Nella lavorazione alimentare, il fosforo eccessivo nelle acque reflue di lavorazione alimentare è un problema molto comune. Le principali ragioni del contenuto di fosforo nelle acque reflue alimentari sono le seguenti:
1. Le materie prime stesse contengono fosforo: ingredienti alimentari come cereali, verdure, carne, ecc. contengono naturalmente una certa quantità di fosforo, che è un elemento indispensabile per la crescita biologica. Durante il processo di pulizia prima della lavorazione degli alimenti, una parte di questo fosforo si dissolverà nell'acqua, aumentando il contenuto di fosforo nelle acque reflue.
2. Additivi alimentari e coadiuvanti tecnologici: nel processo di lavorazione degli alimenti vengono utilizzati vari additivi per migliorare il colore, l'aroma, il sapore e la durata di conservazione degli alimenti, come conservanti, agenti di condimento, stabilizzanti, ecc. Questi additivi possono contenere composti di fosforo e le parti che non vengono assorbite dal prodotto dopo l'uso verranno scaricate con le acque reflue.
3. Uso di detergenti: i detergenti sono spesso utilizzati nei processi di pulizia delle materie prime e delle attrezzature. Molti detergenti contengono fosforo, in particolare detersivi per bucato e detergenti industriali contenenti fosforo precoce, che possono aumentare significativamente la concentrazione di fosforo nelle acque reflue.
4. Decomposizione dei tessuti animali e vegetali: durante la lavorazione della carne e dei latticini, la decomposizione dei tessuti animali produce sostanze organiche contenenti fosforo, aumentando ulteriormente la fonte di fosforo nelle acque reflue.
5. Attività microbica: durante la lavorazione degli alimenti, la crescita e il metabolismo dei microrganismi producono anche composti di fosforo, soprattutto nella fermentazione e in altri processi, che finiscono anch'essi nelle acque reflue.
6. Componenti residui dei mangimi: nella lavorazione dei prodotti animali, come la lavorazione dei latticini e della carne, i componenti del fosforo nei mangimi che non sono stati completamente assorbiti (come il fosforo fitato) entreranno nel sistema delle acque reflue attraverso gli escrementi animali.
Queste fonti di fosforo lavorano insieme, determinando un elevato contenuto di fosforo nelle acque reflue generate dalla lavorazione alimentare. Se non trattate e scaricate direttamente, possono portare all'eutrofizzazione del corpo idrico ricevente, causando una crescita eccessiva di alghe e squilibri nell'ecosistema acquatico. Pertanto, adottare misure efficaci di rimozione del fosforo è fondamentale per proteggere l'ambiente.
Le acque reflue della lavorazione alimentare hanno una buona biodegradabilità e vengono solitamente trattate tramite metodi biochimici, utilizzando le caratteristiche dei batteri che accumulano polifosfati per assorbire e rilasciare fosforo in condizioni aerobiche e anaerobiche per fissare il fosforo libero nell'acqua. Allo stesso tempo, gli agenti di rimozione del fosforo sono ampiamente utilizzati anche nella rimozione profonda del fosforo delle acque reflue alimentari. Il principio di funzionamento degli agenti di rimozione del fosforo si basa principalmente su meccanismi di precipitazione chimica, flocculazione e adsorbimento per rimuovere gli elementi di fosforo dall'acqua. Gli agenti di rimozione del fosforo hanno buone prestazioni di flocculazione e sono ricchi di gruppi funzionali che possono legarsi agli ioni fosfato, formando precipitati flocculanti idrofobici. Gli agenti di rimozione del fosforo hanno un'elevata efficienza di trattamento e una rapida efficacia e possono ridurre il contenuto totale di fosforo a meno di 0.1mg/L. Pertanto, gli agenti di rimozione del fosforo sono spesso utilizzati insieme a vari processi di rimozione del fosforo e sono ampiamente utilizzati nella rimozione profonda del fosforo delle acque reflue.