Oczyszczanie ścieków przemysłowych o wysokiej zawartości ChZT w sektorze napojów na Uralu

Identyfikacja punktów bólowych

Uralski Okręg Federalny, obejmujący główne ośrodki przemysłowe, takie jak Jekaterynburg i Czelabińsk, jest siedzibą wielu przedsiębiorstw zajmujących się produkcją żywności i napojów, w szczególności dużych browarów i zakładów przetwórstwa soków. Podstawowym problemem operacyjnym tych podmiotów jest wytwarzanie ścieków przemysłowych charakteryzujących się ekstremalnymi poziomami chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT) i biologicznego zapotrzebowania na tlen (BZT). Zrzucanie tych wysokowydajnych ścieków bezpośrednio do miejskich sieci oczyszczania powoduje wygórowane opłaty za ochronę środowiska i ryzyko zamknięcia organów regulacyjnych. Konwencjonalne tlenowe oczyszczanie ścieków wymaga ogromnych powierzchni i zużywa ogromne ilości energii elektrycznej dla dmuchaw napowietrzających.

Integracja scenariuszy

Duży browar na Uralu generuje ciągłe strumienie ścieków zawierających młóto zbożowe, pozostałości drożdży i cukry. Stężenie ChZT w tych ściekach często osiąga wartość szczytową pomiędzy 8 000 mg/L a 10 000 mg/L. Obiekt ma ograniczoną pojemność przestrzenną umożliwiającą rozbudowę tradycyjnych basenów napowietrzających i wymaga kompaktowego, energetycznie dodatniego rozwiązania do usuwania ładunku organicznego z wody przed zrzutem do ścieków komunalnych.

Efekt rozdzielczości

W przypadku ścieków przemysłowych o wysokiej wytrzymałości i niskiej zawartości substancji stałych, technologia reaktora z przepływem beztlenowym osadu osadowego (UASB) zapewnia wymaganą architekturę przetwarzania. Zamiast polegać na mieszaniu mechanicznym, systemy UASB wykorzystują przepływ hydrauliczny samych ścieków, przepuszczając je w górę przez zawieszoną warstwę beztlenowego granulowanego osadu.

Spójność operacyjna systemu UASB zależy całkowicie od zatrzymywania metanogennych granulek i skutecznego oddzielania wytworzonego gazu, uzdatnionej wody i osadu. Osiąga się to poprzez zastosowanie zaprojektowanego separatora trójfazowego (gaz-ciecz-ciało stałe) umieszczonego w górnej części zbiornika reaktora. Separatory te są wykonane z bardzo wytrzymałego tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem (FRP) lub stali nierdzewnej 316L, co zapewnia odporność na miejscową korozję.

Parametry hydrauliczne są ściśle kontrolowane: prędkość przepływu w górę dopływu jest kalibrowana tak, aby utrzymywała się w zakresie od 0,5 do 1,0 metra na godzinę, zapewniając odpowiedni czas kontaktu z płaszczem biologicznym bez powodowania wymywania osadu. Hydrauliczny czas retencji (HRT) jest zoptymalizowany do około 24 godzin. W tych precyzyjnych warunkach przepływu i strukturalnych reaktor UASB skutecznie trawi rozpuszczoną materię organiczną, obniżając ChZT ścieków do poziomów zgodnych z wymogami dla zrzutów komunalnych, jednocześnie pozyskując strumień biogazu o wysokiej czystości bezpośrednio ze ścieków, przekształcając obowiązek utylizacji w lokalny aktywo cieplne.