Если честно, когда впервые столкнулся с проектом по очистке сточных вод тростникового сахарного производства, думал — ну, обычные высокие БПК да ХПК, стандартная биология справится. Но реальность оказалась сложнее: сезонность производства, резкие скачки pH из-за промывки оборудования, да ещё эти проклятые фенолы в жмыхе...
Помню, на одном из заводов в Кубе суточный сброс достигал 3000 м3 при БПК до 8000 мг/л. Главная проблема — нестабильность состава: при переходе с сырого тростника на промывку диффузоров концентрация взвешенных веществ могла подскочить с 200 до 2000 мг/л за пару часов.
Многие недооценивают влияние мелассы — даже 2% примеси в стоках полностью меняют картину по биогенным элементам. Приходилось добавлять фосфор отдельно, но тут важно не переборщить, иначе получим цветение в аэротенках.
Кстати, о температурном режиме: в тропиках считают, что тепло всегда на руку. Но когда в UASB-реакторе стабильно держались 38°C, начались проблемы с грануляцией ила. Пришлось ставить теплообменники — парадокс, охлаждать стоки в жарком климате.
Наш LICMAX реактор показал себя интересно — при пиковых нагрузках в 15 кг БПК/м3·сут сохранял стабильность. Но ключевым стало сочетание с денитрификацией: без этого выходили за рамки по азоту даже после классической нитрификации.
Особенно хочу отметить систему LC-AnDen — специально дорабатывали под сахарные стоки. Проблема была в быстром истощении углерода при денитрификации, пришлось разработать схему рециркуляции части исходных стоков в обход анаэробной ступени.
Электрокаталитические реакторы пригодились для доочистки — там, где оставались цветность и следовые органические вещества. Хотя признаюсь, сначала сомневался в экономической целесообразности, но при утилизации мелассной фракции окупаемость оказалась лучше ожидаемой.
В прошлом году на Филиппинах пришлось переделывать всю систему отстойников — изначально рассчитали на усреднённые показатели, но при запуске сезона переработки тростника пенные потоки буквально сносили ламели. Добавили аэрируемые усреднители с пеногасителями — дорого, но дешевле, чем останавливать производство.
Забавный случай был в Мексике: местные инженеры упорно пытались использовать жом как сорбент в фильтрах. Теоретически логично, но на практике — постоянные забивания и микробиологическое разложение прямо в аппаратах. В итоге вернулись к классическим песчаным фильтрам.
Самая серьёзная ошибка — недооценка промывочных вод от регенерации ионообменных смол. Всего 5% от общего объёма стоков, но они давали до 40% солевой нагрузки. Пришлось выделять отдельную линию с электродиализом — проект едва не ушёл в минус.
Многие заказчики требуют 'самую дешёвую систему', но потом платят вдвое больше на эксплуатации. Особенно с энергопотреблением: например, аэрация в стандартных аэротенках съедала до 65% операционных затрат.
Переход на анаэробные мембранные биореакторы в паре с рекуперацией биогаза окупился за 3 года вместо расчётных 5 — помогли повышенные тарифы на 'зелёную' энергию в том регионе. Кстати, биогаз от сахарных стоков имеет на 15-20% большую теплотворность, чем от коммунальных стоков.
Сейчас считаем проект с утилизацией осадка — после сушки пытаемся продавать его как органо-минеральное удобрение. Пока выходит по себестоимости, но перспективы есть, особенно в странах с развитым органическим земледелием.
Сейчас экспериментируем с каскадным использованием стоков разной концентрации — например, промывочные воды после фильтр-прессов отправляем не в общий коллектор, а на разбавление концентрированных паточных стоков. Экономит реагенты на стадии нейтрализации.
Интересное направление — выделение янтарной кислоты из побочных потоков. Пока лабораторные испытания показывают выход 1,2 кг/м3, но технология ещё сырая. Если удастся масштабировать — может стать game-changer для всей отрасли.
Коллеги из ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии недавно запустили пилотную установку с электрокаталитическим окислением в псевдоожиженном слое — обещают на 40% меньше расход электроэнергии compared to стандартных установок. Ждём результатов полупромышленных испытаний.
Кстати, на сайте https://www.kitay-lchj.ru сейчас как раз появился отчёт по применению фентонных реакторов именно для сахарной промышленности — рекомендую посмотреть, там есть любопытные данные по обработке конденсатов барометрических вод.
Мало кто учитывает, что при простое завода во время межсезонья система продолжает требовать обслуживания — рециркуляция, поддержание температуры, подкормка микроорганизмов. Как-то потеряли целый штамм анаэробных бактерий за 2 месяца простоя.
Важный момент с материалами: нержавейка 304 оказывается нестойкой к хлоридам в промывочных растворах — перешли на 316L, что добавило 15% к стоимости оборудования, но избавило от коррозии в самых неподходящих местах.
Сейчас советую всем клиентам закладывать не менее 30% резерва по производительности — сезонные пики в сахарной промышленности непредсказуемы, а увеличение мощности существующих сооружений всегда дороже первоначального запаса.
