Oczyszczanie ścieków przemysłu mleczarskiego w systemie SBR

OCZYSZCZANIE ŚCIEKÓW PRZEMYSŁU MLECZARSKIEGO
W SYSTEMIE SBR
Nr 1 T09D 011 30
Politechnika Koszalińska
Katedra Technologii Wody i Ścieków
Kierownik tematu: prof. dr hab. inŜ. Anna M. Anielak
Przemysł mleczarski naleŜy do głównych przemysłów spoŜywczych w naszym kraju. W
roku 2007 produkcja mleka krowiego w Polsce wyniosła około 11744 mln litrów. W zaleŜności
od parku technologicznego i asortymentu produkcji jednostkowe zuŜycie wody waha się od 3
L/L przetwarzanego mleka dla zakładów produkujących mleko i napoje mleczne do 20 L/L dla
wytwarzających masło i sery Ŝółte. Przeciętne zuŜycie wody wynosi 6L/L przetwarzanego
mleka.
Na terenie zakładów mleczarskich powstają generalnie dwa rodzaje ścieków:
produkcyjne i nieprodukcyjne. Ścieki produkcyjne charakteryzują się duŜym stęŜeniem
zanieczyszczeń substancji organicznych. Zawierają one w swoim składzie resztki mleka i jego
przetworów produkowanych w danym zakładzie oraz środki myjące zbiorniki i aparaturę
mleczarską. W niektórych zakładach do ścieków odprowadzana jest serwatka, znacznie
zwiększająca ładunek zanieczyszczeń. Pomimo duŜej biodegradowalności ścieki przemysłu
mleczarskiego stwarzają czasami problemy. Dzieje się tak głównie w mleczarniach
nastawionych na produkcję mleka w proszku lub sera Ŝółtego. Ścieki powstające z tego rodzaju
produkcji charakteryzują się bardzo wysokimi wartościami BZT5, ChZT i zawiesiny ogólnej, a
takŜe duŜymi ilościami fosforu i azotu.
Ścieki mleczarskie oczyszczane są głównie metodami biologicznymi, do których naleŜą
biologiczne złoŜa obrotowe, złoŜa zraszane, metoda osadu czynnego, system SBR i inne
modyfikacje metod tlenowych, a takŜe metody beztlenowe, takie jak oczyszczanie w
przepływowym reaktorze beztlenowym ze złoŜem osadu czy fermentacja mieszana.
Badania prowadzono w dwóch sekwencyjnych reaktorach porcjowych w systemie 12godzinnym. W jednym z reaktorów badano wpływ danych czynników na proces oczyszczania
ścieków, drugi stanowił poziom odniesienia. KaŜdy z reaktorów miał wysokość 400 mm i
średnicę 300 mm. Pojemność całkowita reaktora wynosiła 16 dm3, natomiast pojemność czynna
12 dm3. Czas trwania poszczególnych faz procesowych sterowany był poprzez programatory
cyfrowe PCm.08 3k firmy METRON. Podstawowy cykl pracy całego układu, który przedstawiono
na rys. 1, składał się z następujących faz procesowych:
I.
Napełnianie statyczne – 1 godzina
II.
Napełnianie dynamiczne (z mieszaniem) – 2 godziny
III.
Napowietrzanie z mieszaniem – 7 godzin
IV.
Sedymentacja – 1 godzina
V.
Dekantacja – 0,5 godziny
VI.
Faza martwa (przerwa techniczna) – 0,5 godziny
Mieszadło
Programatory
cyfrowe
Mieszadło
Dmuchawa
Pompa
dekantująca
Reaktor R1
Pompa
dawkująca
Reaktor R2
Rys. 1 Stanowisko badawcze do oczyszczania ścieków przemysłu mleczarskiego w systemie
SBR
Badania miały na celu określenie kinetyki procesu oczyszczania ścieków w systemie
SBR, wpływu zmian stęŜenia zanieczyszczeń organicznych w ściekach surowych na proces ich
oczyszczania, wpływu odczynu ścieków surowych na proces ich biologicznego oczyszczania,
wpływu wieku osadu na proces oczyszczania ścieków, wpływu modyfikacji podstawowego
układu
faz
procesowych
na
efektywność
oczyszczania
ścieków
oraz
wspomaganie
oczyszczania ścieków przemysłu mleczarskiego zeolitami naturalnymi. W przeprowadzonych
badaniach czynnikami zmienianymi, czyli niezaleŜnymi były: wiek osadu, obciąŜenie osadu
ładunkiem zanieczyszczeń organicznych, odczyn ścieków surowych, rodzaj i ilość dozowanego
reagenta. Czynnikami wynikowymi dla ścieków oczyszczonych były: azot amonowy, azot
azotanowy V, fosfor ogólny, fosforany, potencjał redoks, pH, stęŜenie tlenu rozpuszczonego,
BZT5, ChZT, OWO. Dodatkowo wyznaczana była masa osadu czynnego oraz jego indeks
objętościowy.