Очистка сточных вод рыбоперерабатывающей промышленности

Регенерация и повторное использование рассола (тузлука)

Рыбоперерабатывающая промышленность относится к отраслям с большим потреблением воды. Техническая вода используется в производственных целях для промывки рыбы, мойки производственных помещений и работы систем охлаждения. Для данных процессов, как правило, требуется воды высокого качества, чем в свою очередь обусловлены значительных капитальные и эксплуатационные затраты на водоподготовку и содержание объекта.

В процессе переработки рыбы (разгрузка рыбы, работа оборудования для промывки, транспортировка требухи и мойка помещений) образуется большое количество сточных вод сложно состава, для очистки которых требуется применение комбинирования различных технологических процессов постадийной очистки воды и соответствующего оборудования. К проблемам, связанным с загрязняющими агентами, обычно относятся:

• Высокая концентрация твердых частиц и органических веществ в сточной воде;

• Повышенные концентрации солей (Хлорид натрия);

• Высокие значения ХПК (Масла, жиры и белки);

• Аммоний азот и фосфор;

• Моющие средства, в том числе поверхностно-активные вещества (ПАВ) и хлорные отбеливатели.

Сброс сточных вод, как правило, осуществляется в локальные водные объекты (пресные или морские) либо в городскую систему канализации. Промышленные стоки рыбопереработки являются токсичными для рыбы и прочих водных организмов. Сброс сточных вод приводит к значительным финансовым последствиям для перерабатывающего предприятия за счет:

• Штрафов за негативное воздействие на окружающую среду или превышение ПДК загрязняющих веществ в воде;

• Необходимости приобретения лицензий и разрешений на сброс сточных вод;

• Затрат на проведение комплексного анализа воды и мониторинг.

В большинстве случаев затраты на модернизацию очистных сооружений, необходимую для достижения наилучших показателей в промышленности, считаются чрезмерно высокими, и многие перерабатывающие предприятия предпочитают выплату штрафов, налагаемых контролирующими организациями, инвестициям в современные системы очистки воды на основе наилучших доступных технологий. Ужесточение экологического законодательства может сделать представленный выше подход менее практичным, и предприятиям придется затрачивать значительные средства для достижения приемлемого качества очистки сточных вод.

Консервирование и посол рыбы

При консервировании посолом в тканях рыбы создается высокая концентрация соли — хлорида натрия. Чем выше содержание соли, тем надежнее продукт законсервирован, при этом концентрация соли, близкая к насыщению (26%), вызывает неприятные вкусовые ощущения и вредна для человека. Развитию гнилостных бактерий препятствует концентрация соли равная 15%, чем и ограничивают соленость готового продукта. Хранение соленой рыбы проводят в специальных условиях, основным из которых является температура, не превышающая 0°C.

В рыбной промышленности раствор поваренной соли называют тузлуком. Тузлук это сложная биохимическая система, образующаяся в процессе полола рыбы и состоящая из воды, хлорида натрия, солерастворимых белков, тканевых и бактериальных ферментов.

При промышленном производстве слабосоленой продукции из мелкой рыбы применяют посол в циркулирующих тузлуках. Оборудование для посола в циркулирующем тузлуке это бетонный бассейн определенного размера с встроенными перемешивающими устройствами. В бассейн непрерывным потоком поступает рыба и насыщенный раствор соли. Встроенные мешалки перемещают рыбу из одного конца бассейна в другой, а непрерывно поступающий тузлук выносит просолившуюся рыбу и насыщается в солевых концентраторах. Процесс является непрерывным, высокопроизводительным и полностью автоматизированным.

Продолжительность посола рыбы зависит от ее размера, химического состава и температуры. Рыба массой 150-200 г просаливается за 36 ч, массой 250-300 г за 48 ч, 300-500 г от 3 до 5 суток. Для поддержания равномерной концентрации тузлука в объеме посольного резервуара производят кантовку, — перемешивание просаливаемой рыбы гидравлическим методом, в том числе с циркуляцией тузлука. Кантовку осуществляют в середине срока посола рыбы. При снижении плотности тузлука в процессе кантовки добавляют поваренную соль в количестве 5% от массы перерабатываемой рыбы. Процесс посола считается оконченным, когда соленость полуфабриката достигает 5%.

Принципиальная схема установки регенерации рассола (тузлука) для рыбоперерабатывающих предприятий

Согласно технологической схеме на первом этапе система механической фильтрации удаляет твердые частицы и крупные загрязнения. На второй стадии производится очистка тузлука от органических загрязнений массой более 200 КДа методом ультрафильтрации под вакуумом на заряженных полимерных мембранах. В ходе процесса фильтрования под вакуумом уровень сточных вод в емкости автоматически поддерживается на таком уровне, что плоскорамные мембранные модули всегда полностью покрыты жидкостью. Периодически, по мере концентрирования в емкости органических загрязнений до максимально возможной степени, производится сброс загрязнений в шламовый резервуар накопитель. Шлам после дальнейшего сгущения вывозится на утилизацию.

Фильтрат — высококонцентрированный раствор поваренной соли, очищенный от основной массы высокомолекулярных органических загрязнений (белков, жиров и т.п.), со сниженным в10-100 раз значением химического потребления кислорода (ХПК) подается на финишную стадию очистки. В качестве оборудования для финишной очистки мы применяем установки нанофильтрации со специально подобранными мембранами Компании Filmtec, которые пропускают в фильтрат до 85% хлорида натрия, при этом задерживая сульфаты и органические загрязнения массой более 200 Дальтон.

Концентрат с установки нанофильтрации возвращается в голову очистных сооружений с целью повторной очистки. Фильтрат представляет собой тузлук со сниженной на 15-20% концентрацией поваренной соли и после корректировки солевого состава подается на повторное использование на участок посола рыбы.

Результаты очистки тузлука для повторного использование при посоле рыбы в промышленности:

Показатель	Отработанный тузлук	После фильтрации	После ультрафильтрации	После нанофильтрации	ГОСТ Тузлук
pH	7,3	7,3	7,3	—	—
Азот общий, %	0,46	0,46	—	—	—
Азот аммонийный, мг/л	500	500	—	—	<30
Жиры, мг/л	120-50000		10-150	—	<45
Фосфор, мг/л	400	400	120	10	<25
Хлориды, г/л	120-160	120-160	120-160	100-136	120-160
Сульфаты, мг/л	200	200	200	<10	<100
ХПК, мгО2/л	1000-600000	—	420	<30	<30
Взвешенные вещества, мг/л	500	50	0,1	—	—

Применение на очистных сооружениях установок ультрафильтрации и нанофильтрации в сочетании с вакуумными технологиями является на сегодняшний день оптимальным решением при модернизации и строительстве новых систем очистки сточных вод рыбоперерабатывающих предприятий.

Создание частично замкнутых (80-85%) систем очистки сточных вод рыбоперерабатывающих предприятий предопределяет необходимость разработки научно обоснованных требований к качеству воды, используемой в технологических процессах и операциях. Локальная очистка сточных вод и тузлука во многих случаях дешевле их полной очистки и сброса в водные объекты в соответствии с существующими требованиями ПДК, а создание систем повторного использования очищенного от органических примесей и взвешенных веществ рассола является важнейшей частью безотходного производства.