運用智慧廢水處理技術處理化妝品製造產生的廢水

15.02.2018

Emil Kiessling公司運用由德國德勒斯登開發的TFR廢水處理技術

 

 

Emil Kiessling 公司總部位於中法蘭克尼亞(德國)的格奧爾根斯格明德(Georgensgmünd),是一家經營有成的化妝品製造商,產品涵蓋天然化妝品到防曬品。透過在展銷會簽定的合約, 德勒斯登的達思DAS Environmental Expert 接受委任,為該公司的廢水處理設施進行最佳化。該公司旗下身體護理產品所含的許多原料,一旦藉由濃度過高的廢水放流到水系統,會對大自然造成嚴重的破壞。再加上所有香水、著色劑、香精油、乳化劑、界面活性劑等原料就會讓都會廢水處理廠無法應付。由於Emil Kiessling非常注重企業責任與永續製造,該公司希望在自己廠區處理完的廢水能直接排放到地方政府的污水系統而不會造成任何問題,且不會對環境產生危害。 

節能的生物廢水處理
水資源專家達思DAS Environmental Expert公司與Emil Kiessling密切合作,合力發展出一項先進廢水處理的概念。其目標為:以最少的成本讓廢水的化學需氧量(COD)達到最大幅度的減量。Kiessling混用化學-物理以及生物性廢水處理技術,協助紓解對污水系統以及地方廢水處理廠造成的壓力。已裝設的系統規模足以處理5000人口小鎮的廢水,這要歸功於德勒斯登環境技術專家提供的TFR技術 ,其消耗的能源比其他公司同尺寸系統縮減了45%。

運用TFR技術可靠處理廢水中化妝品殘留物
廢水處理是化妝品製造商的一大難題。Kiessling以超過600種配方生產約1500種產品。達思DAS Environmental Expert廢水處理事業單位最高主管René Reichardt表示,這意謂著廢水的性質以及污染物的成分會不斷改變。

廢水專家開發出一項技術解決方案,能可靠且經濟地淨化生產線排出的廢水,擺脫這些艱難狀況的束縛。這項廢水處理系統的核心即是德勒斯登公司的專利技術TFR生物反應器(TFR-滴流反應器)。但這套系統在採用微生物移除廢水中的污染物之前,會先透過機器方法進行預淨化。完成這個步驟後,再利用氯化鐵進行第一階段的去乳化處理,接著再進行後續的沉澱/絮凝處理。隨後,再透過浮選法分離出廢水中的淤泥。完成預處理的廢水會暫時存置在混合與調節水槽,其容量有100立方公尺,足以進行均質化(homogenisation)。

特殊微生物分解有機物質
在經過中和之後,微生物便扮演重要角色,它們能透過有氧生物分解程序,轉換廢水中還存留的有機物質。在達思DAS Environmental Expert的TFR生物反應器中,廢水從上流至底部,途中會經過由許多體小量輕且擁有高比表面積(specific surface area)的球形材料。Reichardt指出,這種材料表面的生物膜附滿特別培育的微生物,它們能分解各種有機物質,以及分解特定種類的污染物。結果產生的包括:生質原料、水、以及二氧化碳。各處理階段產生的淤泥則會直接排放以及交給後續設備進行處理。系統會透過一個風扇為TFR反應器內的微生物輸送氧氣,送入系統底部的周圍空氣。Reichardt表示,輸送過程不需要額外加壓,因為反應器並沒有裝滿水。系統會定期沖掉過量的生質原料,以騰出繁殖的空間。除此之外,系統幾乎無須維護保養; 而且能源消耗、營運成本、以及磨損都相當低。

特別難題: 廢水量與成分的波動
公司的廢水是成批次產生。廢水中有機物的成分以及濃度會有大幅度的波動。另一個問題是廢水成分與鹽份的變化,氯化物濃度每公升會在1500到2500毫克之間波動。這些狀況對生物處理形成極大的挑戰。為此,特別選在現場直接對TFR技術進行為期4個月的測試。Emil Kiessling公司對技術本身、技術建置、反應器穩定的輸出、以及達思DAS Environmental Expert員工直接在現場監督系統都感到印象深刻。因此該公司決定在2009年開始興建大規模處理廠。系統於2010年春天開始啟用。Emil Kiessling公司經理Roland Krauss表示,性價比、製程穩定性、以及彈性專業服務,這些都是Emil Kiessling在尋找新廢水處理系統時考量的因素。在多個候選系統中, DAS達思系統最令我們信服。我們安裝3部TFR生物反應器。經過長期運行後,我們對系統設計、服務、以及整個DAS團隊的投入都相當滿意。

高效能系統確保品質一致的廢水處理效率
設置在Emil Kiessling公司的系統含有三個TFR反應器; 對位通風(matching ventilation)與反洗(backwash)系統; 營養成分與消泡乳劑的測量設備; 污泥處理與相關量測與控制技術。每個反應器高8公尺直徑3公尺,容量為55立方公尺,整個機組的總容量為165立方公尺。該廠平均每天處理125立方公尺的廢水,化學需氧量(COD)對應的污染負載約為每公升3000毫克。在啟用後第4年,平均降解率達到91%。放流水的COD值遠低於每克COD規定的1000毫克。評估的COD濃度顯示,即使濃度峰值每公升6000毫克,系統出水口仍能符合每公升1000毫克的規範值。

達思DAS Environmental Expert的調適技術性能卓越
系統持續可靠運行多年,反映出TFR技術適用於各種複雜應用。這種程序對於化妝品產業產生的廢水尤其實用,因為廢水的成分與污染物濃度會不斷變動。這種程序在面對各種干擾因素依然能維持極高的穩定性,其中包括像暫時使用消毒劑; 酸鹼值的波動; 高鹽度成分; 以及溫度變化,另外系統中超量的氧氣也扮演吃重的角色。

達思DAS Environmental Expert的系統皆為低碳排的解決方案,並能輕易調適以因應各地方的需求,且一向遵循德國科技規章(German Technical Guidelines)對於降低空氣及噪音污染(‘TA Luft’ 與 ‘TA Lärm’)的標準。另外這些系統也能在熱帶氣候狀況下輕易運行,沒有任何限制。Reichardt指出,由於佔用空間小、營運成本相對較低、加上系統安全性,使得TFR技術過去幾年在許多產業發展得相當成功。我們的處理技術亦採用模組化設計。現有系統只須額外加裝反應器就能隨時擴充。