Проект установки для очистки сточных вод Мясокомбината

ПРОЕКТ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
IM CARNEX DOO
(МЯСОКОМБИНАТА КАРНЕКС)
Спец. по ООС Беата Фридрих, дипл.химик
Мясокомбинат «КАРНЕКС» АО, г.Врбас
fridrich.beata@carnex.rs
Резюме
Загрязнение
ресурсов
является
последствием
слива
недостаточно
обработанных промышленных и хозяйственных сточных вод в окружающую
среду.
За последние несколько лет АО Карнекс в значительной мере делает акцент на
проектах в области экологии. Одним из крупнейших проектов, имеющих
экологическое значение, является проект Установки для очистки сточных вод
Мясокомбината Карнекс, который более детально описан в работе.
Ключевые слова: загрязнение, промышленность, сточные воды, очистка
ВВЕДЕНИЕ
Мясокомбинат Карнекс является ведущей компанией на территории Сербии в
области производства мяса и мясных продуктов. Зная важность вложений в
охрану окружающей среды, Карнекс постоянно проводит многочисленные
экологические акции и внедряет проекты, целями которых является
способствование чистому и здоровому образу жизни и деятельности.
Проект Установки для очистки сточных вод Мясокомбината Карнекс считается
одним из приоритетных в рамках запланированных капиталовложений
компании.
Выбор технологии очистки сточных вод вообще не легка и безответственная
задача. Однако, существенное значение при выборе технлогии имели также
необходимые условия для проектирования установки для очистки сточных вод,
выдаваемые компетентными органами. Получив водные и другие условия и
учитывая разные важные факты, Карнекс выбрал проектирование установки,
которая в течение промежуточного периода (до пуска в эксплуатацию
Центральной установки для очистки сточных вод города Врбаса – ЦУОСВ)
будет очищать сточные воды до достижения качества, допускающего слив в
водоем, в Дельту I-64 Большого Бачкого канала. После строительства ЦУОСВ,
на основании Решения общины о санитарно-технических условиях слива
сточных вод в коммунальную канализацию [3], очищенные воды будут
перенаправлены к магистральному коллектору Врбас-Кула в г.Врбасе.
В Таблице 1 показаны главные параметры, т.е. предусмотренные критерии
качества сточных вод в периоды промежуточного режима работы и режима
после пуска в эксплуатацию ЦУОСВ Врбас.
Таблица 1. Параметры качества сточных вод (мг/дм3) для разработки проекта
Параметр
Промежуточный
Режим после пуска в
режим
эксплуатацию ЦУОСВ
Врбас
ВРК5
НРК
Общие взвешенные вещества
Общий N
Общий Р
≤ 25
≤ 125
≤ 30
≤ 10
≤2
≤ 450
≤ 750
≤ 500
≤ 80
≤7
Целью этого значительного проекта является содействие путем очистки
сточных вод мясокомбината улучшению качества воды Дельты I-64 канала и,
тем самым, Большого Бачкого канала. Обоснованности капиталовложения
способствует также факт, что Карнекс годами выделяет значительные средства
на оплату возмещений за использование объектов водного хозяйства для сброса
сточных вод и за загрязнение вод.
Параллельно с разработкой Идейного проекта подготовлен Отчет об оценке
воздействия на окружающую среду проекта строительства установки для
очистки сточных вод Мясокомбината Карнекс, на соновании Закона об оценке
воздействия на окружающую среду (Служебный вестник РС № 135/04, №
36/09). После представления Отчета заинтересованным органам и
организациям и общественности Отчет утвержден в виде решения и таким
образом сделан еще один шаг к успешному осуществлению этого важного
проекта.
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД МАСОКОМБИНАТА
КАРНЕКС
Предлагаемая технология очистки сточных вод Мясокомбината основывается
на общей допускаемой нагрузке сточных вод в 40 000 ES и среднем суточном
расходе 2 300 м3, а также на самых важных специфических параметрах
сточных вод убойного производства (ВРК5 1200 мгО2/л; НРК 2200 мгО2/л;
взвешенные вещества 225 мг/л; общий азот 175 мг/л; общий фосфор 30 мг/л;
хлориды 300-500 мг/л; масло и жиры 600 мг/л; рН 6-8; темпе
ратура 15-250С) [2]. Сам процесс начинается сливом сточных вод по
внутренней канализации и через решетки грубой очистки в насосную станцию,
на которой производительность насосов рассчитана на основании
максимального часового расхода в 200 м3/ч. Из насосной станции в будущем
сточные воды будут подаваться на вращающееся сито, задача которых
заключается в удалении из стока грубых загрязняющих частиц с целью защиты
процессного оборудования дальнейших фаз обработки. Предусмотренное
вращающееся сито будет оборудовано системой автоматизированной очистки.
В ходе механической очистки крупные загрязняющие частицы и частицы,
диматр которых больше отверстий на вращающемся барабане, останутся
внутри барабана и потом с помощью шнекового транспортера будут
транспортироваться в приемный сосуд. Вращающееся сито также рассчитано с
учетом максимального часового расхода.
Сточные воды будут потом транспортированы в флотационную единицу для
дальнейшей обработки. В качестве флотационной единицы предложена DAF
единица (Dissolved Air Flotation), т.е. флотация с растворенным воздухом. Во
время работы в флотатор будет нагнетаться смесь воздуха и воды (в
нагнетательном трубопроводе воздух растворяется в воде), при чем
растворенный воздух расширяется в виде микропузырьков диаметром 20-40
мкм. Образовавшиеся пузырьки будут соединяться с частицами из стока под
действием подъемной силы всплыть на поверхность, образуя таким образом
плавающий ил. Плавающий ил будет непрерывно удаляться и подаваться на
линию обработки ила, а ил на днище флотатора подвергаться рециркуляции.
Рабочие характеристики DAF единицы, кончено, зависят от загрязненности
сточных вод, от растворимости воздуха в воде (на растворимость значительное
воздействие оказывает температура воды) и от давления нагнетания воздуха в
воду. При идеальных условиях и без использования химических веществ для
коагуляции и флокуляции, ожидается уменьшение органической нагрузки
сточных вод на 27%, количества взвешенных веществ на 85%, концентрации
общего азота на 7%, концентрации общего фосфора на 3%. Кроме
значительного снижения концентрации взвешенных веществ, DАF единица
очень пригодна для уменьшения количеств жиров и масел в воде (85%).
После очистки в DAF единице сточные воды будут транспортироваться в
реактор для дальнейшей биологической обработки. Учитывая очень строгие
критерии концентрации фосфора в воде, которая будет сливаться в водоем, до
биологического удаления фосфора в реакторе будет произведено его
химическое осаждение. В качестве осаждающего вещества выбран раствор
FeCl3, показавший на практике высокую эффективность уменьшения
количества фосфора в сточных водах, а также экономическую эффективность.
Таким образом может быть достигнута гарантированная концентрация
фосфора в воде в 2 мл/л, которая требуется в промежуточном режиме работы.
Для биологической обработки сточных вод выбран последовательный
шаржевый реактор (Sequencing Batch Reactor – SBR), основывающийся на
процессе с активным илом и аэробной стабилизацией ила. Предусмотрана
непрерывная работа системы в двух SBR реакторах. В одном реакторе
осуществляется фаза наполнения, в другом – фазы реакции, осаждения и
опорожнения, т.е. установка в любой момент работает без перерывов и может
принять максимальный приток сточных вод. Полный цикл в SBR системе
может продолжаться от 2 до 24 часов и будет регулироваться в зависимости от
притока сточных вод.
В SBR системе существуют четыре основных цикла очистки сточных вод:
 фаза наполнения – в условиях без аэрации сточные воды подаются в
слой ила, при чем уровень воды колеблется от 25 до 100% вместимости
бассейна.
Процесс
наполнения
контролируется
с
помощью
продолжительности наполнения и уровня воды в бассейне.
 фаза реакции – эта фаза включает перемешивание и аэрацию в
бассейне с помощью поверхностных аэраторов с целью окончания
начатой реакции в фазе наполнения. В ходе фазы аэрации органические
вещества окисляются, азот проходит процессы нитрификации, фосфор
удаляется из воды через ил. В период когда нет подачи кислорода в воду,
в зоне без кислорода будет происходить процесс денитрификации. Цели
денитрификации – удаление азотных соединений в виде азотного газа и
освобождение кислорода из нитратов.
 фаза осаждения – период осаждения начинается когда процессы
перемешивания и аэрации в реакторе прекратяся, когда содержимое
реактора полностью в мирном состоянии. Целью осаждения является
сепарирование образованного активного ила и выделение очищенной
воды. Благодаря большой глубине бассейна ожидается, что процесс
осаждения будет очень эффективным.
 фаза
опорожнения
–
после
образов
ания определенной толщины плавающих веществ после процесса
осаждения, начинается фаза опорожнения. Очищенная вода сливается
из реактора с помощью декантера в резервуар для эффлюента, а выпуск
ила из бассейна предотвращает сама конструкция декантера.
SBR система снабжена насосами для рециркуляции ила и погружными
иловыми насосами, которые направят избыток ила в процесс сгущения в
центробежное устройство до процесса обезвоживания. Очищенная вода из SBR
системы будет сбрасываться в Большой Бачкий канал через резервуары в
промежуточном режиме, а после пуска в эксплуатацию ЦУОСВ Врбас
эффлюент будет сбрасываться в коммунальную канализацию. Работа
установки для очистки сточных вод будет контролироваться с помощью
системы SCADA, которая в визуальном виде отображает процесс обработки
сточных вод, а важнейшие параметры воды будут измеряться непрерывно
онлайн, т.е. в собственной лаборатории.
Для хранения ила в пригодном виде с наименьшими отрицительными
прследствиями для окружающей среды, важно произвести стабилизацию ила.
В данном проекте предлагается стабилизация ила путем процесса аэробного
перегнивания. Образовавшийся в DAF единице ил подается в резервуар для
гидролиза и потом транспортируется в аэробный дигестор. В резервуаре для
гидролиза в процессе обработки из сложных эфиров в иле образуются глицерол
и жирные кислоты, а они в аэробном дигесторе окисляются с помощью
микроорганизмов и кислорода в окончательные продукты. Главный продук
подобен гумусу, без запаха, биологически стабилен. Аэробное перегнивание
менее чувствительно к токсическим веществам чем анаэробное, но зависит от
температуры воздуха, потому что дигестор открыт.
Излишек ила из SBR системы транспортируется во врашающийся барабан для
сгущения ила, в который предварительно добавляется и раствор
полиэлектролита. Твердые вещества остаются на филтрующем полотне, а
отцеженная жидкость проходит через перфорированный стальной барабан,
вокруг которого предусмотрена крышка для предотвращения расширения
неприятных сопроводительных запахов.
После описанных выше процессов в резервуаре для ила будут перемешиваться
ил после перегнивания (с количеством взвешенных веществ 4%) и сгущенный
избыток ила из SBR системы (с количеством взвешенных веществ 5%). С целью
кондиционирования ила и уменьшения содержания влаги в иле будет
использоваться центробежный декантер. Непосредственно перед входом ила в
декантер будет дозирован раствор полиэлектролита, чтобы увеличилась
концентрация частиц в иловой лепешке и улучшились ее характеристики.
Ожидаемый процент взвешенных веществ в обезвоженном иле составляет
25%.. Образованная таким образом лепешка после фильтрации будет на
ленточном транспортере отправляться до контейнера, а потом вывезти на
городскую свалку.
ВЫВОДЫ
Процессы установки для очистки сточных вод Мясокомбината Карнекс
относятся к лучшим доступным техникам (Best Available Techniques - BAT) [1] и
тем самым приближают данную компанию к получению интегрированного
разрешения. Полная автоматизация работы установки, требование об осмотре
только одним рабочим и только время от времени, возможность частичной и
полной обработки сточных вод в будущем, гибкость SBR системы,
минимальный расход химических веществ в ходе процесса очистки и тем
самым возможность использования стабилизированного ила в качестве
удобрения в сельском хозяйстве – это только некоторые из преимуществ
данного проекта.
Одновременно с этим важным проектом в Мясокомбинате Карнекс
осуществляются другие важные проекты с целью уменьшения объема
забираемой воды, рециркуляции и рационализации ее расхода.
ЛИТЕРАТУРА
1. ftp://ftp.jrc.es/pub/eippcb/doc/irpp_bref_0703.pdf (16.02.2001)
2. Главный проект установки для очистки сточных вод Мясокомбината
Карнекс, ИК консалтинг и проектирование ООО, г.Белград (2001)
3. Решение о санитарно-технических условиях
слива сточных вод в
коммунальную канализацию (Служебные ведомости общины Врбас №
3/07)