Ekobudex

 

   Problemy użytkowników instalacji flotacyjnych - zagospodarowanie osadów poflotacyjnych
    Krystyna Gudelis-Matys

   

Gwałtowny rozwój sektora spożywczego w Polsce rozpoczął się po roku 2001. Napływ dotacji przedakcesyjnych, a następnie unijnych, zapoczątkował w zakładach produkcyjnych branży spożywczej wielomilionowe inwestycje. Umożliwiły one znaczący wzrost produkcji oraz bezpośrednio wpłynęły na poprawę jakości wyrobów i zdecydowanie rozszerzyły ich asortyment. W krótkim czasie dostosowano wiele zakładów do nowych rygorów weterynaryjno-sanitarnych i wprowadzenia zasad HACCAP. Działania te sprawiły, że polskie produkty spożywcze zostały dopuszczone do sprzedaży na rynkach europejskich.

Dotrzymywanie norm higienicznych oraz wysoka jakość produktów to główne przyczyny zużycia w zakładach spożywczych ogromnych ilości wody najwyższej jakości, a zarazem produkcji bardzo stężonych ścieków technologicznych o zróżnicowanym składzie fizyko-chemicznym.

Prowadzone badania fizyko-chemiczne ścieków surowych w różnych zakładach branży spożywczej wyraźnie pokazują wzrost koncentracji zanieczyszczeń, a badania ścieków podczyszczonych - że stopień redukcji zanieczyszczeń maleje. Szczegółowe przeanalizowanie tego zjawiska wymaga wielu badań. Prawdopodobnie dzieje się tak za sprawą stosowania w procesach produkcyjnych w coraz większym wymiarze wielu substancji pochodzenia chemicznego, tj. dodatków smakowych, konserwantów oraz preparatów do mycia urządzeń i hal produkcyjnych. Stopień wzrostu koncentracji zanieczyszczeń prezentuje tabela 1.
(patrz: wersja pdf)

Sukcesywnie, z roku na rok, w poszczególnych zakładach rośnie wielkość produkcji, zwiększa się ilość ścieków oraz, jak wspomniano powyżej, koncentracja zanieczyszczeń. Różne wielkości zakładów, odmienne technologie produkcji, różny stan wyposażenia technicznego, pomysły produkcyjne technologów żywności (aby trafić w gusty klientów), automatyzacja procesów produkcyjnych, presja na obniżkę kosztów i oszczędzanie wody, każe w wielu przypadkach praktycznie zapomnieć o zwyczajowo cytowanych średnich wskaźnikach zużycia wody, czy ilości wytwarzania ścieków w przeliczeniu na jednostkę produktu. Dzisiaj każdy funkcjonujący zakład to odrębny problem ściekowy, tak ilościowy, jak i jakościowy. W przeliczeniu na RLM (Równoważna Liczba Mieszkańców), problem kilkuset metrów sześciennych ścieków technologicznych z przemysłu spożywczego na dobę to skala problemów porównywalna do oczyszczalni komunalnej dla wielotysięcznego miasta. Obrazuje to tabela 2.
(patrz: wersja pdf)

Do podczyszczania ścieków technologicznych z przemysłu mięsnego, drobiarskiego, rybnego, tłuszczowego, mleczarskiego itp. stosowane są najczęściej metody mechaniczno-chemiczne z wykorzystaniem flotacji ciśnieniowej. Proces podczyszczania jest następujący:
- Cedzenie ścieków na sicie
- Uśrednianie ścieków w zbiorniku magazynowym
- Dozowanie chemikaliów do ścieków
- Flotacja ciśnieniowa - klarowanie ścieków
- Usuwanie szlamu poflotacyjnego
Skuteczność pracy instalacji flotacji ciśnieniowej jest różna dla każdej branży. Wybrane przykłady prezentuje Tabela 3.
(patrz: wersja pdf)

W ostatnim okresie obserwuje się zjawisko, że nawet po bardzo głębokim sklarowaniu ścieków (zawiesina ogólna poniżej 100 mg/l oraz ekstrakt eterowy poniżej 100 mg/l) i zachowaniu wszelkich rygorów eksploatacyjnych, wskaźnik CHZT jest znacznie powyżej normy określanej przez właścicieli sieci kanalizacyjnej - zwyczajowo i z wygody na poziomie około 1000 mg O2/l.

Co robić w tej sytuacji? Czy zmuszać zakład do budowy oczyszczalni biologicznej, czy przyjąć ścieki do kanalizacji? Odpowiedź nie jest prosta, ale już najwyższy czas zacząć dyskusje na ten temat i opracować standardy postępowania w takich sytuacjach, bo będą pojawiały się one coraz częściej.

Sprawę odprowadzania ścieków do kanalizacji regulują przepisy prawa, m.in. Rozporządzenie Ministra Budownictwa z dnia 14 lipca 2006 r. w sprawie sposobu realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych — rozporządzenie to określa, że zakres wskaźników zanieczyszczeń i ich wartość oraz ilość ścieków przemysłowych w zależności od specyfiki tych ścieków ustala przedsiębiorstwo wodociągowo-kanalizacyjne, uwzględniając warunki pozwoleń wodno-prawnych. Ponadto stwierdza ono, że wartości wskaźników zanieczyszczeń ścieków przemysłowych powinny być ustalone przez przedsiębiorstwo wodociągowo-kanalizacyjne na podstawie:
- bilansu ilości i jakości ścieków komunalnych odprowadzanych do oczyszczalni ścieków,
- faktycznej przepustowości oczyszczalni i stosowanej technologii oczyszczania ścieków oraz uzyskiwanego stopnia redukcji zanieczyszczeń i sposobu postępowania z osadami ściekowymi,
- uzgodnionej z dostawcą ścieków przemysłowych możliwości zastosowania w zakładzie najlepszych dostępnych technologii podczyszczania tych ścieków w celu zmniejszenia ładunków zanieczyszczeń w ściekach przemysłowych wprowadzanych do kanalizacji.

Czy ktoś kiedyś widział rzetelne uzasadnienie zakładu komunalnego zawierające analizę powyższych parametrów oczyszczalni komunalnej, dotyczące określenia jakości ścieków przemysłowych, jakie mogą być przyjęte do konkretnej oczyszczalni komunalnej oraz wnikliwą analizę przedstawionej do zaopiniowania dokumentacji projektowej podczyszczalni?

Najczęściej nie dochodzi do dyskusji w sprawie rzeczywistych możliwości podczyszczania dostępnych na rynku, ekonomicznie uzasadnionych linii do podczyszczania ścieków oraz skutków finansowych dla inwestora, a problem załatwia się krótko, pismem z określeniem parametrów, jakie musi spełnić inwestor.

Wiedza podpowiada, że zdecydowana większość oczyszczalni komunalnych z powodzeniem może przyjąć ścieki o podwyższonych parametrach (są już nieliczne pozytywne przykłady), bowiem procesy biologiczne w ściekach po podczyszczeniu mechaniczno-chemiczno- flotacyjnym przebiegają wielokrotnie szybciej, a często także wspomagają procesy oczyszczania. Ponadto warto przypomnieć w tym miejscu, że oczyszczalnie komunalne zostały w znacznej części zbudowane i zmodernizowane za pieniądze z dotacji pochodzących z funduszy celowych, np. WFOŚiGW, NFOŚiGW oraz funduszy unijnych i powinny służyć także rozwojowi gospodarczemu regionu, a nie tylko wyłącznie mieszkańcom.

Efektem pracy instalacji flotacyjnych z podczyszczania ścieków są sklarowane ścieki, które odpływają kanalizacją sanitarną do oczyszczalni komunalnej oraz osady poflotacyjne. Ilość osadów poflotacyjnych powstających w procesie podczyszczania ścieków wynosi od 0,5 do 2% ilości ścieków i zależy od stężenia zanieczyszczeń w ściekach, efektywności instalacji, stopnia uwodnienia osadu. Przykładową, przeciętną ilość osadów poflotacyjnych powstających w procesach podczyszczania ścieków, w zależności od ilości ścieków i rodzaju produkcji, w wybranych branżach przedstawia Tabela 4.
(patrz: wersja pdf)

Jeszcze do niedawna osady poflotacyjne nie były znaczącym problemem. Osady traktowano marginalnie, a ich zagospodarowanie polegało głównie na składowaniu np. na wylewiskach, odwodnionych na wysypiskach śmieci lub wywożono je na pola. Wzrost liczby zakładów, zwiększenie skali produkcji, wymagania w zakresie podczyszczania ścieków, ograniczenie przyjmowania osadów przez wysypiska, likwidacja wylewisk, wzrost cen za przyjmowanie osadów przez zakłady utylizacyjne i wreszcie wejście w życie ustawy odpadowej (Ustawa o odpadach z 27 kwietnia 2001 r. Dz.U. 2001 nr 62, poz. 628 z późn. zm.) spowodowało, że problem zagospodarowania osadów poflotacyjnych nabrał poważnego znaczenia.

Gospodarka osadowa to działanie, którego celem jest maksymalne zmniejszenie objętości osadów oraz racjonalne i bezpieczne wtórne ich zagospodarowanie, z minimalizacją negatywnego wpływu na środowisko. Dokonując wyboru metody gospodarowania osadami ściekowymi, ich wytwórca musi zadbać o to, aby były one zgodne z planami administracyjnymi gospodarki odpadami, gminy, powiatu i województwa.
Zgodnie z obowiązującym prawem osady można wykorzystać:
- jako paliwo lub inny środek wytwarzania energii,
- poprzez rozprowadzenie na powierzchni ziemi - do nawożenia, ulepszania gleby lub rekultywacji.

Wśród procesów do unieszkodliwiania osadów przepisy prawa wyróżniają:
- obróbkę w glebie i ziemi,
- składowanie poprzez głębokie wtryskiwanie,
- retencję powierzchniową - poletka osadowe, laguny,
- obróbkę biologiczną - fermentację,
- obróbkę fizyczno-chemiczną - parowanie, suszenie,
- termiczne przekształcenie - spalanie.

Aby podjąć właściwe decyzje co do sposobu zagospodarowania osadów należy przeprowadzić badania osadu w zakresie:
- składu fizyko-chemicznego,
- uwodnienia, objętości, gęstości,
- zdolności do fermentacji,
- ciepła spalania i innych właściwości paliwowych,
- właściwości nawozowych.

Badania osadów mogą wykonywać akredytowane laboratoria lub posiadające certyfikat wdrożonego systemu jakości lub uprawnienia ustawowe do badania właściwości fizyko-chemicznych i toksyczności osadów. Pierwszym i coraz powszechniejszym krokiem w kierunku zagospodarowania osadów poflotacyjnych w zakładach przemysłu spożywczego jest instalacja pras filtracyjnych - taśmowych i komorowych. Poziom odwodnienia osadów poflotacyjnych w wybranych branżach, w których zastosowano prasy komorowe prezentuje tabela 5.
(patrz: wersja pdf)

Odwodnione szlamy poflotacyjne można następnie:
- higienizować,
- kompostować,
- fermentować,
- suszyć.
- spalać.

Pełne zagospodarowanie szlamów poflotacyjnych wymaga dużej wiedzy specjalistycznej, kosztownych badań, wysokich nakładów inwestycyjnych, profesjonalnej obsługi i specjalistycznego nadzoru z zapleczem laboratoryjnym.

Szacunkowe nakłady inwestycyjne na wykonanie instalacji do podczyszczania ścieków i zagospodarowania osadów poflotacyjnych w zakładzie przetwórstwa rybnego, w którym powstaje 30 m3/h (300 m3/dobę) ścieków wynoszą: - instalacja flotacyjna - 800 000 zł
- instalacja prasy komorowej - 450 000 zł
- instalacja do niskotemperaturowego spalania osadów PYRO-KAT - 880 000 zł
- instalacja odzysku ciepła - 160 000 zł

Razem: 2 290 000 zł bez obiektów kubaturowych i infrastruktury potrzebnej do zainstalowania urządzeń. Powyższy przykład pokazuje wyraźnie, że gospodarka osadowa wymaga dwukrotnie większych nakładów finansowych niż podczyszczenie ścieków. Jest to więc bardzo kosztowne i trudne dla przetwórni mięsa, ubojni kurczaków czy zakładu przetwórstwa rybnego. Firmy te oczekują opłacalnych ofert na odbiór szlamów poflotacyjnych od zakładów kanalizacyjnych posiadających komory fermentacyjne lub kompostownie.

Szlamy poflotacyjne z przemysłu mięsnego, drobiowego, rybnego, mleczarskiego itp. zawierają znaczne ilości tłuszczu, są wysokoenergetyczne, pozytywnie wpływają na procesy fermentacji i kompostowania, powinny więc być bezpośrednio kierowane do najbliższej oczyszczalni oraz poddawane fermentacji metanowej razem z konwencjonalnymi osadami komunalnymi lub przetwarzane na kompost. Takie rozwiązania funkcjonują od wielu lat w krajach europejskich.

Branżę spożywczą w Polsce charakteryzuje ogromna liczba zakładów, branż i różnorodność produktów oraz jednocześnie bardzo niski stopień koncentracji sektora. Branża jako całość nie rozwiązuje problemów ściekowych i osadowych, rzadko wymienia się doświadczeniami. Poszczególne zakłady często rozwiązują problemy doraźnie, omijając dopóki jest to możliwe, obowiązujące przepisy lub wybierając rozwiązania przestarzałe, mało efektywne, oferowane przez projektantów bez doświadczenia w oczyszczaniu ścieków i zagospodarowywaniu osadów przemysłowych.

Wzorem krajów europejskich obróbka osadów poflotacyjnych z podczyszczania ścieków z przemysłu spożywczego winna być przejmowana przez specjalistów - zakłady komunalne, których właścicielami są samorządy.

Magazyn Przemysłu Rybnego nr 3/2007

inne publikacje nt. oczyszczania ścieków

   
 

 

tel.: (58) 554-85-65
tel.: (58) 554-85-66
tel.: (58) 552-36-58

Ekobudex sp. z o.o.
80-328 Gdańsk
ul. Kościerska 7