Σύστημα MBR σε Εμπορευματοκιβώτιο Επεξεργάζεται Λύματα Σφαγείου

Ένα μεσαίου μεγέθους σφαγείο πουλερικών στην ανατολική Κίνα επεξεργάζεται περίπου 15.000 κοτόπουλα ημερησίως, παράγοντας 120 κυβικά μέτρα λυμάτων καθημερινά με χαρακτηριστικά υψηλές συγκεντρώσεις αίματος, λιπών, πρωτεϊνών και βιοδιασπώμενου οργανικού υλικού. Τα ακατέργαστα λύματα παρουσίαζαν επίπεδα COD κατά μέσο όρο 2.800 mg/L, BOD5 περίπου 1.500 mg/L, αμμωνιακό άζωτο στα 120 mg/L και λάδια και λίπη που υπερέβαιναν τα 200 mg/L. Αυτές οι παράμετροι υπερέβαιναν κατά πολύ τα όρια απόρριψης που τέθηκαν από την τοπική υπηρεσία προστασίας του περιβάλλοντος, η οποία απαιτούσε από την εγκατάσταση να επιτύχει COD κάτω από 80 mg/L, BOD5 κάτω από 30 mg/L, αμμωνιακό άζωτο κάτω από 15 mg/L και λάδια και λίπη κάτω από 10 mg/L πριν από την απόρριψη στο δημοτικό δίκτυο αποχέτευσης.

Το σφαγείο λειτουργούσε με ένα βασικό σύστημα φιλτραρίσματος και καθίζησης που ήταν σαφώς ανεπαρκές για το φορτίο ρύπων. Η ρυθμιστική πίεση αυξανόταν και η εγκατάσταση αντιμετώπιζε τον κίνδυνο αναστολής της παραγωγής εάν δεν επιτευχόταν συμμόρφωση εντός συγκεκριμένου χρονικού πλαισίου. Ο διευθυντής του εργοστασίου χρειαζόταν μια λύση επεξεργασίας που θα μπορούσε να αναπτυχθεί γρήγορα, να λειτουργήσει με ελάχιστο εξειδικευμένο προσωπικό και να ενταχθεί σε έναν περιορισμένο προϋπολογισμό. Μετά την αξιολόγηση προτάσεων από διάφορους κατασκευαστές ολοκληρωμένου εξοπλισμού επεξεργασίας λυμάτων, το σφαγείο επέλεξε την Zhongqiao Enlightenment για το σχεδιασμό, την κατασκευή και την ανάθεση σε λειτουργία ενός πλήρους συστήματος επεξεργασίας.

Η Zhongqiao Enlightenment πρότεινε μια προσέγγιση διπλής επεξεργασίας που συνδύαζε μια προεπεξεργασία με πλωτήρα αέρα (DAF) με ένα ενοποιημένο σύστημα επεξεργασίας λυμάτων MBR σε κοντέινερ. Η μονάδα DAF προδιαγράφηκε για την αφαίρεση του μεγαλύτερου μέρους των λιπών, των ελαίων, των γράσων και των αιωρούμενων πρωτεϊνικών στερεών πριν τα λύματα εισέλθουν στο στάδιο της βιολογικής επεξεργασίας. Αυτό το βήμα προεπεξεργασίας ήταν κρίσιμο, επειδή η υψηλή περιεκτικότητα σε λάδια και λίπη στα λύματα σφαγείων μπορεί να φράξει γρήγορα τις μεμβράνες MBR, μειώνοντας τη ροή και αυξάνοντας τη συχνότητα χημικού καθαρισμού. Αφαιρώντας πάνω από το 85% των λιπών και των ελαίων στην αρχή, το σύστημα DAF προστάτευσε τον βιοαντιδραστήρα μεμβράνης και εξασφάλισε σταθερή μακροπρόθεσμη λειτουργία.

Το στάδιο της βιολογικής επεξεργασίας διαμορφώθηκε ως σύστημα MBR σε κοντέινερ, στεγασμένο σε ένα τυπικό εμπορευματοκιβώτιο μεταφοράς 40 ποδιών. Εντός του κοντέινερ, η γραμμή επεξεργασίας περιλάμβανε μια αναερόβια ζώνη για την απονιτροποίηση, μια αερόβια ζώνη για την αφαίρεση ανθρακούχων και τη νιτροποίηση, και μια δεξαμενή φιλτραρίσματος μεμβράνης εξοπλισμένη με υποβρύχιες μεμβράνες κοίλου ινώδους PVDF με μέγεθος πόρων 0,04 μικρόμετρα. Ο σχεδιασμός σε κοντέινερ παρείχε πολλά πλεονεκτήματα για αυτό το έργο: γρήγορη ανάπτυξη χωρίς πολιτικές κατασκευές, κινητικότητα για πιθανή μελλοντική μετατόπιση και ένα ελεγχόμενο περιβάλλον για τους ηλεκτρικούς πίνακες και τους πίνακες ελέγχου που τους προστάτευε από την υγρή και διαβρωτική ατμόσφαιρα που είναι τυπική για τις εγκαταστάσεις σφαγείων.

Η μονάδα προεπεξεργασίας DAF παραδόθηκε ως σύστημα τοποθετημένο σε βάση, διαστάσεων 4 μέτρων επί 2 μέτρων, εγκατεστημένο δίπλα στη μονάδα MBR σε κοντέινερ σε ένα επίπεδο τσιμεντένιο δάπεδο. Ολόκληρο το σύστημα επεξεργασίας εγκαταστάθηκε και τέθηκε σε λειτουργία εντός 25 ημερών από την παράδοση του εξοπλισμού. Η ομάδα μηχανικών της Zhongqiao Enlightenment ανέλαβε όλες τις μηχανικές και ηλεκτρικές συνδέσεις, πραγματοποίησε την αρχική εκκίνηση και την προσαρμογή της διαδικασίας, και παρείχε εκπαίδευση χειριστών κατά τη διάρκεια μιας πενθήμερης περιόδου θέσης σε λειτουργία. Το σφαγείο δεν χρειάστηκε να διακόψει την παραγωγή σε κανένα σημείο κατά την εγκατάσταση, καθώς το νέο σύστημα κατασκευάστηκε παράλληλα με το υπάρχον δίκτυο αποχέτευσης και έγινε η μετάβαση κατά τη διάρκεια ενός προγραμματισμένου Σαββατιάτικου παραθύρου συντήρησης.

Μετά την περίοδο προσαρμογής, το συνδυασμένο σύστημα DAF και MBR επέτυχε σταθερή συμμόρφωση με όλες τις παραμέτρους απόρριψης. Η μονάδα DAF μείωσε το εισερχόμενο COD από 2.800 mg/L σε περίπου 900 mg/L, αφαίρεσε το 88% των λιπών και των ελαίων και εξάλειψε πάνω από το 80% των αιωρούμενων στερεών. Στη συνέχεια, το σύστημα MBR επεξεργάστηκε περαιτέρω τα λύματα από το DAF, παράγοντας τελικό διήθημα με COD κατά μέσο όρο 45 mg/L, BOD5 κάτω από 15 mg/L, αμμωνιακό άζωτο στα 3 mg/L και θολερότητα κάτω από 0,5 NTU. Τα λάδια και τα λίπη στο τελικό διήθημα ήταν σταθερά κάτω από τα όρια ανίχνευσης. Το σύστημα μεμβράνης λειτούργησε με σταθερή ροή 14 λίτρων ανά τετραγωνικό μέτρο ανά ώρα με διαστήματα χημικού καθαρισμού περίπου 60 ημερών, επιβεβαιώνοντας ότι η προεπεξεργασία DAF προστάτευε αποτελεσματικά τις μεμβράνες από τη φραγή.

Το σύστημα ελέγχου βασισμένο σε PLC που παρείχε η Zhongqiao Enlightenment επέτρεψε την πλήρως αυτοματοποιημένη λειτουργία ολόκληρης της γραμμής επεξεργασίας. Η ταχύτητα της αντλίας ανακυκλοφορίας της μονάδας DAF προσαρμοζόταν αυτόματα με βάση μετρήσεις θολερότητας του εξερχόμενου νερού σε πραγματικό χρόνο, βελτιστοποιώντας τη δοσολογία χημικών και την κατανάλωση ενέργειας. Οι φυσητήρες αερισμού του συστήματος MBR ελέγχονταν από οδηγούς μεταβλητής συχνότητας που ανταποκρίνονταν σε μετρήσεις διαλυμένου οξυγόνου, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας σε περιόδους χαμηλού φορτίου. Όλα τα δεδομένα λειτουργίας καταγράφονταν και ήταν προσβάσιμα μέσω ενός διαδικτυακού πίνακα ελέγχου, επιτρέποντας στον διευθυντή του εργοστασίου να παρακολουθεί την απόδοση του συστήματος από απόσταση μέσω smartphone. Ρυθμίστηκαν αυτόματες ειδοποιήσεις SMS για τυχόν αποκλίσεις παραμέτρων, διασφαλίζοντας ταχεία ανταπόκριση σε πιθανά προβλήματα.

Ο διευθυντής του σφαγείου μοιράστηκε την εμπειρία του: “Η επιλογή της Zhongqiao Enlightenment ως κατασκευαστή ολοκληρωμένου εξοπλισμού επεξεργασίας λυμάτων ήταν η σωστή απόφαση. Ο συνδυασμός προεπεξεργασίας DAF και MBR σε κοντέινερ έλυσε πλήρως το πρόβλημα των λυμάτων υψηλής συγκέντρωσης του σφαγείου μας. Έχουμε περάσει όλους τους ρυθμιστικούς ελέγχους από την έναρξη λειτουργίας, και η αυτοματοποιημένη λειτουργία σημαίνει ότι το προσωπικό μας χρειάζεται να αφιερώνει μόνο περίπου 30 λεπτά την ημέρα σε τακτικούς ελέγχους. Ο σχεδιασμός σε κοντέινερ σημαίνει επίσης ότι μπορούμε ενδεχομένως να μεταφέρουμε το σύστημα αν μετακομίσουμε σε μια νέα εγκατάσταση στο μέλλον, κάτι που προστατεύει την επένδυσή μας.”

Το λειτουργικό κόστος του συνδυασμένου συστήματος έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα ανταγωνιστικό. Η μονάδα DAF καταναλώνει περίπου 2,5 kW ενέργειας και απαιτεί 8 έως 10 kg ημερησίως πηκτικού πολυαργιλίου χλωριούχου και 2 kg ημερησίως κροκιδωτικού πολυακρυλαμιδίου. Η συνολική κατανάλωση ενέργειας του συστήματος MBR ανέρχεται κατά μέσο όρο σε 18 kW, συμπεριλαμβανομένου του αερισμού, της άντλησης διηθήματος και της απόξεσης των μεμβρανών. Ο χημικός καθαρισμός των μεμβρανών πραγματοποιείται κάθε 60 ημέρες χρησιμοποιώντας περίπου 40 λίτρα διαλύματος υποχλωριώδους νατρίου ανά κύκλο. Το συνολικό λειτουργικό κόστος, συμπεριλαμβανομένων των χημικών, της ηλεκτρικής ενέργειας και της διάθεσης λάσπης, ανέρχεται σε περίπου 0,85 USD ανά κυβικό μέτρο επεξεργασμένων λυμάτων, το οποίο είναι πολύ χαμηλότερο από τον μέσο όρο του κλάδου για την επεξεργασία λυμάτων σφαγείων και σημαντικά χαμηλότερο από τις επιπρόσθετες χρεώσεις αποχέτευσης που θα αντιμετώπιζε η εγκατάσταση χωρίς επαρκή επεξεργασία.

Η Zhongqiao Enlightenment παρέχει συνεχή υποστήριξη μετά την πώληση, συμπεριλαμβανομένων τριμηνιαίων επισκέψεων προληπτικής συντήρησης, ετήσιων ελέγχων ακεραιότητας των μεμβρανών και 24ωρης απομακρυσμένης τεχνικής βοήθειας. Το δίκτυο υπηρεσιών της εταιρείας καλύπτει όλη την Κίνα και υποστηρίζει διεθνείς πελάτες μέσω περιφερειακών συνεργατών σέρβις. Αυτό το έργο καταδεικνύει πώς ο στρατηγικός συνδυασμός προεπεξεργασίας DAF και τεχνολογίας MBR, που παραδίδεται από έναν έμπειρο κατασκευαστή ολοκληρωμένου εξοπλισμού επεξεργασίας λυμάτων, μπορεί να λύσει δύσκολα προβλήματα επεξεργασίας βιομηχανικών λυμάτων αποτελεσματικά και οικονομικά εντός στενών χρονικών πλαισίων έργου.