195458. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés tejipari szennyvizek előtisztító kezelésére
195 458 2 A találmány tárgya eljárás tejipari szennyvizek előtisztító kezelésére a zsír- és fehérjetartalom vegyszeres kezeléssel történő koaguláltatása és a keletkező szennyvíziszap eltávolítása útján. A találmány tárgyát képezi továbbá egy az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés is. Ismeretes, hogy az urbanizáció előrehaladtával világszerte a városokban koncentrálódik a tejfeldolgozás. Az iparszerű tejfeldolgozás kialakulásával az üzemek termelési volumene a sokszorosára növekedett. Ezzel arányosan növekedett az üzemek szennyvízbe kerülő hulladéka, ami igen komoly terhelést jelent a városok amúgy is túlterhelt kommunális szennyvíztisztítóinak. A tejfeldolgozás átlagos, fajlagos vízfelhasználása 1—2 m3/m3 feldolgozott tej. Az üzem típusától, méretétől, korától és._számos egyéb tényezőtől függően Azonban ez. j$entős eltéréseket mutathat. A higiéniás normák biztosításához szükséges tisztogatási műveletek során az alapanyag mintegy 2%-a kerül a szennyvízbe. Savó leeresztése esetén ez az érték még sokkal nagyobb, a savó a tej szárazanyag-tartalmának mintegy felét viszi magával az eredeti térfogat 85%-ában. A tej összetételének ismeretében számítható a szennyezések mennyisége és minősége. A tej átlagos összetétele a következő: Tejzsír 3,8% (38 g/1) Kazein 2,7% (27 g/1) Albumin, globulin 0,6% (6 g/1) Laktóz 4,6% (46 g/1) Ásványi sók 0,8% (8 g/1) Összes szárazanyag 12,5% (125 g/1) 2%-os feldolgozási veszteségnél tehát 760 g zsír, 660 g fehérje és 920 g laktóz kerül a szennyvízbe a feldolgozott tej minden köbmétere után. A gyakorlatban ezek az értékek általában magasabbak, mivel savó is kerül a szennyvízbe, aminek 65 kg/m3 szárazanyag-tartalmából 45 kg laktóz, 6 g fehérje, 1—3 kg zsír, a többi pedig tejsav és ásványi sók. A tejipar által a csatornaműveknek okozott jelentős mértékű többlet-terhelés könnyen belátható. A fölözetlen tej biológiai oxigénigénye (BŐI) 110000 mg/1, a savóé pedig 40000 mg/1. Az átlagos, 2%-os feldolgozási veszteséget figyelembe véve, a szennyvízbe kerülő hulladékanyag a feldolgozott tej 1 m3-ére számítva, 2,2 kg BOI-nyel terheli a közcsatornát és azon keresztül a városi szennyvíztisztítót, ha a tejüzem semmilyen előtisztítást sem végez. Minden m3 feldolgozott tej által okozott szennyezés 41 lakosegyenértéknek (LE = 54 g BOI/nap) felel meg. A leeresztett savó és író köbméterenként további 740 lakosegyenértéket jelent. A napi feldolgozást figyelembe véve könnyű kiszámítani egy tejipari vállalat részarányát valamely városi tisztítómű terhelésében. Valós szükségletként jelentkezik tehát üzemi és kommunális szennyvíztisztítási szempontból egyaránt annak igénye, hogy a tejüzemek elfolyó szennyvizüket ún. előtisztítási művelct(ek)nek még üzemen belül alávetve annak szennyezettségét csökkentsék. Erre ma már számos országban bírságrendszer, valamint az is ösztönzőleg hat, hogy remény van a nyersanyag mintegy 2%-ának megfelelő zsír, fehérje és szénhidrát viszszanyerésére és hasznosítására. Tökéletes megoldást természetesen a szennyvíz elpárologtatása jelentene, ami megoldaná a kibocsátott szennyvíz teljes felszámolását és a szárazanyag vissza- 2 nyerését. Ez azonban rendkívül energiaigényes és drága, ezért ipari alkalmazása nem kerülhet szóba. Általában nem valósítható meg a szennyvíz tavakban történő rothasztása, szikkasztása és elpárologtatása sem, noha a hasznos anyagok teljes elveszítése ellenére is ez lenne a legolcsóbb módszer. Akadálya elsősorban gazdasági vagy környezetvédelmi szempont: szennyvíztisztító a városi környezetben nem létesíthető, a szennyvíz szállírása nagyobb távolságra viszont nagyon költséges. Az iparilag is alkalmazható ismert módszerek leírását számos találmány tárgyalja (pl. Hemmings, M.L.: Dairy Industries International, 45, 23—28.(1980); Bull, M.A.: Sterritt, R.M., Lester, J.N.: J. Chem. Technoi. Biotechnol., 31, 579-583.(1981). A szennyvíz anaerob rothasztása eléggé elterjedt előtisztítási módszer. Metán és szén-dioxid fejlődéssel járó mikrobiológiai folyamatok eredményeként a szennyvíz biológiai oxigénigénye (BŐI) jelentősen csökken. Az ilyen eljárások nagy hátránya, az óriási tároló kapacitás igénye. A keletkező iszap nem értékesíthető, elhelyezése további költséget okoz. Az üzem vezetése is nagy gondosságot igényel. Állandóan figyelni kell a víz pH- ját és ügyelni arra, hogy értéke soha ne kerüljön 6,8 alá, mert akkor a fermentáció leáll. Az anaerob lépcső elé zsírcsapdákat kell építeni, mert különben a már egyszer kivált zsír újra visszaoldódik. Újabban elterjedőben vannak a különböző fizikaikémiai tisztítási módszerek, amelyek alkalmazásával a szennyvíz használható komponensei tisztán, jó hatásfokkal nyerhetők vissza. Ilyenek: az ultraszűrés és a fordított ozmózis. (Muers, M.M.: Wat. Poll. Control. 67, 644.(1968); Kosikawaski, F.V.: J. Dairy Sei., 61, 41.(1979). E módszerek hátránya az, hogy rendkívül igényesek a gondos üzemmenetre és kényesek az egyenetlen terhelésre. További hátrányuk, hogy beruházási költségeik elérik a teljes beruházás 10%-át és az üzemeltetésük pedig a teljes üzemköltség 5%-át. (H. Deodens, Deutsche Milchwirtschaft, 25, (17) 454-458.(1974). Korlátozott hatékonysága és elsősorban üzemviteli problémái miatt a gyakorlatban alig alkalmazott előtisztítási mód tejipari szenyvizek esetében az emulzió kémiai módszerekkel történő megbontása és a kiváló zsír és fehérje rész elválasztása. Az ilyen lehetőségeket ismertető, messze legteljesebb, elméleti és kísérleti vonatkozásokat egyaránt összefoglaló közlemény Toókos Ildikó 1983-ban megjelent alapvető jelentőségű munkája (Acta Alimentaria 1983. 12. (3) 163-84.). Tejipari szennyvízzel végzett részben szakaszos, részben laboratóriumi berendezésben kivitelezett folyamatos kísérletei és a vonatkozó nemzetközi szakirodalom alapján a Dotálás és az ülepítés hatékonyságát illetően alapvető megállapításai szerint — ugyanolyan elfolyó víz lebegőanyagtartalom eléréséhez szükséges tartózkodási idők között az említett berendezéstípusokban lényeges különbség figyelhető meg. A Dotáló terhelhetősége vagy kapacitása nagyobb, általános esetben mintegy ötszöröse az. ülepítőnek, továbbá — azonos koaguláltatási körülmények esetén mindkét típusú tisztítóberendezésből az elfolyó tisztított víz. minősége azonos, és — a Dotálás alapvetően stabilisabb üzemeltetést biztosít. Vizsgálatok szerint a veszprémi tejüzemi szennyvíz-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
