Strategie gospodarki ściekowej w przemyśle spożywczym na przykładzie Carlsberg Breweries „Woda i Ścieki” Adam Pawełas / Carlsberg Polska S.A. Warszawa, 16 kwietnia 2008

Spis treści 1. Ścieki i ich oczyszczanie w browarach 2. Polityka środowiskowa Carlsberg Breweries A/S 3. Strategie gospodarki ściekowej 4. Stopnie oczyszczania ścieków 5. Przykłady rozwiązań

1. Ścieki i ich oczyszczanie w browarach

Ścieki z browarów – duży ładunek organiczny Surowe ścieki z browarów charakteryzują się wysokim stężeniem zanieczyszczeń organicznych (3-5 razy większym niż typowe ścieki komunalne) i zmiennym odczynem. Duży udział rozpuszczonych związków podlegających biologicznej degradacji. Bez tłuszczu. Małe ilości zawiesiny jeśli skuteczna separacja u źródła. Ładunek organiczny pochodzi ze strat surowców, produktu i procesów mycia. Odczyn kwaśny lub zasadowy jest wynikiem odprowadzania zużytych roztworów myjących z instalacji.

Ścieki z browarów – c.d. Parametr Ścieki browarskie (średniodobowo) Ścieki komunalne minimalne maksymalne przeciętne przeciętnie Odczyn pH 3 12 6-10 6-9 Temperatura 20 40 25-30 <20 Zawiesina ogólna 100 900 600 470 ChZT 1.500 5.800 3.500 800 BZT5 2.400 400 N ogólny 30 50 70 P ogólny 5 60 8 16 l/RLM - 150 Źródło: dane własne, literatura branżowa

Oczyszczalnia ścieków – trudny obiekt w browarze Oczyszczalnie ścieków należą do najtrudniejszych instalacji technologicznych w browarach. Znalezienie właściwego rozwiązania oczyszczania ścieków dla konkretnego zakładu jest zadaniem kompleksowym, wymagającym opracowania i realizacji wieloletniej strategii gospodarki ściekowej. filtracja rozlew fermentacja inne warzelnia moce straty mycie przestoje awarie

2. Polityka środowiskowa Carlsberg Breweries A/S

Carlsberg Breweries A/S Carlsberg Breweries A/S – duńska grupa piwowarska, założona w 1847 przez legendę piwowarstwa J.C. Jacobsena i jego syna Carla Znane marki piwne: Carlsberg, Tuborg, Holsten Produkcja napojów, m.in. na licencji Coca Cola W 2008 roku po przejęciu Scottish & Newcastle spółka wyprodukuje 120 mln hektolitrów piwa (5. miejsce na świecie), w browarach działających w Europie i Azji Od 1996 roku w Polsce grupa Carlsberg Polska (Browary: Bosman/Szczecin, Kasztelan/Sierpc, Okocim/Brzesko)

Inicjatywy branżowe Przemysł piwowarski w Unii Europejskiej opracował przegląd najlepszych dostępnych technik ograniczania zanieczyszczeń w browarach wymagających tzw. pozwolenia zintegrowanego. Wytyczne najlepszych praktyk, w tym oczyszczania ścieków, można znaleźć na stronach Ministerstwa Środowiska.

Polityka środowiskowa Carlsberg Breweries A/S Zapobieganie i ograniczanie zanieczyszczeń w ściekach jest jednym z priorytetów środowiskowych w piwowarstwie. Carlsberg Breweries realizuje globalną politykę ochrony środowiska, w której ważną częścią jest bezpieczne usuwanie ścieków, odpowiednie do wymagań i możliwości lokalnych. Stosowanie optymalnych rozwiązań gospodarki ściekowej jest oparte na korporacyjnej metodyce prowadzenia gospodarki ściekowej.

3. Strategie gospodarki ściekowej

Co ma wpływ na strategię? wymagania prawne polityka lokalna infrastruktura komunalna działania „u źródła” lokalizacja funkcjonalność

Aspekt: wymagania prawne Wymagania prawne dotyczące usuwania ścieków. W Unii Europejskiej obowiązują jednolite standardy ścieków oczyszczonych odprowadzanych do odbiornika ścieków z zakładów przemysłu spożywczego. Zrzuty pośrednie do kanalizacji komunalnej regulują przepisy krajowe i lokalne wymogi oczyszczalni komunalnych (dopuszczalny ładunek organiczny i substancji biogennych).

Aspekt: infrastruktura komunalna Dostępność infrastruktury komunalnej oczyszczania ścieków. Kluczową kwestią są możliwości przyjęcia ścieków przez oczyszczalnie zewnętrzne, w tym zdolności oczyszczania, parametry ścieków, taryfy i ceny ścieków. Możliwe są różne formuły rozliczenia za ścieki, od prostych stawek według ilości ścieków do złożonych formuł cenowych zależnych od ilości i ładunku zanieczyszczeń. Najczęściej podczyszczalnie stosuje się w małych ośrodkach miejskich, w których rozbudowa oczyszczalni przemysłowo-miejskiej wielokrotnie przekraczającej ładunek ścieków komunalnych jest zbyt kosztowna.

Aspekt: polityka lokalna Polityka lokalna gospodarki ściekowej. W szczególności istotne jest podejście władz i przedsiębiorstw komunalnych odnośnie rozwoju infrastruktury i egzekwowania wymagań. W krajach z niewystarczająco rozwiniętą infrastrukturą ważne jest ustalenie przewidywanych okresów dostosowawczych, inwestycji, zmian taryf itp. W zależności od lokalnych uwarunkowań odprowadzania ścieków do kanalizacji zewnętrznej stosowane są różne stopnie oczyszczania ścieków browarnianych. Występują również przypadki, w których oczyszczalnia zewnętrzna (np. komunalna) odbierająca ścieki z browaru nie wymaga żadnego ich podczyszczania w zakładzie ze względu dużą własną zdolność oczyszczania i wysoką odporność na zmienność ładunku zanieczyszczeń.

Aspekt: redukcja ładunku „u źródła” Działania u źródła ścieków. W celu określenia docelowych parametrów ścieków i ewentualnych parametrów technologicznych urządzeń oczyszczających powinno się podjąć działania u źródła. Działania podjęte w branży piwnej: w zakresie redukcji strat surowców i produktów (odzysk produktu), odzysku produktów ubocznych (drożdże, wysłodziny, osady brzeczkowe, osady filtracyjne, ług sodowy) oraz w zakresie rozdziału kanalizacji technologicznej od deszczowej (w starych zakładach). Skuteczne działania u źródła zmniejszają parametry oczyszczalni nawet do 50%.

Aspekt: lokalizacja oczyszczalni Lokalizacja urządzeń oczyszczania ścieków w zakładzie. Należy sprawdzić możliwości lokalizacyjne urządzeń oczyszczania ścieków w zakładzie. Dla wariantu pełnej oczyszczalni ścieków konieczny jest dostęp do odbiornika ścieków. Technologie tlenowe najczęściej wymagają 3-5 razy więcej powierzchni niż technologie beztlenowe. Im mniejszy teren tym mniejsza elastyczność obiektu (np. brak miejsca na dodatkowe ciągi technologiczne).

Aspekt: funkcjonalność Funkcjonalność oczyszczalni dla potrzeb zakładu w horyzoncie 5-10 lat. Urządzenia oczyszczania ścieków powinny być dostosowane do sposobu funkcjonowania zakładu oraz uwzględniać rozwój mocy produkcyjnych w przyszłości. Funkcjonalność w rozumieniu dostępu do urządzeń, scenariuszy awarii (zastępowalność urządzeń), zasoby do obsługi, sterowanie i wizualizacja, likwidacja uciążliwości obiektu (hałas, odory, osady), usługi zewnętrzne (np. odbiór osadu).

4. Stopnie oczyszczania ścieków

Stopnie oczyszczania ścieków Zasadniczo wyróżnia się następujące stopnie oczyszczania ścieków browarnianych: 1. stopień- uśrednianie ścieków z neutralizacją – w efekcie ścieki mają wyrównane parametry w czasie; 2. stopień - podczyszczanie ścieków do parametrów ścieków komunalnych – w efekcie redukcji ładunku zanieczyszczeń organicznych ścieki odpowiadają charakterystyką ścieków komunalnych, zgodnie z typowymi wymogami oczyszczalni komunalnych; 3. stopień - pełne oczyszczanie ścieków ze zrzutem do wód powierzchniowych – ścieki oczyszczone odpowiadają standardom ścieków biologicznie rozkładalnych zgodnie z odpowiednimi przepisami.

Stopnie oczyszczania: przykładowe technologie i efekty Stopień oczyszczania ścieków Typowe technologie Efekty Uśrednianie i neutralizacja ścieków zbiornik uśredniający z odświeżaniem ścieków (z neutralizacją wzajemną ścieków) wyrównanie stężenia ścieków, częściowa korekta pH, częściowa redukcja ładunku organicznego (poprzez usunięcie zawiesiny) zbiornik neutralizujący z chemiczną korektą pH lub z korektą przy użyciu CO2 korekta pH ścieków silnie kwaśnych lub zasadowych, bez redukcji ładunku organicznego Podczyszczanie do wymogów ścieków komunalnych podczyszczalnia tlenowa z osadem czynnym redukcja ładunku organicznego o 60-80% w zależności od potrzeb, najczęściej efekt oczyszczania dopasowany do standardów ścieków komunalnych duża ilość osadu ściekowego do zagospodarowania reaktor beztlenowy z produkcją biogazu redukcja ładunku organicznego o 70-80% w zależności od standardu ścieków komunalnych produkcja biogazu, wymagającego spalenia lub odzysku energetycznego, praktycznie brak osadu ściekowego Pełne oczyszczanie ścieków oczyszczalnia tlenowa z osadem czynnym, z obróbką osadów ściekowych redukcja ładunku organicznego o ponad 95% oczyszczalnia beztlenowo-tlenowa, z obróbką osadów ściekowych ilość osadu ściekowego ok. ¼ w porównaniu do technologii tlenowej

5. Przykłady rozwiązań

Uśrednianie ścieków w Leeds (Wlk Brytania) Rok budowy: 1995 Kontekst: umowa z oczyszczalnią miejską na odbiór ścieków Wielkość: 2.000 m3/d zbiornik uśred-niający dozowanieCO2 w przepływie sampler/ pomiar ChZT

Podczyszczalnia Falkenberg (Szwecja) Rok budowy: 2005 Kontekst: rozbudowa browaru, uzgodnienia z oczyszczalnią miejską Dostawca: Paques / VWS Wielkość: 12 ton ChZT/d, 3.000m3/d zbiornik od-świeżania reaktor bez-tlenowy zbiornik buforowy zbiornik awaryjny biogaz / pochodnia, odzysk sita

Podczyszczalnia w Rheinfelden (Szwajcaria) Rok budowy: 1998 Kontekst: rozbudowa browaru, uzgodnienia z oczyszczalnią miejską Wielkość: ładunek 9 ton ChZT/d, 3.200m3/d 2 reaktory bez-tlenowe zbiornik buforowy zbiornik awaryjny biogaz / pochodnia, odzysk sita zbiornik od-świeżania

Oczyszczalnia przemysłowo-komunalna w Brzesku Rok rozbudowy: 2005-2007 Kontekst: oczyszczalnia przemysłowo-komunalna Browaru Okocim Dostawca: CTBK Eko-technika, Aqua Systems, Skanska Inwestycja z dotacją 30% SPO WKP Wielkość: 22 tony ChZT/d, 10.000m3/d osadniki wstępne komory osadu czynnego osadniki wtórne osadniki wstępne kraty, piaskownik osadniki wstępne osadniki wstępne komory osadu czynnego osadniki wtórne fermentacja i odwadnianie osadu

Oczyszczalnia Bosman w Szczecinie Rok budowy: 2005-2006 Kontekst: opóźniona budowa oczyszczalni komunalnej w Szczecinie, analiza porównawcza podczyszczanie – pełne oczyszczanie Dostawca: Paques, VWS Inwestycja z pożyczką preferencyjną WFOŚiGW Szczecin Wielkość: ładunek 9 ton ChZT/d, 3.000m3/d zbiornik awaryjny biogaz (pochodnia), odwadnianie osadu sita zbiornik buforowy reaktor bez-tlenowy reaktor tlenowy flotator

Oczyszczalnia w Celarevie (Serbia) Rok budowy: 2007-2008 Kontekst: niepewny rozwój oczyszczalni komunalnej Dostawca: GWE Beztlenowo-tlenowa, z denitryfikacją, osadnik wtórny, prasa na osady, pochodnia biogazu Wielkość: ładunek 7,6 ton ChZt/d, 1.900m3/d zbiornik awaryjny biogaz (pochodnia), odwadnianie osadu sita zbiornik buforowy reaktor bez-tlenowy komora osadu czyn-nego/ denitryfi-kacja osadnik wtórny

W podsumowaniu … 1. Oczyszczalnię jest łatwo zbudować, trudniej zaplanować 2. Projektant nie jest jasnowidzem, odpowiedzialność za koncepcję i parametry jest po stronie użytkownika 3. Rozważ wszystkie aspekty decyzji, bądź świadom mocnych i słabych stron przyjętego rozwiązania