proiect biopm bun

38
Epurarea apelor uzate 1.Generalitati 1.1 Ce este apa uzată ? Apa uzată poate fi numită şi "apă folosită" sau "apă de canalizare". Conţine diferite încărcături, precum dejecţii umane sau animale, resturi alimentare, uleiuri, săpun, detergenţi şi alte substanţe chimice. În gospodărie, apa uzată provine de la toalete, duşuri, băi, chiuvete, maşini de spălat rufe şi vase. Apa uzată industrială provine din diverse procese de producţie şi de prelucrare. 1.2 Epurarea apei - De ce ? Natura dispune de mecanisme proprii de epurare. Natura însă nu poate epura debitele mari de ape uzate deversate de industrie şi zonele populate. Rezultatul poluării cu apă uzată este imediat vizibil: râuri şi lacuri în care mor peştii, miros urât şi devin focare de infecţii. 1.3 Epurarea apelor uzate este o prioritate pentru noi toţi: Apa este habitatul a sute de specii de peşti, păsări şi alte vietăţi ce sunt dependente de calitatea apei; Apa este unul din cele mai importante medii de recreere. Suntem atraşi de rauri, lacuri, plaje, mări şi oceane pentru activităţi recreative precum pescuitul, sporturile nautice, plimbări sau odihnă. 1

Transcript of proiect biopm bun

Page 1: proiect biopm bun

Epurarea apelor uzate

1.Generalitati

1.1 Ce este apa uzată ?

Apa uzată poate fi numită şi "apă folosită" sau "apă de canalizare". Conţine diferite încărcături, precum dejecţii umane sau animale, resturi alimentare, uleiuri, săpun, detergenţi şi alte substanţe chimice. În gospodărie, apa uzată provine de la toalete, duşuri, băi, chiuvete, maşini de spălat rufe şi vase. Apa uzată industrială provine din diverse procese de producţie şi de prelucrare.

1.2 Epurarea apei - De ce ?

Natura dispune de mecanisme proprii de epurare. Natura însă nu poate epura debitele mari de ape uzate deversate de industrie şi zonele populate. Rezultatul poluării cu apă uzată este imediat vizibil: râuri şi lacuri în care mor peştii, miros urât şi devin focare de infecţii.

1.3 Epurarea apelor uzate este o prioritate pentru noi toţi:

Apa este habitatul a sute de specii de peşti, păsări şi alte vietăţi ce sunt dependente de calitatea apei;

Apa este unul din cele mai importante medii de recreere.  Suntem atraşi de rauri, lacuri, plaje, mări şi oceane pentru activităţi recreative precum pescuitul, sporturile nautice, plimbări sau odihnă.

Apa uzată, prin încărcătura microbiologică pe care o transportă, este un factor major de risc pentru sănătatea umană. Calitatea vieţii noastre depinde de calitatea apei din jurul nostru.

Poluarea cu ape uzate este pedepsită prin lege.

1

Page 2: proiect biopm bun

2. Istoric şi evoluţie

Primele staţii de epurare au apărut în Anglia în secolul XIX. Iniţial s-au realizat canalizări, care au rezolvat problema epidemiilor hidrice, dar au făcut din Tamisa un râu mort ce degaja miros pestilenţial, încât în geamurile parlamentului au trebuit atârnate cârpe îmbibate cu clorură de calciu. Abia atunci s-a trecut la realizarea de staţii de epurare. Tot în Anglia s-au pus bazele monitoringului. Parametrul "consum biochimic de oxigen" CBO5 a fost introdus în 1898 şi a fost conceput în concordanţă cu realităţile englezeşti - temperatură de 200C, timp de rezidenţă în râu 5 zile, tip de poluare predominantă fiind cea fecaloid-menajeră.

În SUA, în 1984 existau 15438 de staţii de epurare care deserveau o populaţie de 172205000 locuitori, adică 73,1% . Procentul de epurare a apelor din punct de vedere al încărcării organice măsurate prin CBO5 a fost de 84% iar din punct de vedere al suspensiilor de 86,3%. Pentru anul 2005 se prevede atingerea unui nivel de 16980 de staţii de epurare care să deservească 243723000 locuitori, adică 86,6% . Procentul de epurare a apelor din punct de vedere al încărcării organice măsurate prin CBO5 e planificat să atingă 89,9% iar din punct de vedere al suspensiilor de 88,9%. Staţiile compacte ORM de epurare a apelor uzate sunt folosite în zonele neracordate la reţeaua de canalizare şi elimină complet necesitatea de a construi fose septice vidanjabile. Reprezintă o alternativă economică şi modernă, eliminând definitiv toate inconvenientele foselor septice: vidanjare la intervale scurte, mirosuri urâte, pericol constant de infestare a apelor din pânza freatică, construcţii masive şi scumpe din beton, restricţii de proiectare, ş.a. Apa care rezultă din procesul de tratare corespunde normelor europene şi normei naţionale NTPA 001, permiţând astfel deversarea în orice emisar, precum râurile, bălţile, lacurile, marea, etc. Staţiile compacte de epurare ORM dispun de numeroase referinţe în ţară şi străinătate pentru: case sau vile individuale, grupuri de case sau parcuri rezidenţiale, spaţii de birouri, comerciale sau de producţie, hoteluri şi alimentaţie publică, pensiuni turistice şi zone de agrement, campinguri, unităţi militare, organizări de şantier şi multe altele.

În SUA tot mai puţine ape uzate după epurare se descarcă din nou în emisar. Se infiltrează în sol sau se utilizează pentru irigaţii, în industrie, pentru recreere (lacuri), pentru piscicultură, şi chiar ca sursă de apă potabilă, după descărcare în lacuri sau injectare în sol sau chiar direct, dar cu supunere la preparare avansată. De exemplu în SUA se utilizează ape uzate la prepararea de apă potabilă în oraşe ca Palo Alto, Denver, El Paso şi chiar Washington DC! Aceasta e destul de scumpă, dar totuşi mai ieftină decât desalinizarea apei marine de exemplu, de aceea tehnologia se răspândeşte în ţări arabe şi africane...

2

Page 3: proiect biopm bun

3. Poluarea apei în industria alimentara

Apele care prin folosire si-au modificat proprietatile initiale reprezinta ape reziduale, care reintroduse în circuitul apelor naturale conduc la impurificarea acestora.

3.1 Apele reziduale din industria alimentara

Sunt reprezentate de apele de transport si spalare a materiei prime, apele tehnologice, apele de condens sau de racire, apele de la spalarea si dezinfectia spatiilor de procesare, a utilajelor si ambalajelor, apele de la instalatiile sanitare. Agentii poluanti ai acestora sunt reprezentati de materii minerale sau organice dizolvate sau în suspensie, de forme de energie (caldura, radioactivitate) si de organisme vii sau microorganisme patogene.

3.2 Indicatorii de apreciere a poluarii apei

Gradul de poluare al unei ape reziduale se urmareste înainte si dupa epurare, prin determinarea urmatorilor indicatori:

pH-ul (SR ISO 10523/1997);

suspensiile solide fixe si volatile si substantele dizolvate (STAS 6953/1981);

CBO5-ul, consumul biochimic de oxigen la 5 zile, în mg/l, necesar pentru oxidarea biochimica a materiilor organice la temperatura de 20ºC si în conditii de întuneric (STAS 6560/1982);

CCO-ul, consumul chimic de oxigen, în mg/l pentru oxidarea sarurilor minerale oxidabile si a substantelor organice, determinat prin metoda cu permanganat de potasiu (STAS 9887/1974) sau cu bicarbonat de potasiu (STAS 9888/1974). Între cei doi indicatori exista urmatoarele corelatii:

CCO = CBO21

CCO = 1,46 x CBO5

iar pentru prezenta în apa a substantelor nebiodegradabile CCO > CBO21:

prezenta azotului (STAS 7312/1983), întâlnit sub forma de amoniac li-ber (STAS 8683/1970), azot organic, nitrati (STAS 8900/1/1971) si nitriti (STAS 8900/2/1971);

prezenta sarurilor: sulfiti (STAS 7661/1989), sulfati (STAS 8601/1970), cloruri (STAS 8663/1970);

prezenta metalelor: cupru (STAS 7795/1980), crom (STAS 7884/1991), nichel (STAS 7987/1967), mercur (STAS 8045/1979),

3

Page 4: proiect biopm bun

argint (STAS 8190/1968), cobalt (8288/1969), zinc (STAS 8314/1987), sodiu si potasiu (STAS 8295/1969), siliciu (STAS 9375/1973), aluminiu (STAS 9411/1983), cadmiu (STAS 7852/1980) etc.;

prezenta substantelor organice greu biodegradabile: cianuri (STAS 7685/1979), toluen (STAS 8484/1969), anilina (STAS 8507/1970), benzen (STAS 8508/1970), naftalina (STAS 8562/1970), furfurol (STAS 8685/1970), chinoleina (STAS 8716/1970), compusi hidroxiarom 23523q1623x atici (STAS 8891/1971) etc.;

prezenta microorganismelor, care contribuie la procesul de epurare sau la îmbolnavirea oamenilor si animalelor. Prezenta mi-croorganismelor patogene impune necesitatea dezinfectarii apei la ie-sirea din statia de epurare (STAS 3001/1991).

4. Epurarea apelor reziduale din industria alimentara

Epurarea apelor reziduale reprezinta ansamblul de procedee prin care continutul de impuritati de natura minerala, organica, chimica si biologica al acestora este redus sub limita tolerata de receptor (reteaua de canalizare care face legatura cu statia de epurare a localitatii, ape curgatoare etc.).

Caracteristica principala a apelor din industria alimentara este continutul lor ridicat in materii organice, care intrece cu mult pe acela al apelor reziduale menajere.In paralel, si nu numai pentru unele din ramurile industriei alimentare, apare si o importanta incarcare minerala.

Un specific al modului de producere al apelor reziduale si in general al reziduurilor din industria alimentara il constituie faptul ca volumul si nocivitatea lor se pot reduce intr-o mare masura prin masuri interne tehnogice si organizatorice, in care recuperarea substantelor valorificabile si folosirea procedeelor uscate joaca un rol din cele mai eficace.

De obicei în industria alimentara se practică doar o preepurare a apelor reziduale care apoi sunt deversate în reteaua de canalizare. Prin indepartarea solidelor grosiere (lemn,hârtie,resturi animale si vegetale) care se realizează prin grătare metalice cu spatii adecvate între bare. Prin îndepartarea solidelor grosiere se previne deteriorarea statiilor de pompe, înfundarea conductelor. Acelasi scop îl are si îndepartarea materialului anorganică în spetă nisipul, care are o actiune abraziva asupra pompelor si a echipamentelor mecanice. Denisiparea se realizeaza prin sedimentare în bazine separate pentru nisip si detrius care trebuie calculate astfel încât sa se evite impurificarea nisipului cu materii organice. În acest scop se recomanda viteza apei în bazine sa fie de aproximativ 0,3m/s si o lungime a bazinului de 20 de ori mai mare decât adâncimea maximă pentru a asigura o buna sedimentare si a compensa turbulenta .

4

Page 5: proiect biopm bun

4.1 Conditii de deversare a apelor reziduale în cursuri de apa

Deversarea apelor reziduale în cursurile de apa receptoare trebuie sa nu pericliteze flora si fauna acvatica a acestora sau sa faca apa improprie pentru industrie sau pentru consum (ca apa potabila).

În tara noastra, apele de suprafata receptoare se împart în trei categorii de bazine:

I – bazine naturale pentru alimentari centrale cu apa potabila;

II – bazine pentru alimentarea cu apa a industriei alimentare si a centrelor piscicole;

III – bazine numai pentru agrement sau scopuri arhitectonice.

Conditiile de deversare ale apelor reziduale în cursuri de apa receptoare naturale, pe categorii, conform STAS -ului 4706/1988 sunt prezentate în tabelul urmator:

Indicatori

Unitate de masura

Categoria apelor de suprafata

I II III

1 2 3 4

Conditii pentru regimul oxigenuluiOxigen dizolvat, mg/l 6 5 4

CBO5, mg/l max. 5 7 12CCO-Mn, mg/l max. 10 15 25CCO-Cr, mg/l max. 10 20 30

Conditii de mineralizare

Cloruri, mg/l max. 250 300 300Sulfati, mg/l max. 200 400 400Calciu, mg/l max. 150 200 300

Magneziu, mg/l max. 50 100 200Reziduu uscat la 105ºC, mg/l max. 750 1000 1200

5

Page 6: proiect biopm bun

1 2 3 4

Materii în suspensie în apele reziduale înaintea deversarii – functie de gradul de dilutie

Gradul de di-

lutie

0-20 mg/l max. 20-40 25-60 30-10020-50mg/l max. 40-100 60-150 100-250

50-150 mg/l max. 100-300 150-450 250-750150-500mg/l max. 300-1000 450-1500 750-2500

Conditii senzoriale si bacteriologice

Culoare Fara culoare

Miros Fara mirosColiformi, nr./l max. 100.000 Nu se normeaza

Indicatorii chimici

pH, unitati de pH 6,5-8,5Amoniac liber, mg/l max. 0,1 0,3 0,5

Clor rezidual liber, mg/l max. 0,005Cupru, mg/l max. 0,05

Detergenti anionici, mg/l max. 0,05

Dioxid de carbon liber, mg/l max. 50

Fier total, mg/l max. 0,3 1 1

Fenoli antrenabili cu vapori de apa (monofenoli), mg/l max. 0,001 0,02 0,05

Fluor, mg/l max. 0,5Fosfor, mg/l max.

Furfurol, mg/l max. 5 5 5H2S si sulfuri, mg/l max. Lipsa

Mangan, mg/l max. 0,1 0,3 0,8

Nitrati, mg/l max. 13 30 -

Pesticide

erbicide, mg/l max. 0,001insecticide, mg/l max. 0,0001

Plumb, mg/l max. 0,05

Ţitei si produse derivate, mg/l max. 0,1 0,1 0,1

Pentru a corespunde acestor conditii de deversare, apele reziduale provenite din industria alimentara trebuie mai întâi sa fie supuse procesului de epurare. De cele mai multe ori însa, în industria alimentara se practica doar o preepurare a apelor reziduale, care apoi sunt deversate în reteaua de canalizare.

6

Page 7: proiect biopm bun

4.2 Procedee si instalatii pentru epurarea apelor reziduale

Preepurarea apelor reziduale : se realizeaza prin procedee de pretratare care constau în retinerea materiilor în suspensie de dimensiuni mari si medii, retinerea grasimilor si/sau uleiurilor si uniformizarea debitului si concentratiilor.

Îndepartarea materiilor grosiere în suspensie:

Materiile grosiere în suspensie sunt reprezentate de resturi vegetale si animale, de bucati de lemn si/sau hârtie. Îndepartarea acestora se realizeaza prin trecerea apelor reziduale prin gratare metalice cu spatii adecvate între bare, care permit retinerea suspensiilor respective. De obicei se folosesc gratare fine, cu spatii între bare de 10-25mm si gratare rare, cu spatii între bare de 51-64mm. În functie de necesitati, se pot folosi si gratare cu spatii mai largi, de 100-150mm. Pentru suspensii de dimensiuni mai mari se pot folosi si site rotative, site plane vibratoare, instalatii de predecantare etc.

Separarea grasimilor si/sau a uleiurilor:

Grasimile si uleiurile influenteaza defavorabil procesul de decantare al apelor reziduale. Prin separare, acestea pot fi recuperate si superior valorificate. Separatoarele de grasimi sunt bazine în care se asigura o circulatie lenta la partea superioara, unde datorita diferentei de densitate grasimile si uleiurile se separa.

Separarea grasimilor si/sau a uleiurilor se impune mai ales pentru apele reziduale de la abatoare, de la fabricile de conserve de carne si peste, de la fabricile de ulei, lapte, margarina etc.

Uniformizarea debitelor si concentratiei

Uniformizarea debitelor si concentratiei apelor reziduale se realizeaza în bazine de distributie si colectare a apei prevazute cu: conducte perforate de distributie, sicane, compartimente, sisteme de aerare mecanica (aeratoare de suprafata, agitatoare cu elice etc.) cu viteze de cca 15 rot/min. sau sisteme de aerare pneumatica cu un debit specific de aer de cca 6 m3/m2/h, dispozitive pentru curatirea eventualelor depuneri, sistem de evacuare a apei uniformizate.

Epurarea apelor reziduale din industria alimentara se realizeaza mecanico-chimic si biologic. În cazul apelor puternic poluate, însa, se aplica si o postepurare.

Epurarea mecanico-chimica a apelor reziduale

7

Page 8: proiect biopm bun

Epurarea mecanico-chimica reprezinta treapta primara de epurare, care are ca scop eliminarea materiilor în suspensie. Aceasta metoda, în functie de necesitati, cuprinde urmatoarele etape: coagularea chimica, decantarea, neutralizarea si clorinarea, iar în anumite situatii si extractia, adsorbtia si flotarea.

Coagularea chimica se aplica pentru îndepartarea suspensiilor fin dispersate si a coloizilor de natura anorganica si/sau organica cu diametrul cuprins între 1 si 100 nm, din apele reziduale. Coagulantii produc destabilizarea coloizilor, urmata de floculare, care genereaza particule de dimensiuni mari ce pot fi îndepartate prin sedimentare, flotare sau filtrare. Ca si coagulanti, cei mai utilizati sunt sulfatul feros, clorura ferica, varul si sulfatul de aluminiu. În functie de compozitia apelor se aplica doze de 100-1000 mg/l. Prezenta unor saruri sau detergenti anionici necesita doze mai mari.

Decantarea se aplica apelor reziduale pentru îndepartarea materiilor în suspensie cu sau fara coagulare. Se face în decantoare care pot fi orizontale, verticale, radiale sau multietajate.

În decantor, viteza cu care circula apa este de 5-15 m/s, iar timpul de trecere, în functie de natura suspensiilor, este de 1-2 ore.

Neutralizarea apelor reziduale decantate este obligatorie pentru apele care contin cantitati mari de acizi sau baze.

Se realizeaza prin:

amestecarea apelor reziduale cu caractere diferite (acid + baze) înaintea deversarii;

amestecarea apelor cu caracter acid cu apa de la retea;

adaosul de agenti de neutralizare (var).

Clorinarea apelor reziduale se aplica atunci când exista riscul prezentei mi-croorganismelor patogene si a unor larve. În acest caz doza de clor lichid este de 1-30 mg/l.

Extractia se bazeaza pe diferenta de solubilitate a poluantilor din apele reziduale în doua lichide nemiscibile aflate în contact intim. Se foloseste în special pentru îndepartarea fenolului din apele reziduale.

Adsorbtia se foloseste pentru îndepartarea substantelor organice în concentratii scazute, cum sunt detergentii si unele substante heterociclice, care sunt dificil sau imposibil de îndepartat prin tratament biologic conventional.

Flotarea se foloseste pentru îndepartarea materiilor solide din apa, dupa saturarea acesteia cu aer sub presiune.

Epurarea biologica a apelor reziduale

8

Page 9: proiect biopm bun

Epurarea biologica reprezinta treapta secundara de epurare, care urmareste reducerea continutului de substante usor degradabile cu ajutorul microorganismelor prezente natural sau introduse în acest scop.

Datorita continutului mare în substante organice, apele reziduale din industria alimentara se supun epurarii biologice. Procesele biochimice ale epurarii apelor reziduale din industria alimentara sunt aceleasi ca în cazul epurarii apelor menajere, dar viteza de degradare este mai mica. Epurarea biologica poate fi naturala sau artificiala.

A.      Epurarea biologica naturala

Foloseste capacitatea naturala de autoepurare a solului si apelor, care asigura un grad de epurare de peste 90%. Se realizeaza prin câmpuri de irigare, câmpuri de infiltrare si iazuri biologice. Datorita suprafetelor mari de teren necesare, epurarea biologica naturala are apli-catii restrânse.

Câmpurile de irigare sunt terenuri pe care apa este distribuita prin pompare sau curgere naturala, dispersarea acesteia fiind realizata prin santuri de irigare sau tuburi de drenaj perforate îngropate în sol la 0,5 m adâncime.

Câmpurile de infiltrare necesita sisteme de drenaj prin care apa ajunge în sol. Acestea, de obicei, se amenajeaza împreuna cu câmpurile de irigare în situatiile în care irigarea la suprafata, din motive igienice, nu este permisa. În ambele situatii, degradarea poluantilor din apele reziduale se realizeaza de catre microorganismele existente în sol.

Iazurile biologice : sunt lacuri naturale sau artificiale de 0,5-1,5 m adâncime, care nu necesita aerare artificiala si previn impurificarea apelor subterane. Degradarea substantelor organice, în acest caz, se datoreaza microorganismelor existente în apa si se realizeaza prin procese de autoepurare naturala.

Iaz biologic:

1-alimentare cu apa reziduala; 2-fund impermeabilizat; 3-evacuare apa tratata.

9

Page 10: proiect biopm bun

B. Epurarea biologica artificiala

Se realizeaza în conditii controlate si foloseste culturi de microorganisme. Descompunerea substantelor organice se poate realiza pe cale aeroba, anaeroba sau mixta.Epurarea biologica aeroba se realizeaza în prezenta oxigenului de catre microorganismele aerobe (bacterii, drojdii si mucegaiuri). Epurarea biologica anaeroba se realizeaza în prezenta unor bacterii facultative si anaerobe, care în prima etapa descompun substantele organice pâna la acizi organici, ca apoi în etapa urmatoare sa transforme acesti acizi cu obtinere de biogaz (metan si dioxid de carbon).

Epurarea biologica aeroba se realizeaza în instalatii cu biomasa fixa (biofiltre sau contactoare rotative) si în bazine cu namol în care biomasa este distribuita în toata apa supusa tratarii.

Biofiltrele sunt filtre cu material filtrant (piatra sparta, mase plastice etc.) pe care microorganismele adera si formeaza un strat activ biologic (biofiltru).

Instalatiile de aerare cu namol activ realizeaza epurarea biologica în prezenta unui amestec de microorganisme (bacterii, protozoare, metazoare si mucegaiuri), în care rolul principal îl au bacteriile. Aerul este asigurat folosind diferite procedee de aerare.

Schema unei instalatii de epurare a apelor reziduale folosind un bazin de aerare cu namol activ este prezentata in figura urmatoare:

Instalatie de epurare cu bazin de aerare cu namol activ:

1 - alimentare cu apa reziduala; 2 - bazin de egalizare; 3 - bazin de amestecare ape reziduale cu solutii de saruri nutritive; 4 - bazin de aerare cu namol activ; 5 - agitator; 6 - evacuare apa tratata; 7 - decantor de namol; 8 - evacuare namol; 9 - raclor pentru evacuarea namolului din decantor; 10 - vas preparare solutii nutritive.

10

Page 11: proiect biopm bun

Contactoarele rotative sunt instalatii de epurare cu biomasa fixata pe discuri rotative la care aerarea se realizeaza alternativ.

Epurarea biologica anaeroba se realizeaza în aparate închise, care nu permit accesul aerului, numite fermentatoare anaerobe. Procesul de degradare anaeroba este mai lent comparativ cu cel aerob si cuprinde doua etape.

În prima etapa, denumita etapa acetogena, microorganismele anaerobe care participa la degradare secreta enzime care transforma moleculele organice complexe, prezente în apele reziduale, în compusi mai simpli ca: acizi (acetic, propionic, butiric), aldehide, cetone etc.

În etapa a doua denumita etapa metanogena, compusii simpli rezultati sunt transformati de celulele bacteriene în apa, dioxid de carbon si metan.

Cantitatea si compozitia gazului rezultat din fermentare este dependenta de compozitia organica a apei reziduale supuse epurarii si de natura microorganismelor.

Schema unui fermentator anaerob cu încalzire printr-un schimbator de caldura extern este prezentata in figura urmatoare:

Fermentator anaerob cu încalzire printr-un schimbator de caldura extern:

1 - alimentare cu apa reziduala concentrata sau cu namol; 2 - robinet cu mai multe cai; 3 - schimbator de caldura; 4 - fermentator anaerob; 5 - biogaz; 6 - sistem de reglare a presiunii; 7 - decantor secundar; 8 - evacuare apa tratata; 9 - evacuare namol excedentar spre valorificare; 10 - pompa recirculare namol; 11 - namol recirculat; 12 - pompe recirculare

11

Page 12: proiect biopm bun

pentru mentinerea temperaturii în fermentator.

Epurarea tertiara si postepurarea

Epurarea tertiara este necesara numai în cazul apelor reziduale puternic poluate si consta în eliminarea substantelor minerale si organice nebiodegradabile. Exemplu: apele reziduale provenite de la fabricile de valorificare a reziduurilor din industria laptelui – obtinerea ca-zeinei clorhidrice si a cazeinatilor.

Postepurarea consta în operatii suplimentare de filtrare pe nisip, postaerare sau dezinfectie pentru reducerea numarului de microorganisme sub anumite limite.

5. Apele reziduale din industria de prelucrare a laptelui

Apele reziduale provenite din procesele tehnologice de prelucrare a laptelui contin cantitati importante de proteine, lipide si lactoza. Datorita acestor componente, simpla deversare, fara o prealabila purificare, ar contribui la poluarea mediului înconjurator.

Apele reziduale din întreprinderile de prelucrare a laptelui sunt formate din:

ape reziduale industriale, poluante; ape reziduale menajere provenite de la grupurile sanitare si ape reziduale conventional curate (de racire, încalzire si de condensare),

nepoluante.

În întreprinderile de obtinere a laptelui de consum si a produselor lactate acide, apele reziduale industriale se compun numai din apele de spalare si de curatire rezultate la receptia laptelui materie prima sau la umplerea recipientilor, la igienizarea mijloacelor de transport (cisterne), a pasteurizatoarelor, a vaporizatoarelor etc. Aceste ape contin urme de lapte si substante chimice folosite pentru curatire si dezinfectie.

Apele reziduale industriale includ si apele de spalare rezultate de la procesarea untului (zara). De obicei, datorita continutului de lipide si de saruri minerale, primele ape de spalare a untului se folosesc în scop furajer.

În anumite situatii, zerul obtinut de la fabricarea brânzeturilor este evacuat cu apele reziduale. Deoarece acesta reprezinta un factor important de poluare, se recomanda utilizarea lui în hrana animalelor sau valorificarea pe alte cai.

12

Page 13: proiect biopm bun

Celelalte componente ale apelor reziduale industriale din întreprinderile de prelucrare a laptelui sunt aproape exclusiv ape de spalare si curatire a aparatelor, recipientelor si a salilor de fabricatie.

Din punct de vedere igienic, o atentie deosebita se va acorda apelor de spalare a salii de primire a laptelui materie prima si a bidoanelor, cât si sedimentul de la bactofugare, deoarece acestea prezinta riscul de a contine microorganisme patogene.

5.1 Eliminare substantelor organice prezente in apele uzate din industria laptelui

Industria produselor lactate este asociata cu generarea unor volume mari de ape reziduale, aceste ape uzate conţin lapte şi produse lactate , apă de spălare. În sectorul produselor lactate apa este utilizată în toate etapele de curăţare: igienizare, încălzire, răcire şi spalarea podelelor. Prin urmare o cantitatea mare de apă este necesară în industria produselor lactate.

In cazul apelor reziduale din industria laptelui consumul chimic de oxigen (COD) şi nivelurile de nutrienţi sunt foarte ridicate.

Aceste ape uzate pot provoca daune mediului, dacă sunt evacuate fără tratare. Prin urmare, tratarea apelor uzate de lapte este foarte importanta pentru mediu.

Apele uzate din industria produselor lactate sunt caracterizate de o cerere mare de oxigen chimic (COD) şi sarcina altor forme de poluare. În studiul de faţă, de tratare a apelor uzate lactate simulat (SDW) a fost efectuată printr-o metoda electrochimica si anume cea cu electrod de Fe.

Aceasta metoda utilizeala patru factori şi anume :1. densitatea de curent (J);2. doza de clorură de sodiu (NaCl) (m);3. timpul necesar electrolizei(t) 4. pH-ul, fiecare factor a fost folosit pentru a optimiza îndepărtarea COD superior.

Parametrii de funcţionare J, m, t şi pH-ul au variat între 61.73 - 308.64 A/m2, 0-2 g / l, 10-90 min şi respectiv 5-11. Valoarea optimă a lui J, t şi pH-ul au fost găsite 270 A/m2, 50 min, şi respectiv 7.0 , în timp ce m s-a dovedit a fi zero.

Analiza fizico-chimica a electrozilor de fier şi reziduurilor (nămol şi spumă) a fost efectuata pentru a înţelege mecanismul metodei electrochimice(M.E), precum şi pentru a studia aspectul de eliminare a reziduurilor generate în timpul acestui procedeu.

Mecanismul de eliminare a dioxidului de carbon prin M.E pare să fie o combinaţie de electro-coagulare, electro-flotaţie şi electro-oxidare.

Apele uzate din industria lactatelor sunt tratate in general, folosind metode biologice, cum ar fi :

procesul cu nămol activ; lagune gazoase; scurgere cu filtru; filtre anaerobe, etc.

13

Page 14: proiect biopm bun

Procesele biologice aerobe au nevoie de un nivel ridicat de energie întrucât, efluenţii tratati prin aceste procese au nevoie de tratament suplimentar.

Pe de altă parte, metodele fizico-chimice care s-au dovedit a fi de succes sunt cele de coagulare / floculare.

Recent Kushwaha a studiat tratamentul de adsorbţie a apelor uzate din industria laptelui cu carbon activat si resturi de cenuşă rezultate din zgura. Printre metodele fizico-chimice, tratamentul electrochimic este unul dintre procesele avansate care oferă eficienţă mare prin indepărtarea în reactoare compacte cu echipamente simple pentru controlul şi funcţionare operatiilor de proces.

Apele reziduale bogate in nutrienti cum ar fi cele din industria laptelui dar si cele provenite de la restaurante au fost tratate cu success prin aceasta metoda.

Tratamentul prin metoda electrochimica a fost studiat de Sergil si Ozac care au folosit electrodul de Fe si au observat semnificative eliminari de CO2 si substante grase in timp ce Thamango a folosit electrozii de Al si a observat pe langa eliminarea de CO2 si eliminare de N dar si diminuarea turbiditatii cu 61-100%.

In cadrul metodei electrochimice de epurare a apelor uzate unul dintre cei 4 parametri variaza , iar ceilalti 3 raman constanti.

În studiul de faţă, probele de apa pentru analiza au fost preparate prin dizolvarea a 4 g de lapte praf /litru de apă distilată.

Principalele caracteristici ale apei reziduale folosite au fost: CO2= 3900 mg / l; cantitatea totala de solide (TS) = 3,090 mg / l; turbiditatea = 1744 NTU; conductivitate = 220 μs / cm; clorură = 31 mg / l; azot total (TN ) = 113.18 mg / l; pH = 6.3 - 6.8.

Aceste caracteristici s-au menţinut uniforme pe parcursul studiului. Pentru reusita acesteai metode au fost efectuate 20 de experimente. Pentru calculele statistice, cei patru parametric au fost notati cu Xi (X1 (J), X2 (m), X3 (t), X4 (pH-ului)) iar xi este dat de următoarea relaţie:

Tab.1 Factorii si rezultatele obtinute in urma tratarii apelor reziduale din industria laptelui

cu electrozi de Fe

14

Page 15: proiect biopm bun

Nr crt J (X1) m (X2) t (X3) pHo (X4)% COD eliminat

Experimental Estimat

1 123.46 0.5 30 6.5 25.62 30.61

2 246.91 0.5 30 6.5 60.23 49.47

3 123.46 1.5 30 6.5 9.62 7.08

4 246.91 1.5 30 6.5 23.69 29.23

5 123.46 0.5 70 6.5 64.23 55.00

6 246.91 0.5 70 6.5 64.23 63.58

7 123.46 1.5 70 6.5 32.31 37.64

8 246.91 1.5 70 6.5 60.23 49.51

9 123.46 0.5 30 9.5 10.38 17.31

10 246.91 0.5 30 9.5 25.00 24.81

11 123.46 1.5 30 9.5 6.15 11.95

12 246.91 1.5 30 9.5 17.31 22.74

13 123.46 0.5 70 9.5 25.00 24.61

14 246.91 0.5 70 9.5 23.08 21.82

15 123.46 1.5 70 9.5 18.46 25.42

16 246.91 1.5 70 9.5 25.77 25.93

Date experimentale si proceduri:

1. Reactor cubic cu urmatoarele dimensiuni 108 mm × 108 mm × 130 mm, având un volum de lucru 1,5 L a fost fabricat din tablă de plexiglas pentru a efectua experimente prin metoda electrochimica;

2. Agitator magnetic folosit pentru a agita apa reziduala. 3. Patru electrozi de fier, fiecare avand dimensiunile de 10 cm × 8,5 cm x 0.15 cm cu

distanţa inter-electrod de 1 cm,electrozi conectati în paralel.Curentul a fost menţinut constant (0-20 V, 0-5 A), fiind masurat cu un ampermetru şi

voltmetru. pH-ul probei de apa reziduala a fost ajustat la nivelul dorit prin adăugarea de 0,1 N NaOH sau 0,1 N H2SO4 .

La începutul experimentului,proba de apa are concentraţia dioxidului de carbon iniţială (CO = 3,900 mg / l)

Timpul, t, a fost măsurat atunci când sursa de alimentare a fost pornita. Densitatea de current(J) a fost menţinută constanta în timpul experimentului.

După timpul dorit, au fost recoltate probe din reactor şi concentratia finala a dioxidului de carbon a fost masurata .

15

Page 16: proiect biopm bun

Procentul de CO2 eliminat a fost calculat utilizând următoarea relaţie:

unde : Cf este concentraţia CO2 final (mg / l), după t (min).

5.2 Efecte ale variatiei unor parametri

In timpul tratamentului cu NaCl ,clorul se degaja la anod. În funcţie de pH, formele diferitelor specii de clor (Cl2, HOCl şi ClO-) variaza în reactor. Aceste specii pot oxida indirect materiile organice în apele reziduale din industria laptelui.

Creşterea eficienţei in eliminarea COD la pH ridicat poate fi datorită creşterii concentraţiei de ClO- care este considerat a fi un bun oxidant.

La pH mai mic (5 ≤ pH ≤ 7), a crescut cantitatea de ioni de Cl formati care reacţionează cu Fe2 + .Astfel numarul ioniilor Fe2+ disponibili pentru neutralizarea coloizilor incarcati negativ din apele reziduale din industria laptelui scade, ceea ce determina scaderea eficientei eliminarii CO2-ului din aceste ape.

Eficienta eliminarii dioxidului de carbon este crescuta la o valoare a pH-ului egala cu 7. Apele uzate din industria laptelui au punctul izoelectric (cand solutia unei proteine

contine anioni si cationi în proportie egală poarta denumirea de punct izoelectric) (pHiso) în jurul 4,2. Astfel, proteine conţinute de apele uzate provenite din industria laptelui sunt incarcate negativ la pH> pHiso (= 4,2). Aceste proteine din lapte ajung sa fie destabilizate de specii de fier încărcate pozitiv ca Fe2 +, Fe (OH) +, etc .

Particulele coloidale prezente în apele reziduale din industria lactatelor se unesc pentru a forma agregate floculate de mari dimensiui care sunt eliminate in ultima etapa prin decantare. De asemenea, speciile de Fe(OH)2 formate la pH ridicat ajuta la îndepărtarea coloizilor prin coagulare.

Substantele organice prezente în apele uzate din industria laptelui sunt luate de la suprafaţa soluţiei prin electro-flotaţie, deoarece acestea formeaza un strat de spuma ce contine bule de gaz la suprafata apelor.

Produsele din metal hidrolizat coaguleaza poluanţi care se stabilizeaza sub formă de nămol. De asemenea, Cl2 oxideaza indirect substantele organice prezente în apele reziduale la dioxid de carbon şi apă sau alţi oxizi.Analiza termică de eliminare a reziduurilor a fost efectuata pentru a studia degradarile termice, caracteristicile nămolului generat şi gunoiului.

Din punct de vedere biochimic, apele reziduale de la întreprinderile de prelucrare a laptelui ocupa o pozitie deosebita, deoarece pot trece foarte repede în stadiul de fermentatie acida datorita continutului lor în lactoza. În acest proces, lactoza poate fi transformata în acid lactic, acid butiric, acid propionic si gaze (dioxid de carbon, hidrogen). Astfel apele reziduale devin acide, iar scaderea pH-ului sub 3 duce la precipitarea proteinelor. Temperatura de 28-35ºC a apelor reziduale accelereaza procesele fermentative.

16

Page 17: proiect biopm bun

Volumul apelor reziduale industriale, de la întreprinderile de prelucrare a laptelui, este dependent de tipul de produs lactat ce urmeaza a fi prelucrat, de capacitatea de prelucrare, de gradul de reutilizare a apei etc.

Compozitia medie a apelor reziduale rezultate de la o întreprindere de prelucrare a

laptelui este prezentata în tabel:

Tipul de apa rezidu-

ala

Reziduu, mg/l Proteine Lipide

Lactoza pH

Total fix mg/l mg/l mg/l unitati de pH

Primire lapte

1500-4600

500-1700 200-1000 300-1100

200-1400

8,3-10,1

Fabricare unt

400-7500 300-2100 20-2900 100-600

20-1600 6,5-9,7

Fabricare brânzeturi

1200-16200

400-2900 400-2000 300-500 100-9400 4,3-7,9

Ape rezidu-ale totale

1200-3100

700-1800 340-380 240-350

350-920 7,4-9,4

Indicatorii medii ai poluarii pe categorii de întreprinderi de industrializare a laptelui sunt prezentati în tabelul urmator:

Indicatorii medii ai poluarii pe categorii de întreprinderi de industrializare a laptelui

Tipul de între-prindere

Indicatorii

Debit, m3/m3

CCO, mg/l

CBO5

, mg/lSuspen-sii, mg/l

Lipide, mg/l

Azot mg/l

Fosfor, mg/l

Cloruri, mg/l

Produse lactate

15,0 8000 4200 2600 720 180 120 400

Lapte si unt 15,7 15100 6500 5200 2600 300 70 680

Brânze-turi (te-lemea si produse

proaspete)

41,0 62500 30200 31400 4900 1600 650 14700

17

Page 18: proiect biopm bun

Prima etapa în epurarea acestor ape reziduale este separarea grasimilor (trecerea prin separatoare), urmata apoi de o tratare cu coagulanti si dezinfectanti. Apele reziduale acide (cu continut de acid lactic) se neutralizeaza cu var pâna la pH = 7,6-7,8.

Epurarea biologica se poate realiza în mod natural (irigatii) sau dirijat, în biofiltre sau bazine de aerare cu namol activ, în care apele reziduale se introduc dupa o prealabila diluare cu ape de racire, daca acestea nu sunt refolosite.

6. LINIE TEHNOLOGICA DE EPURARE AVANSATA A ZERULUI REZULTAT LA PROCESAREA INDUSTRIALA A LAPTELUI CU RECUPERAREA DE PRODUSI VALOROSI UTILIZATI IN ALIMENTATIE

 Obiectivul principal al proiectului este de a elabora, implementa si promova tehnologii si

echipamente performante de epurare a zerului aplicate in statii compacte de epurare, în vederea reducerii impactului activitatilor industriale ale procesatorilor de lapte asupra mediului. Se va elabora o linie tehnologica de tratare si epurare avansata a zerului, scopul fiind realizarea unei instalatii pilot care sa duca la cresterea eficientei de epurare, reducerea semnificativa a cantitatii de namol rezultat, utilizarea eficienta a spatiilor libere existente la toate statiile compacte, cresterea fiabilitatii precum si diversificarea produselor alimentare. Costurile de epurare a apelor reziduale prin epurarea zerului se reduc cu 40%...60%, iar productia de branza creste cu 3%…5%. 

Instalatia va fi compusa dintr-o treapta de recuperare a proteinei din zer si o treapta de oxidare electro-fizica avansata, cu flotarea rapida a compusilor organici. Prima treapta consta in filtrarea zerului hidrolizat intr-un reactor sub influenta enzimelor si a acidului lactic, prin care se recupereaza pana la 85% din proteine, 4% grasimi si 5% lactoza. A doua treapta consta in epurarea electro-fizica cu flotare a zerului deproteinizat, prin care se separa inca 65…80% din substantele organice ramase. Lichidul rezultat, cu continut redus de substante biologice dizolvate usor digerabile, va fi epurat biologic. Proteina recuperata in prima treapta va fi utilizata in alimentatia umana, iar partea separata in a doua treapta va fi utilizata ca furaj in fermele de animale. 

Functionare:

Zerul rezultat in procesul de fabricare a branzei se acumuleaza in rezervorul de stocare. De aici, este pompat in reactorul de hidrolizare, unde este amestecat continuu de agitatorul vertical. Cu pompele dozatoare de acid lactic si enzime, se adauga solutiile care declanseaza procesul de hidrolizare in conditiile de aciditate si temperatura determinate. Dupa precipitare, zerul hidrolizat este pompat in filtrul centrifug unde se separa materia solida (proteina) care

18

Page 19: proiect biopm bun

este adunata in vasul de colectare. Aceasta proteina este utilizata in alimentatia umana, ca supliment nutritiv (dupa uscare) sau ca adaos in alte produse lactate. Lichidul rezultat din filtrul centrifug este trimis prin pompare in treapta a doua, de epurare electro-fizica. Mai intai, ajunge in coloana de reactie cu electroplasma, unde, sub influenta campului electric si a ionilor de fier, materia organica ramasa se coaguleaza si se aduna sub forma de flocoane. Lichidul trece, prin curgere gravitationala, in instalatia de flotatie, unde sub influenta bulelor fine de aer care se insufla la baza bazinului, flocoanele se aduna si sunt flotate sub forma de spuma la suprafata lichidului. Cativa racleti aduna spuma intr-un compartiment unde se decanteaza. Acest namol este pompat intr-un filtru, care, prin centrifugare, il usuca. Aceasta substanta, colectata intr-un al doilea vas, reprezinta proteina furajera (contine compusi ai fierului, din procesul de eletrocoagulare). Lichidul filtrat este evacuat in reteaua de canalizare, de unde ajunge in bazinul de omogenizare a statiei de epurare a apelor reziduale de lapte si de aici in treptele de epurare biologica unde se realizeaza epurarea finala. 

6.1 Etape

Etapa I (Studiul comparativ al metodelor si tehnologiilor utilizate la procesarea zerului, pentru obtinerea produselor alimentare si industrial)

In primul capitol, se face o trecere in revista a tehnologiilor de procesare a zerului proaspat. O atentie speciala se acorda metodelor de evidentiere si determinare a componentelor valoroase alimentare si industriale din zer, precum si metodelor de concentrare si separare a acestora.. Totodata, se face o analiza a procedeelor de separare a componentelor din alte produse alimentare sub forma lichida, susceptibile de a fi aplicate la procesarea zerului.

Tot in capitolul I au fost analizate metode de evidentiere si determinare a componentelor valoroase alimentare si industriale si zer – proteine si lactoza..

Lactoza este un principiu alimentar valoros rezultat în urma proceselor de ultrafiltrare fiind determinata prin reactii de hidroliza. Exista 3 tipuri de reactii, în functie de temperatura hidrolizei si de acidul folosit. Cele mai bune rezultate s-au realizat în cazul rectiilor de hidroliza cu dioxid de carbon si cu acizi anorganici.

Proteinele sunt evidentiate prin diferite metode: metoda Kjeldahl – metoda de determinare a Ntotal, metoda marcarii legaturilor, metoda Biuret, metoda Lowry, metoda absorbtiei UV la 280 nm, metoda fluorescenta.

In capitolul 2, se arata procedeele si tehnologiile utilizate in procesarea zerului acid. Se face un studiu al culturilor bacteriene eficiente în transformarea compusilor zerului în componenti alimentari si industriali usor de extras, precum si o analiza a proceselor de separare a componentelor din zer si a derivatilor valorosi rezultati în urma proceselor biofizice si biochimice aplicate.

19

Page 20: proiect biopm bun

S-a realizat studiul tehnologiilor de procesare al zerului. pentru obtinerea principalilor produsi valorosi ai zerului: lactoza, proteine, zerul utilizat ca si furaj si etanolul. In procesul de obtinere a lactozei au loc numeroase transformari, extractii, evaporari: cristalizarea lactozei, centrifugarea lactozei, desalinizarea, electrodializa.

Cel mai valoros component din zer este reprezentat de proteina din zer concentrat (WPC). Cel mai utilizat proces de obtinere a proteinelor din zer este ultrafiltrarea. Comercial, proteinele din zer sunt disponibile în trei variante de concentratii: 35% WPC, 60% WPC, 80% WPC. Obtinerea proteinelor poate fi realizata concomitent procesului de obtinere a lactozei. În prima etapa are loc recuperarea proteinelor prin UF urmata de extragerea lactozei prin osmoza inversa.

Se prezinta apoi, in capitolul 3, tehnologiile utilizate pentru epurarea eficienta a zerului . S-au analizat metodele de epurare fizico-chimica a zerului, biologica anaeroba si a compusilor reziduali rezultati din tratarea fizico-chimica.

Eliminarea zerului în emisar duce la poluarea acestuia, ducând la binecunoscutul fenomen de eutrofizare caracterizat prin cresterea de masa vegetala urmata de consum mare de oxigen, afectând activitatea biocenozelor. Exista mai multe metode de epurare eficianta a zerului. Am analizat tehnologia de epurare fizico-chimica a zerului, biologica anaeroba si a compusilor reziduali rezultati în tratarea biologica aeroba.

EtapaII

Elaborare solutie tehnologica noua pentru separarea componentelor din zer si epurarea lui. Realizare model functional

S-a proiectat si realizat, pe baza unei tehnologii de separare a proteinei si lactozei din zer precum si de epurare a permeatului final, o instalatie pe care se vor realiza experimente in urmatoarea etapa in vederea proiectarii si realizarii instalatiei prototip.

Recuperarea proteinelor din zer are loc in prima etapa prin hidrolizare si centrifugare sau prin UF intr-o treapta sau doua trepte, iar recuperarea lactozei are loc in a doua etapa prin osmoza inversa. Utilizarea UF si RO sunt justificate economic datorita gradului mare de recuperare a proteinelor si lactozei.Prin procesele unitare care realizeaza separarea si epurarea zerului, substantele dorite si nedorite sunt indepartate succesiv din zer si transformate in substante utile, utilizate ca aliment sau ingrasamant.

20

Page 21: proiect biopm bun

Dimensionarea treptelor tehnologice de baza a fost facuta utilizand modele de simulare numerica a acestora, respectiv a treptelor de oxidare avansata, filtrare, osmoza inversa (RO) si electrodeionizare continua (CEDI).

Instalatia cuprinde urmatoarele subansamble:-echipament de pompare si reglare a debitului;-echipament de hidrolizare a zerului;-echipament de filtrare si microfiltrare;-instalatie de osmoza inversa-echipament de generarea a radicalilor hidroxil in permeat (oxidare avansata);-instalatii de dozare a solutiilor de reactivi in treapta chimica (coagulant, floculant si pH);-sistem de pompare, format din 2 pompe de transvazare, una pentru evacuarea hidrolizatului prin treapta de filtrare si osmoza inversa in instalatia de oxidare avansata si tratare fizico-chimica si una pentru evacuarea clarifiatului in rezervorul final;-instalatie de automatizare prevazut cu tablou de automatizare si comanda si senzori de pH, de nivel si de conductivitate. Ei transmit datele la tabloul de comanda si control, de unde se actioneaza instalatiile si echipamentele prezentate anterior.

21

Page 22: proiect biopm bun

Pentru indepartarea prin metode fizico-chimice a substantelor dizolvate ramase in permeat, daca nu se separa prin treapta de osmoza inversa, s-a apelat la o metoda si un echipament ecologic de tratare utilizând procedeele combinate de generare a oxigenului activ si a radicalilor hidroxil, urmat de tratarea amestecului rezultat într-un flux de sarcini electrice pulsatoriu de medie frecventa, pentru intensificarea reactilor de oxidare avansata si generarea starii de electro-plasma in apa, in scopul dezinfectiei, transformarii substantelor organice nebiodegradabile in substante organice biodegradabile, preoxidarii substantelor organice si anorganice si dizolvarii sub forma coloidala a produsilor rezultati pentru a facilita procesarea in continuare a apei.

Etapa IIIIn cadrul prezentei etape de cercetare s-au efectuat experimente cu ajutorul modelului

functional al Instalatiei de recuperat proteina si lactoza din zer, utilizand zer provenit de la fabricile de produse lactate care utilizeaza diferite tehnologii de lucru pentru obtinerea branzeturilor.

22

Page 23: proiect biopm bun

Experimentele au fost realizate prin verificarea parametrilor functionali din punct de vedere fizico-chimic si biochimic, precum si experimentarea instalatiei in ceea ce priveste verificarea sistemului de separare a proteinei si lactozei. Pentru evidentierea eficientei parametrilor functionali probele au fost prelevate inainte de reactorul de hidroliza, dupa microfiltrare, dupa instalatia de osmoza inversa si inainte de intrarea in statia de epurare. Probele prelevate au fost testate luand in considerare urmatorii parametri de calitate: materii totale in suspensie (MTS), consumul chimic de oxigen (CCO-Cr), consumul biochimic de oxigen (CBO5), pH, conductivitate electrica, carbon organic total (COT), proteina totala, lactoza.Testele efectuate au evidentiat un randament ridicat de separare a zerului in instalatia de separare pentru proteina si mai ales pentru lactoza si o reducere a parametrilor CCOCr si CBO5 in procesul de preepurare a acestuia utilizand procese electro-chimice, prin utilizarea tehnologiei de oxidare avansata cu ajutorul radicalilor hidroxil si a metodelor chimice, clarifiatul rezultat avand valori corespunzatoare pentru epurarea cu apele uzate din statia de epurare existenta. Analizand parametrii luati in studiu observam o descrestere a valorilor parametrilor functie de etapa, cu o recuperare in medie de 8% la proteina si 22,5% la lactoza. Indepartarea substantelor dizolvate ramase in permeat, s-a realizat in trei etape succesive de separare electra, chimica si fizica, utilizand un echipament de generare a oxigenului activ si a radicalilor hidroxil, echipamente de tratare chimica cu coagulanti si floculanti si indepartarea substantelor precipitate si floculate prin flotatie. Analizand parametrii de intrare in instalatia de epurare si parametrii de iesire a rezultat, in medie, o eficienta de cca. 78-80% pentru CCOCr si de 71-76% pentru CBO5. Pe baza datelor experimentale si a datelor privind dimensionarea instalatiei prototip s-a realizat specificatia tehnica pentru instalatia de recuperare proteina si lactoza si preepurare a permeatului. Proiectarea instalatiei prototip a utilizat datele obtinute la experimentarile pe modelul functional si cele din specificatia tehnica, urmarindu-se realizarea unei instalatii eficiente cu costuri scazute. Deoarece s-a constatat ca instalatia de osmoza inversa necesita o intretinere laborioasa, curatare cu solutii de baze si acizi precum si spalari dupa fiecare ciclu de functionare, in cazul instalatiei prototip s-a ales varianta de separare a lactozei pe instalatie cu ultrafiltrare cu recirculare repetata, automatizarea procesului de retinere a lactozei in concentrat fiind realizata cu ajutorul unui senzor de conductivitate on-line, montat pe bucla de recirculare. Astfel instalatia de separare a proteinei si lactozei din zer utilizeaza tehnologia de microfiltrare si ultrafiltrare, diferita de solutia modelului functional bazat pe procedeul de osmoza inversa.

23

Page 24: proiect biopm bun

Varianta aleasa raspunde atat cerintelor tehnologice cat si necesitatilor economice, reducandu-se costurile instalatiei, energia electrica de functionare si reactivii necesari pentru intretinere. Pentru operator se usureaza munca privind exploatarea instalatiei si mentenanta.

24

Page 25: proiect biopm bun

7. Statii de epurare din industria laptelui

Statia de epurare este o instalatie sau un grup de instalatii construite sau adaptate pentru diminuarea cantitatii de poluanti din apele uzate. Epurarea apelor uzate constituie ansamblul de procedee prin care continutul de impuritati de natura minerală,organică,chimică,biologică al acestora este redusă sub limita tolerată de receptor.

25

Page 26: proiect biopm bun

8. Bibliografie

http://www.scritube.com/medicina/alimentatie-nutritie/INDEPARTAREA-REZIDUURILOR- LICH2523162318.php

www.science-direct.com

http://avaxsearch.com/avaxhome_search? q=Waste+Treatment+in+the+Food+Processing+Industry&commit=Go

http://www.icpebn.ro/site_ro/cercetare/lezer/obiective.html

http://www.edwards.ro/content/statie-epurare-industria-laptelui

http://www.messer.ro/Aplicatii/Protectia_mediului_si_reciclarea_deseurilor/ Purificarea_apelor uzate/Epurarea

http://www.geafiltration.com/filtration_library/dairy_process_technology .

26