酪農廃水処理の進歩

生産から洗浄、衛生に至るまで、乳製品の操業では多くの発生源から廃水が発生しますが、これらの廃水には通常、高レベルの汚染物質、浮遊物質、有機化合物、アンモニア化合物、脂肪、油、グリース (FOG) が含まれています。 これらの化合物や汚染物質は、適切に処理されないと生態系や公衆衛生に重大な影響を与える可能性があります。

これらすべての要因を考慮すると、業界の規制やビジネス目標を満たすかどうかにかかわらず、廃水を処理するための効果的なソリューションを開発することが重要です。 しかし同時に、それは常に明確なプロセスであるとは限らず、画一的な解決策ではなく、物理的、化学的、生物学的プロセスの適切な組み合わせが必要です。

乳製品加工用途に最適な廃水処理計画を選択できるように、この記事では遭遇する可能性のある汚染物質の種類について役立つ概要を説明します。 また、汚染物質を効果的に除去するだけでなく、コスト、エネルギー、性能面での利点も提供する統合廃水技術も検討します。

乳製品用途における水の役割

乳製品工場では、多くの用途で大量の水を必要とします。 たとえば、乳製品事業では、牛乳、チーズ、バター、ヨーグルトの生産に役割を果たす低温殺菌、均質化、分離のプロセスで牛乳を希釈するために水を使用します。 乳製品工場では、床や設備の洗浄と消毒、廃棄物の輸送にも水を使用します。

これらすべてのプロセスから生成される廃水は、規制を遵守し、環境を保護し、公衆衛生を守るために徹底的に処理する必要があります。 たとえば、多くの政府機関は、水域に排出される生物化学的酸素要求量 (BOD)、窒素、リンなどの汚染物質の量を制限し、汚染物質による水生生物への被害や水質の悪化を防止しようとしています。 これらの用途からの廃水を処理すると、大腸菌、サルモネラ菌、リステリア菌などの有害な病原体の蔓延も防止できます。

最適な処理ソリューションを特定するには、酪農廃水内に存在する特定の汚染物質と、これらの課題の解決策を提供する技術を理解することが重要です。 以下にいくつかの治療方法を示します。

物理的な分離方法

廃水からの FOG および全懸濁物質 (TSS) の除去は、加圧空気を水に溶解し、小さなマイクロバブルを形成することで不溶性有機物を除去する溶解空気浮選 (DAF) 技術を使用して解決できます。 これらの気泡が DAF システム内にある浮選ゾーンに入ると、汚染粒子が気泡に付着して粒子密度が低下し、FOG やその他の不溶性有機物が廃水から分離して表面に浮かび上がります。 分離された汚染物質の最表層はその後すくい取られ、スラッジホッパーに収集されます。

ほとんどの酪農場では規制を満たすためにこの処理が必要ですが、すべての DAF システムが同じように作られているわけではありません。 最良のものには、コンパクトな設計、低い操作化学薬品およびエネルギーコスト、および高い除去効率が組み込まれています。 このシステムは、より低い水速度とより優れた固体分離を促進するクロスフロー設計を特徴としています。 処理プロセスを最適化するために、流入ヘッダーには複数の注入ポイントが含まれており、白水（高度に飽和した加圧空気の流れ）とポリマー凝集剤を含む DAF 流入水の導入が可能です。 Ideal DAF は、沈殿したスラッジを簡単に除去できる円錐底デザインを特徴としています。

Ideal DAF は、頑丈でありながら軽量のポリプロピレン (PP) 構造により、厳しい環境にも耐えることができます。 この PP 構造は、システムの耐用年数を延長するだけでなく、優れた耐腐食性、耐 pH 性、温度耐性、さらに全溶解固形分 (TDS) および塩水耐性も備えています。

生物学的汚染物質への取り組み

FOG、TSS、および不溶性有機化合物に加えて、乳製品加工廃水には、BOD、アンモニア性窒素 (NH3-N)、リンなどの高レベルの生物学的汚染が含まれています。 一般的な生物学的処理方法の 1 つは、廃水をバクテリアで処理する活性汚泥法です。