Décoloration des eaux usées alimentaires
Les eaux usées issues de l'industrie agroalimentaire peuvent être très biodégradables tout en restant difficiles à clarifier. Les résidus de fermentation, les protéines, les sucres, les particules colloïdales et les colorants persistants peuvent persister dans l'eau, ce qui pose des problèmes pour la sédimentation, la filtration et le traitement biologique en aval.
Bluwat Chemicals a évalué des échantillons provenant de quatre applications dans le secteur agroalimentaire. L'identité des clients est anonymisée et les travaux décrits ici consistent en des études de faisabilité à l'échelle du laboratoire, et non en des résultats garantis à l'échelle industrielle.
- eaux usées de fermentation du maïs
- eaux usées de sauce soja
- eaux usées contenant des protéines de soja
- Eaux usées issues du traitement du xylose
Les échantillons présentaient des différences significatives d'aspect et de nécessité de traitement. Les eaux usées issues de la fermentation du maïs étaient jaune pâle, tandis que celles issues de la fermentation des protéines de soja étaient noires. Les eaux usées issues de la sauce soja et du xylose contenaient des pigments plus persistants et nécessitaient des traitements de décoloration ou de coagulation plus intensifs.
Les travaux de laboratoire se sont concentrés sur quatre fonctions de traitement interconnectées :
- Déstabilisation des couleurs : Cibler les substances colorantes et colloïdales.
- Coagulation: Particules en suspension et colloïdales agrégées.
- Agrandissement des flocons : Utilisez le PAM pour former des flocs plus résistants et plus séparables.
- Séparation solide-liquide : Obtenir un surnageant clarifié par décantation.
| Étape | Opération | Dose / Condition | But |
|---|---|---|---|
| 1 | Ajouter un agent décolorant | BWD-01 Agent décolorant pour l'eau, 50 g/t | Dispersion et élimination des substances chromophores et colloïdales. |
| 2 | Ajouter du coagulant | Chlorure de polyaluminium (PAC), 100 g/t | Déstabiliser les matières en suspension, les colloïdes et une partie de la charge organique dissoute. |
| 3 | Ajouter Floculant | C20 Polyacrylamide cationique; non enregistré | Transformer les microflocs en agrégats plus grands et plus denses. |
| 4 | Régler | 2-3 min | Séparation complète solide-liquide. |
Résultat observé : Flocons visibles et surnageant clair et incolore.
Cet échantillon a réagi à des doses enregistrées relativement faibles de BWD-01 et PACLe résultat ne doit pas être considéré comme une dose standard pour toutes les eaux usées de fermentation, car les matières premières, les conditions de fermentation et la charge en matières solides peuvent modifier considérablement la demande.
| Étape | Opération | Dose / Condition | But |
|---|---|---|---|
| 1 | Ajouter un agent décolorant | BWD-01 Agent décolorant pour l'eau, 650 g/t | Perturber la stabilité des colloïdes et des groupes chromophores. |
| 2 | Ajouter du coagulant | PAC, 2,5 kg/t | Déstabiliser les fines particules en suspension et favoriser leur agrégation. |
| 3 | Ajouter Floculant | Polyacrylamide cationique ; dose non enregistrée | Pontage des particules déstabilisées en flocs plus gros. |
| 4 | Régler | 2-3 min | Séparation complète solide-liquide. |
Résultat observé : Un surnageant clair, légèrement jaune.
Comparativement à l'échantillon de fermentation du maïs, les eaux usées de la production de sauce soja ont nécessité des apports beaucoup plus importants d'agent décolorant et de PAC. Le BWD-01 a ciblé les pigments colorés persistants avant que le PAC n'ait achevé la coagulation et la séparation des flocs.
| Étape | Opération | Dose / Condition | But |
|---|---|---|---|
| 1 | Ajouter un agent décolorant | Agent décolorant pour l'eau BWD-01, 250 g/t | Dissoudre les corps colorés et initier la coagulation. |
| 2 | Ajouter du coagulant | PAC, 500 g/t | Renforcer la coagulation et capturer les matières en suspension. |
| 3 | Ajouter du floculant | Polyacrylamide anionique, 4 g/t | Favoriser la croissance des flocs et accélérer la sédimentation. |
| 4 | Régler | 2-3 min | Séparation complète solide-liquide. |
Résultat observé : Un surnageant clair, légèrement jaune, avec des solides foncés concentrés dans la phase décantée.
Contrairement aux essais de fermentation du maïs et de sauce soja, ce programme a utilisé du PAM anionique. La comparaison démontre que le type de charge du PAM doit être choisi en fonction des performances réelles de floculation plutôt que de sa seule appellation commerciale.
| Procès | Dose BWD-01 | PAC Dose | PAM cationique | Règlement |
|---|---|---|---|---|
| UN | 650 g/t | 750 g/t | Dose non enregistrée | 2-3 min |
| B | 650 g/t | 1,5 kg/t | Dose non enregistrée | 2-3 min |
| C | 650 g/t | 2,5 kg/t | Dose non enregistrée | 2-3 min |
Résultat observé : Flocons séparables et surnageants clairs, légèrement jaunes, pour les trois doses de PAC testées.
Une dose plus élevée de PAC n'implique pas automatiquement l'obtention du meilleur programme global. La dose optimale doit être sélectionnée en fonction de la couleur résiduelle, de la turbidité, de la force des flocs, de la vitesse de sédimentation, du volume de boues et du coût total d'exploitation.
La source des eaux usées ne détermine pas la dose
Les quatre échantillons provenaient tous de la production alimentaire, mais leurs exigences chimiques différaient considérablement.
L'ordre des traitements est important.
Le BWD-01 a été ajouté avant le PAC, tandis que le PAM a été ajouté après la coagulation pour relier les microflocs nouvellement formés.
La sélection du PAM doit être confirmée par des tests
Le PAM cationique a été utilisé dans trois essais, tandis que le PAM anionique a été utilisé dans le cas des protéines de soja.
La clarification visuelle n'est qu'un paramètre parmi d'autres.
L'eau claire peut néanmoins contenir de la DCO dissoute, des sels ou des nutriments et nécessite donc une confirmation analytique.
- Vérifier la qualité réelle de l'eau : Tester des échantillons représentatifs pour différents produits, équipes et cycles de nettoyage.
- Répétez le test du bocal : Évaluer plusieurs doses autour du meilleur résultat de laboratoire.
- Optimiser le mélange : Utiliser un mélange rapide pour le BWD-01 et le PAC, puis un mélange plus doux pour la croissance des flocs assistée par le PAM.
- Évaluer la gestion des boues : Mesurer le volume des boues, leur comportement de décantation et leur capacité de déshydratation.
- Réaliser un essai contrôlé sur plante : Augmenter progressivement la taille des unités et surveiller les performances biologiques du prétraitement et du traitement en aval.
Ces quatre cas démontrent qu'un traitement par étapes utilisant l'agent décolorant BWD-01, le PAC et le PAM peut améliorer la réduction de la couleur et la clarification lorsque les produits sont adaptés aux eaux usées. L'essentiel n'est pas l'utilisation d'une dose unique, mais une méthode structurée permettant d'adapter la quantité de décolorant, de coagulant, la charge de polymère et l'ordre d'ajout.
Non. Ce sont des doses de dépistage initiales pour des échantillons spécifiques et elles doivent être reconfirmées à l'aide des eaux usées réelles du site.
Le PAC peut éliminer la couleur associée aux matières en suspension et colloïdales, mais une couleur dissoute persistante nécessite souvent un agent décolorant ciblé.
Les deux options peuvent convenir. Le type de charge doit être sélectionné par des essais comparatifs en jarres.
Pas nécessairement. Des matières organiques dissoutes peuvent subsister après clarification visible ; la DCO doit donc être analysée séparément.
Veuillez transmettre à Bluwat Chemicals les informations relatives à la source des eaux usées, au pH actuel, à la DCO, aux matières en suspension, à la couleur, au volume de traitement journalier et au procédé existant. Notre équipe pourra utiliser ces données pour élaborer un programme adapté de sélection des produits et de tests de floculation.