Когда говорят про экспорт технологий очистки сточных вод из Китая, многие до сих пор представляют себе дешёвые копии западных аналогов. Но в нишевых сегментах вроде переработки стоков ферментных производств мы уже лет пять как обогнали европейские решения по адаптивности к сложным органическим загрязнениям.
Помню, как в 2018 году мы с коллегами из ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии столкнулись с заказом от фармкомбината в Цзянсу. Там после гидролиза белков оставалась взвесь с ХПК под 20 000 мг/л и фосфором, который не брали обычные анаэробные реакторы. Пришлось пересобирать цепочку очистки с упором на денитрификацию.
Основная головная боль — нестабильность состава. Сегодня партия ферментов на основе грибковых культур, завтра — бактериальных. Каждый раз нагрузка по азоту меняется на 30-40%, что убивает стандартные биологические системы. Европейские установки часто требуют предварительной стабилизации сырья, что удорожает процесс вдвое.
Кстати, именно тогда мы начали тестировать гибрид LICMAX с электрокаталитическим блоком. Оказалось, что импульсная подача воздуха в зоне денитрификации снижает риск вспухания ила при резких скачках NH3-N. Но это сработало только при использовании биозагрузки с пористостью выше 85% — такой нюанс обычно умалчивают в технической документации.
Наши UASB-реакторы в варианте для ферментных заводов пришлось модифицировать — добавили трёхступенчатую систему газоотделения. Без этого биогаз уносил до 40% активного ила при вспенивании, характерном для белковых субстратов. В Шэньчжэне на заводе пищевых ферментов такая доработка снизила потери биомассы с 15% до 3% в месяц.
LIC-реакторы показали себя интересно в связке с мембранными биореакторами, но только при обработке стоков после стадии преципитации белков. Иначе мембраны забивались за 2-3 недели. Кстати, этот момент часто упускают при проектировании — пытаются ставить MBR сразу после анаэробной ступени без учёта коллоидных фракций.
Самым стабильным решением для высоких нагрузок (до 35 кг ХПК/м3·сут) стал LICMAX с принудительной рециркуляцией ила через зону гидродинамической кавитации. Но тут есть тонкость: скорость рециркуляции должна быть не менее 70% от расхода стока, иначе теряется эффект самоочищения гранулированного ила.
LC-AnDen реакторы изначально разрабатывались для текстильных стоков, но в 2020 году мы адаптировали их под ферментные производства. Ключевым изменением стала система многоточечного ввода субстрата — это позволило бороться с локальными закислениями при переработке аминокислот.
На практике часто недооценивают потребность в легкоокисляемом органическом углероде для денитрификации. Приходится либо добавлять внешние источники (ацетат натрия), либо перераспределять потоки стоков с высоким БПК. В проекте для Вьетнама мы снизили расход реагентов на 40%, просто перенаправив часть обогащённых углеводами стоков из цеха ферментации прямо в AnDen-реактор.
Интересный случай был в Индонезии — там из-за высокой температуры стоков (38-40°C) пришлось устанавливать промежуточные теплообменники перед биологической ступенью. Оказалось, что мезофильные денитрифицирующие культуры работают нестабильно при таком перегреве, хотя в теории должны выдерживать до 45°C.
Сейчас тестируем связку фентонного псевдоожиженного слоя с анаэробными MBR для стоков с остаточной антибиотической активностью. В производстве некоторых ферментов используются бактериостатические добавки, которые проходят через обычные биологические ступени и подавляют активность ила на последующих этапах.
Электрокаталитические окислительные реакторы хорошо зарекомендовали себя для доочистки, но требуют точного подбора электродных пар для конкретного типа органики. Для пептидных фрагментов лучше работают титановые аноды с напылением диоксида свинца, а для полисахаридов — графитовые с каталитическим покрытием.
В прошлом месяце как раз закончили пилотные испытания на заводе в Шаньдуне — комбинация LICMAX + электрокатализ + LC-AnDen позволила добиться снижения ХПК с 25 000 до 80 мг/л при колебаниях pH исходного стока от 4.2 до 9.8. Но признаюсь, пришлось трижды пересматривать схему рециркуляции.
При поставках в страны ЮВА столкнулись с парадоксом — местные операторы часто отключают системы автоматического контроля, предпочитая визуальную оценку пены и цвета стоков. Пришлось разрабатывать упрощённые версии управляющих программ с цветовой индикацией вместо цифровых показателей.
Для бразильского рынка пришлось полностью пересмотреть конструкцию биореакторов — из-за высокой влажности и температурных перепадов стандартные покрытия выходили из строя за 2-3 года. Перешли на композитные материалы с добавкой нановолокна, что удорожало проект на 12%, но дало гарантию 10 лет.
Сейчас через сайт https://www.kitay-lchj.ru мы получаем до 40% заявок именно на кастомизированные решения для ферментной отрасли. Причём запросы всё чаще идут не на отдельные реакторы, а на полные технологические линии ?под ключ? — видимо, рынок созрел для комплексных решений.
Самая дорогая ошибка — попытка использовать стандартные дозировки коагулянтов для стоков с высоким содержанием полисахаридов. В Цзянси пришлось демонтировать систему химической подготовки после того, как образовавшиеся гелеобразные осадки полностью заблокировали трубопроводы. Выяснилось, что для таких стоков нужны особые флокулянты на основе модифицированных хитинов.
Недооценили мы и проблему пенообразования в аэротенках при переработке стоков с поверхностно-активными веществами. Пена высотой до 3 метров на одном из объектов в Малайзии потребовала установки дополнительных пеногасителей с автоматической подачей силиконовых составов. Теперь это обязательный пункт в наших ТУ.
Интересно, что иногда простейшие решения работают лучше высокотехнологичных. Например, установка обычных сетчатых фильтров перед насосными станциями снизила количество аварийных остановок на 60% — оказалось, что волокна мицелия грибов, используемых в производстве, забивали оборудование эффективнее любого песка.
