Od mycia zakładu do oczyszczania ścieków – rozwiązania dbające o cały zakład

– Zalety holistycznego podejścia do wody i ścieków
– Ściek jako źródło wody odzyskanej i energii (biogaz)
– Gdzie tak naprawdę leżą oszczędności w zakładzie przetwórczym

Higiena – tam, gdzie wszyscy zaczynaliśmy
Mycie, dezynfekcja, właściwy dobór preparatów, stężeń i parametrów procesu – to codzienność, która przez lata stała się jednym z fundamentów funkcjonowania zakładów. To właśnie od środków myjących najczęściej zaczyna się nasza rozmowa o chemii. Ale czy stać nas na komfort patrzenia wyłącznie na higienę zakładu? Czy na myciu powinniśmy tę rozmowę kończyć?
Jako firma działająca na rynku od 5 lat i zespół fachowców posiadających ponad 20-letnie doświadczenie, z pewnością od higieny tę rozmowę zaczynamy. Na pewno jednak na niej nie skończymy. Coraz częściej obserwujemy – i sami tego doświadczamy – że skuteczność mycia należy oceniać nie tylko przez pryzmat czystej powierzchni, ale również jakości wody i ścieków.

Woda – myślisz H2O?
Woda w zakładzie jest oczywistym medium, ale często rozpatrywanym przede wszystkim przez pryzmat zużycia i ceny za metr sześcienny. Tymczasem jej wszechstronne zastosowanie powinno skłaniać do zadania pytania: co właściwie znajduje się w tym metrze sześciennym?
Woda to nie tylko H2O. To przede wszystkim mieszanina rozpuszczonych i nierozpuszczonych soli, zanieczyszczeń stałych oraz gazów. Umiejętność ich usuwania jest kluczowa dla dostosowania parametrów wody do potrzeb konkretnych procesów, a umiejętność ich kontrolowania – dla optymalizacji tych procesów.
Przykładowo:
– usunięcie tlenu i dwutlenku węgla jest kluczowe dla ograniczenia korozji w obiegach kotłowych,
– usunięcie/neutralizacja chloru jest kluczowa dla bezpieczeństwa pracy oczyszczalni biologicznej,
– usunięcie twardości wapniowej jest kluczowe dla kontroli osadotwórczości w obiegach kotłowych i wodnych,
– usunięcie tlenków żelaza jest kluczowe dla ograniczenia zużycia biocydów utleniających,
– kontrola pH i zasolenia jest kluczowa dla ograniczenia wytrącania soli na powierzchniach instalacji wodnych,
– kontrola zasadowości wody w obiegach chłodniczych jest kluczowa dla ograniczenia korozji stali ocynkowanej, ale także pozwala ograniczać m.in. ryzyko pienienia wody w kotłach parowych.

Woda nie jest więc jedynie medium, które należy dostarczyć do zakładu. Jest elementem procesu, którego jakość bezpośrednio wpływa na jego bezpieczeństwo, trwałość instalacji, zużycie chemii i koszty eksploatacyjne.

Ścieki – co mówią o Twoim zakładzie?
Ścieki często traktujemy jako końcowy etap procesu – coś, co powstaje po produkcji, myciu i dezynfekcji i co należy po prostu odpowiednio oczyścić. W rzeczywistości mogą być czymś znacznie więcej: swoistym „odciskiem palca” zakładu.
Ich ilość i parametry są wypadkową tego, co dzieje się wcześniej – rodzaju produkcji, sposobu prowadzenia procesów, zużycia wody, stosowanej chemii czy organizacji mycia. Patrząc na ścieki, możemy więc spojrzeć wstecz i zadać pytanie:
Co właściwie wydarzyło się w naszym zakładzie, zanim ten strumień trafił do oczyszczalni?
Poszczególne parametry ścieków mogą być cenną wskazówką:
– zbyt wysokie pH – może świadczyć o zbyt rzadkich, ale jednocześnie zbyt intensywnych myciach zakładu. Często obserwujemy to w przypadku kumulowania najbardziej intensywnych procesów mycia w weekendy, kiedy produkcja jest najmniejsza,
– zbyt niskie pH – może świadczyć o niekontrolowanym lub nadmiernym zrzucie kwaśnych środków chemicznych, np. po procesach mycia kwaśnego lub nieprawidłowym płukaniu instalacji,
– zbyt wysoka temperatura ścieków – może świadczyć o braku wystarczającego uśrednienia ścieku. Jest to szczególnie często spotykane w zakładach ubojowych. Podwyższona temperatura może negatywnie wpływać na prowadzenie procesów oczyszczania ścieków w podczyszczalni,
– zbyt wysokie ChZT i stężenie zawiesiny ogólnej – może świadczyć o niekontrolowanym zrzucie surowców produkcyjnych. Zjawisko to często występuje w momencie zakończenia produkcji danego asortymentu lub podczas czyszczenia instalacji,
– zbyt wysokie stężenie azotu – może wskazywać na zwiększony udział ścieków pochodzących z procesów produkcyjnych, w szczególności z surowców bogatych w białko, a także na niewłaściwe zarządzanie strumieniami produkcyjnymi,
– zbyt wysokie stężenie H2S (zapach zgniłych jaj) – może świadczyć o zbyt długim przetrzymywaniu ścieku w zbiorniku uśredniająco-retencyjnym i zachodzeniu procesów beztlenowych. Zjawisko to jest szczególnie często spotykane w zakładach ubojowych, w których nie zastosowano odpowiedniego napowietrzania zbiornika,
– zbyt wysokie stężenie chlorków – może świadczyć o niekontrolowanym lub świadomym zrzucie zbyt dużej ilości solanek do ścieku. Zjawisko to spotykane jest m.in. w zakładach wykorzystujących procesy peklowania lub solenia i może negatywnie wpływać na pracę reaktora biologicznego.

Ścieki nie są więc wyłącznie odpadem, który trzeba zagospodarować. Są również źródłem informacji o tym, jak funkcjonuje cały zakład.

Optymalizacja chemii na zakładzie – czy na pewno zacząłeś ją w dobrym miejscu?
Kiedy mówimy o optymalizacji chemii w zakładzie, pierwsze skojarzenie jest zazwyczaj bardzo konkretne: zmniejszyć zużycie środka albo znaleźć tańszy preparat. Naturalnym punktem odniesienia była, jest i będzie produkcja – to ona wyznacza rytm zakładu, a pozostałe procesy mają przede wszystkim zapewnić jej ciągłość. Higiena miała być utrzymana, woda miała być dostępna, a oczyszczalnia miała poradzić sobie z tym, co z zakładu wypływało. Ale czy rzeczywiście od tego powinniśmy zaczynać? Może warto na chwilę odwrócić perspektywę?

Zadajmy więc pytanie:
Jakiego ścieku chcemy na wejściu i co musi wydarzyć się wcześniej, żeby taki ściek otrzymać?
Wtedy optymalizacja chemii, zużycia wody czy procesów mycia przestaje być wyłącznie problemem działu jakości albo produkcji. Staje się elementem większej układanki, w której oczyszczalnia również wyznacza warunki, do których pozostała część zakładu musi się dostosować.
Prawdziwa optymalizacja nie musi więc polegać na tym, żeby za wszelką cenę zużywać mniej chemii. Powinna polegać na znalezieniu najlepszego punktu równowagi pomiędzy skutecznością działania, zużyciem mediów, czasem pracy, kosztami chemii oraz tym, co ostatecznie trafia do ścieków.
Czasami największe oszczędności znajdują się więc nie w samym kanistrze z chemią…

Dzisiaj woda, jutro ścieki – dzisiaj ścieki, jutro woda…
Woda i ścieki bywają w zakładzie traktowane jak dwa osobne tematy. Jeden dział odpowiada za jakość i produkcję, inny za utrzymanie ruchu, a jeszcze inny za oczyszczalnię i parametry ścieków. Tymczasem wszystkie te elementy są ze sobą ściśle połączone. Czym innym jest bowiem ściek w zakładzie, jeśli nie połączeniem wszystkich strumieni wodnych wraz z „odpadami produkcyjnymi”? Z tego punktu widzenia sposób, w jaki radzimy sobie ze ściekami, skłania do innego spojrzenia na zużycie, jakość i wykorzystanie wody.
Ostatnie lata koncentrowały się przede wszystkim na optymalizacji poprzez redukcję zużycia chemii i mediów. Dziś to już nie wystarczy. Szersze spojrzenie – nie tylko na samą wodę, ale przede wszystkim na ściek – otwiera nowe perspektywy. Największym strumieniem wody opuszczającym zakład jest właśnie ściek. Jeżeli spojrzymy na niego odpowiednio, okazuje się, że może być on źródłem dwóch surowców: wody i odpadów.

Droga od ścieku do ponownie wykorzystanej wody może wydawać się kręta i zawiła – ze względu na dostępne technologie, stopień skomplikowania instalacji czy wymagania jakościowe, które należy spełnić. Aby tę drogę uprościć, powinniśmy zacząć od identyfikacji miejsc, do których możemy wodę zawrócić, oraz określenia jakości wody wymaganej przez konkretną instalację. Takie podejście pozwala stosunkowo szybko wytypować optymalne rozwiązania i określić niezbędne nakłady inwestycyjne.
Obecne technologie przygotowania wody koncentrują się na wykorzystaniu układów membranowych, poprzedzonych różnymi etapami filtracji mechanicznej – od mikrofiltracji (MF), przez ultrafiltrację (UF) i nanofiltrację (NF), aż po odwróconą osmozę (RO). Tak szeroki wybór rozwiązań i możliwość ich łączenia pozwalają osiągać bardzo różne parametry jakościowe wody, dostosowane do konkretnych potrzeb zakładu.

Wspomnieliśmy o dwóch surowcach, które potencjalnie znajdują się w ścieku. Drugi jest mniej oczywisty – odpady z Zakładowych Oczyszczalni Ścieków. Zaczynaliśmy ten artykuł od higieny, a kończymy na odpadach. Jak do tego doszliśmy? Przede wszystkim odpady są częścią kosztów związanych – jakby nie patrzeć – ze stosowaną chemią na oczyszczalni. Dlaczego jednak mówimy o odpadach jako o surowcu? W ujęciu holistycznym musimy wziąć pod uwagę, że odpady z ZOŚ mogą stanowić potencjalny surowiec energetyczny dla biogazowni. Sposób zagospodarowania tych odpadów zależy m.in. od oddzielenia ścieków komunalnych od produkcyjnych, procesu higienizacji i stabilizacji, a także od udziału i składu chemii stosowanej podczas zagęszczania i odwadniania osadów. Co więcej, surowiec, który dziś jest najprawdopodobniej wywożony do pobliskiej biogazowni rolniczej, w przyszłości może zostać wykorzystany w Zakładowej Biogazowni, włączonej w ciąg technologiczny oczyszczania ścieków. W ten sposób odpady mogą stać się źródłem energii cieplnej i elektrycznej dla samego zakładu.

Co zyskuje zakład, który patrzy holistycznie?
Podejście holistyczne do optymalizacji nie oznacza konieczności całkowitej zmiany dotychczasowych procesów. Oznacza przede wszystkim zmianę perspektywy. Zamiast osobno analizować chemię, jakość wody i oczyszczanie ścieków, zaczynamy szukać zależności pomiędzy nimi. Taka perspektywa pozwala zachować konkurencyjność i elastyczność, a przede wszystkim dostrzec miejsca, w których pozornie niewielka zmiana – czy to środka chemicznego, czy parametrów procesu – może przynieść efekt w kilku obszarach jednocześnie. Nie zależy nam przecież na oszczędnościach pozornych, które jedynie przenoszą ciężar kosztów procesu z jednego działu do drugiego.
Prawdziwa optymalizacja zaczyna się wtedy, gdy przestajemy patrzeć na zakład jak na zbiór niezależnych procesów, a zaczynamy traktować go jak jeden połączony organizm.

Adam Sobulski,
Technolog, Doradca ds. Gospodarki Wodno-Ściekowej