Когда говорят про очистку сточных вод тростникового сахарного производства, многие представляют стандартные биологические методы. Но на практике тут вонь стоит такая, что даже бактерии сбегают - шутка, конечно, но только отчасти. Проблема в том, что после переработки тростника получается не просто грязная вода, а гремучая смесь из остатков патоки, растительных жиров и промывочных реагентов. Помню, как на одном из заводов в Юньнани пытались применить обычные анаэробные реакторы - через неделю вся система встала из-за забитых труб взвешенными волокнами.
Если брать усреднённые показатели, ХПК может достигать мг/л, при этом pH постоянно скачет из-за органических кислот. Но главная головная боль - сезонность производства. В период переработки тростника объёмы стоков увеличиваются в 3-4 раза, и система должна это выдерживать без потери эффективности.
Мы в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии как-то столкнулись с ситуацией, когда на филиппинском заводе не учли сезонные колебания температуры. Местные инженеры не ожидали, что в 'холодный' сезон (+28 вместо +35) метаногенез в анаэробных реакторах замедлится на 40%. Пришлось экстренно дорабатывать систему подогрева.
Сейчас на сайте https://www.kitay-lchj.ru есть расчёты именно для таких случаев, но тогда, лет пять назад, мы учились на ошибках. Кстати, про волокна - их действительно лучше удалять на предварительной стадии, иначе потом дороже обойдётся чистка оборудования.
Для тростниковых стоков хорошо зарекомендовала себя схема: решётки → усреднитель → флотация → UASB-реактор → денитрификация → аэротенк. Но это в теории. На практике в Узбекистане пришлось отказаться от флотации в пользу отстойников с тонкослойными модулями - экономически выгоднее при местных ценах на реагенты.
Наши LICMAX реакторы показывают стабильную работу при нагрузках до 15 кг ХПК/м3·сут, но для тростниковых стоков лучше не превышать 12 - иначе начинаются проблемы с пенообразованием. Кстати, пена - отдельная тема, она может достигать метровой высоты если не добавить пеногасители.
В прошлом году внедряли систему на заводе в провинции Гуанси - там использовали каскад из LC-AnDen реакторов с рециркуляцией нитратов. Результат - снижение эксплуатационных затрат на 25% по сравнению с традиционной нитри-денитрификацией. Но пришлось повозиться с подбором загрузки, стандартная керамика не подошла из-за абразивного износа.
Самое неприятное - когда в стоках оказываются остатки пестицидов с плантаций. Стандартная биология тут бессильна, приходится подключать электрокаталитические окислительные реакторы. На одном из объектов в Камбодже такая ситуация возникала ежегодно после сезона дождей.
Запах - вечная проблема сахарных заводов. Биологические реакторы для удаления запахов справляются нормально, но только если правильно подобрать микроорганизмы. Универсальные культуры часто не работают с меркаптанами, которые образуются при разложении тростниковой массы.
Помню случай в Лаосе: местные инженеры пытались экономить на поддержании температуры в метантенках. В результате сероводородная коррозия за полгода вывела из строя половину оборудования. Пришлось менять не только трубы, но и газгольдеры. Теперь всегда рекомендуем ставить датчики H2S в режиме реального времени.
Многие заказчики требуют 'самое дешёвое решение', но потом тратят втрое больше на эксплуатацию. Для тростниковых заводов окупаемость систем обычно 2-3 года за счёт метана и повторного использования воды.
Интересный опыт был в Мьянме: там смогли на 80% замкнуть водный цикл, используя очищенные стоки для промывки тростника. Правда, пришлось дорабатывать систему УФ-обеззараживания - местные санитарные нормы строгие.
Сейчас рассматриваем проект в Бразилии, где хотят использовать осадок в качестве удобрения. Но тут есть нюансы с содержанием тяжёлых металлов - даже фоновые концентрации из почвы могут накапливаться в иле.
Современные анаэробные мембранные биореакторы позволяют сократить площадь очистных сооружений в 2-3 раза, но для сахарной промышленности они пока дороговаты. Хотя на новых заводах в Таиланде уже ставят такие системы - видимо, считают инвестиции оправданными.
Заметил тенденцию: последние 2-3 года клиенты чаще спрашивают про возможность извлечения целлюлозных волокон из стоков. Видимо, рынок вторичного сырья развивается. Технически это возможно, но экономику нужно считать для каждого конкретного случая.
Если говорить про нашу компанию, то https://www.kitay-lchj.ru сейчас тестирует гибридную систему с фenton псевдоожиженным слоем для случаев с высоким содержанием лигнинов. Предварительные результаты обнадёживают - удаётся снизить ХПК на 95% даже при сложном составе стоков.
В целом, очистка сточных вод тростникового сахарного производства - та область, где универсальных решений нет. Каждый завод требует индивидуального подхода, и то, что работает в Вьетнаме, может не подойти в Мексике. Главное - не повторять ошибок коллег и учитывать местную специфику с самого начала проектирования.
