Когда речь заходит о переработке органических стоков молочной промышленности, большинство сразу вспоминает базовые аэробные системы. Но именно в случае с очистка сточных вод молочной кислоты классические схемы часто дают сбои - вспенивание, закисление, нестабильность активного ила. Мы в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии через это прошли, когда в 2019 году столкнулись с чешским заводом по производству лактатов.
Первое заблуждение - считать такие стоки просто высокоорганическими. На деле здесь три проблемы в одном флаконе: низкий pH (часто 3.5-4.5), быстрое бактериальное цветение и специфические промежуточные метаболиты. Помню, как на запуске первой установки в Воронежской области за сутки потеряли 80% активного ила - не учли скорость подкисления.
Сейчас всегда стартуем с буферных емкостей с автоматической коррекцией pH. Но не известью - она дает осадок, который потом забивает всё. Используем карбонатные композиции, хотя они дороже. Экономия на этой стадии всегда выходит боком.
Интересно, что некоторые конкуренты до сих пор пытаются применять стандартные UASB-реакторы без модификации. Результат предсказуем - залповые выбросы недокисленных продуктов. Мы после нескольких неудачных кейсов разработали LICMAX специально для таких случаев - с плавным дозированием нагрузки и системой рециркуляции щелочности.
В анаэробной стадии главное - не допустить накопления пропионовой кислоты. Она для метаногенов как яд. В наших реакторах LIC пришлось встроить онлайн-мониторинг летучих жирных кислот - дорого, но без этого стабильности не добиться.
Температурный контроль - отдельная история. При 37°C идеально, но стоки часто приходят нагретые до 45-50°C после технологических процессов. Пришлось разработать систему плавного охлаждения - резкий перепад убивает метаногены.
Самое сложное - старт-ап после остановки. Микрофлора для окисления молочной кислоты капризная, восстанавливается неделями. Поэтому теперь всегда держим замороженный инокулят на складах - спасло уже десятки проектов.
Здесь многие совершают ошибку - пытаются денитрифицировать после полного окисления. Мы в LC-AnDen реакторах пошли другим путем - частичная денитрификация параллельно с окислением. Дает выигрыш по щелочности и стабилизирует pH.
Но есть нюанс - нужно точно дозировать углерод. Молочная кислота как источник работает идеально, но если переборщить - проскок нитратов. Приходится постоянно мониторить редокс-потенциал, хотя надежнее всего - хроматографический контроль раз в смену.
На том самом чешском проекте из-за экономии на аналитике трижды срывали сроки пуска. Теперь в контракты включаем обязательный лабораторный контроль первые 3 месяца.
После анаэробного и денитрифицирующего реакторов часто остаются следовые органические - вроде бы по СХПК всё чисто, но БПК полное ещё высокое. Здесь отлично работает наш электрокаталитический реактор - добивает эти остатки без реагентов.
Правда, с молочной кислотой есть особенность - иногда образуются лактиды, которые плохо окисляются. Приходится подбирать катализатор индивидуально. Для молочных стоков используем модифицированные титановые аноды - дороже стандартных, но эффективнее в 3-4 раза.
Последний барьер - анаэробные мембранные биореакторы. Мембраны склонны к зарастанию именно от производных молочной кислоты. Решение нашли эмпирически - импульсная продувка с обратным током каждые 15 минут вместо стандартных 30. Увеличивает расход энергии, зато мембраны служат вдвое дольше.
На сайте kitay-lchj.ru мы детально не описываем неудачи, но в рабочих отчетах они есть. Например, проект в Белгородской области - там не учли сезонные колебания состава стоков. Летом молочная кислота шла с концентрацией до 15 г/л, зимой - не более 5 г/л. Система, рассчитанная на среднее, не справлялась.
Пришлось переделывать на модульный принцип - теперь в пиковые периоды включаем дополнительные каскады LICMAX, в обычное время работаем в экономичном режиме. Дорогостоящее решение, но дешевле, чем постоянно ремонтировать перегруженное оборудование.
Сейчас ведем переговоры по заводу в Финляндии - там совсем другие стандарты по фосфатам. Приходится адаптировать наши технологии под местные требования. Интересно, что их специалисты скептически отнеслись к фентонному псевдоожиженному слою для таких стоков - придется доказывать эффективность на пилотной установке.
Выводы за 10 лет работы: не бывает универсальных решений для сточных вод с молочной кислотой. Каждый объект требует адаптации, иногда - полностью индивидуальной разработки. Зато когда система выходит на режим - результаты превосходят ожидания. Как на том заводе в Калуге, где добились повторного использования 80% воды в технологическом цикле.
