Когда говорят про высокое качество очистки сточных вод тростникового сахарного производства, многие сразу думают о банальных отстойниках и аэротенках. А ведь главная проблема — не БПК или взвешенные вещества, а та самая патока с её запредельным ХПК до 80 000 мг/л, которая убивает любую стандартную биологическую очистку. Мы в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии через три провальных проекта в Юго-Восточной Азии поняли: без предварительного анаэробного цикла тут не обойтись.
Помню, на одном из филиппинских заводов пытались адаптировать технологию для свекловичного производства — полный провал. В тростниковых стоках другой профиль органики, сезонные колебания нагрузки, плюс остатки растительных восков. После двух недель экспериментов с обычным UASB-реактором получили всплывающую гранулу илопа — бактерии просто не справлялись с лигносульфонатами.
Тут пригодился наш LICMAX — модифицированный анаэробный реактор с многоуровневой сепарацией газа. Ключевое отличие — возможность работать при перепадах pH от 4.5 до 9.5 без потери эффективности. На том же заводе после доработки системы добились снижения ХПК на 92% уже на анаэробной стадии, хотя изначально планировали максимум 70%.
Кстати, многие недооценивают важность температурного режима. В том же Вьетнаме при +35°C в цехе анаэробные процессы шли слишком активно, приходилось добавлять контур охлаждения — обычные теплообменники быстро забивались волокнами тростника. Пришлось разрабатывать специальный фильтр-измельчитель на входе.
С нашими UASB-реакторами обычно проблем не было, но для тростниковых стоков пришлось увеличивать высоту сепарационной зоны. Иначе мелкие частицы клетчатки уносили активный ил. На сайте https://www.kitay-lchj.ru есть технические отчёты по этому вопросу — мы их собирали с 2018 года на разных объектах.
Самое сложное — стартовать систему после сезона простоя. Местные операторы часто пытаются ускорить процесс, превышая нагрузку — результат всегда один: кислотное закисание реактора. Приходилось внедрять ступенчатый запуск с контролем летучих жирных кислот каждые 4 часа. Да, трудоёмко, но иначе не добиться стабильного высокого качества очистки сточных вод.
Однажды в Камбодже столкнулись с аномально высоким содержанием сульфатов в исходной воде — до 1200 мг/л. Пришлось экстренно дорабатывать систему с подачей хлорида железа перед анаэробным реактором. Без этого сероводород просто бы уничтожил метаногенную микрофлору.
После анаэробного цикла часто забывают про азотную группу. А ведь в паточных стоках аммонийный азот может достигать 200 мг/л. Наш LC-AnDen реактор показал себя хорошо, но требовал точной дозировки углеродного источника — использовали часть исходных стоков в байпасном режиме.
Самое интересное — цветность. Даже после биологической очистки стоки остаются тёмно-коричневыми из-за меланоидинов. Стандартный фентонный метод давал нестабильные результаты, пока не попробовали систему с псевдоожиженным слоем — окисление шло полнее, а осадка образовывалось на 40% меньше.
Электрокаталитические окислительные реакторы тоже тестировали, но для сахарных заводов они оказались слишком энергоёмкими. Оставили только для финишной доочистки на премиальных объектах, где требовалось полное удаление остаточной органики.
На том же филиппинском заводе после внедрения полного цикла (анаэробный LICMAX + денитрификация + фентонный псевдоожиженный слой) себестоимость очистки кубометра стоков упала с 2.8 до 1.9 песо за счёт метана. Кстати, его качество оказалось неожиданно высоким — до 78% метана в биогазе, видимо, из-за специфики органики тростника.
А в Индонезии столкнулись с проблемой утилизации осадка. Местные нормы запрещали его использование в сельском хозяйстве из-за тяжёлых металлов. Пришлось добавлять стадию промывки ила и устанавливать пресс-фильтры с камерными плитами. Оказалось, металлы шли не из тростника, а из изношенного оборудования завода.
Сейчас для новых проектов сразу закладываем анаэробные мембранные биореакторы — они компактнее и стабильнее, хоть и дороже в эксплуатации. Но для существующих производств чаще предлагаем гибридные решения на базе имеющихся ёмкостей.
Наши биологические реакторы для удаления запахов пришлось модифицировать для тропического климата — стандартная загрузка быстро пересыхала при +40°C. Добавили систему капельного орошения и изменили форму насадки.
Самое уязвимое место — насосы для перекачки stillage. Шнековые оказались лучше центробежных, меньше забиваются волокнами. Но требуют частого обслуживания — раз в 2-3 недели при непрерывной работе.
Интересный момент: автоматизация. На удалённых заводах операторы часто отключали ?лишние? датчики. Пришлось разрабатывать упрощённую систему контроля только с 5-7 ключевыми параметрами вместо 20+. Опыт показал, что для поддержания высокого качества очистки сточных вод тростникового сахарного производства достаточно контроля pH, расхода и температуры на критических точках.
Главный урок — не пытаться адаптировать европейские технологии без учёта местной специфики. Состав тростника сильно варьируется в зависимости от региона, методов выращивания и даже времени сбора урожая.
Сейчас в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии для каждого нового объекта сначала делаем расширенный анализ стоков в течение всего сезона переработки. И только потом подбираем комбинацию технологий. Да, это дороже, но дешевле, чем переделывать систему после запуска.
И да — никогда не экономьте на обучении местного персонала. Лучшая технология бессмысленна, если оператор не понимает, почему нельзя сбрасывать в реактор промывочные воды с химреагентами. Видели такое на трёх разных заводах, результат всегда одинаков — полная остановка биологической очистки на 2-3 недели.
