической схемы как производства, так и самих очистных сооружений. А предприятия, которые по той или иной причине не могут позволить себе собственные очистные сооружения, могут их арендовать на определённое время с возможностью последующего выкупа.
Усовершенствованные современные технологии
Процесс напорной флотации является сердцем первой стадии очистки сточных вод предприятий молокоперерабатывающей отрасли. Сама технология известна уже давно и в течение нескольких последних десятилетий почти не совершенствовалась. Но острая необходимость экономного использования ресурсов сегодня заставила химиков и технологов промышленной группы EKOTON максимально улучшить и оптимизировать уже существующие системы очистки.
Сочетание опыта десятков проведенных промышленных исследований и реализованных проектов вместе с автоматизацией детальных расчетов параметров процесса, позволило подбирать наиболее оптимальное оборудование для каждого конкретного стока: определение необходимого пути потока и требуемой плотности ламельного блока позволяет уменьшить объем флотатора и его стоимость; точные расчеты потребления воздуха позволяют уменьшить блок сатурации, его стоимость и потребление электроэнергии; усовершенствованные решения дозировки водовоздушной смеси и растворов реагентов в поток сточных вод приводят к повышению качества очистки и уменьшению штрафов за превышение допустимых концентраций; интеллектуальные системы химической обработки сточных вод позволяют максимально снизить расходы реагентов и избежать вторичного загрязнения.
Рис. 1. Напорный флотатор ЭКОТОН
Дополнительно снизить эксплуатационные расходы очистных сооружений позволяет обезвоживающее оборудование. Благодаря неоднократному уменьшению объемов образованных в процессе очистки сточных вод осадков, значительно уменьшается стоимость их транспортировки и утилизации. Применение мультидисковых шнековых обезвоживателей MDQ EKOTON позволяет сделать это наиболее экономичным путем, обладая лучшими показателями по энергоэффективности, расходу воды и реагентов. Это делает данный вид оборудования наиболее окупаемой инвестицией отрасли на сегодняшний день.
Рис. 2. Мультидисковый шнековый дегидратор MDQ EKOTON
Последующие стадии биологической очистки могут быть максимально упрощены, уменьшены и автоматизированы благодаря применению систем мембранных биореакторов. Развитие технологии ультрафильтрационных мембран позволяет повысить надежность работы, качество очистки и срок эксплуатации комплексов, таким образом, не превращая очистные сооружения в главную часть завода, позволяя предприятию сфокусироваться именно на переработке молока.
В качестве завершающего этапа, все чаще и чаще на предприятиях пищевой промышленности внедряют современные системы обратного осмоса. Развитие данной технологии и рынка доступных продуктов позволил значительно снизить как капитальную, так и эксплуатационную стоимость соответствующих комплексов, делая инвестиции в такие проекты привлекательными в долгосрочной перспективе с точки зрения повторного использования очищенной воды и снижению расхода свежей, а также возможности почти полностью уменьшить сброс сточных вод.
Примеры последних проектов
В прошлом году компанией EKOTON совместно с партнерами была начата реализация двух подобных проектов возведения локальных очистных сооружений молокоперерабатывающих предприятий. Источниками сточных вод расходом 1500 м3/сут (50 м3/ч) обоих маслозаводов являлись вода, образованная во время процессов мытья емкостей, и пермеат, образующийся в результате процессов нанофильтрации сыворотки.
Для предприятий был разработан комплекс механической, физико-химической и биологической очистки, а также механического обезвоживания осадков. Первый этап реализации удалось осуществить в короткий срок благодаря контейнерному исполнению и оперативному монтажу и проведению пуско-наладочных работ. Путем компактного расположения оборудования, барабанную решетку, комплексы приготовления и дозировки реагентов для флотации и обезвоживания, а также обезвоживатель, удалось разместить в одном контейнере. Флотатор был выполнен в соответствии с требованиями эксплуатации снаружи помещения, приспособлен к погодным условиям в течение всего года и размещен рядом с контейнером. Контейнер, флотатор и емкости усреднения стоков и накопления осадка были размещены на фундаменте с примерной длиной 15 м и шириной 15 м.
Рис. 3. Модульные очистные сооружения EKOTON в контейнерном исполнении на базе флотатора
Рис. 4. Мультидисковый шнековый обезвоживатель MDQ EKOTON
Благодаря модульному исполнению, первый этап технологической схемы очистки сточных вод был запущен сразу после монтажа. Тонкая наладка технологического процесса позволила достичь достойного внимания для молокоперерабатывающих предприятий снижения ХПК в среднем на 46-60%, а взвешенных веществ – до 12-17 мг/л. Пошаговый метод реализации проекта дал возможность собрать точные данные о качестве предварительно очищенного стока для более детальной проработки следующего этапа биологической очистки, что позволило избежать рисков, связанных с несоответствием фактического качества стока расчетным данным.
После завершения и запуска первого этапа очистки, на заводах начался второй этап реализации проекта, а именно возведения биологических очистных сооружений. По состоянию на сегодняшний день на объектах завершается монтаж и начинаются пуско-наладочные работы целого комплекса.
Проблема отсутствия локальных очистных сооружений на большинстве молокоперерабатывающих предприятий сегодня наносит вред как работе муниципальных очистных сооружений, так и развитию отрасли в целом. Но успешный опыт пошаговой реализации модульных решений для очистки сточных вод молокоперерабатывающих предприятий, используя усовершенствованное технологическое оборудование в контейнерном исполнении, доказывает возможность ее простого решения. Действуя в рамках действующего законодательства и актуальных регулирующих правил отрасли, благодаря использованию современных технологических решений сегодня любое предприятие в состоянии реализовать эффективные проекты по возведению локальных очистных сооружений, не требуя больших средств на их строительство.