Charakterystyka ścieków mleczarskich oraz procesy i urządzenia stosowane do ich oczyszczania. dr inż. Katarzyna Umiejewska

Transkrypt

1 Charakterystyka ścieków mleczarskich oraz procesy i urządzenia stosowane do ich oczyszczania dr inż. Katarzyna Umiejewska

2 W 2011 r. wielkość produkcji wyniosła mln l mleka. Spożycie mleka w Polsce w przeliczeniu na mieszkańca w 2011 r. wyniosło 194 litry (bez mleka zużytego do produkcji masła). Według Henzego zużycie wody wynosi 0,7-2,5 m 3 /t przetworzonego mleka.

3 Według danych GUS w 2011 przy produkcji wyrobów mleczarskich powstało 25,4 hm 3 ścieków, z czego 13,8 hm 3 ścieków było oczyszczanych (9.0 hm 3 biologicznie, 4,8 hm 3 z podwyższonym usuwaniem biogenów) i kierowanych do wód lub do ziemi. Pozostałe 11,4 hm 3, nie wymagały oczyszczania albo po podczyszczeniu były odprowadzane do kanalizacji.

4 Struktura ścieków mleczarskich wg danych GUS z 2011 roku

5 Tabela 1 Jednostkowe ilości ścieków powstających przy produkcji różnego asortymentu wyrobów mleczarskich (m 3 /1000 l mleka) Produkcja Mleko w proszku Twarogi Sery twarde Mleko spożywcze Kazeina Sery topione Masło Ilość ścieków 1,5-3,

6 Wartość BZT 5 mleka jest równa mgo 2 /l

7 Tabela 2. Skład ścieków mleczarskich w zależności od rodzaju produkcji Wskaźnik Rodzaj produkcji Odczyn 7,0 6,4 6,6 7,5 7,6 7,2 7,2 Utlenialność go 2 /m ChZT go 2 /m BZT 5 g O 2 /m Ekstrakt eterowy g/m Zawiesiny g /m Sucha pozostałość g /m sery 2 kazeina 3 twarogi 4- masło 5- mleko w proszku 6 sery topione 7 mleko spożywcze

8 Tabela 3 Składścieków z produkcji sera Wskaźnik ChZT mgo 2 /l BZT 5 mgo 2 /l Ekstrakt eterowy mg/l Azot ogólny mg/l Fosfor ogólny mg/l Ścieki bez serwatki Ścieki wraz z serwatką

9 Kolejność stosowanych procesów oczyszczania przedstawia się następująco: a) Oczyszczanie wstępne - usuwanie zanieczyszczeń o dużych rozmiarach - proces cedzenia, - usuwanie związków mineralnych - sedymentacja w piaskownikach - usuwanie tłuszczów- proces flotacji, - uśrednianie składu ścieków, - koagulacja zanieczyszczeń koloidalnych, b) oczyszczanie właściwe - usuwanie zanieczyszczeń łatwo rozkładalnych - procesy biologiczne c) oczyszczanie końcowe

10 Do oczyszczania ścieków mleczarskich stosowane są procesy biologiczne: tlenowe: złoża biologiczne, komory przepływowe z osadem czynnym, sekwencyjne reaktory porcjowe, rowy cyrkulacyjne, stawy stabilizacyjne, złoża roślinne beztlenowe.

11 FLOTACJA W celu usunięcia tłuszczy ze ścieków mleczarskich stosuje się : - flotację samoistną samoistne wypływanie tłuszczy na powierzchnię, - flotację wspomaganą wynoszenie tłuszczy na powierzchnię za pomocą pęcherzyków gazu (najczęściej flotacja sprężonym powietrzem lub ciśnieniowa).

12 KOAGULACJA Najczęściej używanymi koagulantami w przemyśle mleczarskim są trójwartościowe sole żelaza i glinu. We wstępnym oczyszczaniu ścieków mleczarskich proces koagulacji może być stosowany przy: - odtłuszczaniu do wspomagania flotacji ciśnieniowej (koagulanty dawkowane są przed komora flotacji); - oczyszczaniu biologicznym, gdy chemiczne strącanie pozwoli na znacznie obniżenie ładunku zanieczyszczeń.

13 METODA OSADU CZYNNEGO Oczyszczanie ścieków metoda osadu czynnego można stosować w następujących rozwiązaniach technologicznych: jednostopniowy reaktor biologiczny współpracuje z osadnikiem wtórnym oraz z urządzeniem do recyrkulacji osadu, trzystopniowy reaktor biologiczny podział komory na trzy strefy: beztlenową, niedotlenioną i tlenowa co umożliwia realizację procesów biologicznej defosfatacji, denitryfikacji i nitryfikacji, reaktor sekwencyjny SBR.

14 REAKTORY SBR Komorę SBR napełnia się cyklicznie, najczęściej trzy razy na dobę. Cykl pracy przedstawia się następująco: napełnienie i mieszanie (2h) napowietrzanie (3h) sedymentacja (2h) opróżnienie komory (1h)

15 ZŁOŻA BIOLOGICZNE Błona biologiczna charakteryzuje się większą różnorodnością mikroorganizmów niż osad czynny. Do realizacji procesu denitryfikacji na złożach biologicznych stosuje się dwustopniowe oczyszczanie na złożach zraszanych. Na pierwszym złożu prowadzony jest proces denitryfikacji, a na drugim proces nitryfikacji. Złoża rozdzielone są osadnikiem pośrednim. Do oczyszczania ścieków mleczarskich stosowane są: złoża zraszane (spłukiwane); tarczowe; wieżowe.