Συμπληρωματικό εξοπλισμό PP για την επεξεργασία των λυμάτων υδατοκαλλιέργειας της Φουτζιανής επαρχίας

Μια εμπορική φάρμα υδατοκαλλιέργειας στην επαρχία Φουτζιάν, στη νοτιοανατολική Κίνα, αντιμετώπιζε προβλήματα με τα λύματα που απορρίπτονταν από εντατικές δεξαμενές ψαριών και γαρίδων. Η εγκατάσταση παράγει περίπου 50 κυβικά μέτρα λυμάτων την ημέρα, τα οποία περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις αιωρούμενων στερεών, αχρησιμοποίητης τροφής, αζώτου αμμωνίας και οργανικής ύλης. Τα ανεπεξέργαστα απόβλητα έρεαν σε ένα κοντινό κανάλι αποστράγγισης, εγείροντας ανησυχίες στους κατοίκους της περιοχής και στους περιβαλλοντικούς επιθεωρητές σχετικά με την ποιότητα του νερού και τις εκπομπές οσμών. Η φάρμα χρειαζόταν μια συμπαγή, ανθεκτική και εύκολη στη λειτουργία λύση επεξεργασίας που θα μπορούσε να χωρέσει σε ένα μικρό οικόπεδο μεταξύ των δεξαμενών και του δρόμου πρόσβασης.

Αφού σύγκρινε προτάσεις από διάφορους ολοκληρωμένους κατασκευαστές εξοπλισμού επεξεργασίας λυμάτων, η φάρμα επέλεξε την Zhongqiao Enlightenment (Weifang) International Trade Co., Ltd. για την προμήθεια ενός ολοκληρωμένου πακέτου εξοπλισμού επεξεργασίας λυμάτων από πολυπροπυλένιο (PP). Η επιλογή καθοδηγήθηκε από τρεις κύριες εκτιμήσεις. Πρώτον, τα λύματα υδατοκαλλιέργειας είναι εξαιρετικά διαβρωτικά λόγω της αλατότητας και της υπολειμματικής τροφής, καθιστώντας την κατασκευή από πολυπροπυλένιο πιο κατάλληλη από τον επικαλυμμένο ανθρακούχο χάλυβα. Δεύτερον, η φάρμα απαιτούσε ένα εργοστασιακά κατασκευασμένο σύστημα που θα μπορούσε να εγκατασταθεί γρήγορα χωρίς εκτεταμένες πολιτικές εργασίες. Τρίτον, το σύστημα έπρεπε να λειτουργεί αξιόπιστα με ελάχιστη επίβλεψη, καθώς το προσωπικό της φάρμας ήταν εξοικειωμένο με την υδατοκαλλιέργεια αλλά όχι με την επεξεργασία λυμάτων.

Η Zhongqiao Enlightenment σχεδίασε μια γραμμή εξοπλισμού ολοκληρωμένης επεξεργασίας λυμάτων από πολυπροπυλένιο (PP) χωρητικότητας 50 κυβικών μέτρων την ημέρα, συνδυάζοντας προεπεξεργασία, βιολογική επεξεργασία και καθίζηση σε μία ενιαία συγκολλημένη δεξαμενή πολυπροπυλενίου. Η διαδικασία ξεκινά με ένα περιστροφικό οθόνη τυμπάνου που αφαιρεί μεγάλα στερεά όπως κόκκοι τροφής, λέπια ψαριών και οργανικά υπολείμματα. Τα φιλτραρισμένα λύματα στη συνέχεια ρέουν σε μια δεξαμενή εξισορρόπησης για να ρυθμιστούν οι διακυμάνσεις της ροής και της συγκέντρωσης που προκαλούνται από τους κύκλους αποστράγγισης και καθαρισμού των δεξαμενών. Μια υποβρύχια αντλία μεταφέρει την εξισορροπημένη ροή στον βιολογικό αντιδραστήρα με ελεγχόμενο ρυθμό.

Το βιολογικό στάδιο χρησιμοποιεί μια διαδικασία ενεργοποιημένης λάσπης ανόξιας-οξικής βελτιστοποιημένης για λύματα υδατοκαλλιέργειας. Στην ανόξια ζώνη, τα βακτήρια απονιτροποίησης μετατρέπουν το νιτρικό σε αέριο άζωτο, μειώνοντας τη συνολική απόρριψη αζώτου. Στην οξική ζώνη, οι διαχυτήρες λεπτών φυσαλίδων παρέχουν οξυγόνο για την υποστήριξη ετερότροφων βακτηρίων που απομακρύνουν βιοδιασπώμενη οργανική ύλη. Ένας φυσητήρας μεταβλητής συχνότητας προσαρμόζει αυτόματα τη ροή αέρα με βάση τις μετρήσεις διαλυμένου οξυγόνου, διατηρώντας χαμηλή την κατανάλωση ενέργειας κατά τις περιόδους μειωμένης σίτισης. Ολόκληρη η βιολογική διαδικασία περιέχεται εντός της ανθεκτικής στη διάβρωση δεξαμενής πολυπροπυλενίου, εξαλείφοντας τις ανησυχίες για φθορά σκυροδέματος ή διάβρωση χάλυβα που είναι συχνές σε παράκτια περιβάλλοντα υδατοκαλλιέργειας.

Μετά τη βιολογική επεξεργασία, τα λύματα εισέρχονται σε μια ζώνη καθίζησης με ελάσματα, όπου η αιωρούμενη βιομάζα και τα λεπτά στερεά καθιζάνουν υπό την επίδραση της βαρύτητας, προτού τα καθαρισμένα απόβλητα απολυμανθούν με υποχλωριώδες νάτριο. Η καθιζάνουσα λάσπη αντλείται περιοδικά σε έναν μικρό χώρο αποθήκευσης λάσπης και στη συνέχεια αφυδατώνεται χρησιμοποιώντας έναν απλό κοχλιωτό συμπιεστή για απόρριψη εκτός χώρου. Τα τελικά απόβλητα πληρούν τα τοπικά όρια απόρριψης για λύματα υδατοκαλλιέργειας, με τη ΧΟΚ κάτω από 80 mg/L, το άζωτο αμμωνίας κάτω από 15 mg/L και τα αιωρούμενα στερεά κάτω από 30 mg/L.

Η εγκατάσταση ολοκληρώθηκε σε μόλις 12 ημέρες. Ο ολοκληρωμένος εξοπλισμός επεξεργασίας λυμάτων από πολυπροπυλένιο (PP) έφτασε στη φάρμα ως πλήρως συναρμολογημένη μονάδα σε ένα φορτηγό-πλατφόρμα. Οι εργασίες στο χώρο περιλάμβαναν μια απλή τσιμεντένια βάση, συνδέσεις σωλήνων εισόδου και εξόδου και ηλεκτρική σύνδεση. Επειδή ολόκληρο το σύστημα είναι υπέργειο και συμπαγές, δεν απαιτήθηκε εκσκαφή στο κακώς στραγγιζόμενο έδαφος μεταξύ των δεξαμενών. Το χαμηλό βάρος της κατασκευής από πολυπροπυλένιο μείωσε επίσης τις απαιτήσεις ανύψωσης, επιτρέποντας σε έναν μικρό κινητό γερανό να τοποθετήσει τη μονάδα χωρίς να ενισχυθεί ο δρόμος πρόσβασης.

Η εποχική λειτουργία εξετάστηκε προσεκτικά κατά τη φάση σχεδιασμού. Οι φάρμες υδατοκαλλιέργειας στη Φουτζιάν παρουσιάζουν σημαντική διακύμανση στα χαρακτηριστικά των λυμάτων μεταξύ των περιόδων αιχμής ανάπτυξης και των περιόδων καθαρισμού των δεξαμενών. Η δεξαμενή εξισορρόπησης και οι έλεγχοι μεταβλητής συχνότητας επιτρέπουν στο σύστημα να χειρίζεται αιχμές υδραυλικών φορτίων έως και 80 κυβικά μέτρα την ημέρα κατά την αποστράγγιση των δεξαμενών, διατηρώντας παράλληλα τη βιολογική σταθερότητα κατά τις περιόδους χαμηλής ροής. Το πρόγραμμα PLC περιλαμβάνει αυτόματη λειτουργία αδράνειας που διατηρεί τη βιολογική καλλιέργεια βιώσιμη όταν η φάρμα μειώνει τη σίτιση κατά τους χειμερινούς μήνες. Αυτή η ευελιξία διασφαλίζει απόδοση όλο το χρόνο χωρίς χειροκίνητες προσαρμογές της διαδικασίας.

Κατά τη διαδικασία σχεδιασμού, οι μηχανικοί της Zhongqiao Enlightenment επισκέφτηκαν τη φάρμα δύο φορές για να λάβουν δείγματα λυμάτων, να μετρήσουν τα πρότυπα ροής και να κατανοήσουν το ημερήσιο πρόγραμμα λειτουργίας της φάρμας. Η εργαστηριακή ανάλυση αποκάλυψε σημαντική ημερήσια διακύμανση στη συγκέντρωση ρύπων, με μέγιστες τιμές να εμφανίζονται κατά την πρωινή σίτιση και την αποστράγγιση των δεξαμενών. Αυτές οι πληροφορίες οδήγησαν στην ενσωμάτωση μιας μεγαλύτερης δεξαμενής εξισορρόπησης από ό,τι αρχικά είχε προγραμματιστεί, παρέχοντας τέσσερις ώρες υδραυλικής κατακράτησης στην αιχμή της ροής. Η ομάδα μηχανικών συντονίστηκε επίσης με τις τοπικές περιβαλλοντικές αρχές για να επιβεβαιώσει τα όρια απόρριψης και τις απαιτήσεις αναφοράς πριν οριστικοποιήσει τη διαμόρφωση του εξοπλισμού.

Η αυτοματοποίηση ήταν απαραίτητη για να γίνει το σύστημα πρακτικό για το προσωπικό της φάρμας. Ένας πίνακας ελέγχου PLC με έγχρωμη οθόνη αφής διαχειρίζεται αυτόματα την αλληλουχία των αντλιών, την ταχύτητα του φυσητήρα, τη δοσομέτρηση χημικών και την άντληση λάσπης. Η καθημερινή ρουτίνα του χειριστή περιλαμβάνει τον έλεγχο της οθόνης, την αφαίρεση υπολειμμάτων από την οθόνη και την καταγραφή της διαύγειας των αποβλήτων. Η Zhongqiao Enlightenment παρείχε τρεις ημέρες εκπαίδευσης στο χώρο που κάλυπτε τη βασική λειτουργία, τη συνήθη συντήρηση και τις διαδικασίες ασφαλείας. Η απομακρυσμένη τεχνική υποστήριξη είναι διαθέσιμη μέσω της γραμμής εξυπηρέτησης της εταιρείας για οποιεσδήποτε ερωτήσεις προκύψουν κατά την κανονική λειτουργία.

Τα αποτελέσματα απόδοσης μετά από τρεις μήνες λειτουργίας επιβεβαίωσαν σταθερή συμμόρφωση με τις απαιτήσεις απόρριψης. Η μέση ΧΟΚ εισροής 420 mg/L μειώθηκε σε 48 mg/L στα απόβλητα. Το άζωτο αμμωνίας μειώθηκε από 78 mg/L σε 8 mg/L και τα αιωρούμενα στερεά από 210 mg/L σε 18 mg/L. Οι καταγγελίες για οσμές από τους γείτονες σταμάτησαν εντελώς μετά την έναρξη λειτουργίας. Ο ιδιοκτήτης της φάρμας ανέφερε ότι το σύστημα επεξεργασίας επέτρεψε στην εγκατάσταση να περάσει έναν περιβαλλοντικό έλεγχο που προηγουμένως απειλούσε την άδεια λειτουργίας της.

Το έργο καταδεικνύει πώς ο ολοκληρωμένος εξοπλισμός επεξεργασίας λυμάτων από πολυπροπυλένιο (PP) της Zhongqiao Enlightenment μπορεί να λύσει τις ειδικές προκλήσεις των λυμάτων υδατοκαλλιέργειας. Η κατασκευή από πολυπροπυλένιο παρέχει μακροχρόνια αντοχή στη διάβρωση σε αλμυρά και πλούσια σε οργανικές ουσίες περιβάλλοντα, ενώ ο συμπαγής εργοστασιακά κατασκευασμένος σχεδιασμός ελαχιστοποιεί τον χρόνο εγκατάστασης και τη διαταραχή του χώρου. Το αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου καθιστά την προηγμένη βιολογική επεξεργασία προσβάσιμη σε χειριστές χωρίς εξειδικευμένη εκπαίδευση στην επεξεργασία λυμάτων. Αυτή η εγκατάσταση στη Φουτζιάν προστίθεται στο αναπτυσσόμενο χαρτοφυλάκιο της Zhongqiao Enlightenment με αποκεντρωμένες λύσεις εξοπλισμού επεξεργασίας λυμάτων που εξυπηρετούν τη γεωργία, την υδατοκαλλιέργεια και τις αγροτικές κοινότητες σε όλη την Κίνα και στις διεθνείς αγορές.