Жир та олія у стічних водах ресторану

Стічні води з ресторанів та інших комерційних закладів громадського харчування суттєво відрізняються від стічних вод побутового призначення. На додаток до вищих обсягів сплесків напруженого періоду та, як правило, більш високих температур, стічні води ресторанів, як правило, вищі за міцністю, ніж стічні води житла. Це пов’язано з вищим рівнем олії, жиру та харчових продуктів, які спричиняють більшу біохімічну потребу в кисні (БПК). Масло та жир часто створюють проблеми як у системах водовідведення, так і у системах громадської каналізації. Проблема виникає, коли масло і жир розріджуються при високих температурах води, що використовуються для миття посуду, а згодом твердіють у каналізаційних трубопроводах або чутливих поверхнях ґрунту в вимивних системах на місці. Проблема посилюється, коли для емульгування масла та жиру використовують високоефективні миючі засоби, утримуючи їх у суспензії, поки вони не потраплять у поле вилуговування. Хоча звичайні жироуловлювачі повинні запобігати потраплянню жиру в септик або каналізаційну магістраль, великі навантаження на жир, емульгована мастило та перенапруження стічних вод часто змушують жир обходити жироуловлювач і потрапляти в поле вилуговування.

Коли жир потрапляє в систему поглинання грунту, він може фізично закупорити пори ґрунту, запобігаючи проникненню води та вільному переносу кисню, необхідного для перетравлення відходів. Високий вміст БПК у жирі також сприяє надмірному росту бактерій, що спричинює утворення густого анаеробного біомату, який має меншу здатність фактично обробляти відходи. Результатом є передчасний збій системи поглинання ґрунту. Дані свідчать про те, що якщо системи поглинання ґрунту в ресторанах повинні функціонувати в довгостроковій перспективі, необхідно внести зміни до конструкції, які враховують набагато вищу міцність стічних вод, коливання потоку та складові олії та жиру, що містяться в стічних водах ресторану.

Розуміння нафти у воді

Тип ресторану
(з жирополовкою 1000 галів) Вплив жиру (мг/л) Відтік жиру (мг/л)

Смажене курча	120 - 6500	56 - 110
Китайська	76 - 1300	34 - 120
Мексиканський	96 - 1040	19 - 110
Сільський клуб	130 - 706	22 - 94

Таблиця 2. Результати стоків фільтра Zabel; інформація, надана виробником

Пристрої для відновлення жиру

Пристрої для утилізації жиру (GRD) призначені для перехоплення, захоплення та видалення плаваючого (вільного) жиру та масла з кухонних відходів до того, як вони покинуть будівлю. Зазвичай вони встановлюються на кухні для прийому стічних вод із посудомийних машин та/або мийок із трьома відділеннями. Основна конструкція складається з перекритої коробки, в яку надходять теплі кухонні стічні води. Мастило та олія відокремлюються і піднімаються на поверхню води, де механічно знежирюють або дозволяють стікати з верхньої частини води і надходити до камери для утилізації.

Рисунок 3. Пристрій для відновлення мастила Atlas® Systems

У конструкції, що використовується Пристрій для відновлення мастила Atlas ® Systems (Рисунок 3) вода потрапляє в коробку і подається вниз за допомогою вхідної перегородки. Мастило відокремлюється, проходячи крізь перфоровану перегородку. Відокремлена жир піднімається на поверхню і міститься у вихідній перегородці. Опалювальний пристрій у коробці підтримує температуру води на рівні 120 o C, так що вся мастило залишатиметься у рідкій формі, що забезпечує максимальне відділення жиру/масла. Коли жир накопичується в зоні утримання, він сигналізує про датчик, який відкриває клапан відводу жиру. Потім мастило надходить до коробки збору жиру для рекультивації. Вартість придбання пристрою становить приблизно $ 3500,00. Багато з них зараз використовуються в "Денніс і Барнстейбл", і свідчення про їх результати, як правило, є цілком позитивними.

Рисунок 4. Велика Ведмедиця®

Велика Ведмедиця ® (Малюнок 4) пристрій для утилізації жиру працює за подібною конструкцією, яка дозволяє піднімати жир на поверхню води. У конструкції "ковша" поверхню піддається впливу жирової суміші та води, а потім протирається до масляної труби/колектора. Труба пропускає жир до накопичувача біля скиммера. Вартість цього пристрою складає 2500–3500 доларів залежно від розміру. Важливо зазначити, що всі ці пристрої для утилізації жиру розроблені і здатні видаляти лише вільне жир і масло, які плавають над водою. Вони не ефективні для видалення емульгованого жиру (тобто жиру, який утримується в суспензії миючими засобами).

Біологічна попередня обробка

Рисунок 5. Nibbler®

У деяких випадках рециркуляційні піщані фільтри можуть бути іншим варіантом попередньої обробки стічних вод перед скиданням. Піщаний фільтр виконує функцію біологічної очистки для перетравлення жиру та харчових відходів і, таким чином, зниження рівня БПК. Належний розмір, ефективно працюючий піщаний фільтр повинен бути здатним знижувати БПК до рівнів, еквівалентних неочищеним побутовим стічним водам. Однак є кілька конструктивних обмежень, які необхідно враховувати. БПК у стічних водах, що надходять у піщаний фільтр, не повинен перевищувати 720 мг/л (більшість кухонних відходів ресторану повинні бути в змозі досягти цієї межі, якщо вони спочатку проходять через жировловлювач). Припускаючи БПК 720 мг/л, піщаний фільтр може приймати гідравлічне навантаження близько 1,6 г/д/с (швидкість навантаження (гпд/с) = 1150/БПК відповідно до інструкцій з проектування РДП ДЕП). Для забезпечення такої низької швидкості завантаження піщаний фільтр повинен мати дуже велику поверхню. Наприклад, стічні води лише з кухонного потоку ресторану на 100 місць (100 місць X 15 гал/місце = 1500 га) потребуватимуть близько 940 сф поверхні піщаного фільтра (площа поверхні (сф) фільтрувального шару = проектний потік/завантаження швидкість; SA = 1500/1,6 = 937 сф). Очевидно, що RSF є можливими лише для ресторанів з низьким рівнем потоку або там, де є багато місця для будівництва піщаного фільтра.

Інші невеликі пакувальні системи, які використовують тривалу аерацію, також можуть забезпечити ступінь очищення стічних вод, хоча вони спеціально не розроблені для цієї мети. Поки ці агрегати не перевантажені жиром аж до засмічення, вони здатні значно знизити БПК і TSS і з часом зазвичай розвиватимуть бактеріальну популяцію, здатну перетравити значну частину олії та жиру. Наприклад, установка Bioclere ® була встановлена в ряді супермаркетів, де вона ефективно зменшує загальну кількість жиру в готових стоках. Типовий потік в установці Bioclere (який вже пройшов через септик) містить 40 мг/л жиру, а готовий стічний потік - 7 мг/л. Невідомо, наскільки ефективно функціонуватиме пристрій Bioclere з вищими рівнями олії та жиру в ресторанних відходах.

Бактерії та ферменти

Більшість Рад охорони здоров’я чули, як виробники та торгові представники чудово заявляють про ці товари. Проте було проведено мало добре розроблених досліджень, і немає переконливих доказів про ефективність певних бактеріальних або ферментних продуктів для обробки жиру як в жироуловлювачах, так і в області вилуговування.

Інші стратегії зменшення перевантаження жиру та відмови септичної системи

Ресторанні кухонні практики

Правильний розмір і швидкість завантаження для системи поглинання грунту

Наведене вище дослідження у Вісконсіні було спричинене гідравлічним відмовою ряду систем поглинання ґрунту в ресторанах. Деякі з цих систем вийшли з ладу гідравлічно протягом декількох місяців після введення в експлуатацію, незважаючи на те, що жодних помилок у проектуванні та конструкції системи виявити не вдалося. Дослідження у Вісконсіні показало, що більшість ресторанів SAS були розроблені з використанням настанов для побутових систем із незначними модифікаціями щодо органічного завантаження, проблемних складових стічних вод та коливань води. У дослідженні штату Вісконсін досліджено SAS у 12 ресторанах на предмет ефективності роботи та доказів відмов, таких як розміщення в межах SAS. Дослідження показало, що ці системи дозували при гідравлічних навантаженнях 0,08-0,9 gpd/sf. З 12 систем 5 працювали погано, а 3 з 5 мали поверхневий прорив стоків. Результати дослідження припустили, що гідравлічні навантаження, що перевищують 0,4 gpd/sf, можуть бути занадто високими для довготривалої успішної експлуатації SAS, де очікуються вищі органічні навантаження.

Дослідження у Вісконсіні також дійшло висновку, що важливішим за гідравлічне навантаження SAS є масове завантаження вибраних складових стічних вод. Високе масове завантаження органічних речовин та зважених речовин може призвести до засмічення SAS. Масове органічне навантаження, яке застосовувалось до SAS у всіх 12 досліджених ресторанах, варіювало від 8,8 до 99,8 фунтів/БПК/акр/день. Було виявлено, що у чотирьох із 5 систем, у яких SAS працювали погано, швидкість органічного завантаження перевищувала 40 фунтів/БПК/акр/день. Цей коефіцієнт органічного завантаження більш ніж удвічі вищий, ніж типовий показник, що застосовується для SAS для стоків побутових септиків.

Дослідження також виявило, що розробка SAS може бути важливою. Усі 5 з неефективних SAS у дослідженні були конструкціями ліжок. Одна траншейна система, яку бачили, працювала добре навіть при дуже високих гідравлічних та органічних масових навантаженнях. Дослідження показує, що конструкції жолобів працюють краще, ніж конструкції ліжок, можливо, тому, що конструкції жолобів пропонують більшу інфільтративну поверхню та більшу аерацію.

Дослідження дійшло висновку, що для конструкцій ліжок SAS, встановлених у піщаних грунтах (коефіцієнт perc Connect