Когда говорят про очистку сточных вод сырного производства, многие представляют стандартные биологические методы, но в реальности здесь нужен особый подход — сыворотка и промывные воды создают такие нагрузки по БПК и ХПК, что обычные аэротенки просто захлебываются.
Помню, как на одном из подмосковных предприятий суточные колебания pH достигали 3 единиц из-за чередования технологических циклов. Сыворотка дает до 60 000 мг/л по ХПК, при этом содержит лактозу, которая при неправильном дозировании коагулянтов начинает бродить прямо в трубопроводах.
Основная ошибка — пытаться адаптировать универсальные решения. Например, флотаторы, хорошо работающие на молокозаводах, здесь часто неэффективны из-за специфических поверхностно-активных веществ в моющих растворах для оборудования.
Особенно проблематичны периодические сбросы при мойке сырных форм — концентрация жиров моментально забивает поры мембран в МБР. Приходилось устанавливать двухступенчатые жироуловители с подогревом до 45°C.
Для наших проектов в ООО 'Шаньдун Люйчуан Экологические технологии' чаще всего применяем гибридные решения на базе UASB-реакторов с последующей доочисткой. Ключевой момент — подготовка сырья перед анаэробной стадией.
На том же подмосковном заводе пришлось отказаться от классического UASB в пользу LICMAX — из-за резких скачков нагрузки стандартный реактор не успевал стабилизировать биомассу. Разница в эффективности достигла 40% по метаногенезу.
Интересный случай был с казахстанским производителем рассольных сыров — высокое содержание хлоридов (до 8000 мг/л) подавляло метаногенную микрофлору. Пришлось разрабатывать каскадную систему с электрокоагуляцией на первом этапе.
Сточные воды сырных производств обычно имеют дисбаланс по соотношению БПК и азота — слишком много органики при относительно низких концентрациях азотных соединений. Это создает сложности для биологической денитрификации.
В наших установках LC-AnDen пришлось вводить дополнительную стадию карбонизации — добавление отработанного молочного фильтрата позволило стабилизировать C/N соотношение без закупки внешних источников углерода.
Заметил интересную особенность: при использовании фентонных методов в псевдоожиженном слое образуются специфические промежуточные продукты распада казеина, которые могут ингибировать нитрификацию. Пришлось корректировать время гидравлического удержания.
Анаэробные мембранные биореакторы казались идеальным решением, но столкнулись с неожиданной проблемой — кальций из сырной сыворотки образовывал нерастворимые комплексы с фосфатами, которые забивали керамические мембраны за 2-3 недели.
При тестировании на пилотной установке в ООО 'Шаньдун Люйчуан Экологические технологии' разработали протокол предварительной умягчения с рекуперацией солей кальция — оказалось, их можно возвращать в технологический цикл производства сыра.
Сейчас экспериментируем с комбинацией электрокаталитических окислительных реакторов и анаэробных МБР — предварительные результаты показывают снижение частоты химических промывок мембран в 1,8 раза.
Самая распространенная ошибка при проектировании — недооценка стоимости утилизации избыточного ила. В сырных стоках образуется специфический биошлам с высоким содержанием фосфолипидов, требующий специальных обезвоживающих реагентов.
На примере нашего проекта для алтайского сырного завода: первоначальные расчеты окупаемости за 5 лет оказались нереалистичными — реальный срок составил 7 лет из-за необходимости частой замены насадок в скрубберах для удаления запахов.
Сейчас рекомендуем клиентам учитывать в ТЭО стоимость рекуперации тепла от метантенков — в зимний период это дает до 30% экономии на подогреве технологической воды.
В последнее время все чаще рассматриваем системы с рекуперацией сывороточных белков — даже после коагуляции остается до 15% полезных фракций, которые можно возвращать в производство.
Интересное решение тестируем для мини-сыроварен: компактные модули на основе электрокаталитических окислительных реакторов с автоматической адаптацией к изменяющемуся составу стоков — пока дорого, но для премиального сегмента вполне рентабельно.
Из последних наработок ООО 'Шаньдун Люйчуан Экологические технологии' — гибридные системы с использованием анаэробных мембранных биореакторов в комбинации с фентонными процессами, позволяющие достигать 98% очистки при колебаниях нагрузки до 300%.
При проектировании систем очистки сточных вод для сырных заводов всегда советую закладывать как минимум 30% запас по производительности на пиковые нагрузки — технологические циклы производства сыра крайне неравномерны.
Обязательный элемент — система мониторинга содержания лактозы в реальном времени. Ее резкие повышения приводят к вспышкам кислотогенеза, разрушающим биомассу в анаэробных реакторах.
Для российских условий критически важна система подогрева поступающих стоков зимой — при температуре ниже 12°C эффективность UASB-реакторов падает в разы, не говоря уже о мембранных технологиях.
