Очистные сооружения для предприятий пищевой промышленности являются критически важным аспектом из-за больших объемов сточных вод, образующихся в процессе производства различных пищевых продуктов, включая фрукты и овощи, рыбу, мясо, птицу, молочные продукты, а также жиры и масла. Однако управление этими сточными водами пищевого производства представляет собой сложную задачу, поскольку они могут содержать высокие уровни питательных веществ, органического углерода, азотистых органических веществ, неорганических веществ, взвешенных и растворенных твердых частиц, а также высокую биохимическую и химическую потребность в кислороде. Кроме того, чрезмерный сброс неочищенных сточных вод может нанести вред водоемам-приемникам и нарушить работу очистных сооружений, находящихся в государственной собственности.

Важно также отметить, что отходы переработки растительной пищи могут иметь больший объем, но меньшую концентрацию загрязняющих веществ, чем отходы переработки и производства животноводческой продукции. Поэтому эффективное управление сточными водами имеет решающее значение для обеспечения соблюдения нормативных требований и минимизации экологических и медицинских рисков.

Разнообразие отходов

Различные пищевые и сельскохозяйственные отходы представляют собой особые проблемы, включая мясо и птицу, молочные продукты, консервированные и заготовленные фрукты и овощи, зерновые продукты, сахар, кондитерские изделия, жиры и масла, напитки, пивоваренные отходы и многое другое. Кроме того, многие отходы имеют значения биохимического потребления кислорода (БПК) и химического потребления кислорода (ХПК) в тысячи миллиграммов на литр, в то время как другие, такие как отходы производства сыра, виноделия и переработки оливок, могут иметь десятки тысяч ХПК. В результате каждый тип отходов требует тщательного учета уникальных факторов, и, помимо технических аспектов, сезонность производства усложняет варианты обработки и производственные процессы в ряде отраслей.

Канализационные трубы в системах водоотведения

Дренажные линии являются важнейшим элементом управления стоками в пищевой промышленности, представляя собой трубы и каналы, по которым поступают из производственных зон на очистные и утилизационные сооружения. Поэтому надлежащее техническое обслуживание и чистота дренажных линий необходимы для предотвращения засоров и обеспечения бесперебойного потока по системе. Стоки предприятий пищевой промышленности могут содержать вредные патогены, поэтому дренажные линии должны быть спроектированы и обслуживаться таким образом, чтобы предотвратить образование биопленок и других источников микробного загрязнения. Кроме того, дренажные линии могут использоваться для разделения различных типов сточных вод, предотвращая перекрестное загрязнение и обеспечивая надлежащую очистку и утилизацию. Регулярный осмотр и техническое обслуживание дренажных линий имеют решающее значение для предотвращения утечек и выброса неочищенных стоков в окружающую среду.

Септические системы в управлении сточными водами

Септические системы предназначены для естественной очистки сточных вод путем разложения органических веществ бактериями и другими микроорганизмами. Этот процесс помогает удалить загрязняющие вещества из сточных вод и сделать их безопасными для утилизации. Кроме того, септические системы могут быть экономически выгодной альтернативой дорогостоящим очистным сооружениям и обеспечивают гибкость в обработке различных типов и объемов сточных вод. Однако соблюдение правил и получение разрешений крайне важны для обеспечения правильной работы септических систем и предотвращения нанесения вреда окружающей среде или здоровью человека. 

Водосточные краны, управление стоками

Сливные краны — это вентили или краны, используемые для регулирования потока сточных вод из производственных зон в дренажную систему или очистные сооружения. Они контролируют поток сточных вод и регулируют объем сброса, обеспечивая эффективное управление. Сливные краны также могут разделять различные типы потоков сточных вод, предотвращая перекрестное загрязнение. Регулярное техническое обслуживание и очистка сливных кранов необходимы для предотвращения засоров, обратных потоков и переливов, которые могут вызывать экологические и санитарные проблемы. Соблюдение правил и разрешений является обязательным для сброса с предприятий пищевой промышленности. Поэтому сливные краны должны устанавливаться и эксплуатироваться в соответствии с этими правилами, чтобы избежать юридических санкций и обеспечить безопасную и эффективную утилизацию стоков. 

Методы эффективной очистки сточных вод

Обычно для очистки сточных вод пищевой промышленности используются различные биологические и физико-химические методы, включая окислительные и анаэробные процессы. К таким методам относятся флотация, коагуляция, седиментация, фильтрация, адсорбция, мембранная очистка , первичное отстаивание, вторичная очистка активным илом, анаэробное сбраживание и даже извлечение диоксида углерода или метана для повторного использования. Кроме того, некоторые из очищенных остатков или отходов могут использоваться в качестве полезных почвенных добавок или удобрений, что помогает снизить риски, связанные со сбросом стоков. Однако даже при использовании этих методов чрезмерный сток питательных веществ, особенно в холодную погоду, может представлять собой проблему.

Внедрение внутризаводской рециркуляции — еще один жизнеспособный вариант, поскольку вода является ценным ресурсом, необходимым не только для пищевой промышленности, но и для очистки оборудования, помещений и полов. Для облегчения обработки материалов, не контактирующих с пищевыми продуктами, могут использоваться моющие средства или другие добавки, которые потенциально могут улучшить или усложнить последующие процессы обработки. Однако обеспечение безопасности пищевого продукта имеет первостепенное значение, и рециркуляция в рамках технологического процесса разрешена законом для некоторых методов пищевой промышленности, таких как использование охлаждающей воды при переработке мяса и птицы. Тем не менее, рециркуляция между различными методами пищевой промышленности, включающими поверхности, контактирующие с пищевыми продуктами, может быть сложной задачей, поскольку могут быть внесены различные загрязняющие вещества.

Переработка фруктов и овощей

Сточные воды, образующиеся в процессе переработки овощей и пищевых продуктов, часто проходят несколько этапов очистки, описанных ранее. Кроме того, производственный процесс генерирует различные потоки отходов, включая, помимо прочего, мойку и ополаскивание, сортировку, методы транспортировки жидкостей внутри предприятия, очистку, приготовление пюре и сока, бланширование, консервирование, сушку, варку и очистку. Большая часть отходов состоит из биоразлагаемых углеводов; однако для некоторых продуктов соли, образующиеся при засолке, также могут вносить вклад в поток отходов.

Очистка стоков рыбоперерабатывающей промышленности

Производство рыбной продукции включает несколько этапов, в результате которых образуются как твердые, так и жидкие отходы. Выловленная продукция может перерабатываться на борту рыболовного судна; в качестве альтернативы, она может храниться в охлажденном или замороженном виде для облегчения транспортировки на перерабатывающий завод. В случае с выращенной рыбой процесс обработки может отличаться от процесса обработки рыбы, выловленной в дикой природе. Отходы от потрошения и разделки собираются, сушатся или просеиваются и используются в качестве побочных продуктов. Перерабатывающий завод также может обрезать продукт и дополнительно перерабатывать его путем варки, упаковки или заморозки, что приводит к образованию дополнительных жидких и твердых отходов. Каждый вид продукции генерирует разные уровни БПК и ХПК, а также может содержать значительные количества жиров, масел, смазок и белков.

Очистные для мясокомбината

Мясоперерабатывающая и птицеводческая отрасли производят разнообразные отходы, в том числе отходы, образующиеся в процессе содержания животных, и высококонцентрированные отходы, образующиеся в процессе переработки. Этапы переработки включают убой, ощипывание или удаление шкур, потрошение и обрезку, мойку, дезинфекцию и охлаждение. Птицефабрики, в частности, могут перерабатывать до двух миллионов птиц в неделю, что делает их значительными источниками отходов в больших масштабах. Компоненты отходов состоят из значительного количества азотистых органических соединений (белков), жиров и неорганических соединений (нитратов).

Очистка сточных вод молочного комбината

Молочная промышленность состоит из двух основных элементов: розлива молока в бутылки и производства молочных продуктов. Производство молочных продуктов включает переработку сыворотки, масла, сыра, мороженого, йогуртов, творога и других молочных продуктов. Этот этап является крупнейшим источником сточных вод и имеет наибольший объем отходов. В частности, уровень ХПК при производстве сыра может быть более чем в десять раз выше, чем при розливе молока в бутылки. Кроме того, в производстве используются немолочные ингредиенты, такие как ароматизаторы, сахар и фрукты, которые также могут увеличивать объем отходов. Отходы переработки молока в основном биоразлагаемы, а стандартные процессы очистки включают как аэробные, так и анаэробные методы.

Очистные для производства по переработке масел и жиров

Мясоперерабатывающая и птицеводческая отрасли производят разнообразные отходы, в том числе отходы, образующиеся в процессе содержания животных, и высококонцентрированные отходы, образующиеся в процессе переработки. Этапы переработки включают убой, ощипывание или удаление шкур, потрошение и обрезку, мойку, дезинфекцию и охлаждение. Птицефабрики, в частности, могут перерабатывать до двух миллионов птиц в неделю, что делает их значительными источниками отходов в больших масштабах. Компоненты отходов состоят из значительного количества азотистых органических соединений (белков), жиров и неорганических соединений (нитратов).

pH сточных вод

Поддержание определенного уровня pH в сточных водах пищевой промышленности имеет решающее значение, поскольку это напрямую влияет на эффективность различных методов очистки сточных вод. Например, если уровень pH сточных вод слишком низкий или слишком высокий, это может повлиять на рост и активность микроорганизмов, используемых в процессах биологической очистки, таких как активный ил или анаэробное сбраживание.

Недостаточный уровень pH сточных вод также может вызывать закисление воды, потенциально приводя к выбросу кислых газов в окружающую среду. Эти газы, включая диоксид серы и оксиды азота, могут нанести вред здоровью человека, дикой природе и экосистемам. Они не только могут вызывать кислотные дожди, но и при непосредственном вдыхании работниками кислые газы, такие как диоксид серы (SO2), хлористый водород (HCl) и фтористый водород (HF), могут вызывать раздражение и воспаление дыхательных путей, приводя к кашлю, хрипам, одышке и боли в груди. Длительное воздействие высоких концентраций этих газов может вызвать серьезное повреждение легких, включая бронхит, астму и даже отек легких.

Проводимость стоков

Проводимость — это способность вещества проводить электрический ток. В очистке сточных вод проводимость используется как показатель количества растворенных солей, минералов и других неорганических соединений, присутствующих в воде. Эти соединения могут повышать способность воды проводить электричество.

Слишком высокая электропроводность может привести к таким проблемам, как образование накипи и загрязнение оборудования, используемого в процессе очистки, например, труб, фильтров и мембран. Кроме того, высокая электропроводность может также привести к выбросу токсичных металлов и других вредных загрязняющих веществ в окружающую среду, что негативно скажется на водной жизни и экосистеме.

Мониторинг электропроводности является важным аспектом управления сточными водами, поскольку он помогает выявлять источники загрязнения и обеспечивать эффективную работу процессов водоочистки по удалению загрязняющих веществ. Кроме того, поддержание надлежащего уровня электропроводности в промышленных стоках помогает предотвратить повреждение оборудования и инфраструктуры, которые могут быть чувствительны к высоким концентрациям растворенных твердых веществ.

Эффективное управление сточными водами является важнейшим аспектом пищевой промышленности для обеспечения соответствия нормативным требованиям и минимизации экологических и медицинских рисков. Пищевые и сельскохозяйственные отходы могут представлять собой особые проблемы из-за значений биохимического потребления кислорода (БПК) и химического потребления кислорода (ХПК), что требует тщательного учета уникальных факторов. Дренажные линии, септические системы и сливные краны являются важнейшими компонентами системы управления сточными водами, регулирующими поток сточных вод, разделяющими потоки сточных вод и обеспечивающими соответствие нормативным требованиям. Методы очистки, обычно используемые для очистки стоков пищевой промышленности, включают биологическую и физико-химическую обработку, окислительные и анаэробные процессы, а также внутризаводскую рециркуляцию. Пищевая промышленность должна внедрять устойчивые решения для эффективного решения растущей проблемы управления стоками.

Очистка сточных вод пищевых производств — многоступенчатый процесс, включающий механическую (решетки, жироловки, песколовки), физико-химическую (флотация с коагулянтами и флокулянтами, реагентная обработка), биологическую (аэротенки, биореакторы) и доочистку (УФ-обеззараживание, фильтрация), направленный на удаление жиров, белков, углеводов и органических веществ перед сбросом в канализацию или водоемы, часто с целью повторного использования воды. Включает в себя слудующие этапы очистки. 

Механическая очистка:

Решетки и сита: Удаляют крупный мусор и волокна.

Песколовки: Оседают минеральные частицы.

Жироловки (жироотделители): Отделяют плавающие жиры, масла и эмульсии.

Усреднители: Сглаживают пиковые нагрузки и концентрации, предотвращая гниение.

Физико-химическая очистка:

Флотация: Напорная флотация (создание пузырьков воздуха) поднимает загрязнения (включая белки и жиры) на поверхность для удаления.

Реагентная обработка: Применение коагулянтов и флокулянтов для улучшения процессов флотации и осаждения коллоидов.

Биологическая очистка:

Аэротенки/Биореакторы: Микроорганизмы (активный ил) разлагают растворенные органические вещества (органику, углеводы).

Анаэробная очистка: Применяется для сильно загрязненных стоков.

Доочистка:

Ультрафиолетовая (УФ) дезинфекция: Обеззараживание воды перед сбросом.

Фильтрация: Сорбционная или напорная доочистка. 

Особенности стоков пищевой промышленности

• Высокое содержание жиров, белков, углеводов, остатков сырья.
• Значительные колебания концентраций загрязнений. 

Дополнительные методы и цели

• Мембранные технологии: Для глубокой очистки и повторного использования воды.
• Цель: Снижение нагрузки на городские очистные сооружения, соответствие экологическим нормам и оборотное водоснабжение. 

Распространенные загрязняющие вещества в сточных водах предприятий пищевой промышленности и производства напитков.

Сточные воды предприятий пищевой промышленности обычно содержат множество загрязняющих веществ, которые могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду, если их не очистить должным образом:

1. Биохимическое потребление кислорода (БПК): Высокий уровень обусловлен наличием органических отходов, для разложения которых необходим кислород. Это характерно для сточных вод пищевой промышленности из-за присутствия сахаров, жиров, белков и других органических веществ.
2. Химическое потребление кислорода (ХПК): Подобно БПК, ХПК измеряет количество кислорода, необходимое для химического окисления органических и неорганических веществ в сточных водах.
3. Общее содержание взвешенных твердых частиц (ОВТЧ): это физические частицы, взвешенные в воде, которые могут включать органические и неорганические вещества. Высокий уровень ОВТЧ характерен для сточных вод пищевой промышленности и производства напитков. Это происходит в результате обработки сырья, а также процессов очистки.
4. Питательные вещества: Высокий уровень азота и фосфора также может быть распространенным явлением. При отсутствии надлежащей очистки это может привести к эвтрофикации водоемов.
5. Неорганические загрязнители: к ним относятся различные органические вещества, такие как ПФАС, пестициды и другие химические смеси.
6. Патогены и устойчивые к антибиотикам бактерии: Сточные воды могут содержать бактерии, в том числе устойчивые к антибиотикам, представляющие опасность для водной флоры и фауны и здоровья человека.

Для обеспечения соответствия экологическим нормам и минимизации воздействия на экосистемы эти загрязняющие вещества требуют применения специализированных процессов очистки.

Ключевые сектора и характеристики их сточных вод

Важно отметить, что различные предприятия пищевой промышленности производят сточные воды с различными характеристиками. К ним могут относиться:

1. Переработка молочной продукции
2. Переработка мяса
3. Производство напитков
4. Переработка фруктов и овощей
5. Пекарня и кондитерская
6. Винодельни
7. Пивоварни

В каждом из этих секторов могут наблюдаться уникальные сочетания упомянутых выше загрязняющих веществ, требующие индивидуальных подходов к очистке. Различные предприятия в одном и том же секторе также могут иметь значительно различающиеся уровни загрязнения.

Передовые технологии очистки сточных вод

Для решения этих разнообразных задач в пищевой промышленности и производстве напитков используются различные передовые технологии.

Флотация с растворенным воздухом (DAF):

Назначение: Удаление взвешенных частиц, жиров, масел и смазок.

Процесс: Использует пузырьки воздуха для поднятия частиц на поверхность для удаления.

Мембранный биореактор (МБР

Назначение: Биологическая очистка и отделение твердых частиц

Процесс: Сочетает биологическую очистку с мембранной фильтрацией.

Реактор с подвижным слоем биопленки (MBBR)

Цель: Биологическая очистка с использованием биопленок, выращенных на носителях.

Процесс: Использует плавающие пластиковые носители для роста и обработки биопленки.

Обратный осмос (РО)

Цель: Удаление растворенных твердых веществ и загрязняющих примесей.

Процесс: с помощью давления вода продавливается через полупроницаемую мембрану.

Реактор периодического действия для секвенирования (SBR)

Назначение: Биологическая очистка в одном резервуаре.

Технологический процесс: протекает в последовательности событий, ориентированных на временную шкалу, включающей наполнение, реакцию, отстаивание и декантацию.

Эти технологии могут использоваться по отдельности или в комбинации, в зависимости от конкретных характеристик сточных вод и требований к их очистке.

Пример из практики: Решение для очистки сточных вод от 5 крупнейших производителей продуктов питания.

Чтобы проиллюстрировать практическое применение передовых методов очистки сточных вод в пищевой промышленности, рассмотрим пример из практики известного производителя продуктов питания.

Предыстория: Наш клиент, крупная компания по переработке пищевых продуктов, нуждался в модернизации своей системы очистки сточных вод для соответствия более высоким требованиям к сбросу и обеспечения работы увеличенных производственных мощностей.

Проблема: Существующая очистная станция сточных вод с трудом справлялась с новыми разрешительными нормами по БПК и ХПК. Кроме того, станции необходимо было увеличить производственную мощность.

Решение: Наша компания внедрила комплексное решение для очистки сточных вод, включающее в себя:

1. Уравнительный резервуар для регулирования колебаний потока.
2. Скрининг
3. Реактор с подвижным слоем биопленки (MBBR) для вторичной биологической очистки

Результаты:

Новая система успешно справляется с обработкой в ​​среднем 180 000 л воды в сутки.

Достигнуто качество сточных вод, значительно соответствующее допустимым нормам:

Биологическое потребление кислорода снижено до < 10 мг/л 

Содержание взвешенных твердых частиц снижено до < 5 мг/л 

Уровень аммиака снижен до < 1 мг/л 

Данное исследование демонстрирует, как сочетание технологий очистки может эффективно решать сложные проблемы очистки сточных вод в пищевой промышленности, обеспечивая соблюдение нормативных требований и способствуя увеличению производственных мощностей.

Эффективное управление сточными водами в пищевой промышленности имеет решающее значение для защиты окружающей среды и соблюдения нормативных требований. Разнообразие загрязняющих веществ требует индивидуальных решений и передовых технологий очистки. Как показано в тематическом исследовании, внедрение комплексных стратегий очистки может успешно решать сложные проблемы, связанные со сточными водами, обеспечивать соответствие строгим нормативным требованиям и поддерживать рост бизнеса. Постоянно отслеживая появление новых загрязняющих веществ и технологий, отрасль может добиться эффективного управления сточными водами, обеспечивая как операционную устойчивость, так и охрану окружающей среды.

Звоните нам! Наш опыт в Вашем распоряжении!  

 Отправить заявку