Oczyszczanie ścieków z wybranych zakładów przemysłu spożywczego

Ścieki przemysłowe stanowią aktualnie dominującą pozycję w ogólnym bilansie
powstających ścieków, przy obserwowanej tendencji do zmniejszania się
ich ilości. W przypadku oczyszczania przedmiotowych ścieków występują znaczne
problemy technologiczne z uwagi na specyfikę produkcji w zakładach przemysłowych,
która wpływa na nierównomierność i wielkość ładunku wprowadzanych
zanieczyszczeń. Duża zmienność ilościowa i jakościowa powstających ścieków
jest widoczna nawet w obrębie zakładów o takim samym profilu produkcji. Stąd
konieczne jest dokładne rozpoznanie właściwości ścieków powstających nie tyle
z tych samych gałęzi przemysłu, ale nawet z poszczególnych zakładów produkcyjnych.
Spośród wszystkich zakładów sektora spożywczego dotychczas najmniej
rozpoznane literaturowo są właściwości fizykochemiczne ścieków powstające
w przemyśle cukierniczym.
Stąd celem pracy jest charakterystyka ścieków powstających w zakładach
przemysłu cukierniczego i porównanie ich z właściwościami ścieków z innych zakładów
przemysłu spożywczego. Główny nacisk położono na analizę wyników
badań nad oczyszczaniem ścieków cukierniczych w modelowym bioreaktorze
z osadem czynnym.
Cechą charakterystyczną powstających ścieków w zakładach przemysłu
cukierniczego są duże wahania ilości zanieczyszczeń, co bardzo często jest powodem
obserwowanych trudności w eksploatacji ciągu technologicznego oczyszczalni.
Na tle innych zakładów przemysłu spożywczego (mleczarni, rzeźni, browarów,
cukrowni) ścieki cukiernicze charakteryzują się mniejszymi zawartościami zanieczyszczeń,
lecz podobnymi ich wahaniami w odpływie. Natomiast w porównaniu
do ścieków bytowych zawierają nieco więcej zanieczyszczeń organicznych, zawiesin
i azotu ogólnego. Powyższe parametry omawianych ścieków wskazują na
możliwość ich wspólnego oczyszczania. Zmieszanie przed oczyszczaniem ścieków
cukierniczych z bytowymi ograniczałoby nierównomierność stężeń i ładunków
zanieczyszczeń, a tym samym wpływałoby korzystnie na ich bilans w dopływie
do oczyszczalni. Badane ścieki można uznać za podatne na biologiczny
rozkład, gdyż ogólny udział substancji organicznej rozkładalnej wynosi 92% całkowitego
ChZT i jest wyższy od spotykanego w ściekach miejskich, który waha
się w granicach 75-80% całkowitego ChZT. Frakcja organiczna nierozpuszczalna
rozkładalna w ściekach cukierniczych stanowi około 20% całkowitego ChZT, co
w porównaniu do ścieków bytowych, w których udział tej frakcji osiąga 50%, stanowi
zdecydowanie mniejszą wartość.
Zastosowany do oczyszczania ścieków cukierniczych układ technologiczny
stanowił dwufazowy reaktor biologiczny z osadem czynnym, przystosowany do
zwiększonego usuwania związków azotu ze ścieków. W skład ciągu technologicz6
nego modelowej oczyszczalni wchodziły następujące elementy: komora denitryfikacji,
bioreaktor składający się z dwóch współśrodkowo umieszczonych komór –
wewnętrznej komory nitryfikacji oraz zewnętrznej, spełniającej rolę osadnika
wtórnego. W badanym układzie zastosowano zewnętrzną i wewnętrzną recyrkulację
osadu.
Przeprowadzone badania i uzyskane wyniki wskazują, że przyjęty układ
technologiczny może zapewnić wystarczającą redukcję zanieczyszczeń ze ścieków,
spełniającą wymogi pozwolenia wodno-prawnego udzielonego zakładowi.
Uzyskane na etapie badań prawdopodobieństwo nie przekroczenia analizowanych
wskaźników zanieczyszczeń w odpływie z osadnika wtórnego przedstawia się następująco:
dla BZT5 – 100%, ChZT – 100%, zawiesiny ogólnej – 100%, azotu
ogólnego – 72,5% i fosforu ogólnego – 100%. Parametry technologiczne bioreaktora,
przy których uzyskano najbardziej zadowalające wyniki przedstawiają się następująco:
stężenie tlenu w komorze napowietrzania: 2,0 mgO2·dm-3, odczyn
w komorze napowietrzania: 8,4 – 8,8, wiek osadu: 6-11 dób, obciążenie osadu ładunkiem
zanieczyszczeń: 0,2 kgBZT5·kgsm-1·d-1, indeks osadu: 120 ml·g-1 i stopień
recyrkulacji osadu: 100 – 240%. Mimo zadowalających efektów oczyszczania,
często, ze względu na bardzo zmienne właściwości fizykochemiczne ścieków
surowych, badany układ pracował niestabilnie. Dotyczyło to głównie wahań stężeń
związków azotu. Występujące gwałtowne obciążenia szokowe osadu czynnego
ładunkiem azotu amonowego prowadziły do zmian w populacji mikroorganizmów,
co w konsekwencji powodowało zmniejszenie szybkości nitryfikacji
i problemy z denitryfikacją. Analiza mikrobiologiczna osadu czynnego wykazała,
że był on w dobrej kondycji i stabilny pomimo problemów związanych z jego
puchnięciem wywołanym przez bakterie nitkowate. W badanym osadzie czynnym
stwierdzono łącznie 17 gatunków orzęsków, w tym 8 gatunków wolno pływających,
4 gatunki pełzających oraz 5 gatunków osiadłych. Jedynie na początku okresu
wpracowania i po zatruciu osadu, przez krótki okres czasu rozwijały się korzenionóżki,
które nie są korzystną grupą organizmów w osadzie. W celu
wyeliminowania problemów z puchnięciem osadu na etapie projektowania przedmiotowej
oczyszczalni należałoby przewidzieć system składający się z wielu wydzielonych
sekcji o różnym obciążeniu substratowym. Innym rozwiązaniem, zapobiegającym
puchnięciu osadu, może być zastosowanie beztlenowego selektora
na początku stopnia biologicznego, który, np. pełniłby rolę komory defosfatacji.

Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
Dziedziny: nauki społeczne
Dyscypliny: geografia społeczno-ekonomiczna i gospodarka przestrzenna