Abwasser: Aufbereitung und Wiederverwendung in der Landwirtschaft/Lebensmittelindustrie

S без воды нет жизни, без воды не растет и не производится. Без воды на наших столах у нас не было бы ничего, без воды невозможно производить вино, сыр, пасту, фрукты, мясо, овощи и все, что является частью нашей повседневной жизни. Dorabaltea, работающая более 20 лет в области очистки сточных вод, знает это очень хорошо и ежедневно находится рядом со своими клиентами, чтобы помочь им превратить проблему управления сточными водами в новый экологический и экономический ресурс. Основные источники водоснабжения, которые мы используем, это колодцы, реки, озера, водопроводы, из которых мы забираем водные ресурсы для нашей деятельности, и как только они загрязняются, мы сбрасываем их как "отходы". Технологии Dorabaltea способны обрабатывать и превращать эти сточные воды в новый источник водоснабжения без затрат, который можно добавить к обычным источникам. Вода, в отличие от электричества и газа, после использования может быть повторно использована. Вода является определяющим элементом в повседневной жизни, поэтому для фермеров, сельскохозяйственных предприятий и производителей продуктов питания, которые ежедневно потребляют огромные количества воды для орошения и в целом для агропромышленных и животноводческих процессов, она является ценным ресурсом, который не следует тратить впустую. К сожалению, сегодня мы наблюдаем чрезмерное потребление воды, которое оказывает прямое влияние не только на здоровье планеты, но и на экономическое существование компаний. Чтобы сократить расход воды и принять добродетельные меры, которые помогут сократить потребление в экономическом плане и ограничить воздействие на окружающую среду, необходимо использовать специальные технологии, способные превращать сточные воды, образующиеся в результате сельскохозяйственной, туристической, агропромышленной и промышленной деятельности, в новый водный ресурс, в рамках более устойчивого управления. Сточные воды, должным образом обработанные и очищенные, могут быть повторно использованы в новом жизненном цикле. Кроме того, в период с 2024 по 2027 годы сельскохозяйственные и промышленные предприятия могут воспользоваться значительными субсидиями в виде безвозвратных средств и налоговых льгот, предоставляемых Европой, Министерством экономического развития и регионами для оснащения современными очистными сооружениями, способными очищать сточные воды в соответствии с национальными и международными стандартами и законодательством. В следующих параграфах мы проанализируем важность повторного использования сточных вод, экономические и экологические преимущества, работу очистных сооружений и некоторые примеры, которые помогут нам получить общее представление о вопросе.

Важность повторного использования сточных вод

+ Чтобы понять важность повторного использования сточных вод, мы должны рассмотреть концепцию водного следа, которая указывает на количество водных ресурсов, используемых для производства товаров и услуг, потребляемых населением. Когда мы думаем о водном следе каждого из нас, не следует говорить только о воде, используемой для мытья, но также следует рассмотреть более широкий контекст и учитывать косвенное потребление, возникающее при производстве того или иного товара и/или услуги.   Оставаясь в сельскохозяйственной сфере, вот сколько воды требуется для производства следующих продуктов, которые ежедневно попадают на наши столы:

• 1 стакан вина: 120 литров воды;
• 1 помидор: 13 литров воды;
• 1 чашка кофе: 140 литров воды;
• 1 апельсин: 50 литров воды;
• 1 картошка: 25 литров воды;
• 1 гамбургер: 2400 литров воды;
• 1 кусок сыра: 2500 литров воды;
• 1 яйцо: 135 литров воды;
• 1 стейк из говядины: 4650 литров воды;
• 1 куриная грудка: 1170 литров воды;
• 1 ломтик хлеба: 40 литров воды.

  Впечатляющие цифры, и учитывая постоянный рост мирового населения и бум массового потребления, спрос будет продолжать расти в ближайшие годы, пока не станет неустойчивым. Существует несколько решений, одно из которых, сразу осуществимое с немедленными результатами, это: очистка сточных вод, то есть тех, которые используются в человеческой, домашней, промышленной и сельскохозяйственной деятельности. В каждом производстве питьевая вода контактирует с различными органическими и неорганическими веществами, которые могут быть вредны для здоровья и окружающей среды и которые остаются растворенными в воде. Чтобы вернуть эти воды в качестве нового чистого и здорового ресурса, их необходимо сначала очистить с помощью специальных технологий, и, после полной обработки, они могут быть снова введены в природу без вреда для окружающей среды.   На рынке существует несколько систем очистки, системы Dorabaltea имеют уникальные характеристики в отношении устойчивости материалов, низкого потребления электроэнергии, адаптируемости к производственным циклам предприятий, удобства в управлении, экономичности, соблюдения всех экологических норм и могут применяться в различных областях. Dorabaltea предлагает широкий спектр универсальных и адаптируемых решений для любых бизнес-потребностей. Таким образом, соблюдаются все более строгие экологические законы, можно внести ощутимый вклад в борьбу с расточительством воды и принять устойчивое управление водными ресурсами в сельском и пищевом секторах.   Повторное использование обработанных сточных вод также позволяет ограничить забор из природных источников и уменьшить загрязнение, способствуя защите экосистем и биоразнообразия. Чрезмерное забор водных ресурсов из природы является проблемой, так как это вызывает нарушения, которые непосредственно влияют на флору и фауну, но иногда это даже невозможно сделать из-за отсутствия этого ресурса или из-за наличия непригодной для использования воды, такой как соленая или загрязненная. В климатических изменениях, которые мы наблюдаем, также есть рука человека, но с разумным и умеренным использованием сточных вод можно создать барьер против потребления воды в сельском, туристическом, агропромышленном, промышленном и жилом секторах.   Защита окружающей среды является не только этической практикой, но и необходима для защиты экосистем, которые способствуют различным производственным циклам.     Наконец, очистные сооружения представляют собой мощное оружие против водного кризиса и засухи, проблемы, которая затронула всю Италию с севера на юг в летние, а также зимние периоды. Высокая непостоянность и непредсказуемость осадков, в сочетании с осушением некоторых рек в последние годы, нанесли серьезный ущерб сельскому хозяйству, которое является одним из ведущих секторов нашей страны.   Если вода "свежая" не поступает с неба, то необходимо оптимизировать ту, что уже есть в наличии. И здесь на помощь приходят очистные сооружения Dorabaltea, которые, собственно, обрабатывают и очищают уже имеющиеся водные ресурсы, чтобы сделать их доступными для повседневной деятельности. Даже если дождей не так много, фермеры и сельскохозяйственные предприятия все равно могут получить чистую воду и таким образом ограничить ущерб, причиненный засухой.

Экономические преимущества и государственные субсидии

Согласно отчету ЮНЕСКО несколько лет назад глобальное потребление воды увеличилось в 6 раз за последние 100 лет. Рост, вызванный не только увеличением населения, но и изменением моделей производства, которые становятся все более интенсивными, и управления водными ресурсами. Не следует забывать и о климатических изменениях, которые усугубили водный кризис, затрудняя получение воды в некоторых районах мира и в определенные периоды года.   Во многих секторах, таких как сельское хозяйство и промышленность, требуется значительное количество воды для завершения производственного цикла, что, очевидно, сказывается на бюджете предприятия в плане затрат. Установка очистных сооружений помогает не только сократить потребление и снизить счета за воду, но и обеспечить более устойчивое будущее.   Сточные воды производственных процессов, после очистки от загрязняющих веществ и осадков, могут быть повторно использованы в производственном цикле, обеспечивая значительную экономию в плане затрат, энергетических расходов и ресурсов. Преимущества использования очистных сооружений делятся на два типа:

• экологические: повторное использование способствует развитию круговой экономики, которая снижает потребность в воде, даруя ей вторую жизнь;
• экономические: значительно снижаются затраты на водоснабжение, позволяя компаниям направлять сэкономленные финансовые ресурсы на другие виды деятельности. По сравнению с несколькими годами назад стоимость воды увеличилась в 3-4 раза, и поэтому легко понять, насколько важно экономить и снижать затраты за счет повторного использования;
• коммерческие: рыночная тенденция заключается в том, чтобы поощрять устойчивые компании с низким водным воздействием, поэтому многие торговые сети покупают у устойчивых производителей, а не у компаний с высоким воздействием на окружающую среду. Все чаще требуются специфические сертификаты, такие как, например, Equalitas и Viva для винодельческой отрасли, а также будущая ESG для всех промышленных секторов.

  Системы очистки сточных вод Dorabaltea полностью автоматизированы и могут самостоятельно управлять почти всем процессом очистки с поддержкой квалифицированного человеческого присутствия. Кроме того, возможно воспользоваться государственными субсидиями и грантами, в рамках все более зеленого и экологически устойчивого производства. Среди них PNNR, PSR, OCM, PIF, ZES, TRANSIZIONE 5.0 и региональные субсидии, начиная с 2024 года. Эти меры разработаны для предоставления безвозвратных субсидий и налоговых кредитов до 60% в зависимости от типа вмешательства. В некоторых случаях существует возможность суммирования субсидий, но это необходимо оценивать индивидуально с вашим консультантом.

Как работает очистное сооружение?

+ Сточные воды, прежде чем быть возвращенными в природу, должны быть должным образом обработаны и очищены. Рассмотрим в общих чертах процесс, который позволяет сточным водам избавиться от всех загрязняющих веществ и быть снова введенными в природу без какого-либо риска.   Сначала вода собирается из частных или общественных канализационных систем, которые доставляют ее на очистные сооружения. Вот основные этапы:

• решетчатая очистка: это первый процесс обработки, в ходе которого вода проходит через решетки, которые задерживают более или менее крупные загрязняющие вещества;
• осаждение: в воде присутствуют взвешенные твердые вещества и крупные загрязнители, которые должны пройти первую сепарацию через физическое явление осаждения, естественным образом осаждаясь в резервуарах, откуда затем отправляются в биологический отсек;
• обезжиривание: при необходимости вода очищается также от жиров и масел. Этот этап может быть выполнен с помощью простой физической сепарации, легкие жиры поднимаются на поверхность, или в резервуары вводится воздух, чтобы поднять масла и жиры.

  На этапах осаждения используются специальные осадители, применяемые в первичных осадительных резервуарах для содействия осаждению осаждаемых твердых веществ. Затем вода подвергается обработке с помощью биологического окисления. В резервуар вводится воздух, таким образом кислород предоставляет бактериям необходимое количество воздуха для их выживания, и, находясь в воде, они питаются всеми органическими загрязняющими веществами, содержащимися в ней. С объединением бактерий образуются хлопья ила, которые оседают на дно, так как они тяжелее.   На этом этапе вода готова к дальнейшей очистке и отделению от активного ила, чтобы быть пригодной для сброса, и ей необходимо пройти последнюю стадию осаждения, которая может отличаться в зависимости от используемой технологии.

• вторичное осаждение или фильтрация: эта стадия имеет две цели, первая - избежать сброса биологического ила вместе с очищенной водой, оставаясь внутри биореактора, он продолжает свою очистительную функцию, вторая - сделать очищенную воду пригодной для повторного использования как для промышленного, так и для орошения, позволяя таким образом получить новый здоровый и чистый водный ресурс из сточных вод, не закупая новую воду из водопровода или не закачивая из колодцев.

На этом этапе вода чистая, но необходимо сделать последний шаг, чтобы ввести воду в природу без проблем, а именно дезинфекцию. Вода дезинфицируется, чтобы удалить все оставшиеся вредные остатки. Завершив линию воды, остаются еще ила, которые извлекаются из дна осадительных резервуаров для повторной обработки. Илы подвергаются процессам сгущения и обезвоживания, чтобы их можно было легче утилизировать. Цикл завершен, и вода готова к распределению в природе без каких-либо проблем.   Теперь мы можем сосредоточиться на работе некоторых из самых эффективных и производительных моделей Dorabaltea, подходящих как для домашнего сектора, таких как AT PLUS R, так и для агропромышленного сектора, таких как MBAS и MBR.

Работа AT PLUS R

+ AT OVAL PLUS R - это моноблочное очистное сооружение, доступное для всех, легкое в установке и обслуживании, основанное на запатентованной технологии с вертикальным лабиринтным потоком (Vertical Flow Labyrinth – VFL). Продукт отправляется непосредственно на место, готовый к установке, а биологические процессы активируются автоматически, поэтому нет необходимости добавлять химические или биологические реагенты.   Этапы процесса в основном 3 и происходят все внутри одного и того же резервуара:

1. неаэрированная камера с вертикальным лабиринтом: сточные воды поступают в первую камеру, где происходит осаждение грубых материалов и также первая деградация азота и фосфора;
2. аэрированная камера: затем предварительно обработанные сточные воды поступают под действием силы тяжести, то есть без использования насосов, в аэробную среду, где происходит биологическая очистка органических веществ и азота. Весь процесс осуществляется путем продувки очень мелких пузырьков кислорода в камеру, что полезно для активации метаболизма микроорганизмов, ответственных за биологический процесс. Аэрированная камера и неаэрированная камера связаны между собой благодаря внутренней линии рециркуляции ила;
3. финальная камера осветления: сточные воды очищаются с помощью дополнительного осаждения, где последние твердые примеси отделяются от жидкой фазы. На этом этапе финальные сточные воды очищены от твердых веществ и загрязняющих веществ и могут быть сброшены в окружающую среду. В случае пикового потока включается специальное интегрированное пространство удержания, расположенное в аэрированной камере, которое служит ограничителем потока и завершает процесс осаждения без проблем. Кроме того, рециркуляция избыточного ила обеспечивается линией ила, которая не использует погружные насосы, а только воздушный подъем, в то время как поток выходящих сточных вод контролируется с помощью регулятора потока.

Многоступенчатая система MBAS

    + Другой хорошей альтернативой является многоступенчатая система MBAS, инновационный процесс биологической очистки, который предлагает отличные результаты в области очистки сточных вод и способен справляться со всеми вариациями нагрузки как по гидравлическим, так и по органическим отходам, возникающим в результате агропромышленных процессов.   Сточные воды, образующиеся в результате деятельности, собираются из сети трубопроводов и затем направляются в биологическое сооружение с технологией MBAS® DORABALTEA, которая осуществляет многоступенчатую биологическую очистку.   На первом этапе, называемом предварительной обработкой, происходит осаждение в первом отсеке грубых материалов, содержащихся в сточных водах, которые, благодаря силе тяжести, отделяются от жидкой фракции и затем накапливаются на дне, осуществляя первую очистку.   Затем переходим ко второму многоступенчатому этапу с продвинутым биологическим окислением MBAS®. Предварительно обработанные сточные воды поступают под действием силы тяжести в установку, где создаются идеальные условия для развития и размножения бактерий, активного ила, ответственных за биологическое и естественное удаление всех загрязняющих веществ.   В камерах окисления MBAS® также установлены диффузоры из микропористых пластиковых материалов, которые вводят воздух и кислород в сточные воды через воздуходувку, установленную в специальном техническом помещении. Кислород используется этими бактериями, которые выполняют свои жизненные функции в аэробной среде, питаясь загрязняющими веществами, присутствующими в сточных водах, поступающих от производств.   Благодаря химической энергии загрязняющих веществ активные илы частично увеличиваются и частично преобразуются в вещества, не опасные для окружающей среды, такие как углекислый газ, вода или газообразный азот. Происходят различные многоступенчатые окисления, которые могут адаптироваться к колебаниям нагрузки, характерным для агропромышленных сточных вод, получая ряд преимуществ, таких как: максимальная гибкость, большая экологическая устойчивость, снижение энергетических и эксплуатационных затрат.   Установка может гарантировать отличные результаты при сезонных пиковых нагрузках, например, во время сбора урожая для винодельческих предприятий, но технология MBAS® также значительно снижает потребление в периоды низкой нагрузки, когда многоступенчатый биологический процесс может быть отрегулирован для снижения вырабатываемой мощности. Кроме того, технология MBAS® DORABALTEA способна достигать желаемых очистных показателей в полном соответствии с национальными и местными нормами, одновременно снижая эксплуатационные и технические затраты и продлевая срок службы оборудования.

Работа мембранных биореакторов MBR

Очистные сооружения MBR - это системы очистки сточных вод, которые интегрируют традиционную технологию активного ила с мембранной системой для разделения воды и твердых веществ. Поверхность мембран характеризуется значительной пористостью, что позволяет фильтровать воду и удерживать в резервуаре частицы, размеры которых превышают размеры пор.   Чтобы предотвратить загрязнение волокон, существуют системы с крупными пузырьками, которые предназначены для встряхивания мембран, облегчая таким образом отделение ила, который медленно оседает на внешней поверхности, где необходимо периодически проводить обратные промывания с использованием специальных реагентов для восстановления способности фильтрации поверхностей.   Конфигурации установок, используемые для создания установки MBR, в основном делятся на две:

• внешние фильтрационные установки;
• погруженные фильтрационные установки, которые позволяют размещать фильтрационные установки непосредственно в резервуаре окисления.

  Установка MBR имеет много преимуществ по сравнению с традиционной системой активного ила, поскольку не используется вторичное осаждение, что увеличивает концентрацию твердых веществ в аэрированном резервуаре, позволяя уменьшить объемы и получить более компактную цепочку обработки. Поскольку отсутствует осадочный отсек, все проблемы и критические ситуации, вызванные плохой осаждаемостью ила, устраняются, что приводит к получению сточных вод с отличными качественными характеристиками. Такие установки также очень универсальны, поскольку могут использоваться в различных контекстах, таких как домашний, промышленный или для модернизации уже существующих установок.   Кроме того, эта особая технология обеспечивает высокий уровень разделения воды и твердых веществ и позволяет получать сточные воды отличного качества на выходе. Таким образом, соблюдаются качественные стандарты, предусмотренные нормами, касающимися сброса в окружающую среду, и получаются воды, пригодные для повторного использования в производственных циклах.   К Dorabaltea обратилась сельскохозяйственная компания azienda Agricola Borgo Scopeto e Caparzo di Montalcino, которая на своих 200 гектарах производит вина исключительного качества в прекрасных зонах Brunello di Montalcino. Сначала была проведена оценка для достижения поставленных целей, таких как: обеспечение отличной и постоянной эффективности очистки; снижение эксплуатационных затрат; оптимизация обслуживания и контроля установки. В результате анализа была выявлена выраженная сезонность, характерная для винодельческой деятельности, с пиками в период сбора урожая и низкой нагрузкой весной. В такой ситуации был выбран модульный MBAS® от Dorabaltea.   Установка состоит из:

• ручного решетчатого колодца: полезного для обработки грубых материалов, присутствующих в сточных водах;
• резервуара для выравнивания и нейтрализации: поток сточных вод, поступающих в установку, выравнивается в течение 24 часов с помощью погружного насоса, подключенного к датчикам уровня и PLC. Кроме того, система дозирования каустической соды, подключенная к pH-метру, позволяет нейтрализовать pH сточных вод, который в противном случае был бы кислым;
• биологическая окисление с высокой нагрузкой: на этом первом этапе окисления особая группа бактерий метаболизирует загрязняющие вещества, присутствующие в сточных водах, а затем преобразует их в осаждаемую органическую биомассу и безвредные для окружающей среды вещества, такие как вода, углекислый газ и газообразный азот. Кроме того, после секции окисления имеется осадитель для осаждения на дне биологических илов и их рециркуляции;
• биологическая окисление с низкой нагрузкой: на этом втором этапе окисления происходит окончательная очистка обработанной воды. Сточные воды, благодаря биологическому процессу, дополнительно очищаются, чтобы получить сточные воды, которые соответствуют установленным лимитам для сброса в поверхностные водоемы. После секции окисления также имеется осадитель для рециркуляции биологических илов как в начале установки, так и в резервуаре окисления с низкой нагрузкой.

  Вся технология управляется с помощью современного системы телеметрии и дистанционного управления, установленного в электрическом щите, с помощью которого можно контролировать установку 24 часа в сутки и при необходимости удаленно изменять рабочие параметры, когда условия работы в винодельне это требуют. +     В общем, модульная установка MBAS® Dorabaltea, обслуживающая компанию Agricola Borgo Scopeto e Caparzo di Montalcino, предлагает следующие преимущества:

• простота строительства;
• снижение эксплуатационных затрат до минимума;
• модульная система, которую можно легко расширить;
• максимальная надежность;
• компактность планировки, подходящая для ограниченных пространств;
• полное отсутствие аэрозолей, которые могут вызвать проблемы гигиенического и экологического характера;
• максимальная прочность и долговечность материалов;
• оптимизация эксплуатационных затрат;
• техническая поддержка после продажи в процессе эксплуатации.

    Также есть azienda Agricola San Felice, расположенная в Chianti Senese, которая производит вина высокого качества с сильным опытом и низким воздействием на окружающую среду. San Felice - это винодельня, находящаяся в сердце Chianti Classico, всего в нескольких километрах от Сиены на протяжении более 1000 лет. Из благородного поместья она превратилась в важную винодельню, которая сразу же выделилась своим высоким качеством и инновациями своих продуктов, здесь в 1968 году был создан первый Supertuscan Chianti Classico, Vigorello. Она занимает 140 гектаров, 85% из которых засеяно Sangiovese, что свидетельствует о приверженности San Felice к производству Chianti Classico с сильным территориальным акцентом. Сегодня компания также известна своим курортом, предложением высококлассного размещения и своим экологически устойчивым подходом. В 2020 году San Felice снова была награждена Wine Spectator как одна из 34 лучших виноделен Италии и одна из 9 лучших в Тоскане. Сегодня собственности San Felice охватывают в общей сложности около 1700 гектаров, из которых около 185 засеяны в трех самых престижных производственных зонах Тосканы. + Интервенция, инициированная собственниками, предусматривала строительство очистного сооружения с технологией MBR, которая позволяет сточным водам, образующимся в результате деятельности по приему, ресторанного и винодельческого производства, быть преобразованными в новый здоровый, чистый и пригодный для повторного использования водный ресурс для орошения. Цепочка состоит из моноблочной установки из бетона, построенной на месте:

• автоматическая решетчатая система: полезная для обработки грубых материалов, присутствующих в сточных водах;
• секция выравнивания и нейтрализации: так как сточные воды подвержены высокой непостоянности, входящие сточные воды выравниваются для равномерного распределения в последующих биологических этапах в течение 24 часов с помощью автоматической системы загрузки, управляемой датчиками уровня и PLC. Кроме того, имеется автоматическая система дозирования продукта, подключенная к pH-метру, необходимая для нейтрализации pH, который в сточных водах винодельни обычно кислый;
• биологическая окисление: в этой секции происходит биологический процесс окисления загрязняющих веществ, в котором натуральные бактерии, присутствующие в природе и специализированные, метаболизируют загрязняющие вещества, присутствующие в сточных водах, а затем преобразуют их в органическую биомассу, безвредную для окружающей среды, такую как вода, углекислый газ и газообразный азот.
• секция сгущения ила: в этой секции хранится избыточный биологический ил в секции окисления, который накапливается в период сбора урожая и повторно используется в период низкой активности предприятия как питательное вещество для бактерий.
• ультрафильтрация с мембраной MBR: после секции биологического окисления также имеется инновационная технология обработки, которая заменяет осадочный отсек, присутствующий в других технологиях. MBR позволяет ультрафильтровать сточные воды перед сбросом, тем самым удаляя все органические материалы, которые все еще присутствуют в очищенной воде, включая микро-загрязнители и вирусы, что делает воду пригодной для хранения в озере для повторного использования в орошении.

    Весь процесс очистки управляется с помощью передовой системы телеметрии и дистанционного управления, установленной в электрическом щите, с помощью которой можно контролировать и управлять в реальном времени и удаленно рабочими параметрами, когда условия работы в винодельне это требуют.   В общем, очистное сооружение MBR Dorabaltea, обслуживающее компанию Agricola San Felice, предлагает следующие преимущества:

• гарантия эффективной очистки;
• максимальная надежность;
• компактность планировки, подходящая для ограниченных пространств;
• адаптируемость к сезонным характеристикам деятельности;
• максимальная прочность и долговечность материалов;
• оптимизация энергетических затрат;
• техническая поддержка после продажи в процессе эксплуатации.

  Чтобы узнать больше о системах очистки сточных вод, читайте здесь