Élelmiszeripari szennyvizek tisztítása

Cégünk – és annak jogelődje – számos élelmiszeripari referenciával, több tejipari, vágóhidi, húsfeldolgozói üzem számára építettünk komplett, vegyszeradagoláson alapuló, fizikai-kémiai szennyvíztisztítási technológiát. Ezek a megoldások néhány azonos technológia lépést tartalmazhatnak, függetlenül attól, hogy milyen üzemről van szó. Egy általános kezelési séma a következő elemekből állhat:

Szűrés, mechanikai előtisztítás

A gyártástechnológiákból származó szennyvizek – különösképpen az élelmiszeripariak – nagy mennyiségben tartalmazhatnak szilárd szennyezőanyagokat. Ezeket célszerű mielőbb kivonni a rendszerből, mielőtt technológiai problémákat (pl. dugulás) okozna. Ezeknek a szilárd szennyezőknek az eltávolítása általában gépi történik szűrőkkel, rácsokkal történik. A kinyert anyag szerencsés esetben melléktermékként hasznosítható és/vagy hulladékként kezelendő, ártalmatlanítandó.

Gyűjtés, homogenizálás

A gyártástechnológiai szennyvizek különböző technológiai lépésekből származnak, így ezek mennyisége, minősége széles határok között változik. Ezeknek az ingadozásoknak a kiegyenlítése történik a gyűjtő/homogenizáló medencében.

pH-állítás

A tisztítási technológiák egyik általánosan alkalmazott lépése a pH-állítási művelet. Erre szükség lehet a vegyszeres kezelés során, vagy a biológiai lebontási műveletekben. Mindkét folyamathoz egy optimális pH-tartomány szükséges – ennek a beállítása történik egy általában két, sorba kapcsolt, keverőkkel szerelt reaktorsoron. A savas, illetve lúgos vegyszerek tárolása az erre a célra kialakított, speciális (duplafalú, kármentős stb.) vegyszertároló- adagoló tartályok alkalmazásával történik. A vegyszeradagoló szivattyúkat pH-szondák vezérlik. A reaktorsor első tagjában az un. „durva-állítás”, a második egységben a „finom hangolás” történik.

Koaguláció

A következő lépés – amely térben és időben gyakorlatilag együtt játszódik le a pH-állítással – a koaguláció. Egyes élelmiszeripari szennyvizek jellemző szennyezői - a zsírok, olajok, fehérjék stb. – kolloid, emulgeált formában vannak jelen a vízben. Ezt a kolloid stabilitást bontja meg a koaguláns vegyszer, amely vas- vagy alumínium tartalmú.

A koaguláción alapuló vegyszeres eljárások célja a szennyezők szilárd formában történő eltávolítása és megkötése nagy felületű fém (alumínium illetve vas)- hidroxid flokkulumok (iszappelyhek) formájában. Az eljáráshoz használt alapvegyszerek savban oldott vas illetve alumínium sók, melyek oldódnak a szennyvízben:

Fe(II)SO4   → Fe2+  +  SO42-
Al(OH)xCl3-x   → Al(OH)x-  +  3-x Cl-

Az oldott vas(II) közvetlenül reakcióba lép a szennyvíz szulfid tartalmával fekete, oldhatatlan vas(II)-szulfid csapadékot képezve:

Fe2+  +  S2-   → FeS↓

A szennyvíz oldott fémtartalma semleges – enyhén lúgos kémhatáson fém-hidroxid csapadék formájában kiválik. Szennyvíz kémhatásának semlegesítésére mészhidrát adagolást tervezünk kiépíteni. A kémhatás emelésével az adagolt vízkezelő szerekből származó fém-tartalmon kívül leválaszthatók az egyéb oldott fém szennyezők (cink, réz):

Fe2+  +  Ca2+  +  2 OH-   → Fe(OH)2↓  +  Ca2+   (pH>8,8)
Al3+  +  1,5 Ca2+  +  3 OH-   → Al(OH)3↓  +  1,5 Ca2+   (pH>6,0)
Zn2+  +  Ca2+  +  2 OH-   → Zn(OH)2↓  +  Ca2+   (pH>8,2)
Cu2+  +  Ca2+  +  2 OH-   → Cu(OH)2↓  +  Ca2+   (pH>9,0)

A képződő fém-hidroxid csapadékok egymáshoz kapcsolódva nagy méretű flokkulumokat képeznek, melyek megkötik a víz kolloid szerves szennyezőit.

A pH semlegesítéshez használt mészhidrát gyakorlati alkalmazása több szempontból előnyös más lúgokkal (nátrium- illetve kálium-hidroxiddal) szemben. Ez az előnyös tulajdonság a szennyvízben jelenlévő hidrogén-karbonát tartalommal történő csapadékképző reakcióból fakad:

Ca(OH)2  +  2 HCO3-   → CaCO3  ↓  +  2 H2O

A kicsapódó kalcium-karbonát beépül a képződő flokkulumokba, javítva ezzel az iszap vízleadó képességét, ami a későbbi víztelenítési fokozatban magasabb szárazanyag tartalmat eredményez. Hasonló célból tervezünk adagolni bentonitot is a szennyvízhez, mely porózus szerkezetű szemcsékből épül fel. A mészhidrát adagolás másik előnye, hogy aránylag kis mértékben növeli csak a víz oldott só tartalmát más lúgokhoz képest (kálilúg, nátronlúg), melyek a hidrogénkarbonáttal vízoldható sót képeznek.

Flokkuláció

A koaguláns adagolásának hatására keletkező fémhidroxid+szennyezőanyag pelyhek (más néven iszap) viszonylag kis méretűek, felületi töltésük miatt stabilan viselkednek a szennyvízben. Ahhoz, hogy elválaszthatók legyenek a vízfázistól, meg kell növelni a méretüket. Ez történik a flokkuláns vegyszer adagolásával.

A flokkuláns – vagy más néven polielektrolit – alapja egy polimer lánc (pl. akril-amid), amelynek hossza, töltése, töltéserőssége, töltéssűrűsége a különböző potenciális funkcióknak megfelelően kerül kialakításra a gyártás során. A termék lehet por vagy folyadék állapotú. Az optimális típust laboratóriumi kísérletekkel kell kiválasztani. Vizes oldat ( 0,1-0,4 %) formájában történik az adagolása. Az oldatot polimer-oldó berendezésben készítik.

Fázisszétválasztás

A víz-iszap fázisok szétválasztása ülepítő vagy flotáló berendezésen történhet. Ülepítéskor az iszappehelyre ható gravitációs erő az, ami a berendezés fenekére kényszeríti azt. Flotáláskor pedig levegő nyomás alatti beoldásából felszabaduló mikrobuborékok úsztatják a flotáló felszínére a hozzájuk tapadó iszappelyheket.

Iszapvíztelenítés

A fázisszétválasztás után elvett iszap nagyon híg (1-3 %), az elhelyezés, ártalmatlanítás előtt csökkenteni kell a mennyiségét, akár csak a szállítási, vagy éppen az ártalmatlanítási költségek csökkentése miatt.

A szennyvíztisztítói gyakorlatban a következő megoldások terjedtek el az iszapvíztelenítésre:

  -  műanyagkamrás szűrőprés,
  -  centrifuga,
  -  szalagszűrő prés,
  -  csigás iszapprés.

A technológiába telepítendő berendezés kiválasztásakor számos szempontot kell figyelembe venni, ezért – véleményünk szerint – nem jelenthető ki egyik megoldásról sem, hogy „a legjobb”! Mindegyik megoldás rendelkezik előnyös és hátrányos tulajdonságokkal egyaránt (szakaszos/folyamatos üzem, magas energiafajlagos, nagy kapacitás, magas szárazanyag-tartalom stb.). Az iszapvíztelenítési technológia kiválasztásakor ezeket kell optimalizálni.

Szennyvízkibocsátás

Az élelmiszeripari szennyvizek egy részének tisztítása megoldható a fentiekben leírt vegyszeres eljárással. Leginkább akkor, amikor közcsatornai befogadóba kerül a tisztított szennyvíz, mert ekkor az oldott szervesanyagok KOI-ban (kémiai oxigénigény) mérhető eltávolítási hatásfoka elegendő a rendeletekben meghatározott kibocsátási határérték biztosítására.

Abban az esetben, ha vegyszeres (fizikai-kémiai) kezelés hatásfoka nem elegendő (általában élővizi befogadó esetében), egy újabb, általában biológiai fokozattal kell kiegészíteni a technológiát. Ezzel az eljárással a vízfázisban oldott állapotban lévő, biológiailag bontható, nem toxikus anyagokat lehet eltávolítani.

További információkért lépjen kapcsolatba velünk elérhetőségeink valamelyikén.

Élelmiszeripari szennyvizek tisztítása, élelmiszeripari szennyvíz tisztítás, ipari szennyvíz-tisztítás