Problemi tehnoloških odpadnih voda iz tekstilne in usnjarsko predelovalne industrije ter živilsko predelovalne industrije doc.dr. Darko Drev, univ.dipl.inž.kem.inž.

Präsentation zum Thema: "Problemi tehnoloških odpadnih voda iz tekstilne in usnjarsko predelovalne industrije ter živilsko predelovalne industrije doc.dr. Darko Drev, univ.dipl.inž.kem.inž."—  Präsentation transkript:

1 Problemi tehnoloških odpadnih voda iz tekstilne in usnjarsko predelovalne industrije ter živilsko predelovalne industrije doc.dr. Darko Drev, univ.dipl.inž.kem.inž. Inštitut za vode Republike Slovenije GZS, Ljubljana

2

3 Pri proizvodnji celuloze se porabi cca 20 m3/t celuloze.
Obremenitev odpadne vode od kemijske obdelave Parameter [mg/l] odpadne vode Skupni ostanek 1000 – 6500 KPK – poraba KMnO4 1000 – 6000 Hlapljive organske kisline 1500 – 6000 BPK5 Primerjava odpadne vode iz proizvodnje naravnih sukancev s komunalno odpadno vodo in odpadno vodo pri proizvodnji škroba Odpadna voda [mg/l] sk. N P2O5 K2O CaO BPK5 N : P2O5 : BPK5 Komunalna odpadna voda 109 42 68 116 460 2,5 : 1 : 11 Odpadna voda od proizvodnje sukancev 40 60 350 160 2500 0,7 : 1 : 42 Odpadna voda od proizvodnje škroba 319 175 604 3000 1,8 : 1 : 17

4 Sestava odpadne vode v predelavi naravnih vlaken
Vrsta proizvodnje [mg/l] Usedljive snovi 7 – 159 Sušilni ostanek Žarilni ostanek 551 – 3465 Skupni dušik (N) 7 – 109 Amonijak (NH3) 3 – 19 Fosfati (P2O5) 5 – 235 Kalij (K2O) 101 – 918 KPK ( poraba KMnO4) Substance v ovčji volni Sestavine Schule in Maerker Ulrich G. Krüger Voda 10 – 23% 2 – 24% Volnina mast 7 – 14% 12 – 47% Volnin znoj 20 -22% 3 – 24% Umazanija 2 – 23% Čista volnena vlakna 20 – 50% 15 – 72%

5 Substance odpadne vode od pranja volne
Parametri max min povp. Maščobe (mg/l) 25800 3000 8650 Suspendirane snovi (mg/l) 30300 2400 11520 Aklalije (mg/l) 29400 3430 6780 KPK (mg O2/l) 7400 398 1830 BPK5 (mg O2/l) 22000 1200 5500 Okvirne količine odpadnih vod v tekstilni industriji (Abwassertechnologie, Springer-Verlag, 1984) vrsta proizvodnje [m3/t izdelka] pranje volne 20 – 70 barvanje 20 – 50 beljenje 50 – 100 proizvodnja blaga 600 – 1000 viskoza, trgana volna, svila proizvodnja celuloze Pri beljenju bombaža se porabi cca m3 vode / t materiala.

6 Sestava povprečne odpadne vode iz tekstilne industrije
Parametri max min Temperatura (0C) 10 30 pH vrednost 7,6 11,5 prozornost 0,5 17 Suspendirane snovi (mg/l) 2713 Susp. snovi - žarina (mg/l) 5 1374 Sušina (mg/l) 706 4376 Žarina (mg/l) 314 3886 Aklalije (mg/l) 136 896 KPK (mg O2/l) 21 603 Skupni sulfat (mg/l) 102 979 Žveplovodik (mg/l) 3,47

7 Sestava odpadnih vod glede na tehnološki postopek
Parametri barvanje Beljenje in barvanje material volna bombaž videz rdečkasta, motna temno modra, motna rjava, motna pH vrednost 6,8 9,1 11,5 Sušina po filtriranju (mg/l) 2068 1240 2327 Anorganski del. (mg/l) 1608 803 1489 Organski del (mg/l) 460 437 838 KPK (mg O2/l) 312 733 534 BPK5 (mg O2/l) 93 188 255 Klorid (mg/l) 114 118 Organski dušik (mg/l) 4 16 22 Amoniak (mg/l) 6 v sledovih Preračun odpadne vode od barvanja tekstila na PE Postopek barvanja Količina (m3/t) PE/t Direktne barve cca 70 160 Žveplene barve cca 60 700 Indigo cca 100 60

8 Tipični postopek obdelave celuloznih vlaken
Možni postopek barvanja z minimalno porabo barve (BAT)

9 Primer kislih barvil (BAT)

10 Primer bazičnih barvil (BAT)

11 Primer tipičnih direktnih barvil (BAT)

12 Prikaz stroja za barvanje (171, GuT, 2001)

13 Primer delovanja stroja za barvanje (BAT)

14 Tehnološka linija za izdelavo taftinga (63, GuT/ECA, 2000), BAT )
Prikaz izdelava iglanih filcev (63, GuT/ECA, 2000, BAT)

15 Prikaz izdelave tkanin (63, GuT/ECA, 2000, BAT)

16 Shema tehnološkega postopka za pripravo past
oplemenitenje tekstila

17 Shematski prikaz linije za pripravo lateksa

18 Nanos paste z nožen s fiksnim podpornim valjem
Nanos z nožem s fiksno podporno mizo

19 Nanos paste z nožem brez fiksne podpore
Nanos paste s šablono

20 Nanos paste z nožem in koritom pri fiksnem podpornem valju

21 Fulardiranje Nanos, sušenje in kalandriranje

22 Prikaz možnega postopka izdelave tekstilnega laminata (BAT)

23 Primer postopka karbonizacije (71, Bozzetto, 1997, BAT)
»Carbosol« sistem (71, Bozzatto, 1997, BAT)

24 Sistem za tiskanje platna z avtomatskim čiščenjem (69, Corbani, 1995, BAT)

25 Primer stroja za ploskovni tisk (BAT)
Prikaz stroja za tiskanje z mirujočimi tiskalnimi enotami (69, Corbani, 1995, BAT)

26 Prikaz stroja za rotacijski tisk (63, GuT/ECA, 2000, BAT)
Prikaz rotacijskega tiskarskega stroja (69, Carboni, 1994, BAT)

27 Prikaz tiskarskega stroja z rotacijskim sitom (69, Carboni, 1994, BAT)

28 Prikaz večbarvnega globinskega tiska (BAT)

29 Značilna sestava tekstilne odpadne vode z moderno tehnološko opremo na dotoku in iztoku iz filtra z aktivnim ogljem (iztok 1) ali reverzno osmoznega membranskega filtra (iztok 2) parameter enota dotok iztok 1 iztok 2 el.prevodnost mS/cm 5,9 6,2 0,8 temperatura 0C 26,2 22,9 / KPK mg O2/L 515 20 10 BPK5 140 <0,1 TOC mg C/L 135 4,8 3 anionski tenzidi mg/L 0,02 kationski tenzidi trdota 0dH 2,5 13,6 NH4+ mg N/L 0,3 <0,01 NO3- 0,9 Fe Al Cl- 1750 1710 SO4-2 163 188 PO4-3 0,7 barva pri 436 nm m-1 13 0,04 pri 525 nm 16,2 pri 620 nm 24,5

30 Prikaz reaktorja za katalitsko oksidacijo z O2/H2O2 (179, UBA, 2001

31 Prikaz možnega čiščenja mešanih tekstilnih odpadnih voda (BAT)

32 Primer skupne biološka čistilne naprave za tehnološke in
komunalne odplake (179, UBA, 2001)

33 Emisije KPK iz tekstilnih tovarn v Sloveniji v letu 2009
tovarna izpust v občini tip iztoka ime KČN KPK (mg O2/leto) x 106 Beti tekstilna industrija d.d. Metlika v okolje 3 506 na KČN 86 059 Gorenjska predilnica d.d. Škofja Loka 60 980 Inplet plativa d.o.o. Sevnica 27 237 Konus Konex d.o.o. Slovenske Konjice 51 MTT Tekstil Maribor 15 504 Polzela tovarna nogavic d.d. Polzela Kasaze 51 503 Svilanit - v likvidaciji d.d. Kamnik Domžale - Kamnik 16 025 Šešir, tovarna klobukov d.d. Škofja Loaka 199 Tekstilna tovarna Okroglica d.d. Nova Gorica 143 Tekstila d.d. Ajdovščina Ajdovščina 19 187 Tosama tovarna sanitetnega meteriala d.d. Domžale 42 196 TSP tovarna sukancev in trakov d.d. 22 264 Velana d.d. Ljubljana Ljubljana - Zalog 7 870 Zvezda SPT d.o.o. Kranj 7 006

34 Onesnaženost odpadnih vod
Primer dnevnih količin in sestave odplak iz usnjarn z dnevno predelavo 500 kož na dan Proces Delež obdelave % Onesnaženost odpadnih vod Odpadna voda BPK5 s.s. TS m3/dan Pranje in mehčanje 100 160 590 1360 360 Odstranitev dlak 40 320 790 170 Odstranjevanje mesa 60 540 1520 1810 250 Luženje 90 20 180 110 Strojenje vegetabilno kromatno 80 50 70 290 Dodelava Skupaj 1200 3030 4770 1090

35 Ekološka bilanca v proizvodnji naravnega usnja (BAT)

36 Okvirne vrednosti za obremenjevanje voda iz klavnic pri dnevnem
zakolu 100 glav drobnice in 75 glav govedi enota drobnica govedo količina odpadne vode m3/žival 0,26 0,98 po 2 urah l/žival 6 13,5 suha snov kg/žival 0,19 0,42 BPK5 kg O2/žival 0,43 2,39 V obratu za zakol in predelavo mesa, ki ima predelavo odpadkov in krvi nastane naslednja obremenitev enota količina količina odpadne vode m3/govedo 0,96 usedljive snovi l/govedo 4,4 suha snov skupaj kg/govedo 0,23 organska suha snov % 87,7 BPK5 kg O2/govedo 1,37

37 Količine in obremenitve odpadnih voda iz klavnic
in predelave mesa (ATV Handbuch) onesnaževanje količina / žival a: svinje b: govedo c: perutnina vrednosti stelja in gnoj a: 1,5 kg b: 6,0 kg 40% TR 0,55% N 0,20% P2O5 C/N – vsebnost ca. 30 0,75% N iztrebki in urin TR = 6-10% oTR = 77-84% d.TR C/N – vsebnost 9-15 ca. 30 g/l BPK5 N: 6,7 g/l K: 3,7 g/l P: 5,8 g/l Ca: 4,5 g/l Mg: 0,8 g/l TR = % oTR = 77-85% d.TR ca. 15 g/l BPK5 N: 4,7 g/l K: 5,9 g/l P: 2,4 g/l Ca: 2,5 g/l Mg: 0,6 g/l

38 pranje ca. 100 l 10 – 20 BPK5 dezinfekcija ni podatkovni odpadna voda iz klavnice a: l b: 500 – 1000 l c: ca. 25 l/kokoš KPK = 2000 – 8000 mg O2/l BPK5 = 1000 – 4000 mg O2/l Ncel=150 – 500 mg N/l Pcel=15 – 50 mg P/l maščobe = mg/l AOX = 20 – 100 μg/l used.sn. = 10 – 60 ml/l BPK5 = 1500 – 3250 mg O2/l KPK = mg O2/l Ncel=150 – 350 mg N/l maščobe = mg/l dimljenje – pralna voda ni podatkov KPK = mg O2/l pH = 12 – 14 fenolni indeks = mg/l PAK: 1 – 5,5 mg/l odpadna voda iz predelave mesa ca. 5 – 8 m3/t KPK = 1000 – 3500 mg O2/l BPK5 = 500 – 2000 mg O2/l Ncel= 50 – 120 mg N/l Pcel=10 – 35 mg P/l maščobe = mg/l

39 Okvirna tehnološka shema zakola živine in predelave mesa (BAT)

40 Postopek izdelave krvne plazme (BAT)

41 Tehnološki proces odstranjevanje dlake ali perja (BAT)

42 Tehnološki proces predelave kosti (BAT)

43 Shematski prikaz vodnih tokov v svinjski klavnici (BAT)

44 Minimalne emisijske vrednosti v odpadnih vodah iz klavniških linij in
linji za predelavo mesa v živalske polproizvode po BAT parameter KPK BPK5 ner.s. N -cel. P – cel. lipof.s. mg/l 5 - 60 2 - 5 2,6 - 15 Minimalna emisija snovi v odpadne vode po BAT iz klavnic in predelav mesa enota količina KPK mg O2/l 25 – 125 BPK5 10 – 40 Neraztopljene snovi mg/l 5 – 60 Celokupni dušik 15 – 40 Celokupni fosfor 2 – 5 Usedljive snovi 2,6 - 15

45 Okvirna sestava odpadnih vod iz klavnic
enota vrednost usedljive snovi ml/l 10 pH 7 neraztopljene snovi mg/l 580 žarilni ostanek nerazt.s. 81 žarilna izguba nerazt.s. 498 raztopljene snovi 1206 žarilni ostanek razt.s. 272 žarilna izguba razt.s. 934 maščobe 108 celokupni dušik mg N/l 145 P2O5 19 K2O 29 CaO 131 KPK mg O2/l 154 BPK5 838 Petdnevna biokemijska potreba po kisiku (BPK5) za kri znaša Približno mg O2/l.

46 Poraba vode in energentov v klavnicah svinj odstranjevanju kož po BAT
enota klasično avtomatizacija voda l/t 6,67 45,55 elektrika kWh/t 0,0 0,53 toplota 0,67 1,34 energija skupaj 1,87 Sestava odpadne vode v toku leta iz linije za razsek živali (VDI 1996) Parameter Poletje Zima Letni rezultati Količina odpadne vode 0,9-1,6 m3/t Temperatura 18-350C KPK 8-20 kg/t 0,5-3,8 kg/t 3-10 kg/t BPK5 3-12 kg/t 0,3-2,3 kg/t 1,6-5 kg/t Sediment 1-55 mg/t ≤ 1 mg/t 0,3-8 kg/t NH4+ - dušik 1,3-2,7 kg/t 0,1-0,7 kg/t pH vrednot 6-9,7 AOX 25 – 30 μg/l 15 – 39 μg/l

47 Tipična vodna bilanca v britanskih klavnicah (BAT)

48 Prikaz sestava mleka

49 Sestava mlečnih produktov v [g/kg] in njihove vrednosti odpadne vode
Sestava mleka in obremenitev, ki jo predstavljajo posamezne vrste mleka utežni % BPK5 voda maščobe beljakovine sladkor pepel [mg/l] polno mleko 87,8 3,9 3,2 5,1 0,7 110000 posneto mleko 92,3 0,1 3,3 4,3 0,8 70000 pinjenec 0,5 3,4 sirotka 93,9 0,3 0,9 4,9 0,6 32000 Sestava mlečnih produktov v [g/kg] in njihove vrednosti odpadne vode parameter polno mleko 3,5% maš. posneto mleko smetana 30% maš. sirotka mlečni prah voda 875 908 636 938 43 sušina 125 92 364 62 957 maščobe 35 0,5 300 10 beljakovine 36 28 7,5 350 skupni dušik 6 4 1,2 60 mlečni sladkor 47 33 519 sol 7 3 78 BKP5 114 90 400 42 700 KPK 183 147 750 65 950 BPK5 / TKN 19 15 100 11,7 TOC 70 186 27 374

50 Obremenitve, ki nastanejo v fazi predelave mleka
postopek kg BPK5/m3 prevzem, pranje posod, pospravljanje, itd. 0,31 hlajenje surovega mleka, hranjenje, pranje rezervoarjev in napeljav 0,23 pranje rezervoarjev 0,30 posnemanje, hranjenje posnetega mleka, itd. 0,17 posnemanje smetane, hranjenje posnetega mleka, pasterilizacija, itd. 0,80 maslenje in pranje masla, odparevanje posnetega mleka, itd. 0,55 odparevanje posnetega mleka do nizke in visoke vsebnosti trdnih sn. 0,28 sušenje z razprševanjem 0,89 sušenje na valjih 0,64 pasterilizacija v rezervoarjih 0,35 polnjenje pasteriliziranega mleka v embalažo 0,13 pranje steklenic pasterilizacija mleka, polnjenje in pranje steklenic 1,02 pridobivanje smetane 1,44 pasterilizacija in pakiranje smetane 0,95 pridobivanje sira 1,07 pridobivanje skute 18,0 konzenzacija sveže in stare sirotke kondenzacija 0,90 pranje tehnološke opreme 0,72 kondenzacija sladkega separiranega kondenziranega mleka 1,68 polnjenje odplinjenega polnega mleka proizvodnja sladoleda in polnjenje 1,93

51 Obremenitve, ki nastanejo v fazi predelave mleka
vsebnost sveže mleko nadaljnja predelava povprečje obseg hladilne vode m3/1000 l mleka 2,0 – 4,0 odpadne vode 1,0 2 0,5 – 5,0 BPK5 0,1 – 2,5 2,5 0,3 – 5,0 mg/l 1250 1 – BPK5 / KPK 0,69 0,35 – 0,9 Obremenjevanje okolja iz obratov za predelavo mleka poraba energije poraba vode odpadna voda proizvodnja tržnega mleka iz 1. litra dobavljenega mleka 0,07 – 0,2 kWh/l 0,6 – 1,8 l/l 0,8 – 1,7 l/l proizvodnja mleka v prahu iz 1. litra dobavljenega mleka 0,3 – 0,4 kWh/l 0,8 – 1,5 l/l proizvodnja 1 kg hrane 0,6 – 2,8 kWh/kg 4,0 – 5,0 l/kg 2,7 – 4,0 l/kg

52 Podatki o obremenjevanju odpadne vode iz mlekarn
parameter enota vrednost količina odpadne vode m3/1000 l mleka 0,8 - 2 BPK5 - obremenitev kg BPK5/1000 kg 0,8 – 2,0 BPK5 - koncentracija mg O2/l BPK5 / KPK - 1,3 – 2,2 TKN - Kjeldahl mg N/l N – NO3 BPK5/TKN 12 – 20 BPK5/cel. dušik 3 – 14 P - celokupni mg P/l 10 – 100 lipofilne snovi mg/l 20 – 250 usedljive snovi ml/l 1 – 2 pH - vrednost 9 – 10,5

53 Standardni in stranski produkti, ki nastajajo pri predelavi mleka

54 Prikaz tehnološkega postopka predelave surovega mleka
v pasterilizirano (BAT)

55 Tehnološka shema proizvodnje mleka v prahu, BAT – 9, Verband der
Deutschen Milchwirtschaft (German Dairy Associaton, 1999)

56 Procesna shema proizvodnje masla, BAT-9

57 Prikaz delnega predhodnega čiščenja mlekarskih odpadnih voda

58 ZAKLJUČKI IN SKLEPI Onesnaževanje je voda je zelo odvisno od vrste tehnologije Moderni tehnološki postopki, ki ustrezajo merilom BAT, veliko manj onesnažujejo okolje Pri modernih tehnologijah se večina odpadne vode reciklira, prav tako velja to za odpadke Moderni tehnološki postopki so tudi ekonomsko primernejši, saj porabijo manj energije, manj vode, nastane manj odpadkov, potrebujejo manj delovne sile, itd. Razmišljanje lastnikov kapitala, da ne moremo konkurirati državam s ceneno delovno silo ne drži v primeru, če imamo moderno tehnološko opremo (to velja tudi za tekstilno in živilsko predelovalno industrijo).