Blog

Recyklácia priemyselnej odpadovej vody a jej opätovné použitie vo výrobe

Ako sme zabezpečili čistenie odpadových vôd pri spracovaní pšenice a škrobu? Prečítajte si v tomto článku.

Projekt, ktorý Hydrotech realizoval pred niekoľkými rokmi v Kaluge (RUS), mal síce dlhší rozbeh, no vyvíjal sa veľmi zaujímavo. Nové zadanie pre Hydrotech prišlo od zákazníka pred niekoľkými mesiacmi. Bol to návrh dočistenia priemyselných odpadových vôd zo spracovania pšenice a produkcie derivátov škrobu na také parametre, aby sa opätovne dali použiť vo výrobe.

Pre lepšiu predstavu – čistiareň odpadových vôd (ČOV) bola dimenzovaná na čistenie 2 100 m3 odpadovej vody z továrne za deň s koncentráciou organického znečistenia okolo 4 000 mg CHSK/l.

Takéto znečistenie produkujú mestá s veľkosťou 70 000 obyvateľov. Viac detailov o predošlom vývoji projektu a spôsobu čistenia vôd pred terciárnym stupňom uvádzame v závere textu.

Požiadavky na kvalitu vody za terciárnym stupňom

Aktuálnym úmyslom investora je podrobiť vyčistenú odpadovú vodu z ČOV reverznej osmóze. Touto technológiou už fabrika disponuje.

Používa ju na prípravu technologickej vody potrebnej vo výrobe z vodovodnej vody dodávanej mestom.

Aby bol tento proces možný a úspešný, je požadované, aby vstupná voda na reverznú osmózu dosahovala koncentrácie organického znečistenia nižšie ako 50 mg CHSK/l, koncentrácie nerozpustených látok nižšie ako 5 mg/l, koncentrácie mikrobiologických kultúr nižšie ako 100 jednotiek/ml a iné.

Síce vybudovaná čistiareň pracuje vynikajúco a bežne dosahuje účinnosť odstránenia organického znečistenia v intervale 90 – 99 %, no takto predčistenú vodu ešte nie je možné posielať do výroby, respektíve na spomínanú reverznú osmózu.

Je pravidlom, že sa na odtoku z takejto ČOV sa vyskytujú zvyškové látky, ktoré sú ťažko biologicky rozložiteľné a tvoria podiel na zostatkových koncentráciách organického znečistenia (CHSK) v odtoku (cca 150 mg CHSK/l).

Jemné nerozpustené látky a mikroorganizmy sú tiež bežnou súčasťou odtoku, ktoré sa neodstránia sedimentáciou v základnom procese čistenia vôd (cca 50 mg/l).

Práve preto bol navrhnutý a zrealizovaný terciárny stupeň čistenia. Ten bol určený na ďalšie dočistenie vyčistenej vody na požadované parametre pred technológiou reverznej osmózy.

1. krok – Sorpcia na aktívne uhlie

Prvým krokom technológie je sorpcia zvyškového znečistenia na práškovom aktívnom uhlí.

Pripravuje sa zmiešaním s vodou a vo forme suspenzie sa dávkuje do miešanej nádrže. Tu prichádza uhlie do kontaktu s čistenou vodou.

Aktívne uhlie je v procesoch čistenia odpadových vôd významnou pomocou, keďže je schopné na svoj povrch zachytiť (adsorbovať) rôzne molekuly znečistenia. V tomto konkrétnom prípade sú to aj ťažko biologicky rozložiteľné látky.

recyklacia odpadovej vody

Mohlo by sa povedať, že nevýhodu tejto formy používania aktívneho uhlia sú prevádzkové náklady. Je totiž nutné neustále dopĺňať nové uhlie, keďže uhlie po adsorpcii sa nedá opätovne použiť.

Do určitej mieri je toto tvrdenie pravda. Avšak, v prípade projektu v Kaluge, sme sa rozhodli kapacitu aktívneho uhlia využiť čo najviac.

Preto, po jeho oddelení od čistenej vody v terciárnom stupni ČOV, je prečerpané do aeróbneho stupňa čistiarne. Výhodou tohto kroku je, že už v aeróbnom stupni bude dochádzať k sorpcii látok na povrch aktívneho uhlia, ktorý je ešte voľný a nevyužitý.

Tým sa zvýši účinnosť odstránenia znečistenia už v biologickom stupni ČOV a môže dôjsť k poklesu koncentrácie znečistenia na jej odtoku. Priamym dôsledkom bude nižšie zaťaženie terciárneho stupňa, a preto aj zníženie spotreby aktívneho uhlia.

2. krok – Použitie sedimentácie a filtrácie v terciárnom stupni ČOV

V ďalších krokoch terciárneho dočistenia vôd sa po sorpcii z procesu odstránia vločky aktívneho uhlia a veľká väčšina prítomných nerozpustených látok. Využíva sa na to proces sedimentácie a následne zaradená filtrácia na pieskovom filtri.

Jemnejšie nerozpustené látky, ktoré sa neodstránili v sedimentačnej nádrži, sa zachytia vo vrstve piesku so zrnitosťou cca 1,0 – 2,0 mm v pieskovom filtri.

recyklacia odpadovej vody

Časom sa filter nevyhnutne zanesie zachytenými nerozpustenými látkami. Dôsledkom toho bude navýšenie tlaku vody na vstupe do filtra, čím dá systém signál, že je potrebné náplň filtra vyprať a zbaviť sa zachytených častíc.

Pranie filtra je zabezpečené prečistenou a prefiltrovanou vodou, ktorá sa zachytáva v akumulačnej nádrži vyčistenej vody.

Intenzita prania pieskového filtra sa dá meniť v závislosti od účinnosti predošlých krokov procesu.

3. krok – Úprava vody UV dezinfekciou

Ako posledný krok úpravy vody v terciárnom stupni čistiarne odpadových vôd je jej dezinfekcia. Touto technológiou sa vo vode zbavíme väčšieho podielu mikrobiologického znečistenia a dosiahneme požadované parametre. UV žiarenie produkujú lampy vsunuté do prietočného potrubia.

Vystavenie mikroorganizmov tomuto žiareniu na určitý čas spôsobí ich zneškodnenie.

Aby proces prebiehal správne, je dôležitá údržba strojov a zariadení. V tomto prípade ide najmä o dostatočné čistenie UV lámp od vytvorených usadenín.

Vývoj projektu v minulosti

V minulosti sa pre továreň na výrobu škrobových derivátov navrhla a vybudovala čistiareň odpadových vôd, ktorá pozostávala z aeróbneho a anaeróbneho čistenia. V týchto dňoch funguje vynikajúco.

Vo výrobe však narazili na problém nedostatku čistej technologickej vody potrebnej na výrobu produktu. Mesto a jeho vodovody majú obmedzené zdroje a nie sú ochotní viac vody fabrike dodávať. Preto sa vedenie firmy rozhodlo vyrábať časť procesnej vody z vyčistenej odpadovej vody.

recyklacia odpadovej vody

Spôsob čistenia odpadových vôd v biologickej časti ČOV

Čo sa týka samotného základného spôsobu čistenia spomínaných priemyselných vôd, ide o anaeróbne predčistenie vo vysoko zaťažovanom reaktore typu IC (Internal Circulation). Tu sa odstráni 80 – 90 % organického znečistenia, z ktorého sa vyrobí energeticky bohatý bioplyn.

Zvyšok znečistenia sa odstraňuje v aeróbnom stupni, teda v nádržiach, ktoré sú prevzdušňované.

Finálnym produktom je vyčistené voda s koncentráciami organického znečistenia pod úrovňou 150 mg CHSK/l a s koncentráciami nerozpustených látok bežne pod 50 mg/l.

Ako bolo spomenuté, projekt v Kaluge je charakterizovaný použitím rôznych technológií v procese čistenia odpadových vôd. Na jednom mieste sa z odpadovej vody vyrába bioplyn, vracia sa vode opäť život, ba voda sa dokonca znovu využíva vo výrobe.

podpis Matus Palguta
Autor: Ing. Matúš Palguta, chemický technolog

Ďalšie články