Реконструкція споруд попередньої очистки стічних вод Білоцерківського м’ясокомбінату "Поліс"

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 648.543

РЕКОНСТРУКЦІЯ СПОРУД ПОПЕРЕДНЬОЇ ОЧИСТКИ СТІЧНИХ ВОД БІЛОЦЕРКІВСЬКОГО М'ЯСОКОМБІНАТУ „ПОЛІС”

Ковальчук В.А., к.т.н.,

доцент, (Національний університет водного господарства та природокористування м. Рівне)

Наведені результати досліджень складу, властивостей і ефективності очистки стічних вод, виконаних на очисних спорудах Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс”

The results of researches of structure, properties and efficiency of wastewater treatment of meat processing plant in Bila Cerkva are given

Стічні води м'ясокомбінатів вимагають ретельної попередньої очистки, так як містять у значних кількостях органічні забруднення, завислі речовини, жири, гній, землю, пісок, бруд, спеції і дезинфікуючі речовини, що створює суттєву загрозу для роботи міських каналізацій і комунальних очисних споруд.

Хоча Білоцерківський м'ясокомбінат „Поліс” був збудований понад 50 років тому, зміни на ринку м'ясопродуктів за останні роки призвели до суттєвого зменшення його продуктивності та до суттєвих змін у технології виробництва. Нині за технологією переробки субпродуктів і конфіскатів м'ясокомбінат „Поліс” суттєво відрізняється від колишніх м'ясокомбінатів, оскільки на ньому не здійснюється переробка крові, обмежена переробка кишок, немає переробки костей і конфіскатів, не виробляються харчовий і технічний жири.

Виходячи із суттєвої відмінності застосовуваної на підприємстві технології виробництва, можна передбачити відмінність складу і властивостей стічних вод м'ясокомбінату „Поліс” від вітчизняних нормативних даних, що, безумовно, впливатиме на ефективність застосовуваних методів очистки стічних вод. Тому завданнями досліджень було дослідження режиму водовідведення, складу і властивостей стічних вод, а також уточнення технологічних параметрів і дослідження ефективності технології, застосованої при реконструкції очисних споруд м'ясокомбінату „Поліс”.

На Білоцерківському м'ясокомбінаті „Поліс” є дві каналізаційні мережі для відведення, відповідно, виробничих і господарсько-побутових стічних вод. Господарсько-побутові стічні води скидаються в міську каналізацію, середньодобова витрата виробничих стічних вод становить близько 350 м3/добу. За існуючою схемою виробничі стічні води надходять в піскоуловлювач-жироуловлювач, розміщений в будівлі розміром 9х12 м безпосередньо на підприємстві, однак через вкрай низький ступінь їх очистки було прийняте рішення про будівництво нових споруд попередньої очистки із максимальним використанням вже існуючих споруд.

Реконструкція очисних споруд Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс” була здійснена протягом 2004-2005 рр. за технологією, розробленою в галузевій науково-дослідній лабораторії очистки стічних вод підприємств агропромислового комплексу ГНДЛ ОСВ НУВГП [1-9]. Відповідно до технологічної схеми стічні води м'ясокомбінату самопливом надходять в існуючий піскоуловлювач-жироуловлювач, в якому зберігається схема із видаленням піску в двох секціях горизонтального піскоуловлювача і грубодисперсного жиру - в трьох секціях жироуловлювача. Однак довжина останніх скорочується за рахунок влаштування насосної станції, в якій під заливом встановлені два фекальні консольні насоси для подачі стічних вод у приймальну камеру очисних споруд і флотаційний насос. У будівлі встановлений також напірний бак, влаштований з металевої труби великого діаметру і водоповітряний ежектор.

Із приймальної камери стічні води поступають у відстійник-флотатор діаметром 7,2 м, звідки самопливом надходять в аеротенк-відстійник діаметром 7,7 і робочою висотою 8,2 м. Зони аерації (у центрі) і відстоювання (на периферії аеротенка-відстійника) розділені вертикальною циліндричною перегородкою, що не доходить до дна, до якої прикріплений кільцевий водозбірний лоток. В зоні аерації аеротенка-відстійника встановлені чотири струминні аератори. Як робоча рідина струминних аераторів використовується сама мулова суміш, що забирається із нижньої частини зони аерації двома насосами Очищені стічні води скидаються в міську каналізацію. Надлишковий активний мул, що утворюється в процесі біологічної очистки, використовується для біокоагуляції забруднень, для чого він скидається в піскоуловлювач-жироуловлювач, змішується там з неочищеними стічними водами, а потім разом з ними подається у відстійник-флотатор. Флотошлам і осад із відстійника-флотатора вивозяться на звалище.

У процесі пусконалагоджувальних робіт, виконаних ГНДЛ ОСВ, був досліджений склад, властивості і режим відведення стічних вод підприємства, а також відпрацьовані режими роботи окремих споруд, що входять до складу технологічної схеми. Очисні споруди Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс” були здані в експлуатацію в листопаді 2005 р. (рис. 1). стічний вода очисний м'ясокомбінат

Як показали дослідження процесу водовідведення, він залежить від наявності на підприємстві сировини. Зазвичай надходження невеликої витрати стічних вод розпочинається о 9-й годині ранку, що пов'язане із початком роботи ковбасного цеху. Різке зростання витрат стічних вод розпочинається після підвезення тварин і початку роботи забійного цеху (зазвичай о 12-14-й годині) і продовжується до закінчення забою (до 20-24-ї години).

Рис. 1. Загальний вигляд очисних споруд Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс”

У таблиці 1 наведені показники забруднень стічних вод м'ясокомбінату „Поліс”. У цій само таблиці наведені показники забруднень стічних вод Чернігівського м'ясокомбінату „Ритм” і Ніжинського м'ясокомбінату, які працюють за технологіями з повною переробкою м'яса, субпродуктів і конфіскатів, а також нормативні дані для м'ясокомбінатів [10].

Як слідує із отриманих результатів, ступінь переробки субпродуктів і конфіскатів визначає рівень забруднення стічних вод. Отримані значення концентрацій забруднень стічних вод м'ясокомбінату „Поліс” виявилися набагато меншими як від відповідних значень для Чернігівського м'ясокомбінату „Ритм” і Ніжинського м'ясокомбінату, так і від відповідних нормативних значень. Так, наприклад, концентрації завислих речовин в стічних водах м'ясокомбінату „Поліс” становили лише 53,6-54,3 %, ХПК - 63,9-82,3, БПКповн - 56,7-81,4, а БПК5 - 50,1-55,5 % від значень концентрацій тих само забруднень стічних вод двох вказаних м'ясокомбінатів і 48,7, 30,6 і 80,9 % від нормативних значень концентрацій завислих речовин, жирів і БПКповн.

Вміст амонійного азоту і фосфатів (РО43-) в стічних водах м'ясокомбінату „Поліс” виявився майже в три рази меншим ніж в стічних водах Чернігівського м'ясокомбінату „Ритм” та Ніжинського м'ясокомбінату і в середньому становив 49 і 37,2 мг/л. Співвідношення між вмістом органічних речовин і біогенних елементів БПК:N:P при цьому склало 100:3,4:2,6, що за вмістом амонійного азоту в стічних водах навіть дещо менше значень, що вимагаються для нормального ходу біологічної очистки.

Під час досліджень флотаційної очистки стічних вод Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс” коефіцієнт рециркуляції становив 0,5-1, тиск насичення в напірному баку - 0,43 МПа, а тривалість насичення робочої рідини - 3,5 хв. Гідравлічне навантаження на поверхню зони флотації становило 1,66-3,32 м3/(м2.год), а навантаження за сухою речовиною - 0,24-2,64 кг/(м2.год). При цьому ефективність флотаційної очистки стічних вод за завислими речовинами становила 85,8 %, за ХПК - 65,5 %, за БПКповн - 61,1 %, за БПК5 - 55,8 %, за жирами - 87,8 %, а залишкові концентрації завислих речовин не перевищували при цьому 150-200 мг/л.

Таблиця 1 - Фактичні та нормативні концентрації забруднень проб стічних вод, відібраних із приймальних камер очисних споруд м'ясокомбінатів

Аналітичні вирази залежностей між кількістю початкових та знятих у процесі флотаційної очистки забруднень стічних вод Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс” наведені в таблиці 2.

Таблиця 2 - Аналітичні залежності кількості забруднень, знятих під час флотаційної очистки, від їх початкових концентрацій в стічних водах

За період досліджень середні значення навантажень на активний мул за БПКповн і БПК5 відповідно становили відповідно 608 і 427 мг/(г.добу), що є характерним для високонавантажуваних аеротенків. Натомість за значенням окислювальної потужності за БПКповн - 418 г/(м3.добу), аеротенки Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс” можуть бути віднесені до середньонавантажуваних [11]. При цьому середня швидкість окислення забруднень за БПКповн склала 24,2 мг/(г.год), а концентрації амонійного азоту в аеротенках зменшувалися на 92,8 %.

Графічна інтерпретація результатів біологічної очистки стічних вод за відомим рівнянням Еккенфельдера показала (рис. 2), що значення константи швидкості біохімічного окислення забруднень , л/(г.год), змінюються із зміною ефективності біологічної очистки стічних вод і можуть бути визначені за формулою

де і - емпіричні коефіцієнти, значення яких для Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс” становлять відповідно: 0,0123 і -1,481 - при визначенні концентрації забруднень стічних вод в одиницях ХПК; 0,040 і -0,969 - при визначенні концентрації забруднень стічних вод в одиницях БПК5; 0,0134 і -1,309 - при визначенні концентрації забруднень стічних вод в одиницях БПКповн.

Рис. 2. Зміна значень константи К в залежності від ефективності очистки стічних вод в аеротенках очисних споруд Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс”. Концентрації забруднень стічних вод визначені: ¦ - в одиницях ХПК; ^ - в одиницях БПК5;? - в одиницях БПКповн

Таблиця 3 - Результати очистки стічних вод Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс”

В цілому очисні споруди Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс” забезпечують ступінь очистки стічних вод, прийнятний для їх беззастережного скиду в міську каналізацію (таблиця 3).

Висновки

1. Експериментально встановлено, що внаслідок неповної переробки субпродуктів і відсутності переробки конфіскатів на Білоцерківському м'ясокомбінаті „Поліс”, концентрації у стічних водах завислих речовин, жирів і БПКповн становлять відповідно 48,7, 30,6 і 80,9 % від їх нормативних значень.

2. Отримані аналітичні залежності між кількістю забруднень, знятих під час флотаційної очистки, від їх початкових концентрацій у стічних водах.

3. Експериментально підтверджена зміна значення константи швидкості окислення забруднень у рівнянні Еккенфельдера із зміною ефективності біологічної очистки стічних вод.

4. Дослідження, виконані на очисних спорудах Білоцерківського м'ясокомбінату „Поліс”, підтвердили можливість досягнення показників, що відповідають вимогам до скиду стічних вод у міську каналізацію.

Література

1. Ковальчук В.А. Технологія очистки стічних вод м'ясокомбінатів // Вісник РДТУ «Гідромеліорація та гідротехнічне будівництво»: Зб. наук. праць. Спецвипуск. - Рівне: РДТУ, 1999. - С. 262-266.

2. Ковальчук В.А. Очистка стічних вод м'ясокомбінатів // Качество воды и здоровье человека: Сб. научн. ст. - Одесса: ОЦНТЭИ, 1999. - С. 100-103.

3. Ковальчук В.А. Впровадження технології очистки стічних вод м'ясокомбінатів // Вісник РДТУ «Водне господарство: економіка, екологія, менеджмент»: Зб. наук. праць. - Вип. 4(6). - Рівне: РДТУ, 2000. - С. 133-139.

4. Ковальчук В.А. Споруди для очистки стічних вод м'ясокомбінатів // Вісник Українського державного університету водного господарства та природокористування: Зб. наук. праць. - Вип. 5 (18), ч. 4. - Рівне:УДУВГП, 2002. - С. 74-80.

5. Ковальчук В.А. Засади реконструкції споруд попередньої очистки стічних вод м'ясокомбінатів // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди: Зб. наук. праць. - Вип. 11. - Рівне: НУВГП, 2004. - С. 367-373.

6. Ковальчук В.А. Споруди для очищення стічних вод м'ясопереробних підприємств // “Ринок інсталяцій”. - 2004, № 1 - С. 17-18.

7. Ковальчук В.А. Очистка сточных вод пищевых предприятий // Материалы Первого международного симпозиума „Водное и коммунальное хазяйство Украины - пути решения проблем”. (28-29 сентября 2004 года). - Ровно: НУВХП, 2005. - С. 10-28.

8. Ковальчук В.А. Очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности // Сотрудничество для решения проблемы отходов: Матер. IV Междунар. конф. (31 января - 1 февраля 2007 г., г. Харьков, Украина). - С. 248-252.

9. Ковальчук В.А. Реконструкція очисних споруд м'ясокомбінату та птахофабрики // “Ринок інсталяцій”. - 2007. - № 1. - С. 11.

10. Канализация населенных мест и промышленных предприятий/Н.И.Лихачев, И.И.Ларин, С.А.Хаскин и др.; Под общ. ред. В.Н.Самохина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1981. - 639 с.

11. В.А.Ковальчук. Очистка стічних вод: Навчальний посібник для студентів вузів. - Рівне: ВАТ «Рівненська друкарня», 2002. - 622 с.

Размещено на Allbest.ru