Очистка стоков молочного завода: схема и цифры
Цифры стока молочного завода из справочника НДТ, требования водоканала и по каким ступеням собирают очистные — от сбора сыворотки до биологической очистки.
Сколько стока даёт молочный завод?
Справочник НДТ ИТС 45-2024 «Производство молока и молочной продукции» приводит водопотребление от 4,2 до 7 м³ на тонну перерабатываемого молока, а суточное — от 100 до 2900 м³ в зависимости от мощности (п. 3.2.1). 80–85 % этой воды после первого использования уходит в канализацию или водоём (там же). Объём сточных вод — от 1 до 7 л на литр переработанного молока (п. 3.2.2).
Удельный расход сильно зависит от продукта. По российским данным справочника (табл. 3.16) на килограмм продукции уходит:
| Продукт | Вода, л/кг |
|---|---|
| Питьевое молоко и кисломолочные продукты | 1,32–4,5 |
| Мороженое | 5 |
| Творог | 8,8–18 |
| Сгущённое молоко | 20 |
| Масло | 21,7–52 |
| Сыр | 24–30 |
| Сухое молоко | 39 |
Основной объём стока даёт мойка: танки, трубопроводы и линии моют по нескольку раз в смену. Поэтому расход идёт пиками, и очистные считают по суточному графику мойки, а не по среднему.
Что в этом стоке?
Состав стока по ИТС 45-2024 (п. 3.2.2):
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Температура | 25–70 °С |
| pH | 3,5–11,5 |
| Взвешенные вещества | 350–600 мг/дм³ на производствах сухих и сгущённых продуктов, сыра и творога; до 1980 мг/дм³ на производстве мороженого |
| БПК5 (сыр, творог) | в среднем 876 мг/дм³, диапазон 500–3000 |
| ХПК (сыр, творог) | в среднем 1700 мг/дм³, диапазон 1200–3000; мороженое — до 6000 |
| ХПК при аварийных сбросах | до 10 000 мг/дм³ |
| ХПК/БПК5 | 1,2–1,9 (в среднем 1,45); до 2,2 для сухого молока и казеина |
До 90 % взвешенных веществ — органика (п. 3.2.2): белок, жир, остатки продукта. Отношение ХПК/БПК5 около 1,5 значит, что органика хорошо разлагается биологически. Это одновременно плюс и минус: биология справляется, но сток быстро закисает и загнивает в усреднителе и трубах, отсюда запах.
pH скачет из-за попеременной кислой и щелочной мойки. Температура до 70 °С выше допустимой для сброса в канализацию: по приложению № 5 к Правилам холодного водоснабжения и водоотведения (ПП РФ от 29.07.2013 № 644) предел — +40 °С.
Разброс в реальных стоках ещё шире. По результатам обследования заводов, которые приводит справочник (табл. 3.18), значения в мг/дм³ такие:
| Показатель | Минимум | Максимум | Среднее |
|---|---|---|---|
| Взвешенные вещества | 3 | 1980 | 240,55 |
| ХПК | 15 | 5360 | 895 |
| БПКполн | 3 | 869 | 305 |
| Аммоний | 0,5 | 198 | 44,22 |
| Фосфаты | 0,155 | 63,86 | 10,23 |
| АСПАВ | 0,1 | 4,8 | 1,24 |
| Сульфаты | 2,9 | 601,6 | 147,21 |
Разброс зависит от ассортимента, режима мойки и того, попадают ли в сток сыворотка и потери продукта. Поэтому проект очистных начинают с собственных проб завода, а не со справочных цифр.
Почему сыворотку нельзя сливать в канализацию?
ИТС 45-2024 оценивает загрязняющую способность сыворотки в 500–1000 раз выше, чем у бытовых сточных вод (п. 3.1.1.2), и требует полного сбора подсырной сыворотки, её очистки от казеиновой пыли и жира (п. 2.4.1). Даже небольшая утечка сыворотки заметно поднимает ХПК всего стока.
Справочник прямо ставит задачу «исключение сброса молочной сыворотки и продуктов её переработки в сточные воды» и относит к НДТ её переработку на мембранных установках (раздел 5, НДТ 32–34). Отсюда первое правило проекта очистных: сыворотку, отработанные моющие растворы и брак продукта отводят отдельно, а не разбавляют общим стоком.
Что снижает нагрузку ещё до очистных?
Среди НДТ справочника, которые касаются сточных вод (раздел 5):
- датчики точек перехода между продуктом и водой — меньше продукта уходит со смывом (НДТ 7);
- вытеснение продукта из оборудования обезжиренным молоком или водой (НДТ 12);
- микрофильтрация рассола (НДТ 15);
- оборотное водоснабжение с полным использованием конденсата (НДТ 24);
- сбор и использование первых промывных вод вакуум-выпарных аппаратов (НДТ 25);
- ультрафильтрация, обратный осмос и нанофильтрация (НДТ 26–28).
Каждый литр продукта, который не попал в сток, не придётся очищать. Аудит мойки и потерь часто снижает ХПК стока сильнее, чем дополнительная ступень на очистных.
Сами очистные ИТС 45-2024 не описывает: сбор и очистку сточных вод он отсылает к ИТС 8-2022 и ИТС 10-2019 (табл. 1).
Какие требования на выходе?
Сброс в городскую канализацию. Приложение № 5 к Правилам № 644 (раздел I) ограничивает взвешенные вещества 300 мг/дм³, БПК5 — 300, ХПК — 500, жиры — 50 мг/дм³, pH — 6–9, температуру — +40 °С. Если ХПК выше 500 мг/дм³, отношение ХПК:БПК5 не должно превышать 2,5 (сноска 4). Поверх этого водоканал устанавливает местные нормативы состава.
Объекты I категории с КЭР. Для них ИТС 45-2024 даёт технологические показатели сбросов (прил. Б, табл. Б.4):
| Показатель | Технологический показатель, мг/дм³ |
|---|---|
| Взвешенные вещества | 290 |
| ХПК | 500 |
| БПКполн | 361 |
| Аммоний-ион | 25 |
| Фосфат-ион | 9,61 |
| Сульфат-ион | 220 |
| АСПАВ | 2,4 |
Сброс в водоём требует нормативов допустимого сброса, рассчитанных от ПДК водного объекта. Для рыбохозяйственных водоёмов ПДК установлены приказом Росрыболовства от 26.05.2025 № 296 (действует с 01.09.2025). Выдержать их обычно удаётся только глубокой биологической очисткой с удалением азота и фосфора и доочисткой.
Как выглядит типовая схема очистки?
| Ступень | Что снимает | Когда нужна |
|---|---|---|
| Отдельный сбор сыворотки и моющих растворов | основную массу ХПК, скачки pH | всегда |
| Барабанное сито или решётка | сгустки, упаковку, крупный мусор | всегда |
| Жироуловитель | свободный жир | почти всегда |
| Усреднитель с перемешиванием, корректировкой pH и охлаждением | залпы, pH, температуру | всегда |
| Реагентная напорная флотация | эмульгированный жир, белок, взвесь | для сброса в канализацию — основная ступень |
| Анаэробный реактор | высокую растворённую органику | при высоком ХПК после флотации |
| Аэробная биологическая очистка | растворённую органику, азот, фосфор | если ХПК после флотации выше нормы или сток идёт в водоём |
| Доочистка и обеззараживание | остаточную взвесь, бактерии | сброс в водоём |
| Обезвоживание флотошлама и ила | объём отхода | всегда, если есть флотация или биология |
Флотация хорошо снимает жир и взвесь, но растворённая лактоза и часть белка проходят через неё. ИТС 8-2022 так и описывает очистку от жиров: основную массу задерживают жироловками, эмульгированные жиры отделяют флотацией и (или) аэробной биологической очисткой (раздел 5, НДТ В-3). Будет ли достаточно флотации, показывает пробная реагентная обработка: если после неё ХПК остаётся выше 500 мг/дм³, без биологии норматив водоканала не выдержать.
Сравнение флотации и отстаивания для жирного стока разобрано в статье «Флотатор или отстойник», а отраслевые подробности — на странице пищевой промышленности.
Что делать с флотошламом и илом?
Флотация и биология переводят загрязнения из воды в отход. Флотошлам молочного завода — это жир, белок и хлопья реагентов. Он быстро закисает и пахнет, поэтому его не держат открытым: собирают в закрытую ёмкость, уплотняют и обезвоживают на шнековом дегидраторе, центрифуге или фильтр-прессе. Избыточный ил биологической ступени обезвоживают так же, часто вместе со шламом.
Флотошлам пищевого производства иногда передают на переработку, а не на полигон: это решают по составу и по тому, какие реагенты применялись во флотации. Код ФККО и класс опасности осадка определяют до ввода очистных в работу, чтобы с первого дня было куда его передавать. Подробнее — в статье об осадке после очистки.
Источник запаха на молочных очистных — усреднитель, ёмкости шлама и цех обезвоживания. Их закрывают и отводят воздух на очистку, особенно если завод стоит рядом с жильём.
Какие ошибки встречаются чаще всего?
- Очистные считают по среднему расходу. Мойки дают пики, и без усреднителя флотатор и биология получают нагрузку в несколько раз выше расчётной.
- Сыворотку «немного» сливают в канализацию. Сыворотка с её загрязняющей способностью перегружает любую схему, рассчитанную без неё.
- Нет корректировки pH. Кислая и щелочная мойка чередуются, реагенты флотации работают только в своём диапазоне pH, биология не любит скачков.
- Нет охлаждения. Сток до 70 °С нельзя сбросить в канализацию с пределом +40 °С, а биология при перегреве теряет активность.
- Биологию ставят без запаса на рост производства. Новый продукт меняет и расход, и ХПК. Запас и модульность закладывают сразу.
Что прислать для подбора?
Пришлите протоколы анализа стока за несколько смен (ХПК, БПК5, взвесь, жиры, pH, температура, азот, фосфор), суточный график расхода и моек, ассортимент, сведения о том, куда идёт сыворотка, и норматив водоканала или условия сброса в водоём. Инженер направления разберёт, какие потоки выгоднее отделить, и подберёт схему. ООО «ПЛАЗКАТ» работает с 2006 года полным циклом: проектирование, изготовление, строительно-монтажные и пусконаладочные работы.