· DAF,Flotace,Kalové hospodářství,Čištění odpadní vody,Polymery

Kaly v potravinářských závodech vznikají především při čištění odpadních vod metodou flotace rozpuštěným vzduchem (DAF - Dissolved Air Flotation) z výroby mléka a mléčných produktů, masných výrobků nebo z jatek. Koncentrace vyflotovaného kalu se pohybuje od 3 do 6% nerozpuštěných látek (NL). Zefektivnění procesů bylo provedeno náhradou anorganického koagulantu za organický, který nesnižuje pH a nevyžaduje dávkování neutralizačního činidla. Touto cestou lze produkci vyflotovaného kalu snížit až o dvě třetiny. Pro další redukci objemu kalu lze použít pomaloběžný odvodňovací lis VOLUTE, který nenavyšuje koncentraci NL na více než 20% při zpracování kalů z potravinářských závodů. Díky náhradě koagulantu v kombinaci s instalací odvodňovacího zařízení lze snížit produkce kalu o více než 80%.

Jednou z nejběžněji používaných metod pro čištění odpadních vod v potravinářských závodech je technologie flotace rozpuštěným vzduchem. Tento fyzikálně – chemický proces je do velké míry již zvládnutou technologií, která vykazuje vysokou účinnost odstranění znečištění v podobě chemické spotřeby kyslíku (CHSK), biologické spotřeby kyslíku (BSK), nerozpuštěných látek (NL) a tuků (EL). Technologie flotace v rámci čištění odpadních vod zahrnuje procesy koagulace a flokulace jako předstupeň přípravy odpadních vod na separaci. V rámci procesu koagulace a flokulace je znečištění vysráženo do podoby vloček, které jsou za pomocí vzduchu vyneseny k povrchu flotační jednotky a odstraněny ve formě flotační pěny (flotačního kalu).

Produkce kalu v rámci flotačního procesu

Množství flotačního kalu by mělo být v procesu čištění odpadních vod úměrné množství odstraněného znečištění, ovšem ne vždy tomu tak je. Běžně používané anorganické koagulanty v podobě železitých nebo hlinitých solí jsou silně kyselými roztoky, které po přidání do roztoku snižují pH. Pro následné použití flokulantu se mnohdy v provozech přidávají alkalická neutralizační činidla. Ovšem po přidání alkalických činidel v podobě hydroxidu sodného dochází k samovolné reakci za vzniku nadbytečného chemického kalu. Například železitá sůl FeIII+ vytváří s vodou aquakomplexy, které se vyskytují ve formě hydratovaných iontů Fe(H2O). Ty následně hydrolyzují na hydroxokomplexy a dle diagramu rozpustnosti vytváří v zásaditém prostředí sraženiny, které vytváří nadbytečné množství vyflotovaného kalu. Níže je uvedena zjednodušená rovnice:

FeIII++OH-->Fe(OH)3(s)

Obdobou anorganických koagulantů jsou organické koagulanty na bázi pryskyřic, které mají pH neutrální a neovlivňují alkalicko – kyselou rovnováhu procesu. Jedná se o organické sloučeniny schopné snižovat zeta potenciál koloidních látek při tvorbě agregátů, které jsou následně flokulovány za vzniku flotačního kalu.

Minimalizace kalu odvodněním

Kal z procesu flotace o koncentraci 3 – 6 % NL, se z potravinářských závodů dle vlastností nejčastěji tepelně hygienizuje, kompostuje a dále využívá v zemědělství. Pro minimalizaci nákladů, které činí cca 500 Kč/t lze vyflotovaný kal společně se sedimentem odvodňovat za pomocí odvodňovacího lisu. Odvodňovací lis je vybaven technologií VOLUTE, která umožnuje kontinuální odvodňování kalu při konstantním automatickém čištění filtračního média, přičemž se zvyšuje sušina a snižuje objem kalu.

Případová studie

Organické flokulanty byly testovány v porovnání s běžně užívanými anorganickými koagulanty s důrazem na procesní parametry, množství vyprodukovaného kalu a spotřebu sloučenin. Testování  probíhalo v závodu pro výrobu mléčných produktů, lahůdek a v masokombinátu.

V rámci testování byly použity anorganické koagulanty a flokulanty, které provozovatelé běžně používají a dále organické koagulanty YESfloc PG a SG  dodávané společností CHEM.ENGI s anioaktivními flokulanty.

Dle výsledků docházelo při testování ke snížení produkce flotačního kalu až na 1/3při obdobném nebo vyšším odstranění polutantů v odpadní vodě oproti původnímu způsobu čištění odpadních vod. Vyflotovaný kal byl za pomocí odvodňovacího lisu VOLUTE ES 201 CE odvodňován, přičemž byl kladen důraz na maximální míru záchytu, sušinu kalu a kvalitu filtrátu.

Vyflotovaný kal z flotační jednotky je sveden do odvodňovacího zařízení, které je složeno ze 3 hlavních částí: nátoková nádrž, flokulační nádrž a odvodňovací válec. Čerpaný kal je přiveden do nátokové nádrže, kde je upraveno množství čerpaného kalu, pomocí přepadu. Z nátokové nádrže je kal dopraven do flokulační nádrže, kde se přidá flokulant pro vytvoření odvodnitelných vloček kalu. Ty poté gravitačně přepadají do odvodňovacího válce, kde se pomocí šnekového lisu odvodní a ve formě kalového koláče vypadnou do kontejneru.

V rámci pilotního testování bylo dosahováno pomocí odvodňovacího lisu VOLUTE sušiny kalu nad 25% s mírou záchytu nad 97 %.

Závěr:

I přesto, že technologie flotace je velmi dobře zvládnutý proces, lze ji v řadě průmyslových aplikací zefektivnit. V rámci testování, které probíhalo převážně v závodech v České Republice, bylo za použití organických flokulantů YESfloc dosaženo snížení produkce kalu až o 2/3, při odstranění polutantů z odpadních vod a dosažení limitů na odtoku. Po odvodnění vyflotovaného kalu na odvodňovacím lisu VOLUTE došlo k dalšímu snížení objemu kalu o dalších 80%. Tímto způsobem lze značně zefektivnit kalové hospodářství v rámci potravinářských závodů a snížit tak náklady na likvidaci kalu.

Autoři: Ing. Lucie Mükschová, Ing. Pavel Bach 

CHEM.ENGI s.r.o., Za Tratí 207, 252 19 Chrášťany, Praha - západ

Tel: +420 211 150 135  

All Posts
×

Almost done…

We just sent you an email. Please click the link in the email to confirm your subscription!

OK