Îndepărtarea reziduurilor lichide și solide din industria alimentară

1. Poluarea apei in industria alimentara

Apele care prin folosire si-au modificat proprietatile initiale re!prezinta ape reziduale, care reintroduse in circuitul apelor naturale conduce la impurificarea acestora.

Apele reziduale din industria alimentara sunt reprezentate prin apele de transport si spalare a materiei prime, apele tehnologice, apele de condens sau de racire, apele de la spalarea si dezinfectia spatiilor de procesare, a utilajelor si ambalajelor, apele de la instalatiile sani!tare. Agentii poluanti ai acestora sunt re!prezentati de materii minerale sau organice dizolvate sau in suspensie, de forme de energie (caldura, radioactivitate) si de organisme vii, microorganisme banale sau pato!gene.

1.1. Indicatorii de apreciere a poluarii apei

Gradul de poluare al unei ape reziduale se urmareste inainte si dupa epu!rare, prin determinarea urmatorilor indicatori:

- pH-ul (SR ISO 10523/1997);

- suspensiile solide fixe si volatile si substantele dizolvate (STAS 6953/1981);

- CBO5-ul, consumul biochimic de oxigen la 5 zile, in mg/l, ne!cesar pen!tru oxidarea biochimica a materiilor organice la temperatura de 20oC si in con!ditii de intuneric (STAS 6560/1982);

- CCO-ul, consumul chimic de oxigen, in mg/l pentru oxidarea sarurilor minerale oxidabile si a substantelor organice, determinat prin metoda cu per!manganat de potasiu (STAS 9887/1974) sau cu bicarbo!nat de potasiu (STAS 9888/1974). Intre cei doi indicatori exista ur!matoarele corelatii:

CCO = CBO21

CCO = 1,46 x CBO5

iar pentru prezenta in apa a substantelor nebiodegradabile CCO > CBO21;

- prezenta azotului (STAS 7312/1983), intalnit sub forma de amo!niac li!ber (STAS 8683/1970), azot organic, nitrati (STAS 8900/1/1971) si nitriti (STAS 8900/2/1971);

- prezenta sarurilor: sulfiti (STAS 7661/1989), sulfati (STAS 8601/1970), cloruri (STAS 8663/1970);

- prezenta metalelor: cupru (STAS 7795/1980), crom (STAS 7884/1991), nichel (STAS 7987/1967), mercur (STAS 8045/1979), argint (STAS 8190/1968), cobalt (8288/1969), zinc (STAS 8314/1987), sodiu si potasiu (STAS 8295/1969), siliciu (STAS 9375/1973), aluminiu (STAS 9411/1983), cadmiu (STAS 7852/1980) etc.;

- prezenta substantelor organice greu biodegradabile: cianuri (STAS 7685/1979), toluen (STAS 8484/1969), anilina (STAS 8507/1970), benzen (STAS 8508/1970), naftalina (STAS 8562/1970), furfurol (STAS 8685/1970), chinoleina (STAS 8716/1970), compusi hidroxiarom atici (STAS 8891/1971) etc.;

- prezenta microorganismelor, care contribuie la procesul de epu!rare sau la imbolnavirea oamenilor si animalelor. Prezenta mi!croorganismelor patogene impune necesitatea dezinfectarii apei la ie!sirea din statia de epurare (STAS 3001/1991).

1.2. Caracteristicile apelor reziduale din industria alimen!tara

1.2.1.Apele reziduale din industria de prelucrare a laptelui

Apele reziduale provenite din procesele tehnologice de prelu!crare a laptelui contin cantitati importante de proteine, lipide si lac!toza. Datorita acestor componente, simpla deversare, fara o prealabila purificare, ar contribui la poluarea mediului inconjurator.

Apele reziduale din intreprinderile de prelucrare a laptelui sunt formate din ape reziduale industriale, poluante; ape reziduale mena!jere provenite de la grupurile sanitare si ape reziduale con!ventional curate (de racire, incalzire si de condensare), nepoluate.

In intreprinderile de obtinere a laptelui de consum si a produse!lor lactate acide, apele reziduale industriale se compun numai din apele de spalare si de curatire rezultate la receptia laptelui materie prima sau la umplerea recipientelor, la igienizarea mijloacelor de transport (cisterne), a pasteurizatoarelor, a vaporizatoarelor etc. Aceste ape contin urme de lapte si substante chimice folosite pentru curatire si dezinfectie.

Apele reziduale industriale includ si apele de spalare rezultate de la procesarea untului (zara). De obicei, datorita continutului de lipide si de saruri minerale, primele ape de spalare a untului se folosesc in scop furajer.

In anumite situatii, zerul obtinut de la fabricarea branzeturilor este evacuat cu apele reziduale. Deoarece acesta reprezinta un factor important de poluare, se recomanda utilizarea lui in hrana animalelor sau valorificarea pe alte cai.

Celelalte componente ale apelor reziduale industriale din intre!prinderile de prelucrare a laptelui sunt aproape exclusiv ape de spalare si curatire a aparatelor, recipientelor si a salilor de fabricatie.

Din punct de vedere igienic, o atentie deosebita se va acorda apelor de spalare a salii de primire a laptelui materie prima si a bidoane!lor, cat si sedimentul de la bactofugare, deoarece acestea prezinta ris!cul de a contine microorganisme patogene.

Din punct de vedere biochimic, apele reziduale de la intreprinde!rile de prelucrare a laptelui ocupa o pozitie deosebita, deoarece pot trece foarte repede in stadiul de fermentatie acida datorita continutului lor in lactoza. In acest proces, lactoza poate fi transformata in acid lactic, acid butiric, acid propionic si gaze (dioxid de carbon, hidro!gen). Astfel apele reziduale devin acide, iar scaderea pH-ului sub 3 duce la precipitarea proteinelor. Temperatura de 28-35oC a apelor re-ziduale accelereaza procesele fermentative.

Volumul apelor reziduale industriale, de la intreprinderile de prelucrare a laptelui, este dependent de tipul de produs lactat ce ur!meaza a fi prelucrat, de capacitatea de prelucrare, de gradul de reutilizare a apei etc.

Compozitia medie a apelor reziduale rezultate de la o intreprin!dere de prelucrare a laptelui este prezentata in tabelul 29.

Tabelul 29

Compozitia medie a apelor reziduale rezultate de la o intreprin!dere de prelucrare a laptelui

Tipul de apa rezi!du!ala Reziduu, mg/l Proteine Lipide Lactoza pH

total fix mg/l mg/l mg/l unitati de pH

Primire lapte 1500-4600 500-1700 200-1000 300-1100 200-1400 8,3-10,1

Fabricare unt 400-7500 300-2100 20-2900 100-600 20-1600 6,5-9,7

Fabricare branzeturi 1200-16200 400-2900 400-2000 300-500 100-9400 4,3-7,9

Ape rezi!du!ale to!tale 1200-3100 700-1800 340-380 240-350 350-920 7,4-9,4

Indicatorii medii ai poluarii pe categorii de intreprinderi de in!dustrializare a laptelui sunt prezentati in tabelul 30.

Tabelul 30

Indicatorii medii ai poluarii pe categorii de intreprinderi de in!dustrializare a laptelui

Tipul de intre!prindere Indicatorii

Debit, m3/m3 CCO, mg/l CBO5, mg/l Sus!pen-sii, mg/l Li!pide, mg/l Azot mg/l Fos!for, mg/l Clo!ruri, mg/l

Produse lactate 15,0 8000 4200 2600 720 180 120 400

Lapte si unt 15,7 15100 6500 5200 2600 300 70 680

Branze!turi (te!lemea si produse proas!pete) 41,0 62500 30200 31400 4900 1600 650 14700

Prima etapa in epurarea acestor ape reziduale este separarea grasimilor (trecerea prin separatoare), urmata apoi de o tratare cu coagu!lanti si dezinfectanti. Apele reziduale acide (cu continut de acid lactic) se neutralizeaza cu var pana la pH = 7,6-7,8.

Epurarea biologica se poate realiza in mod natural (irigatii) sau dirijat, in biofiltre sau bazine de aerare cu namol activ, in care apele reziduale se introduc dupa o prealabila diluare cu ape de racire, daca acestea nu sunt refolosite.