Osady z Oczyszczalni Ścieków Mleczarskich: Zastosowanie i Możliwości
- Szczegóły
Polska jest piątym co do wielkości producentem mleka w Unii Europejskiej. Według danych GUS, w 2018 r. w naszym kraju skupiono ponad 11,6 mld l mleka krowiego, a w 2019 r. 11,8 mld l, przetwarzanego na: mleko spożywcze, sery twarogowe, sery dojrzewające, mleko w proszku, masło, śmietankę i śmietanę, jogurty, kefiry. Średni wskaźnik ilości powstających ścieków na jednostkę przerabianego mleka to 3,5 m3/m3, które powinny być oczyszczane przed odprowadzaniem do odbiornika.
Charakterystyka Ścieków Mleczarskich
Ścieki pochodzące z przemysłu mleczarskiego niosą ze sobą duży ładunek zanieczyszczeń, a to ze względu na obecne w nich pozostałości wypłukanego, przerabianego mleka, których zawartość może sięgać nawet 4%. Ponadto, oprócz odpadów pochodzących bezpośrednio od surowca, dochodzi jeszcze problem związany z opakowaniami, których przemysł mleczarski generuje bardzo dużo w postaci odpadów.
Charakterystyczne są odpady powstające w przemyśle mleczarskim w postaci produktów ubocznych produkcji tj. serwatka, osady z wirówek i innych urządzeń, skrzepów, albo wręcz kawałków serów bądź odpadów poprodukcyjnych, które nie spełniły na przykład wymogów jakościowych.
Problemy z zanieczyszczeniem powietrza wynikłego z działalności zakładów mleczarskich są związane z emisją zanieczyszczeń w postaci sadzy, popiołu, związków lotnych, których źródła upatruje się w związku z suszeniem rozpyłowym mleka bądź serwatki. Przyczyną emisji pyłów do atmosfery mogą być na przykład niesprawnie działające urządzenia odpylające jak chociażby cyklony. Problemem są także związki chemiczne wydostające się z instalacji chłodniczych.
Skład Ścieków w Mleczarniach
Każda kategoria produktów i proces generuje odrębne ścieki. Na przykład produkcja sera różni się znacznie od jogurtu czy rozlewania mleka pod względem obciążenia zanieczyszczeniami.
Przeczytaj także: Zagospodarowanie Osadów w Elblągu
Kluczowe parametry, które różnią się w zależności od produktu, obejmują:
- BZT (Biochemiczne Zapotrzebowanie na Tlen)
- ChZT (Chemiczne Zapotrzebowanie na Tlen)
- Zawiesiny ogólne (TSS)
- Amoniak i azot całkowity (TKN)
Poniższa tabela przedstawia przykładowe stężenia zanieczyszczeń w ściekach mleczarskich:
| Parametr | Stężenie (mg/L) - Maks | Stężenie (mg/L) - Min | Stężenie (mg/L) - Średnie |
|---|---|---|---|
| Całkowity ChZT | 9000 | 920 | 3500 |
| Rozpuszczalny ChZT | 8000 | 630 | 2500 |
| BZT | 6080 | 480 | 1800 |
| Zawiesina ogólna (SS) | 800 | 130 | 400 |
| Azot całkowity (TN) | 230 | 8 | 110 |
| Fosfor całkowity | 11 | 1 | 10 |
| Tłuszcze i oleje | 140 | 40 | 290 |
Gospodarowanie Osadami Ściekowymi
Oczyszczalnie ścieków przemysłowych wytworzyły w 2014 r. 411,4 tysięcy ton suchej masy osadów. Największa część osadów, aż 34% zostało poddanych składowaniu na wysypiskach odpadów. Jest to rozwiązanie niebezpieczne dla środowiska oraz nieekonomiczne ze względu na wysokie ciepło spalania osadów ściekowych, rzędu 13 - 15 MJ/kgs.m.
W obliczu nowych przepisów, operatorzy oczyszczalni ścieków przemysłowych stają przed wyzwaniem zmiany sposobu gospodarowania osadami na swoich obiektach. Większe obiekty oczyszczające ścieki mleczarskie podjęły już inwestycje w kierunku pozyskiwania biogazu i energii elektrycznej z osadów. Operatorzy mniejszych oczyszczalni, w których przypadku inwestycja w własną biogazownię jest nieopłacalna, zostają postawieni przed wyborem rolniczego stosowania osadów lub zlecenia ich przetworzenia zewnętrznej firmie.
Korzystne właściwości stosowania osadów w rolnictwie i do rekultywacji gleb zostały poznane już dawno i nie podlegają żadnej wątpliwości. Osady z oczyszczalni ścieków mleczarskich charakteryzują się wysokim potencjałem metanowym, spełniają warunki sanitarne do stosowania jako nawóz, a mimo to nie mogą być wykorzystywane do produkcji biogazu rolniczego.
Przeczytaj także: Jak usunąć osad z oczyszczalni?
Biogazownie Rolnicze w Polsce
W kwietniu 2009 r. Ministerstwo Gospodarki (ob. Ministerstwo Rozwoju) uchwaliło dokument, w którym zobowiązuje się do wybudowania w każdej gminie do 2020 r. średnio jednej biogazowni wykorzystującej biomasę pochodzenia rolniczego. Realizacja programu przyczyni się do wypełnienia zobowiązań międzynarodowych ustalonych w dyrektywie Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych.
Według danych statystycznych (GUS, 2015) ilość energii elektrycznej wyprodukowanej w Polsce z grupy biogazu pozostałego, do której zalicza się głównie biogaz rolniczy, stale wzrasta. W 2010 r. biogazownie rolnicze wyprodukowały 46 GWh energii, natomiast w 2014 r. liczba ta wynosiła już 338 GWh.
Możliwości Wykorzystania Osadów
Osad ściekowy poddaje się zagęszczeniu mechanicznemu, stabilizacji tlenowej w wydzielonych komorach oraz procesowi odwadniania przy wykorzystaniu prasy filtracyjnej. Osad z kolei wykorzystywany jest do nawożenia gleb, a to ze względu na to, że osady uzyskiwane ze ścieków pochodzących z przemysłu mleczarskiego charakteryzują się wysoką zawartością związków biogennych, z kolei zawartość azotu czy fosforu stanowi o ich własnościach nawozowych.
Te osady, które powstają w oczyszczalniach ścieków mogą również podlegać procesom przeróbki, które umożliwią ich wykorzystanie w postaci nawozu albo też zastosowanie do rekultywacji.
Przykładem instalacji poprawiającej efektywność wykorzystania osadów jest ultradźwiękowa dezintegracja osadów ściekowych. Tego typu rozwiązanie polega na dostarczaniu z zewnątrz energii w postaci ultradźwięków, które powodują niszczenie, dezintegrację struktur komórkowych obecnych w osadach ściekowych. W wyniku rozkładania struktur komórkowych do fazy ciekłej osadów ściekowych dochodzi do uwalniania enzymów, substancji które podlegają łatwemu rozkładowi. Odpowiednio przygotowany, poddany dezintegracji ultradźwiękowej osad powoduje, że proces fermentacji przebiega znacznie szybciej oraz zauważalnie stabilniej.
Przeczytaj także: Szamotulska oczyszczalnia ścieków
tags: #osady #z #oczyszczalni #ścieków #mleczarskich #zastosowanie
