Ścieki przemysłu spożywczego - charakterystyka, Osady ściekowe itp
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Piotr Konieczny, Marcin Szymański
Ścieki przemysłu spożywczego ...
ŚCIEKI PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO -
CHARAKTERYSTYKA, ZAGROŻENIA, KORZYŚCI
Autor:
Piotr Konieczny*, Marcin Szymański**
* Instytut Technologii Mięsa
** Zaoczne i Dzienne Studium Doktoranckie
Wydział Technologii Żywności
Akademia Rolnicza im A. Cieszkowskiego w Poznaniu
Wprowadzenie
Przemysł spożywczy, którego działalności produkcyjnej towarzyszy
nieuniknione wytwarzanie wielu substancji niekorzystnie oddziałujących na
otoczenie stoi przed zadaniem sprostania stale rosnącym wymaganiom prawnym
w zakresie ochrony środowiska. Względy higieniczne oraz wymagana wysoka
jakość produktu są główną przyczyną wysokiego zużycia wody i stosunkowo
ograniczonych, w porównaniu z innymi gałęziami przemysłu, możliwości jej
recyrkulacji. Dlatego też, zaopatrzenie w wodę oraz gospodarka ściekowa w
przemyśle spożywczym są często uważane za najistotniejsze czynniki związane
z ochroną środowiska naturalnego.
Przemysł spożywczy w Polsce zużywa znaczące ilości wody, produkując
w konsekwencji dużą ilość ścieków o bardzo zmiennym składzie. Według
danych zamieszczonych w roczniku statystycznym GUS, w roku 2002 w branży
"produkcja artykułów spożywczych i napojów" zużyto łącznie w ciągu roku
98,4 mln m
3
wody, a łączna ilość wytworzonych ścieków wyniosła 82,8 mln
m
3
. Podczas produkcji mięsa i jego przetworów powstało 13,1 mln m
3
ścieków,
przetwarzania ryb i produktów rybołówstwa - 0,6 mln m
3
, przetwórstwa owoców
i warzyw - 18,3 mln m
3
, produkcji olejów i tłuszczów pochodzenia roślinnego
i zwierzęcego - 1,7 mln m
3
, produkcji artykułów mleczarskich - 23,3 mln m
3
,
produkcji cukru - 7,8 mln m
3
, a z produkcji napojów - 15,3 mln m
3
.
Przetwórstwo spożywcze to kompleks wielu technologii, które, ze względu
na różnorodność i złożoność procesów jednostkowych, wymagających
korzystania z zasobów środowiska i emitujących liczne substancje do powietrza,
wody lub gleby, rozważa się najczęściej pod kątem zminimalizowania
negatywnego oddziaływania na środowisko. Temu celowi służy zarówno
szczegółowa charakterystyka ścieków powstających w zakładach spożywczych
jak i poszukiwanie najskuteczniejszych metod oczyszczania ścieków. Przy
wyborze metody oczyszczania decydujące znaczenie mają warunki zrzutu
ścieków oczyszczonych tj. wielkość produkcji i lokalizacja zakładu oraz pozwo-
lenie wodnoprawne, określające szczegółowo parametry ścieków odprowadza-
nych z zakładu albo do zbiornika wód powierzchniowych według parametrów
określonych w obowiązujących przepisach prawnych, albo do kanalizacji.
88
Piotr Konieczny, Marcin Szymański
Ścieki przemysłu spożywczego ...
W tym ostatnim przypadku warunki odprowadzania ścieków ustalane są,
jak wiadomo, na podstawie umowy pomiędzy zakładem a przedsiębiorstwem
wodno-kanalizacyjnym. Jak pokazuje praktyka, wiedza o rzeczywistym wpływie
ścieków pochodzących z zakładów spożywczych na procesy oczyszczania
ścieków stosowane na terenie miejskich oczyszczalni jest jednak ciągle niedosta-
teczna, a negocjacje zainteresowanych stron zazwyczaj długie i trudne.
Głównym celem niniejszego opracowania będzie zatem scharaktery-
zowanie ścieków powstających w różnych branżach przemysłu spożywczego
i syntetyczne omówienie oddziaływań ich zanieczyszczeń, negatywnych, ale
i pozytywnych, na efektywność pracy oczyszczalni ścieków komunalnych.
Charakterystyka i skład ścieków w zakładach przemysłu spożywczego
Przemysł spożywczy jest jedną z najsilniejszych gałęzi polskiej gospo-
darki. Ma blisko 15 proc. udziału w produkcji dodanej całego przemysłu, 7%
udział w tworzeniu PKB i zatrudnia ponad pół miliona osób. Około 27 tys.
firm, zajmujących się produkcją żywności i napojów dostarcza 21% towarów
sprzedanych na rynku krajowym tj. najwięcej ze wszystkich gałęzi przemysłu.
Całą branżę spożywczą w Polsce charakteryzuje ogromna liczba i różnorodność
produktów, ale jednocześnie niski stopień koncentracji sektora.
W 2000 roku w produkcji żywności i napojów działało tylko 350 firm
dużych, a zaledwie 1400 miało status firm średnich. Ciągle bardzo wiele,
zwłaszcza spośród małych firm, pozostaje praktycznie poza właściwą kontrolą
w zakresie gospodarki wodno-ściekowej. W ostatnich latach powstała zatem
w przemyśle spożywczym struktura firm: rozdrobniona, płynna, sprzyjająca
konkurencji, ale jednocześnie wymagająca nowego podejścia w rozwiązaniu
problemów ochrony środowiska.
Zróżnicowane wielkości poszczególnych zakładów, odmienne profile
produkcji, zadania technologiczne, zasady tzw. Dobrej Praktyki Produkcyjnej
(GMP) oraz różny stan wyposażenia technicznego powodują, że zakłady
przemysłu spożywczego mogą bardzo różnić się zarówno w zakresie ilości
zużywanej wody jak i produkcji ścieków.
Rezygnując z zapamiętywania zwyczajowo cytowanych średnich
wskaźników zużycia wody czy wytwarzania ścieków w przeliczeniu na jednostkę
produkcji (np. tonę gotowego produktu), warto raczej uświadomić sobie w tym
miejscu fakt, ze pojedynczy zakład branży spożywczej może wytwarzać od
kilku do kilku tysięcy m
3
ścieków dziennie, a o ich rzeczywistej uciążliwości
decydować będzie nie tylko ilość ale i rodzaj zanieczyszczeń.
Zakłady branży spożywczej są zazwyczaj źródłem ścieków o dużym
ładunku zanieczyszczeń, o różnym charakterze i rozmiarach, obejmujących
takie grupy jak substancje rozpuszczone, substancje koloidalne lub zawiesiny,
reprezentowane przez związki organiczne (głównie białko i tłuszcze)
i nieorganiczne, np. chlorki, azotany, fosforany, siarczany, węglany i inne.
89
Piotr Konieczny, Marcin Szymański
Ścieki przemysłu spożywczego ...
Ścieki niektórych zakładów, np. mięsnych, są też potencjalnym źródłem zagrożeń
epidemicznych, głównie w wyniku przedostawania się do nich znacznych ilości
treści przewodów pokarmowych (żołądków i jelit) zwierząt rzeźnych oraz krwi.
Zanieczyszczenia te skażają ścieki mikroorganizmami, w tym chorobo-
twórczymi, zmuszając producentów do higienizacji lub wyjawiania ścieków
opuszczających zakład z wykorzystaniem wybranych metod chemicznych lub
fizycznych.
W tabeli 1 podano ogólną charakterystykę strumieni ścieków techno-
logicznych pochodzących z różnych branż przemysłu spożywczego, a w tabeli
2 porównano zakresy niektórych wskaźników surowych ścieków wybranych
zakładów.
Należy zaznaczyć, że podane charakterystyki generalnie nie uwzględniają
zanieczyszczeń przedostających się do ścieków w związku z procesami mycia
i dezynfekcji. Koncentrując się na wzroście produkcji i poprawie jakości
stosunkowo niewielką wagę przywiązuje się jeszcze do wpływu środków
myjących i dezynfekujących na jakość ścieków, w tym także na możliwości
ograniczenia ładunku takich zanieczyszczeń "u źródła" oraz na skutki ich
obecności w środowisku naturalnym.
Tymczasem jak wynika z badań prowadzonych np. w branży mięsnej,
proces mycia linii produkcyjnych powoduje przenikanie zarówno zanieczyszczeń
charakterystycznych dla rodzaju przetwarzanego surowca tj. tkanek, kości,
mięśni, solanek peklujących i ich składników, jak też składników środków
myjących i dezynfekujących np. związków fosforu lub detergentów, zwłaszcza
IV rzędowych soli amoniowych. Jak pokazuje praktyka, wiedza o oddziaływaniu
tych substancji na środowisko i ich biodegradowalności nie jest wystarczająca.
Szczególną uwagę trzeba zwracać między innymi na wpływ zrzutów popłuczyn
o zmiennym pH z linii technologicznych zakładów spożywczych na pracę
osadu czynnego w oczyszczalniach ścieków komunalnych.
Posługując się stosowanym w ocenie ładunków ścieków komunalnych
wskaźnikiem RLM tj. Równoważną Liczbą Mieszkańców, wyrażającą krotność
dobowego obciążenia oczyszczalni ścieków substancjami pochodzącymi od
jednego mieszkańca (1 RLM odpowiada 60 g O
2
/M×d), można zauważyć, że
ścieki powstające podczas wytwarzania niektórych produktów spożywczych
np. drożdży, produktów mięsnych, czy surowego spirytusu ziemniaczanego lub
zbożowego, wytwarzane często w stosunkowo niewielkiej ilości dobowej są
równoważne pod względem ładunku z ilością ścieków wytwarzanych przez
aglomeracje znacznej wielkości. Przykładowo, mała gorzelnia rolnicza
wytwarzająca do 200 tys. l spirytusu rocznie, generuje codziennie ścieki
o takim samym ładunku jak kilkutysięczne miasto. Inny przykład to zakład
przetwórstwa śledzi generujący w ciągu doby około 700 m
3
ścieków, w których,
głównie wskutek stosowania zalewy octowej i cukru, średnie stężenie ChZT
wynosi często np. 10000 g O
2
/m
3
. Taki ładunek odpowiada zatem blisko
12000 m
3
ścieków komunalnych o przeciętnym wskaźniku ChZT równym
90
Piotr Konieczny, Marcin Szymański
Ścieki przemysłu spożywczego ...
np. 600 g O
2
/m
3
. Choć tego rodzaju porównania mają zawsze bardzo przybliżony
charakter, można i należy je brać pod uwagę przy ustalaniu ogólnych zasad
współdziałania oczyszczalni ścieków komunalnych z zakładami spożywczymi
niektórych branż.
Tabela 1. Charakterystyka ścieków produkcyjnych pochodzących z zakładów
spożywczych różnych branż.
91
Piotr Konieczny, Marcin Szymański
Ścieki przemysłu spożywczego ...
92
[ Pobierz całość w formacie PDF ]