Oplossing voor afvalwaterzuivering bij de productie van zuivelproducten
De mondiale markt voor zuivelproducten zal naar verwachting groeien van ongeveer $119,21 miljard in 2025 naar $180,95 miljard in 2034, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 4,75%.
De mondiale markt voor zuivelproducten omvat producten zoals melk, kaas, yoghurt, boter, room en lactose-vrije voedingsmiddelen, en is een belangrijk onderdeel van de landbouw- en voedingsindustrie. Deze markt levert niet alleen belangrijke voedingsstoffen zoals eiwitten, calcium en vitamines, maar is ook van groot belang voor de mondiale voedselzekerheid en de regionale economische ontwikkeling.
I. Overzicht van klanten voor de verwerking van zuivelproducten en afvalwaterzuivering
Tijdens de verwerking van zuivelproducten wordt een grote hoeveelheid sterk geconcentreerd organisch afvalwater gegenereerd, voornamelijk door het reinigen van apparatuur, resten van productieprocessen en het spoelen van locaties, enz. Dit type afvalwater bevat verontreinigende stoffen zoals eiwitten, lactose, vetten en wasmiddelen, en heeft de kenmerken van een hoog CZV (Chemical Oxygen Demand), goede biologische afbreekbaarheid, maar met fluctuerende waterkwaliteit en -volume. Daarom moeten zuivelbedrijven afvalwaterzuiveringsinstallaties bouwen of moderniseren om de druk van milieubeschermingsregels het hoofd te kunnen bieden.
Naarmate landen hun inspanningen op het gebied van de beheersing van industriële vervuiling vergroten, blijft de vraag naar efficiënte, stabiele en energie-besparende oplossingen voor de behandeling van afvalwater van zuivelbedrijven groeien. Dit heeft ertoe geleid dat milieutechnische bedrijven en dienstverleners de zuivelindustrie als een belangrijke marktrichting zijn gaan beschouwen.
Jinan Guangbo Environmental Protection heeft een op maat gemaakt gecombineerd processysteem ontwikkeld voor de hoge CZV, de hoge zwevende deeltjes en de fluctuerende waterkwaliteit van het afvalwater van de zuivelproductie. De kern vertrouwt op zelf-ontwikkelde technologieën zoals UASB anaëroob en MBBR aëroob om efficiënte afbraak van verontreinigende stoffen te bereiken, waarbij het effluent CZV kleiner dan of gelijk is aan 50 mg/l, en stabiele naleving van nationale normen. Het bedrijf beschikt over de volledige-processervicemogelijkheden, van procesontwerp, productie van apparatuur tot constructie en inbedrijfstelling, en intelligente bediening en onderhoud. De apparatuur maakt gebruik van materialen van hoge-kwaliteit, zoals koolstofstaal en roestvrij staal van voedingskwaliteit-, dat stabiel kan werken in een volledig bereik van -10 graden tot 45 graden. Het kan ook worden aangepast met een behandelingscapaciteit van 100-2000 m³/d, afhankelijk van de bedrijfsgrootte. De oplossing integreert het gebruik van hulpbronnen en waterbesparende concepten diepgaand, waardoor een ultrahoog hergebruikspercentage van afvalwater van meer dan 70% wordt bereikt door biogasterugwinning en hoogwaardige scheidingsbehandeling, terwijl het ook faciliteiten biedt zoals biologische filters voor geurverwijdering en intelligente online monitoring. Gebaseerd op meer dan tien jaar ervaring in de afvalwaterbehandeling van de voedingsindustrie en een professioneel technisch team, kan het bedrijf gestandaardiseerde constructie- en volledige levenscyclusdiensten leveren. Het heeft talrijke projecten voor de behandeling van zuivelafvalwater geïmplementeerd en beschikt over toonaangevende technische en projectimplementatiecapaciteiten.
Foto's van de productie van zuivelproducten
II. Afvalwaterzuivering voor de verwerking van zuivelproducten
Afvalwaterbron
De bronnen van afvalwater bij de verwerking van zuivelproducten omvatten hoofdzakelijk de volgende aspecten:
1. Recyclebaar condensaat en koelwater gebruikt tijdens het productieproces: Bij de productie van zuivelproducten worden condensaat en koelwater gebruikt om de temperatuur van de productieomgeving en de normale werking van apparatuur te garanderen. Dit water wordt na gebruik afvalwater.
2. Reinigingswater uit verwerkingscontainers, pijpleidingen en vloeren: dit is de belangrijkste bron van afvalwater voor de verwerking van zuivelproducten, goed voor meer dan 70%. Om de hygiëne en kwaliteit van de producten te garanderen, moeten verwerkingscontainers, pijpleidingen en productielocaties tijdens het productieproces regelmatig worden gereinigd. Het water dat tijdens het reinigingsproces ontstaat, wordt afvalwater.
3. Werknemers huishoudelijk afvalwater: Bij zuivelverwerkingsfabrieken wonen medewerkers in het fabrieksgebied. Ook het huishoudelijk rioolwater van de medewerkers wordt onderdeel van het afvalwater.
4. Lozing van het ketelruim: Tijdens de werking van het ketelruim worden bepaalde verontreinigende stoffen geproduceerd, en deze verontreinigende stoffen worden samen met het afvalwater geloosd.
Vergelijking van foto's van vervuild water en foto's van behandeld water
III. Processtroom voor de behandeling van afvalwater van de verwerking van zuivelproducten
Het afvalwater dat wordt gegenereerd tijdens de verwerking van zuivelproducten is voornamelijk afkomstig van reinigingswater van apparatuur (goed voor meer dan 70%), koel- en condensatiewater, huishoudelijk afvalwater van werknemers en afvoer van ketels, enz. Het afvalwater bevat hoge concentraties eiwitten, lactose, melkvet, wasmiddelen en andere organische stoffen, met CZV variërend van 1000 tot 6000 mg/l, een BZV/CZV-verhouding groter dan 0,5, goede biologische afbreekbaarheid maar gevoelig voor bederf en geur. Als het niet op de juiste manier wordt behandeld, zal het ernstige vervuiling van het waterlichaam veroorzaken. Daarom is een systematisch proces vereist om nalevingsontheffing te bereiken.
Analyse van processtroommodules
1. Voor-behandeling: onderscheppen van grote deeltjes en oliën
Het doel van deze fase is om de belasting van het daaropvolgende biochemische systeem te verminderen en verstoppings- en schuimproblemen te voorkomen.
Rooster: Stel de grove en fijne roosters in op respectievelijk 20 mm en 5 mm, zodat grote onzuiverheden zoals melkklonten en verpakkingsfragmenten worden onderschept.
Egalisatietank: Homogeniseren en egaliseren, pH-schommelingen balanceren, met een verblijftijd die doorgaans varieert van 6 tot 8 uur.
Olie-waterscheiding en luchtflotatie:
Gebruik olieafscheiders of opgeloste luchtflotatie (DAF) om melkvet, gesuspendeerde eiwitten enz. te verwijderen, waarbij de SS wordt verlaagd tot minder dan 50 mg/l en het CZV-verwijderingspercentage tot 30%–50%.
Voor afvalwater met een hoge emulgering wordt flotatie met opgeloste lucht aanbevolen; als de locatie beperkt en kostengevoelig is-, is vortex-elliptische luchtflotatie ook een haalbare optie.
2. Biologische behandeling: het belangrijkste slagveld voor de afbraak van organisch materiaal
De biologische zuiveringsfase is de kernfase van de afvalwaterzuivering, waarbij voornamelijk gebruik wordt gemaakt van biologische zuiveringstechnologieën zoals anaërobe biologische reactoren, de aërobe actiefslibmethode en de biofilmmethode om verontreinigende stoffen uit organisch materiaal, stikstof en fosfor uit het afvalwater te verwijderen. De specifieke stappen zijn als volgt:
Anaerobe biologische behandeling: Inclusief opwaarts stromend anaëroob slibbed (UASB), anaëroob geëxpandeerd bed (UASB), anaëroob wervelbed met interne circulatie (IC), enz. Anaerobe biologische behandeling kan de CZV-verwijderingssnelheid verder verhogen, de last van daaropvolgende behandeling verminderen en biogas produceren.
Aërobe biologische behandeling: Aërobe biologische behandelingstechnologieën omvatten de actiefslibmethode en de biofilmmethode. De actiefslibmethode maakt gebruik van beluchting om het slib en het afvalwater grondig te mengen, waarbij micro-organismen worden gebruikt om organisch materiaal af te breken; Bij de biofilmmethode worden micro-organismen op de biofilm gebruikt om organisch materiaal af te breken. Aërobe biologische behandeling kan de meeste organische stoffen en stikstof- en fosforverontreinigingen verwijderen.
3. Diepgaande behandeling en desinfectie: waarborging van de veiligheid van de waterkwaliteit
Zandfiltratie/adsorptie van actieve kool: Verwijder resterend organisch materiaal en kleur, vaak gebruikt in scenario's voor teruggewonnen water.
Membraantechnologie (UF/NF/RO): Verbetering van de waterkwaliteit, geschikt voor hoog-standaard hergebruik (zoals spoelen, koelen).
Desinfectie: Gebruik ultraviolet of chlorering om pathogene micro-organismen te inactiveren, waardoor de hygiëneveiligheid wordt gewaarborgd.
Industrieel afvalwater → Staafzeefmachine → Egalisatietank → Oliescheiding en flotatie → Anaerobe biochemische behandeling → Aërobe biochemische behandeling → Filtratie en desinfectie → Lozing of hergebruik
Kan worden uitgerust met een stroomschema voor rioolwaterzuivering
IV. Specifieke casestudies van afvalwaterverwerking bij de verwerking van zuivelproducten
Rioolwaterzuivering van Guangming Dairy (Dezhou).
I. Projectoverzicht
Dit project is een upgradeproject voor de afvalwaterzuivering voor een grootschalige productiebasis van Guangming Dairy. De basis produceert voornamelijk vloeibare melk, yoghurt, enz., met een dagelijkse afvalwaterlozing van 1200 m³. Het afvalwater is afkomstig van processen zoals het reinigen van rauwe melk en het spoelen van apparatuur, en is van hoge-geconcentreerde organische aard. Vóór de samenwerking waren de oorspronkelijke zuiveringsfaciliteiten op de basis oud, met een onstabiele kwaliteit van het afvalwater en de neiging om de normen te overschrijden, en er werd geen gebruik van hulpbronnen bereikt. Dit strookte niet met het volledige-koolstofarme-concept van Guangming Dairy voor een koolstofarme en groene ontwikkeling. Daarom werd Guangzhou Guangbo Environmental Protection toevertrouwd om een complete oplossing voor de behandeling van afvalwater te leveren, waarbij het afvalwater moest voldoen aan de "Urban Wastewater Treatment Plant Pollutant Discharge Standard" (GB 18918-2002) op het eerste A-niveau, terwijl ook rekening werd gehouden met energiebesparing, consumptiereductie en terugwinning van hulpbronnen, wat in lijn is met de milieubeschermingsstrategie van Guangming Dairy op het gebied van waterbesparing, emissiereductie en recycling.
II. Afvalwaterkenmerken en uitdagingen op het gebied van behandeling
De kernindicatoren van het afvalwater: CZV 3500-7500 mg/l, BZV₅ 1800-3800 mg/l, SS 800-1800 mg/l. Het bevat een grote hoeveelheid lactose en lactose-eiwit en heeft de kenmerken van hoge CZV, hoge zwevende deeltjes, grote schommelingen in de waterkwaliteit en gemakkelijk bederf. De belangrijkste uitdagingen zijn: ten eerste leidt de geconcentreerde productieperiode tot aanzienlijke schommelingen in de waterkwaliteit, met hoge eisen aan de schokbestendigheid; ten tweede beïnvloedt de vorming van geëmulgeerde olie door melkvet de behandelingsefficiëntie; ten derde stelt de eerste A-norm strenge eisen aan de verwijdering van stikstof en fosfor; ten vierde is de basislocatie beperkt en moet de renovatie de normale productie niet aantasten, wat in lijn is met de vraag van Guangming Dairy naar intelligente continue productie.
III. Kernbehandelingsoplossing
Jinan Guangbo Environmental Protection heeft op basis van de productiekenmerken en milieubeschermingseisen van Guangming Dairy een gecombineerd proces voor 'voorbehandeling + anaëroob + aëroob + diepe zuivering + gebruik van hulpbronnen' aangepast. Processtroom: afvalwater → mechanisch rooster → olieafscheider → regeltank → flotatiemachine voor opgeloste lucht onder druk → UASB anaerobe reactor (zelf-ontwikkeld door Guangbo) → MBBR aërobe biochemische tank → MBR-membraan diepe behandeling → ultraviolette desinfectie → helderwatertank (hergebruik/lossing). Belangrijkste hoogtepunten: de zelf-ontwikkelde UASB-reactor breekt organisch materiaal met een hoge- concentratie efficiënt af, en het MBBR-proces verwijdert stikstof en fosfor. Het MBR-membraan zorgt voor effluentcompliantie; het intelligente controlesysteem is aangepast aan de intelligente modus van Guangming Dairy, en de terugwinning van methaan en het hergebruik van afvalwater zijn in lijn met het koolstofarme en circulaire concept-.
IV. Projectprestaties
Nadat het project in gebruik was genomen, bereikte het effluent consequent de eerste A-norm, waarbij de verwijderingspercentages van CZV, ammoniakstikstof, etc. boven de 98% uitkwamen. Het hergebruik van methaan en afvalwater bespaarde de basis meer dan 1,6 miljoen yuan aan jaarlijkse kosten, waardoor de exploitatie- en onderhoudskosten tot een laag niveau in de sector werden teruggebracht. Dit loste niet alleen problemen op het gebied van milieubescherming op, maar hielp Guangming Dairy ook bij het verbeteren van zijn groene productieketen.
