Особенности очистки сточных вод предприятий молочной промышленности

¹Ромашко Андрей Васильевич, ведущий инженер-технолог технологического отдела,  группа компаний «Экополимер», 115054, Россия, Москва,  Б. Строченовский пер., 7, эт. 8, тел.: (495) 989-85-04, e-mail: romashko@myproject.msk.ru  

Многочисленные обследования работы типовых советских очистных сооружений канализации предприятий молочной промышленности привели автора статьи к выводу о том, что стандартный подход не обеспечивает требуемое качество очистки сточных вод. Важной ступенью очистки является снижение концентрации жиров в сточных водах молокозаводов, которая, в большинстве случаев, отсутствовала на таких типовых советских сооружениях. Обычно сточные воды после решеток и песколовок поступали на сооружения биологической очистки. Такой неподготовленный поток содержал высокие концентрации жиров, характеризовался высокими значениями ХПК и БПК, вызывая вспухание активного ила и вынос из вторичных отстойников. И если раньше сыворотка сбрасывалась предприятиями в канализацию, то в настоящее время на большинстве предприятий она перерабатывается на специальном оборудовании и не попадает в сточные воды.

Рассмотрим основные источники образования сточных вод на предприятиях молочной промышленности. Наиболее загрязненные производственные сточные воды поступают от таких цехов, как консервный, цельномолочный,  цех заменителей цельного молока (ЗЦМ), а также площадки мойки машин по перевозке молока. Потоки на предприятиях молочной промышленности условно можно разделить на высококонцентрированные, поступающие от цельномолочного, консервного цехов и цеха ЗЦМ, и слабоконцентрированные – от мойки машин и оборудования, котельной, гаражей. К последним также относятся хозяйственно-бытовые  сточные воды от зданий и сооружений, расположенных на территории предприятия.

Не смотря на кажущуюся однотипность молочных предприятий, каждое из них требует индивидуальный подход к очистке образующихся производственных сточных вод. Для успешного проектирования и реализации локальных очистных сооружений немаловажным фактором является опыт работы компании в молочной сфере.

Опыт работы АО «МАЙ ПРОЕКТ» с предприятиями молочной промышленности

С предприятиями молочной промышленности компания АО «МАЙ ПРОЕКТ» (раннее название - «Экополимер») работает с 1999-2000 года, когда впервые была установлена аэрационная система на предприятии, входящим в группу Nestle, в г. Шанхай, Китай.

В 2008-2009 и 2016-2017 гг. компанией АО «МАЙ ПРОЕКТ» проводилась поставка комплекта системы аэрации АКВА-ПРО-М для ЗАО «ПРОМЫШЛЕННО-ТОРГОВАЯ КОМПАНИЯ «СЕВЕРНОЕ МОЛОКО», г. Грязовец, Вологодской области. Аэрационная система поставлялась в рамках программы модернизации существующих локальных очистных сооружений для повышения эффективности удаления азота аммонийного и увеличения концентрации растворённого кислорода на выходе из сооружений.

В 2011 году АО «МАЙ ПРОЕКТ» проводило предпроектное обследование, разработку рекомендаций по технологии очистки сточных вод и составление Задания на проектирование очистных сооружений канализации молочного предприятия ОАО «Беллакт», г. Волковыск, Республика Беларусь. Производительность ЛОС составила 3’000 м³/сут.

В 2012 году был заключен договор на поставку системы аэрации на базе аэраторов АР-300М и эрлифтов производства «Экополимер» для локальных очистных сооружений ООО «Ува-Молоко», пос. Ува, Удмуртская Республика.

В 2013 году было проведено проектирование ЗАО «Томмолоко», располагаемое в Белгородской области. Проект получил положительное заключение государственной экспертизы.

В 2015 году АО «МАЙ ПРОЕКТ» выиграла тендер на выполнение локальных очистных сооружений канализации (ЛОС) пяти молочных заводов - филиалов ОАО «Вимм-Билль-Данн»:

• ОАО «Манрос М», г. Омск;
• ОАО «Назаровское молоко», г. Назарово;
• ОАО «Рубцовский молочный завод», г. Рубцовск;
• ОАО «Сибирское молоко», г. Новосибирск;
• ОАО «Молкомбинат Кунгурский», г. Кунгур.

В 2016 году компанией АО «МАЙ ПРОЕКТ» был выполнен аудит количественного и качественного состава поступающих сточных вод от молочного предприятия ОАО «Савушкин продукт», г. Брест, Республика Беларусь. Производительность одного из самых крупных ЛОС составила 10’500 м³/сут.

Положительное заключение экспертизы в 2017 г. получил проект строительства локальных очистных сооружений для ЗАО «Кореновский молочно-консервный комбинат» (г. Кореновск, Краснодарский край) с производительностью по сточным водам 5000 м³/сут.

Особенности проектирования локальных очистных сооружений для объектов ОАО «Вимм-Билль-Данн»

В задачи АО «МАЙ ПРОЕКТ» входило выполнение локальных очистных сооружений «под ключ» в соответствии с Российским законодательством и жёсткими требованиями международной компании «Пепсико». Главной целью работы было не только достижение высокого качества очистки сточных вод молочных предприятий и минимизация ручного труда, но и защита персонала при работе с реагентами.

Согласно очередности выполнения работ в первую очередь проектировались локальные очистные сооружения для ОАО «Рубцовский молочный завод» и ОАО «Манрос М», получившие положительные заключения государственной экспертизы.

Практическая реализация началась по объекту ОАО «Рубцовский молочный завод», в настоящее время завершена поставка технологического оборудования, завершаются строительно-монтажные работы. Объект реализовывается по технологии «MY DAF» [1].

Технология «MY DAF» – это готовое инженерное решение по очистке сточных вод методом флотации, основанное на многолетнем опыте реализации комплексных проектов, объединяющее в себе оптимальный выбор технологического оборудования, реагентов и средств автоматизации технологического процесса для получения максимального эффекта. Применение технологии «MY DAF» в комплексе с системой управления технологическими процессами на локальных очистных сооружениях позволяет упростить их обслуживание и снизить эксплуатационные затраты на очистку сточных вод.

Главной особенностью проектирования технологии «MY DAF» для ОАО «Рубцовский молочный завод» является 3D-проектирование.

Рис. 1 - 3D-проектирование технологии «MY DAF»

Поверхностное и схематическое представление в 3D (рис. 1) позволило смоделировать здание до создания чертежей. Основным документом являлась объемная компьютерная модель здания, позволяющая облегчить восприятие объекта еще до начала стадии проектирования.

ОАО «Рубцовский молочный завод», филиал ОАО «ВБД»

ОАО «Рубцовский молочный завод» - один из лидеров по производству твердых сыров в Алтайском крае, реализовавший программу переработки сыворотки для уменьшения производственных потерь продукта, что сказалось на уменьшении ХПК поступающих сточных вод.

После локальных очистных сооружений сточные воды молокозавода должны сбрасываться в городской коллектор.

Заслуживают внимание следующие перечисленные ниже особенности выполнения локальных очистных сооружений согласно стандартам «Пепсико».

Всё технологическое оборудование и трубопроводы запроектированы из нержавеющей стали AISI 316, воздухопроводы – из нержавеющей стали AISI 304.

Усреднитель наземного размещения выполнен из металла, физически связанного со стеклом (glass-fues-to-steel - GFS) для целей высокой коррозионной стойкости. В данном проекте запроектирован буферный объем усреднителя для уменьшения количества подаваемых реагентов, используемых при флотации.

В проекте путем дозирования кислоты или щелочи реализована двухступенчатая автоматическая корректировка рН: 1) грубая регулировка рН в усреднителе; 2) точная регулировка рН во флокуляторе перед флотационной очисткой.

Все насосы и мешалки в данном проекте имеют резервное оборудование, установленное в горячем резерве, также флотационная установка оснащена двумя насосами рецикла и двумя компрессорами.

Емкости для хранения реагентов (рис. 2) предусмотрены с двойными стенками с датчиками протечки между ними для предупреждения разлива реагентов в здании ЛОС. Запроектирован автоматический душ для обслуживающего персонала для смыва реагента в случае его попадания на кожу.

Рис. 2 – Емкость для хранения реагентов

Флотационная установка (рис. 3) оснащается двумя рециркуляционными насосами и компрессорами, работающими в горячем резерве для условий обеспечения высокой надежности работы оборудования физико-химической очистки.

Очистка образующихся газовых выбросов от усреднителя, флотационной установки, емкости осадка и центрифуги, предусмотрена на биофильтре.

Рис. 3 – Флотационная установка

Предусмотренная система автоматизации технологических процессов обеспечивает работу локальных очистных сооружений в автоматическом режиме.

После рассмотрения перечисленных в данной статье объектов молочной промышленности в таблицу было сведено качество поступающих сточных вод от разных молокозаводов.

Таблица - Качество поступающих сточных вод молокозаводов

*Примечание: нет данных.

**Примечание: получено расчетным путем из значений общего азота.

**Примечание: получено расчетным путем из значений БПК₅.

Анализируя представленную таблицу по степени загрязненности сточных вод можно сделать вывод о том, что сточные воды молочной промышленности характеризуются высокими концентрациями взвешенных веществ, жиров, фосфатов, а также наличием трудноокисляемых органических соединений, обуславливающих высокие концентрации ХПК и БПК_полн на входе в локальные очистные сооружения.

Вывод: высокие концентрации загрязнений в сточных водах молокозаводов диктуют необходимость в индивидуальном проектировании локальных очистных сооружений, когда типовые решения не дают должного результата. Многолетний опыт компании «Май Проект» позволяет учесть все тонкости очистки сточных вод молокоперерабатывающих предприятий при проектировании очистных сооружений канализации и достичь требуемой степени очистки независимо от масштаба предприятия или степени загрязненности воды.

Список используемых литературных источников

1. Ромашко А.В. Опыт реализации локальных очистных сооружений предприятий пищевой промышленности по технологии «MY DAF» // Наилучшие доступные технологии, №5, 2017. – с. 45-56.
2. Есин М.А., Ромашко А.В. Комплексный подход к очистке городских и производственных сточных вод // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение, № 12 (72), 2013. – с. 32 – 36.