Odpadová voda z výroby bionafty vzniká pri výrobe bionafty transesterifikáciou rastlinných olejov alebo živočíšnych tukov alkoholom (často metanolom) a katalyzátorom (napr. hydroxidom sodným alebo hydroxidom draselným). Tieto procesy vedú k tvorbe odpadovej vody, ktorá obsahuje špecifické znečistenia, ako je glycerín, metanol, mydlá, mastné kyseliny, oleje a soli. Táto odpadová voda kladie osobitné požiadavky na čistenie, pretože pred bezpečnou likvidáciou odpadovej vody je potrebné odstrániť organické znečistenia aj toxické látky.

Technické pozadie

Odpadová voda z výroby bionafty sa skladá hlavne z nasledujúcich zložiek:

  1. Procesná voda: Obsahuje zvyšky z chemickej transformácie, medzi ktoré patrí metanol, glycerín, katalyzátory, voľné mastné kyseliny a mydlá. Tieto organické a chemické látky vedú k vysokej biochemickej (BSB5) a chemickej spotrebe kyslíka (CSB).

  2. Umývacie voda: Umývacie voda sa používa na odstránenie glycerínu, metanolu a prebytočných chemikálií z surového bionafty, čo vedie k vysokej koncentrácii rozpustených a emulgovaných tukov, ako aj anorganických zvyškov.

Čistenie odpadových vôd z výroby bionafty

Čistenie odpadových vôd z výroby bionafty vyžaduje kombináciu postupov na odstránenie vysokého organického zaťaženia a potenciálne škodlivých chemických znečisťujúcich látok.

1. Predbežná úprava – flotačné zariadenia a odlučovače tukov

Účinná predúprava je rozhodujúca pre prípravu odpadovej vody na následné čistiace procesy. Vzhľadom na vysokú koncentráciu olejov, tukov a suspendovaných látok je flotácia veľmi účinným postupom na oddelenie týchto látok.

  • Flotačné zariadenia: Flotácia s uvoľnením tlaku (napr. naše zariadenie ALMA NeoDAF) je bežný postup pri čistení odpadových vôd z výroby bionafty. Pri tomto postupe sa do odpadovej vody vtláča vzduch pod tlakom. Pri následnom uvoľnení tlaku vznikajú jemné vzduchové bubliny, ktoré sa pripájajú k tukom, olejom a suspendovaným látkam a transportujú ich na povrch vody. Tam sa odoberajú a odstraňujú. Tento proces umožňuje veľmi efektívne oddelenie hydrofóbnych látok, ktoré sa vo veľkom množstve vyskytujú pri výrobe bionafty.

  • Odlučovače tukov: Okrem flotácie sa používajú odlučovače tukov na odstraňovanie olejov a tukov z odpadových vôd predtým, ako prejdú do biologických čistiacich procesov. Odlučovače tukov využívajú rozdiely v hustote medzi vodou a tukom na zhromažďovanie tuku na povrchu, kde ho možno odstrániť.

Kombinácia flotačných zariadení a odlučovačov tukov je obzvlášť dôležitá, pretože odpadová voda z výroby bionafty obsahuje vysokú koncentráciu zvyškov olejov a mastných látok, ktoré nielenže negatívne ovplyvňujú biologický proces čistenia, ale môžu tiež výrazne zaťažovať životné prostredie, ak nie sú správne odstránené.

Flotačné zariadenie ALMANeoDAF z nehrdzavejúcej ocele

Foto: Naše flotačné zariadenie ALMA NeoDAF

2. Biologická úprava

Po mechanickom predbežnom spracovaní a odstránení tukov a olejov je možné odpadovú vodu biologicky čistiť. Pri tom sa využívajú mikroorganizmy, ktoré rozkladajú organické zlúčeniny, ako je glycerín a metanol. V mnohých prípadoch je však vzhľadom na vysokú toxicitu odpadovej vody potrebné dôkladné predbežné spracovanie, aby sa odstránili škodlivé látky, ktoré by mohli brániť biologickému rozkladu.

  • Metóda aktívneho kalu: Vzhľadom na vysoké organické zaťaženie je metóda aktívneho kaluvhodná na redukciu organických znečistení v odpadových vodách. Mikroorganizmy pri tom rozkladajú glycerín, metanol a iné organické látky, čím sa výrazne znižuje BSK5 a CHSK.
  • Anaeróbna úprava: V mnohých prípadoch môže byť anaeróbna úprava (prehľad produktov anaeróbnych úpravných procesov) výhodná na premenu organických látok na metán (bioplyn), ktorý sa dá využiť na výrobu energie. Tieto procesy sú obzvlášť účinné pri silne znečistených odpadových vodách.
Aktivačné nádrže na čistenie odpadových vôd v petrochemickom priemysle

Foto: Aeróbna nádrž na odpadovú vodu z rafinérie (ALMA BHU BIO)

Výzvy a špecifiká

  • Metanol: Metanol je potenciálne toxická zlúčenina, ktorá sa vo veľkých množstvách používa pri výrobe bionafty. Jeho odstránenie alebo rozklad je nevyhnutný, pretože metanol nielenže poškodzuje biologické čistiace procesy, ale môže tiež výrazne zaťažovať životné prostredie.

  • Oleje a tuky: Vysoký obsah tukov a olejov v odpadových vodách vyžaduje dôkladnú predúpravu, aby sa zabránilo preťaženiu následných zariadení a biologických procesov. Kombinácia odlučovačov tukov a flotačných zariadení je v tomto prípade obzvlášť účinná.

  • Vysoká organická záťaž: Vysoká hodnota BSB5 a CSB v odpadových vodách z výroby bionafty si (v závislosti od podmienok vypúšťania) vyžaduje použitie výkonných biologických čistiacich postupov. Pri tom je potrebné dbať na to, aby sa toxicita odpadových vôd pred biologickým čistením znížila, aby nedošlo k poškodeniu mikroorganizmov.

Záver

Odpadová voda z výroby bionafty predstavuje vzhľadom na svoje špecifické zloženie, najmä vysoký obsah tukov, olejov a toxických zlúčenín, ako je metanol, osobitnú výzvu pre čistenie odpadových vôd. Dôkladná predúprava pomocou flotačných zariadení (napr. nášho ALMA NeoDAF) a odlučovačov tukov je nevyhnutná na ochranu následných biologických čistiacich procesov, ako je proces s aktivovaným kalom ( napr. ALMA BHU BIO), a na zníženie znečistenia odpadových vôd škodlivými látkami.