Краткий ответ: POME поступает горячей, маслянистой и чрезвычайно концентрированной — обычно 40 000–60 000 мг/л ХПК, что примерно в сто раз больше бытовых сточных вод. Именно из-за такой концентрации анаэробное сбраживание, а не аэрация, является основой любой жизнеспособной установки POME: аэрация такой нагрузки была бы непомерно дорогой и производила бы огромные объёмы ила.
Что делает POME сложной для обработки
Сточные воды маслозавода пальмового масла — один из наиболее концентрированных промышленных стоков, регулярно подвергаемых очистке. Три свойства определяют весь проект:
| Свойство | Типичная характеристика | Проектное следствие |
|---|---|---|
| Органическая нагрузка | Очень высокое ХПК, обычно десятки тысяч мг/л | Анаэробная обработка — единственная экономичная первая стадия |
| Температура | Горячий при выпуске после стерилизации | Необходимо охладить перед биологической обработкой |
| Нефть и жиры | Значительное остаточное масло | Извлечение и удаление масла перед биологической обработкой |
| Твёрдые частицы | Высокое содержание взвешенных и коллоидных твёрдых частиц | Большие объёмы осадка для обработки |
| pH | Кислый при выпуске | Корректировка перед анаэробным сбраживанием |
| Сезонность | Поток следует за урожаем | Завод должен справляться с переменной нагрузкой, а не с постоянной |
Пункт о сезонности недооценён. Завод, рассчитанный на пропускную способность в пиковый сезон, в низкий сезон оказывается недогруженным, а анаэробная биомасса плохо переносит длительное голодание. Спросите любого поставщика, как их конструкция справляется с низким сезоном, прежде чем сравнивать цены.
Технологическая цепочка
1. Извлечение масла и охлаждение
Остаточное масло извлекается перед обработкой — оно имеет ценность, и в противном случае оно подавляло бы биологию и загрязняло бы все нижерасположенные поверхности. Охлаждение обязательно: анаэробное сбраживание имеет температурный диапазон, а стоки, выходящие после стерилизации, значительно превышают его.
2. Коррекция и выравнивание pH
Сырой POME имеет кислую реакцию, а анаэробное сбраживание чувствительно к pH. Выравнивание также буферизует порционный характер сброса с мельницы, превращая его в нечто, что реактор может принимать стабильно.
3. Анаэробное сбраживание — ключевой этап
Именно здесь удаляется основная часть органической нагрузки. Для POME это выбрано не из предпочтения, а из арифметики: аэробная обработка такой нагрузки потребовала бы огромного количества энергии на аэрацию и образовала бы избыточный ил в объёмах, которые нецелесообразно обрабатывать. Анаэробное сбраживание удаляет нагрузку при доле энергозатрат, производит гораздо меньше ила и генерирует биогаз, который можно улавливать и использовать.
4. Аэробная доочистка
Только анаэробная обработка не позволит достичь нормативов сброса. Аэробный этап — активный ил, MBBR или SBR в зависимости от норматива и площадки — доочищает остаточный COD и обрабатывает аммоний.
5. Разделение твёрдых частиц и обезвоживание ила
Каждый из вышеперечисленных этапов производит ил, а POME производит его много. Это этап, который чаще всего оказывается недостроенным. См. как соотносятся по размеру пять стадий полной системы очистки сточных вод.
Пруды или резервуары?
Многие заводы исторически использовали открытые лагунные системы. Они работают, их дешево строить, и у них есть три реальные затраты, которые становятся все более решающими:
- Земля. Лагунным системам ее нужно очень много, а время удержания велико.
- Выброс метана. Открытые анаэробные лагуны выделяют биогаз в атмосферу. Там, где выбросы регулируются или где завод хочет использовать энергию, это прямая потеря.
- Контроль. Лагуну нельзя настроить. Когда норматив на сброс ужесточается, регулировать почти нечего.
Закрытое сбраживание в резервуарах дороже в строительстве, занимает гораздо меньше земли, позволяет улавливать биогаз и поддаётся контролю. Правильный ответ зависит от наличия земли, стандарта на сброс и от того, имеет ли биогаз ценность на вашем объекте, — но тенденция в юрисдикциях с ужесточающимися разрешениями склоняется к закрытым системам.
Шлам: часть, которая определяет ваши эксплуатационные расходы
Заводы по переработке POME образуют значительный объём шлама на этапе отделения масла, анаэробного сбраживания и аэробной стадии. То, что вы с ним делаете, делится на два пути:
| Внесение в землю | Вывоз на сторону | |
|---|---|---|
| Требуемая сухость кека | Ниже — более влажный кек допустим | Максимально сухой, насколько это практически возможно |
| Подходящее оборудование | Многодисковый шнековый пресс — непрерывный, без обслуживающего персонала | Камерный или мембранный фильтр-пресс — значительно более сухой кек |
| Фактор затрат | Объём транспортировки | Вес при утилизации |
Если кек вывозится с площадки и оплачивается по весу, разница во влажности между кеком после шнекового пресса и кеком после мембранного фильтр-пресса — это постоянная ежемесячная экономия, и её легко смоделировать до покупки. Если осадок вносится на плантацию, обычно выигрывает непрерывная работа шнекового пресса без обслуживающего персонала. Наше сравнение фильтр-пресс против шнекового пресса для обезвоживания осадка подробно прорабатывает решение.
Что отправить при запросе коммерческого предложения
- Производительность мельницы в тоннах свежих плодовых гроздей в час и рабочие часы
- Объём POME в день и его изменение между пиковым и низким сезоном
- Анализ стоков: COD, BOD, взвешенные вещества, масла и жиры, pH, температура, аммонийный азот
- Норматив сброса, которому необходимо соответствовать, или применяется ли внесение стоков в землю
- Требуется ли улавливание биогаза и есть ли на месте применение для энергии
- Доступная земля и вопрос о том, модернизируется или заменяется существующая система лагун
- Как в настоящее время ил вывозится с площадки и как он начисляется
Пункт 2 — это тот, который чаще всего указывают одним числом. Указывайте диапазон, потому что завод, который работает на пике в сезон и голодает в низкий сезон, — это завод, который дважды в год превысит свой лимит.
Модернизация существующей системы лагун
Большинство проектов POME — это модернизация, а не новое строительство. Обычная последовательность, в порядке окупаемости:
- Сначала наладьте удаление масла и охлаждение. Они дешевы и защищают всё, что находится ниже по потоку.
- Добавьте или улучшите этап полировки если разрыв до предела умеренный.
- Перевести анаэробные лагуны на закрытое сбраживание там, где это оправдано землёй, выбросами или ценностью биогаза.
- Добавить механическое обезвоживание там, где обработка осадка стала узким местом — а к этому моменту она обычно уже стала.
Работа в таком порядке позволяет избежать распространённой ошибки — покупки большой новой биологической ступени, когда реальным ограничением является унос масла выше по потоку или накопление осадка ниже по потоку.
Часто задаваемые вопросы
Почему для POME используется анаэробная обработка вместо аэрации?
Из-за органической нагрузки. POME несёт чрезвычайно высокую нагрузку по ХПК, и аэрация такой нагрузки потребовала бы огромного количества энергии и produced бы избыточный осадок в объёмах, которые нецелесообразно обрабатывать. Анаэробное сбраживание удаляет основную часть нагрузки при доле энергозатрат, производит гораздо меньше осадка и генерирует биогаз, который можно улавливать и использовать.
Нужно ли охлаждать POME перед обработкой?
Да. Сток, выходящий после стерилизации, имеет температуру значительно выше диапазона, в котором работает анаэробное сбраживание, поэтому охлаждение обязательно, а не опционально. Подача горячего POME напрямую в метантенк угнетает биомассу и дестабилизирует процесс.
Может ли только анаэробная обработка обеспечить соответствие нормативам сброса?
Нет. Анаэробное сбраживание удаляет основную часть органической нагрузки, но оставляет остаточные ХПК и аммоний выше типичных пределов сброса. После него требуется аэробная стадия доочистки — активный ил, MBBR или SBR в зависимости от норматива и площадки.
Стоит ли нам заменить нашу лагунную систему закрытыми резервуарами?
Это зависит от трёх вещей: сколько у вас земли, насколько строг ваш норматив сброса и есть ли ценность у биогаза на вашей площадке. Лагуны дешевы в строительстве, но требуют много земли, выделяют метан в атмосферу и не могут быть перенастроены при ужесточении нормативов. Закрытое сбраживание стоит дороже, использует гораздо меньше земли, позволяет улавливать биогаз и поддаётся управлению.
Какое оборудование для обезвоживания подходит для осадка POME?
Это зависит от того, куда направляется осадок. Если он вносится на плантацию, обычно выигрывает многодисковый шнековый пресс, потому что он работает непрерывно и без оператора и хорошо справляется с маслянистым осадком. Если кек вывозится с площадки и размещение оплачивается по весу, камерный или мембранный фильтр-пресс даёт гораздо более сухой кек, и разница во влажности становится постоянной ежемесячной экономией.
Как сезонность влияет на проектирование установки?
Поток POME следует за сбором урожая, поэтому нагрузка значительно варьируется в течение года. Установка, рассчитанная только на пиковую сезонную производительность, будет недогружена в низкий сезон, а анаэробная биомасса плохо переносит длительное голодание. Сообщите вашему поставщику сезонный диапазон, а не единое среднее значение, и конкретно спросите, как конструкция справляется с низким сезоном.
Отправьте производительность вашей мельницы, анализ сточных вод и требования к сбросу или внесению в землю, и мы предложим технологическую цепочку и оборудование: запросить предложение по обработке POME.