«Техинсервис» разрабатывает и внедряет высокоэффективные системы биологической очистки сточных вод пищевых предприятий, в том числе спиртовых и биоэтанольных производств.

Серьезной экологической проблемой для биоэтанольных предприятий является очистка производственных сточных вод и барды в том числе. На современном биоэтанольном заводе образуется от 10 до 15 л барды и сточной воды на каждый литр произведенного биоэтанола. При условии переработки барды (выпаривание для мелассного производства и производство DDGS для зернового производства) количество барды и сточных вод уменьшается в пять раз. Сточные воды биоэтанольного производства характеризуются высоким уровнем загрязнения по ХПК до 40-70 тыс. мг/л. Сброс таких сточных вод без очистки в открытый природный водоем, недопустим.

Очистные сооружения рассчитаны на обработку всего объема производственных сточных вод предприятия, с производительностью до 300 м3 /час. Технологическая схема включает в себя: барабанные решетки, первичный отстойник, смеситель-усреднитель, анаэробный реактор (метанреактор), аэробный реактор (аэротенк), вторичный осветлитель, станцию дозирования реагентов, станцию обезвоживания осадка на ленточном фильтр-прессе, биофильтр для очистки отходящего воздуха.

Основным этапом очистки является анаэробный реактор. Особый гидродинамический режим и бактериальный состав активного ила обеспечивают высокую производительность реактора .

В результате анаэробной очистки органические соединения разлагаются до метана и углекислого газа (биогаз). Биогаз, содержащий 75-80% метана безопасно сжигается на факельной установке ТЭЦ (котельной). Существует возможность использования биогаза для получения пара, горячей воды или электроэнергии.

Аэробная доочистка сточной воды реализовыв по классической схеме «аэротенк-осветлитель». Очищенная сточная вода из осветлителя самотеком поступает в открытый природный водоем.

Затраты электроэнергии на 1 кг удаленных загрязнений для анаэробно-аэробного процесса составляют около 0,2 кВт/кг ХПК. Суммарное количество образуемого избыточного ила составляет 0,15-0,2 кг/кг ХПК (по сухому веществу).

Предлагаемые очистные сооружения отличаются высоким уровнем автоматизации. Процесс работы полностью компьютеризирован. Сооружения обслуживаются одним оператором в смену.

Очистные сооружения отличаются компактностью и обеспечивают требуемую очистку сточных вод при минимальных эксплуатационных затратах и низких объемах вторичных отходов.

Часто задаваемые вопросы
   

1. Периодичность загрузки реактора?

Барда подается порциями в реактор каждый час, для того чтобы газ вырабатывался постоянно. Самая подходящая температура барды чтобы использовать термофильный процесс 55 0C. Это также дает преимущество меньшим реакторам, чем мезофильный процесс при температуре 350C.

2. Поддержание температуры, изменения температуры, какой процесс (термофильный или мезофильный)?

Температура поддерживается постоянной циркуляцией содержимого реактора через теплообменник соединенный с водной системой. Если температура барды выше 550C, как обычно и бывает, то мы используем охладитель, чтобы снизить температуру до 550C.

3. Как происходит перемешивание в реакторе (постоянно или периодично)?

Перемешивание обычно идет постоянно на низкой скорости смесителем верхнего крепления. Иногда при сложных веществах мы применяем периодическое газовое перемешивание, один раз в 30 минут.

4. Есть ли корка в верхней части реактора и как с ней бороться?

Некоторые вещества как силос, куриный компост, солома легко образуют корку если вещество предварительно не было перемолото, и в этом случае в реактор должен быть установлен эффективый  смеситель. При таких проблемных веществах циркуляция через теплообменник осуществляется таким образом, что верхняя часть в реакторе постоянно влажная и более тяжелая, что заставляет ее погружаться до лопастного колеса смесителя, которое разрушает корку. Куриный компост и компост, перемешанный с подножным материалом, например древесной стружкой имеют тенденцию к образованию осадочного слоя внизу реактора. Этого можно избежать, используя более высокую скорость перемешивания содержимого реактора вместе с нагнетанием газа внутри реактора. В случае таких проблемных субстратов мы также используем измельчитель, чтобы постоянно уменьшать размер частиц.

5. Выход биогаза?

Выход биогаза зависит от состава вещества, температуры и времени нахождения в реакторе. Для мелассы выход газа составляет 350 литров на килограмм органического вещества, и содержание органики 86% в твердом веществе. Это означает, что из 1 м3 мелассы с содержанием сухого вещества 7,5% вы получаете  1000*0,075*0,86*0,35 = 22,6 м3 метана. Если только дигидрировать мелассу без добавления других компонентов, то вы получите содержание метана в биогазе 52% что будет 22,6/0,52 =43,5м3 биогаза на 1м3 барды с содержанием метана  52%. Низкое содержание метана обусловлено тем, что мы дигидрируем только гидрат углерода. Полученная энергия будет 43,5*5,2 = 226 кВт/ч на м3 барды при содержании сухих веществ 7,5%. Для других веществ производство биогаза будет зависеть от состава, процентного содержания жиров, протеинов и гидрата углерода. В нашей базе содержатся результаты дигидрирования более 470 разных субстратов, которые мы получили после лабораторных тестов по дигидрированию, а также полной линейки наших заводов построенных за 30 лет.

6. Эффективность очищения барды, состав сброженной массы?

В реакторе мы имеем разложение на 60-80% содержащейся органики. Результатом разложения будет сокращение содержания сухих веществ. Например разложение 60% органики в реакторе приведет к  дигидрированному сливу с содержанием сухого вещества (1-0,6)*7,5 = 3%, если входящие СВ составляют 7,5%. В процессе дигидрирования разлагается только углерод, все остальные питательные вещества не подвергаются влиянию, кроме органического азота который минерализируется в NH4-N до определенного уровня как фактор расщепления. Для дальнейшей переработки мы используем анаэробные фильтры в комбинации с капельными фильтрами, которые способствуют уменьшению БПК (биологическое потребление кислорода) с 60 000 мг/литр во входящей мелассе до 30 мг/литр в сливной воде.

7. Состав биогаза, есть ли очистка от примесей и каким образом?

Как говорилось ранее биогаз, полученный после дигидрации мелассы, обычно содержит 52% метана, 45% углекислого газа, а также 2-3% H2S. H2S обычно удаляется в газовых генераторах, после удаления H2S и углекислого газа, биогаз можно использовать для заправки автомобилей.

8. Использование биогаза?

Биогаз обычно используется вместо горючего или природного газа в горелках или в тепло-энергогенераторах, он также может быть использован для охлаждения, как топливо для автомобилей или как природный газ.

9. Коррекция рН реагентами, какие добавляются биогенные элементы?

Обычно химические вещества не добавляются, так как реактор имеет очень большую буферную емкость. У нас есть заводы, как один тот, что в Словении, где мы доводим уровень рН до 4,5-5 и тем не менее имеем рН кислотность в реакторе почти 8,0. В некоторых случаях мы добавляем микро питательные вещества, например 1 грамм кольбата на 1 тонну вещества, когда мы дигидрируем пищевые отходы и иногда нужно добавить нутриенты такие как нитраты, фосфаты и калий когда мы дигидрируем особые вещества, но обычно в таких случаях мы можем добавлять другие субстраты такие как коровий или свиной компост для получения сбалансированного состава питательных веществ.

10. Утилизация жидких отходов?

После анаэробного фильтра мы получим слив с содержанием ХПК 4000 мг/литр и БПК 1400 мг/литр. Установив 2 капельных фильтра мы сможем уменьшить показатели ХПК до 70 мг/литр и БПК до 30мг/литр.

11. Цена установки и время ее окупаемости?

Цена биогазового завода и период его окупаемости будет зависеть от затрат на производство компонентов, а также от финансирования, обеспечиваемого финансовыми организациями, с которыми мы сотрудничаем для получения наиболее выгодных условий.