Elintarvikkeiden jalostuksessa liiallinen fosforipitoisuus elintarviketeollisuuden jätevesissä on hyvin yleinen ongelma. Tärkeimmät syyt elintarvikejäteveden fosforipitoisuuteen ovat seuraavat:
1. Raaka-aineet itsessään sisältävät fosforia: Elintarvikkeiden ainesosat, kuten viljat, vihannekset, liha jne. sisältävät luonnollisesti tietyn määrän fosforia, joka on välttämätön osa biologista kasvua. Elintarvikkeiden käsittelyä edeltävän puhdistusprosessin aikana osa näistä fosforista liukenee veteen, mikä lisää jäteveden fosforipitoisuutta.
2. Elintarvikkeiden lisäaineet ja valmistuksen apuaineet: Elintarvikkeiden jalostusprosessissa käytetään erilaisia lisäaineita parantamaan elintarvikkeiden väriä, aromia, makua ja säilyvyyttä, kuten säilöntäaineita, mausteita, stabilointiaineita jne. Nämä lisäaineet voivat sisältää fosforiyhdisteitä , ja osat, joita tuote ei imeydy käytön jälkeen, johdetaan jäteveden mukana.
3. Pesuaineiden käyttö: Pesuaineita käytetään usein raaka-aineiden puhdistuksessa ja laitteiden puhdistusprosesseissa. Monet pesuaineet sisältävät fosforia, erityisesti varhaisfosforipitoiset pyykinpesuaineet ja teollisuuden puhdistusaineet, mikä voi merkittävästi lisätä jäteveden fosforipitoisuutta.
4. Eläin- ja kasvikudosten hajoaminen: Lihan ja maitotuotteiden jalostuksessa eläinkudosten hajoaminen tuottaa fosforia sisältäviä orgaanisia aineita, mikä lisää edelleen fosforin lähdettä jätevedessä.
5. Mikrobitoiminta: Elintarvikkeiden jalostuksen aikana mikro-organismien kasvu ja aineenvaihdunta tuottavat erityisesti käymis- ja muissa prosesseissa myös fosforiyhdisteitä, jotka myös päätyvät jäteveteen.
6. Jäännösrehukomponentit: Eläintuotteiden, kuten meijeri- ja lihanjalostuksen, käsittelyssä eläinrehun sisältämät fosforikomponentit, jotka eivät ole täysin imeytyneet (kuten fytaattifosfori), päätyvät jätevesijärjestelmään eläinten ulosteiden kautta.
Nämä fosforilähteet toimivat yhdessä, mikä johtaa korkeaan fosforipitoisuuteen elintarvikejalostuksen jätevedessä. Jos sitä ei käsitellä ja tyhjennetä suoraan, se voi johtaa vastaanottavan vesistön rehevöitymiseen, mikä aiheuttaa liiallista levien kasvua ja epätasapainoa vesiekosysteemissä. Siksi tehokkaiden fosforinpoistotoimenpiteiden toteuttaminen on ratkaisevan tärkeää ympäristön suojelemiseksi.
Elintarviketeollisuuden jäteveden biohajoavuus on hyvä, ja se käsitellään yleensä biokemiallisin menetelmin hyödyntäen polyfosfaattia keräävien bakteerien ominaisuuksia absorboimaan ja vapauttamaan fosforia aerobisissa ja anaerobisissa olosuhteissa vapaan fosforin kiinnittämiseksi veteen. Samaan aikaan fosforinpoistoaineita käytetään laajalti myös elintarvikejätevesien syväfosforinpoistossa. Fosforinpoistoaineiden toimintaperiaate perustuu pääasiassa kemialliseen saostukseen, flokkulaatioon ja adsorptiomekanismiin fosforielementtien poistamiseksi vedestä. Fosforinpoistoaineilla on hyvä flokkulaatiokyky ja niissä on runsaasti funktionaalisia ryhmiä, jotka voivat sitoutua fosfaatti-ioneihin muodostaen hydrofobisia flokkuloituvia saostumia. Fosforinpoistoaineilla on korkea käsittelyteho ja nopea tehokkuus, ja ne voivat vähentää kokonaisfosforin pitoisuuden alle 0,1 mg/l. Siksi fosforinpoistoaineita käytetään usein erilaisten fosforinpoistoprosessien yhteydessä ja niitä käytetään laajalti jäteveden syvässä fosforinpoistossa.