ФАНТАСТИЧЕСКИЕ БАКТЕРИИ И ГДЕ ОНИ ОБИТАЮТ?

В рубрике Beertech в деталях рассказываем, как устроено наше производство. Сегодня на очереди очистные сооружения. Какие законодательные требования выдвигают к качеству стоковой воды? Как выглядит процесс очистки? Причём тут бактерии? Разобрались во всём вместе с директором завода Юрием Лобановым и мастером службы эксплуатации Василием Зудиным. Заодно составили наглядную схему, как всё устроено.

ЧИЩЕ, ЧЕМ ПИТЬЕВАЯ ВОДА

В России есть ряд законодательных требований к качеству воды, как питьевой, так и стоковой. В СанПиН это предельно допустимая концентрация (ПДК) различных веществ: железа, нитритов и других. Интересно, что требования к стокам в разы выше, чем к питьевой воде. Так, норма по нитратам выше в 6,5 раза, по фосфатам — почти в 18 раз, сульфатам — в 2,5 раза, железу — в 3–7 раз.

Есть ещё два показателя, на которые ориентируемся и мы, и другие производства: биологическое потребление кислорода за пять дней (БПК5) и химическое потребление кислорода (ХПК). Последний в России убрали из контролируемых показателей, но во всём мире используется именно он.

Тут тоже интересный момент. Запад считается законодателем в области экологии, мол, их стандарты намного выше российских. Но, если брать требования к очистке сточных вод в той же Европе или Америке, ХПК или БПК5 до 10 раз менее жёсткие, чем у нас. Так, в Германии норма БПК — 15–20, а в России — два. С ХПК аналогичная ситуация: там от 100 до 200, у нас тридцать.

В процессе производства напитков образуются сточные воды, или промышленные стоки. В них содержится большое количество загрязнений: остатки дробины, дрожжей, вытеснений продукта и многое другое. Кроме того, есть ещё хозяйственно-бытовые стоки от рукомойников, туалетов. Всё вместе отправляется на очистные сооружения. Там стоки проходят пять стадий очистки, которая занимает около двух суток. И вот как это выглядит.

Механическая очистка

На этой стадии удаляются все взвеси — частицы, которые можно отделить от воды. Сначала стоки проходят через барабанное сито с отверстиями два-три миллиметра, затем через флотационную установку — большой резервуар с конусом-сборником внизу и механическими лопатками сверху.

Тут идёт два процесса. Первый — седиментация: крупные взвеси осаждаются в конус и удаляются оттуда. Второй — флотация: совсем маленькие частички, которые не могут осесть, захватываются пузырьками воздуха от компрессора и поднимаются наверх. Так сверху в резервуаре образовывается флотационная шапка. Её впоследствии убирают механические лопатки.

Дальше стоки направляются на биологическую очистку.

Анаэробная очистка

Она проходит в метан-реакторе, или IC-реакторе, — огромной ёмкости высотой 30 метров, диаметром девять метров и объёмом 1500 м3. На этом этапе убирают более 90 % всех загрязнений. Это делают два типа анаэробных [не нуждающихся в кислороде для жизнедеятельности. — Прим. ред.] бактерий, которые живут в специальном иле.

Сток подаётся в реактор снизу, где находятся кислотообразующие бактерии, которые расщепляют все загрязнения. Затем вода с этим промежуточным продуктом поднимается выше, где метанообразующие бактерии перерабатывают его в газ метан.

Аэробная очистка

Оставшиеся менее 10 % биологических загрязнений перерабатываются на этом этапе аэробными бактериями. Для существования им нужен кислород, причём в довольно больших концентрациях, около 2 мг/л. Кислород подают в биотанк воздуходувки через нижнюю систему мембранной аэрации. Если смотреть на всю установку сверху, это похоже на большой бурлящий бассейн.

На выходе, в отличие от предыдущего этапа, мы получаем углекислый газ и избыточный ил, который нужно периодически удалять.

Механическая очистка

После аэробной очистки стоки сначала направляют в танк седиментации, где отделяется ил. Затем осветлённая вода снова проходит механическую очистку.

Сначала идёт дисковая фильтрация. Вода попадает в резервуар с системой вращающихся дисков диаметром полтора метра. На каждый натянута 10-микронная сетка, которая и отфильтровывает остатки загрязнений. Сетку периодически промывают от осадка, а для очистки от солей используют лимонную кислоту (регенерация с целью удаления солевых отложений).

Затем идёт угольная фильтрация. Она выглядит так. Вода поступает в большие ёмкости, загруженные активированным углём. Благодаря своей структуре (под микроскопом она выглядит как огромное количество каналов) уголь адсорбирует и соли, и ХПК, и запахи.

Ультрафиолетовые лампы

Требования по стокам касаются не только физических показателей и солевого состава, но и микробиологии. Поэтому после угольной очистки вода обеззараживается ультрафиолетом. Она проходит через трубу, внутри которой расположены кварцевые лампы.

Кварцевое стекло, в отличие от обычного, пропускает ультрафиолет, который разрушает клетки микроорганизмов. Поэтому его очень эффективно используют для обеззараживания не только сточных вод, но и питьевой воды, воздуха, различных поверхностей.

И только после этого этапа очистки стоки направляются в реку.

ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ БЕЗ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ?

Предприятие может сбрасывать стоки в муниципальные очистные сооружения. Многие предприятия так и делают, если есть такая возможность. Но и тут имеются свои требования, пусть и не такие жёсткие, как к объектам рыбохозяйственного назначения. Например, стокам пивоваренного завода всё равно необходима биологическая очистка.

ОНО РАБОТАЕТ САМО

Очистные сооружения почти полностью автоматизированы. Вся информация о работе оборудования выводится на три монитора: на одном — данные системы предочистки, флотационные установки; на втором — полная схема работы анаэробной части. К ней относится метан-реактор и микстанк. На третьем мониторе высвечиваются сведения о работе дисковых фильтров, угольной фильтрации и ультрафиолетовых ламп.

Управляет оборудованием один оператор. Всего в штате их четверо, они работают посменно. Также есть лаборант, который проводит анализы, и два слесаря. Эти сотрудники также выходят на смену, чтобы обеспечивать техническую поддержку и ремонтировать оборудование в случае необходимости.

Например, ежедневно мы проводим анализы на различных стадиях очистки сточной воды: три на ХПК, два на взвешенные частицы, два на ил и более десяти на pH. А раз в неделю делаем расширенное количество анализов, около двадцати, чтобы посмотреть показатели более подробно.

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ

По многим показателям стоки чище, чем добываемая для производства вода из скважин, например по солевому составу. Кроме того, благодаря очистным сооружениям мы минимизировали отходы: почти всё идёт на производство других продуктов. Мы либо сами делаем что-то, либо продаём другим предприятиям. Так, метан становится электроэнергией, а, например, дробина и дрожжи — кормом для скота.