Apele uzate din restaurante și alte facilități comerciale de servicii alimentare diferă semnificativ de apele uzate rezidențiale. În plus față de volumele de creștere mai mari în perioadele aglomerate și, în general, de temperaturile mai ridicate, apele uzate din restaurant sunt de obicei mai mari ca rezistență decât apele reziduale rezidențiale. Acest lucru se datorează nivelurilor mai ridicate de ulei, grăsimi și alimente care determină o cerere biochimică mai mare de oxigen (DBO). Uleiul și grăsimile cauzează frecvent atât sisteme de eliminare a apelor uzate la fața locului, cât și sisteme de canalizare publice. Problema apare atunci când uleiul și grăsimile se lichefiază la temperaturile ridicate ale apei utilizate pentru spălarea vaselor și mai târziu se solidifică în liniile de canalizare sau în interfețele sensibile ale solului în instalațiile de leșiere ale sistemelor la fața locului. Problema se agravează atunci când se folosesc detergenți extrem de eficienți pentru emulsionarea uleiului și a grăsimii, menținându-i în suspensie până când intră în câmpul de levigare. Deși capcanele de grăsime convenționale ar trebui să împiedice pătrunderea grăsimii în fosa septică sau în conducta de canalizare, încărcăturile ridicate de grăsime, grăsimea emulsionată și încărcăturile de ape uzate cauzate de grăsime adesea ocolesc grila și intră în câmpul de levigare.

Când grăsimea ajunge la sistemul de absorbție a solului, aceasta poate înfunda fizic porii solului, împiedicând atât infiltrarea apei, cât și transferul liber de oxigen necesar pentru digerarea deșeurilor. BOD-ul ridicat prezent în grăsime promovează, de asemenea, creșterea excesivă a bacteriilor, care determină formarea unui biomat anaerob gros, care are o capacitate mai mică de a trata deșeurile. Rezultatul este eșecul prematur al sistemului de absorbție a solului. Datele sugerează că, dacă sistemele de absorbție a solului la restaurante vor funcționa pe termen lung, trebuie făcute modificări de proiectare care să țină seama de rezistența mult mai mare a apelor uzate, de variațiile de debit și de componentele de ulei și grăsime găsite în apele uzate ale restaurantelor.

Înțelegerea petrolului în apă

Tipul de restaurant
(cu capcană de grăsime de 1.000 gal) Influent de grăsime (mg/l) Efluent de grăsime (mg/l)
Pui prăjit 120 - 6500 56 - 110
chinez 76 - 1300 34 - 120
mexican 96 - 1040 19 - 110
Club folk 130 - 706 22 - 94

Tabelul 2. Rezultatele efluentului filtrului Zabel; informații furnizate de producător

Dispozitive de recuperare a grăsimii

Dispozitivele de recuperare a grăsimilor (GRD) sunt concepute pentru a intercepta, a prinde și a îndepărta grăsimea și uleiul plutitor (gratuit) din deșeurile din bucătărie înainte de a părăsi clădirea. Acestea sunt de obicei instalate în bucătărie pentru a primi apele uzate de la mașinile de spălat vase și/sau chiuvetele cu trei compartimente. Designul de bază constă dintr-o cutie nedumerită care primește ape uzate calde din bucătărie. Grăsimea și uleiul se separă și se ridică la suprafața apei unde este degresat mecanic sau se lasă să se scurgă de pe partea superioară a apei și să curgă către o cameră de recuperare.

unsoare

Figura 3. Dispozitiv de recuperare a grăsimii Atlas® Systems

În designul folosit de Dispozitiv de recuperare a grăsimii Atlas ® Systems (Figura 3) apa intră în cutie și este forțată în jos de un deflector de admisie. Grăsimea se separă pe măsură ce trece prin deflectorul perforat. Grăsimea separată se ridică la suprafață și este conținută de deflectorul de ieșire. O unitate de încălzire din cutie menține temperatura apei la 120 o C, astfel încât toată grăsimea să rămână sub formă lichidă, ceea ce asigură separarea maximă a grăsimii/uleiului. Pe măsură ce grăsimea se acumulează în zona de reținere, acesta semnalizează un senzor care deschide supapa de tragere a grăsimii. Grăsimea curge apoi în cutia de colectare a grăsimilor pentru recuperare. Costul de achiziție al dispozitivului este de aproximativ 3500,00 USD. Multe dintre acestea sunt utilizate în prezent în Dennis și Barnstable, iar mărturia despre performanța lor este, în general, destul de pozitivă.

Figura 4. Big Dipper®

Carul mare ® (Figura 4) dispozitivul de recuperare a grăsimii funcționează pe un design similar, care permite grăsimii să se ridice la suprafața apei. În proiectarea „dipper”, o suprafață este expusă amestecului de grăsime/apă și ulterior se șterge de o conductă de transport/colector de ulei. Țeava lasă grăsimea să curgă către o unitate de depozitare lângă skimmer. Costul acestei unități este de 2500 $ - 3500 $ în funcție de dimensiune. Este important să rețineți că toate aceste dispozitive de recuperare a grăsimilor sunt concepute și sunt capabile doar să îndepărteze grăsimea și uleiul liber care plutesc deasupra apei. Nu sunt eficiente în îndepărtarea grăsimii emulsionate (adică a grăsimii ținute în suspensie de detergenți).

Pretratarea biologică

Figura 5. Nibbler®

În unele cazuri, filtrele de recirculare a nisipului pot fi o altă opțiune pentru pretratarea apelor uzate înainte de evacuare. Filtrul de nisip acționează ca o unitate de tratament biologic pentru a digera grăsimile și deșeurile alimentare și, prin urmare, reduce DBO. Un filtru de nisip de dimensiuni adecvate, care funcționează eficient, ar trebui să poată reduce DBO la niveluri echivalente cu apele uzate menajere netratate. Cu toate acestea, există mai multe constrângeri de proiectare care trebuie luate în considerare. DBO din apele uzate care intră în filtrul de nisip nu trebuie să depășească 720 mg/L (majoritatea deșeurilor din bucătăria restaurantelor ar trebui să poată îndeplini această limită dacă trec mai întâi printr-o capcană pentru grăsimi). Presupunând o DBO de 720 mg/L, filtrul de nisip poate accepta o sarcină hidraulică de aproximativ 1,6 gpd/sf (rata de încărcare (gpd/sf) = 1150/DBO pe ghidul de proiectare RSP DEP). Pentru a se potrivi cu o viteză de încărcare atât de mică, filtrul de nisip trebuie să aibă o suprafață foarte mare. De exemplu, apele reziduale provenite doar din fluxul de bucătărie al unui restaurant de 100 de locuri (100 de locuri X 15 gal/scaun = 1500 gal) ar necesita aproximativ 940 sf de suprafață a filtrului de nisip (suprafața (sf) patului filtrant = flux/încărcare de proiectare rata; SA = 1500/1,6 = 937 sf). Se pare că RSF-urile sunt fezabile numai pentru restaurantele cu debituri de volum reduse sau în care este disponibil mult spațiu pentru construcția filtrului de nisip.

Alte sisteme de pachete mici care utilizează aerarea extinsă pot oferi, de asemenea, un anumit grad de tratare a apelor uzate, deși nu sunt concepute special în acest scop. Atâta timp cât aceste unități nu sunt supraîncărcate cu grăsime până la înfundare, acestea sunt capabile să reducă semnificativ DBO și TSS și, în timp, vor dezvolta de obicei o populație de bacterii capabile să digere o porțiune semnificativă de ulei și grăsime. De exemplu, unitatea Bioclere ® a fost instalată în mai multe supermarketuri în care reduce efectiv grăsimea totală a efluentului finit. Influența tipică a unității Bioclere (care a trecut deja printr-o fosa septică) conține 40 mg/L grăsime și efluentul finit conține 7 mg/L. Nu se știe cât de eficient ar funcționa unitatea Bioclere cu nivelurile mai ridicate de ulei și grăsime din deșeurile restaurantelor.

Bacterii și enzime

Majoritatea consiliilor de sănătate au auzit producătorii și reprezentanții de vânzări făcând revendicări minunate pentru aceste produse. Cu toate acestea, au existat puține studii bine concepute și nu există dovezi concludente cu privire la eficacitatea anumitor produse bacteriene sau enzimatice pentru tratarea grăsimilor, fie în capcanele pentru grăsimi, fie în domeniul leșierii.

Alte strategii pentru reducerea supraîncărcării grăsimii și a defectării sistemului septic

Practicile de bucătărie ale restaurantului

Viteza corectă de dimensionare și încărcare pentru sistemul de absorbție a solului

Studiul din Wisconsin citat mai sus a fost determinat de eșecul hidraulic al unui număr de sisteme de absorbție a solului (SAS) ale restaurantelor. Mai multe dintre aceste sisteme au eșuat hidraulic în decurs de câteva luni de la punerea în funcțiune, în ciuda faptului că nu s-au putut găsi erori în proiectarea sau construcția sistemului. Studiul din Wisconsin a constatat că majoritatea SAS-urilor restaurantelor au fost proiectate folosind instrucțiuni pentru sistemele domestice, cu doar modificări minore pentru încărcarea organică, constituenții problematici ai apelor uzate și variațiile debitului de apă. Studiul din Wisconsin a examinat SAS-urile din 12 restaurante pentru eficiența operațională și pentru dovezi de eșec, cum ar fi bazarea în SAS. Studiul a constatat că aceste sisteme au fost dozate la rate de încărcare hidraulică de 0,08-0,9 gpd/sf. Dintre cele 12 sisteme, 5 au avut o performanță slabă și 3 din cele 5 au avut o spargere a efluenților de suprafață. Rezultatele studiului au sugerat că sarcinile hidraulice mai mari de 0,4 gpd/sf pot fi prea mari pentru funcționarea cu succes pe termen lung a SAS, unde se așteaptă sarcini organice mai mari.

Studiul din Wisconsin a concluzionat, de asemenea, că, mai important decât încărcarea hidraulică a SAS, este încărcarea în masă a componentelor selectate ale apelor uzate. Încărcarea în masă ridicată a materiei organice și a solidelor suspendate poate duce la înfundarea SAS. Sarcina organică de masă aplicată SAS-urilor din toate cele 12 restaurante studiate a variat de la 8,8 la 99,8 lb/DBO/acru/zi. Patru dintre cele 5 sisteme ale căror SAS au avut performanțe slabe s-au dovedit a avea rate de încărcare organice mai mari de 40 lb/BOD/acru/zi. Această rată de încărcare organică este de peste două ori mai mare decât cea aplicată de obicei la SAS pentru efluentul foselor septice domestice.

De asemenea, studiul a constatat că proiectarea SAS poate fi importantă. Toate cele 5 SAS-uri slab performante din studiu erau modele de paturi. Un sistem de tranșee văzut a funcționat bine chiar și la viteze foarte mari de încărcare a masei hidraulice și organice. Studiul sugerează că proiectele de șanțuri funcționează mai bine decât cele de pat, posibil pentru că proiectele de șanțuri oferă o suprafață infiltrativă mai mare și o aerare mai mare.

Studiul a concluzionat că pentru proiectele de paturi SAS instalate în soluri nisipoase (rata perc. Connect