نوشته‌ها

تصفیه آب کشتارگاه چیست؟

فاضلاب کشتارگاه جزو آلاینده‌ترین نوع فاضلاب صنعتی، طبقه بندی شده است چرا که دفع پساب کشتارگاه به داخل رودخانه ها و آب‌های زیرزمینی، اکسیژن خواهی آن‌ها را به شدت بالا برده و سبب آلایندگی محیط زیست می‌گردد.‌ از این جهت است که فاضلاب کشتارگاه نیاز به تصفیه قابل توجه، قبل از دفع در محیط زیست دارد.

تصفیه فاضلاب کشتارگاه

پساب بدست آمده از مراحل نگهداری، ذبح، پوست کنی و خالی کردن روده و معده، بسته بندی و شستشوی سالن های کشتارگاه ها با مواد آلی، خون، چربی و میکروارگانیزم های متعدد و مواد جامد زائد ترکیب شده و یکی از آلوده ترین فاضلاب ها را در نهایت تولید می کند. ورود این مواد به محیط زیست منجر به شیوع بیماری های واگیردار می گردد. به همین منظور لازم است تصفیه فاضلاب کشتارگاه ها با روش های مختلف بیولوژیکی و شیمیایی انجام شود. به عبارت دیگر، عدم توجه به ین مسئله می تواند خطر و تهدیدی جدی برای طبیعت به شمار رود.

خصوصیات فاضلاب کشتارگاه ها

همان طور که اشاره شد، فاضلاب های کشتارگاهی آلوده ترین پساب های صنعتی می باشد که از اصلی ترین خصوصیات آنها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • وجود چربی SEC بالا در مرحله ذبح و بسته بندی
  • وجود مواد جامد معلق لجن زا TSS
  • BOD و COD بالا

دام ها مرحله ورود به کشتارگاه تا ذبح و بسته بندی گوشت و استخراج پوست و مو برای استفاده در سایر صنایع از قبیل دباغی، آلاینده های مختلفی را وارد پساب می کند. به طوریکه مقدار زیادی کود، خون و چربی پس از ذبح و مواد جامد لجن زا پس از خالی کردن روده ها و مخلوطی از تمام این موارد در مرحله شستشوی سالن ها وارد این فاضلاب می گردد. با توجه به نوع مواد آلاینده موجود در این گروه از فاضلاب ها، لازم است روش های مناسبی را برای تصفیه فاضلاب کشتارگاه ها انتخاب نمود تا بهترین خروجی را تولید کنند.

 

نکات مهم در انتخاب بهترین روش تصفیه فاضلاب کشتارگاه

در انتخاب بهترین روش ها برای تصفیه فاضلاب کشتارگاهی لازم است چند فاکتور مهم مد نظر قرار گیرد که عبارتند از:

  • کیفیت مورد نظر برای فاضلاب خروجی به منظور استفاده مجدد
  • مقدار فاضلاب تولیدی در روز
  • میزان بودجه مورد نظر برای راه اندازی تصفیه خانه
  • ویژگی های فاضلاب از قبیل BOD، COD و TSS
  • نوع کشتارگاه (دام یا طیور)
  • استفاده مجدد از خون مرحله ذبح به عنوان کود و خوراک دام

 

روش تصفیه فاضلاب کشتارگاه:

در ادامه یکی از روش‌های پیشرفته تصفیه فاصلاب کشتارگاه به صورت اجمالی معرفی می‌شود: تصفیه آب تصفیه آب تصفیه صنعتی

آشغالگیری

در این بخش پر و ضایعات مرغ توسط غربال‌های آشغالگیر دستی در ابتدا و سپس آشغالگیر مکانیکی در انتها جمع آوری و از فاضلاب جدا می‌گردد.

با عنایت به میزان قابل توجه چربی در  فاضلاب کشتارگاه های مرغ استفاده از این حوضچه ضروری است. فاضلاب به صورت ثقلی وارد این بخش می‌شود و چربی طی زمان ماند مناسب و استفاده از میانگیر های تعبیه شده در حوضچه بصورت ثقلی جداسازی می‌شود و به مخزن ذخیره چربی منتقل می‌گردد. میتوان از چربی گیر DAF نیز که بصورت الکترو مکانیکال چربی ها را جدا میسازد استفاده نمود. که دارای عملکرد بسیار بهتری بوده و فضای کمتری را نسبت به چربی گیر های API اشغال می سازد. همچنین سیستم چربی گیر PECR نیز بعنوان چربی گیری پیشرفته قابلیت جایگزینی با دیگر چربی گیر ها را داشته و با راهبری ساده تری امکان حذف چربی تا 98% را فراهم می‌آورد.

متعادل‌ساز

فاضلاب چربی‌گیری شده وارد این تانک گردیده و در این بخش امکان همگن سازی کمیت و کیفیت فاضلاب کشتارگاه های دام و مرغ جهت جلوگیری از بروز شوک‌های هیدرولیکی و بیولوژیکی در سیستم میسر می‌گردد.

راکتور های بی هوازی UABR & UAFB

در راکتور UABR فاضلاب با عبور از میانگیر های تعبیه شده در راکتور (بافل) تحت فرایند اولیه تجزیه بی هوازی در تصفیه فاضلاب قرار گرفته و برای عملیات نهایی یا متان زایی وارد راکتور UAFB خواهد شد. در این راکتور بدون حضور اکسیژن، فاضلاب از طریق تزریق از کف وارد راکتور میگردد.

با عبور از لابلای ورقه های مدیا نصب شده در حوضچه با میکروارگانیسم‌های بی هوازی مواجه شده و تحت فرایند تصفیه بی هوازی قرارخواهد گرفت. ماحصل این فرایند آب، اسیدهای آمینه، CO2 و گاز متان می‌باشد. گاز متان بدون بو بوده و از طریق ونت (Vent) خارج می‌گردد.

راکتور هوازی EAAS

فاضلاب خروجی از سیستم تصفیه بی هوازی کشتارگاه های دام و مرغ وارد این راکتور می‌گردد. با استفاده از روش هوادهی عمقی بصورت هوادهی گسترده( Extended Aeration )و فرایند هوازی اختلاط کامل ( Complete Mix )، تحت فرایند تصفیه هوازی قرارخواهد گرفت. فعالیت میکروارگانیسم‌های هوازی در این راکتور امکان هضم و تثبیت بارآلودگی را فراهم می‌کند و در انتهای این فرآیند، تولید آب ، CO2 و توده بیولوژیکی ( لجن فعال) می‌نماید.

راکتور هوازی MBBR

با استفاده از این راکتور هوازی که دارای بستر یا مدیا متحرک (پکینگ مدیا متحرک) می‌باشد ، بجای رشد معلق میکروارگانیسمها از رشد چسبیده استفاده خواهد شد. بدین نحو که میکرو ارگانیسم‌ها بجای معلق بودن در فضای راکتور با چسبیدن روی خلل و فرج این بستر، مواد غذایی بیشتری را مورد استفاده قرار می‌دهند و با استفاده از زمان ماند میکروبی بیشتر با حذف ازت آلی، بار آلودگی خروجی را بسیار کاهش خواهند داد. مزایای این روش نسبت به روش EAAS این است که علاوه بر عدم تولید لجن اضافه باعث کاهش ازت آلی (BNR) فاضلاب به صورت بیولوژیکی خواهد شد. تلفیق این روش با روش EAAS بازده حذف BOD را تا 95% افزایش خواهد داد. اپراتوری این راکتور در حد صفر بوده و نیاز به بازگشت لجن فعال نخواهد داشت.

تانک ته‌نشینی

فاضلاب خروجی از راکتور هوازی وارد این تانک می‌گردد و با سپری نمودن زمان ماند مناسب و ته نشین شدن لجن در کف تانک ، فاضلاب تصفیه شده از طریق سرریز های فلزی نصب شده در بالای تانک ته نشینی خارج می‌گردد. لجن باقی مانده به راکتور EAAS مجدداً باز گردش میشود.

کلر زنی

جهت تخلیه در اراضی کشاورزی فاضلاب تصفیه شده باید ضد عفونی گردد. به همین منظور توسط تزریق مواد ضد عفونی کننده فاضلاب در این حوضچه، ضد عفونی شده و پس از آن قابل دفع در اراضی کشاورزی خواهد بود.

تصفیه فاضلاب صنعت پتروشیمی

در صنعت پتروشیمی به دلیل فعالیت‌های شیمیایی روی مواد اولیه‌ای نظیر نفت و گاز، مواد سمی بسیار خطرناکی تولید می‌شود که آسیب‌های جبران‌ناپذیری به محیط زیست و حیات جانداران وارد می‌کند. تصفیه فاضلاب پتروشیمی می‌تواند از بروز این آسیب‌ها جلوگیری کرده و همچنین فرآورده‌های قابل استفاده دیگری را در اختیار ما بگذارد. در ادامه به بررسی چیستی و نحوه تصفیه پساب پتروشیمی و همچنین انواع مختلف آن می‌پردازیم.

تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی چیست؟

در پساب و فاضلاب صنایع پتروشیمی میزان بسیار زیادی مواد آلاینده و سمی وجود دارد. تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی در واقع فرآیندی است که در هر مرحله از آن گروه خاصی از آلاینده‌ها حذف می‌شوند. این مراحل بعضا تا حدی ادامه می‌یابد تا ما به یک آب پاک و تصفیه شده که قابلیت مصرف مجدد دارد دست پیدا ‌کنیم. این آب تصفیه شده معمولا برای استفاده مجدد در فرایند مصرف می‌شود، و یا در صنایع کشاورزی برای آبیاری فضای سبز و درختان به کار می‌رود.

انواع تصفیه فاضلاب پتروشیمی

مشابه تمام سیستم‌های تصفیه پساب صنعتی، فاضلاب پتروشیمی هم به مجمو‌عه‌ای از فرایند‌های تصفیه در کنار هم نیاز دارد تا بتواند فاضلاب مورد نظر را به آبی تمیز و با کیفیت مورد نظر برای استفاده مجدد تبدیل کند. از این رو سیستم‌های تصفیه فاضلاب پتروشیمی رو معمولا در مراحل و مواحد‌های مختلفی مشاهده می‌کنیم که هر واحد با هدفی مشخص اقدام به حدف گروه مشخصی از آلاینده‌های موجود در پساب پتروشیمی می‌کند. روش‌های تصفیه فاضلاب پتروشیمی عبارتند از:

  • روش‌های تصفیه فیزیکی
  • روش‌های تصفیه غشایی
  • روش‌های تصفیه شیمیایی
  • روش‌های تصفیه الکتروشیمیایی
  • روش‌های تصفیه توسط جاذت (جذب سطحی)
  • روش‌های تصفیه بیولوژیکی

همانطور که اشاره شد با توجه به آنالیز مواد آلاینده موجود در فاضلاب و محدوده غلظت این ترکیبات محموعه‌ای از این روش‌ها در کنار هم برای تهیه آب با کیفیت مورد نظر برای استفاده مجدد، به کار گرفته می‌شود.

فرایند تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی

فاضلاب صنایع پتروشیمی ممکن است حاوی مقادیر زیادی روغن و چربی آزاد و امولسیون باشد. سیستم های مخصوص و پکیج  تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی شرکت های تصفیه آب فاضلاب با توجه به خصوصیات فاضلاب موجود و نیازهای کارفرما اقدام به حذف جامدات معلق، فلزات محلول، هیدروکربن های موجود، TSS، چربی و روغن نموده و با استفاده مناسب از مواد شیمیایی مورد نیاز و تزریق هوا، لجن موجود را جدا، معلق و حذف می کند.

در برخی موارد ممکن است لجن نیاز به فرآیندهای بیشتری برای آبگیری داشته باشد. در مواردی که نفت جدا شده از فاضلاب کیفیت لازم را داشته باشد می توان آن را مجدداً به پالایشگاه بازگردانده و استفاده نمود.

برخی ویژگی ها و مزایای سیستم های تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی که توسط این شرکت ارائه می گردد:

  • حذف تا 9/99 درصدی TSS، چربی و روغن
  • حذف تا 75 درصد بار BOD
  • تضمین دستیابی به استانداردهای محیط زیست
  • پیش آماده بودن سیستم و کاهش زمان نصب و هزینه های مربوط به آن
  • توانایی استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده
  • راهبری ساده به دلیل هوشمند بودن سیستم و استفاده از PLC

 

روش های جدید تصفیه پساب صنایع پتروشیمی

به‌خاطر اهمیت بالای تصفیه فاضلاب ، توجه زیادی به این امر در جهان می‌شود و حتی کشورهای درحال توسعه نیز پیشرفت‌های چشمگیری در تکنولوژی حوزه تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی داشته‌اند.

این پیشرفت‌ها باعث به وجود آمدن روش‌های نوین و جدیدی در تصفیه فاضلاب صنایع پتروشیمی شده که در ادامه بعضی از آن‌ها را به اختصار معرفی می‌کنیم.

روش شناورسازی الکتریکی:

در این روش با استفاده از دو الکترود، یکی از جنس گرافیت و دیگری از جنس فولاد ضد زنگ، یک جریان ۵ تا ۱۵ میلی آمپری با ولتاژ ۱۲ ولتی و در مدت زمان ۲ تا ۲۰ دقیقه برقرارمی‌شود که به موجب آن تیرگی فئول و هیدروکربن‌ها حذف می‌شوند.

روش انعقاد الکتریکی:

انعقاد الکتریکی یکی دیگر از تکنولوژی‌های تصفیه صنعت پتروشیمی است. در این روش مانند روش شناورسازی از الکترودها استفاده می‌شود اما جنس آن‌ها از آهن و آلومینیوم است. میزان ولتاژ و جریان الکتریکی دقیقا مانند روش شناورسازی است اما مدت زمان جریان بین ۱ تا ۱۰ دقیقه می‌باشد.

روش ازن زنی:

از فناوری ازن زنی برای از بین بردن مواد پتروشیمیایی موجود در پساب استفاده می‌شود که در برابر تجزیه شدن مقاوم هستند استفاده می‌شود.

سیستم بازگردان پساب (Reuse) مبتنی بر RO و ZLD:

این روش نه تنها برای پساب صنایع پتروشیمی بلکه در اکثر صنایع برای بازگردانی و استفاده مجدد از آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش از ۱ تا ۳ سیستم اسمز معکوس به صورت سری استفاده می‌شود که هر سیستم جریان ریجکت یا تغلیظ شده RO قبلی را مجددا تصفیه می‌کند و در نهایت پساب غلیظ شده نهایی با استفاده از سیستم ZLD بازیابی می‌شود. در این سیستم‌ها تقریبا تمام آب موجود در پساب بازیابی شده و باقیمانده زباله جامد است.

انواع روش های شناور سازی در تصفیه فاضلاب صنعتی

شناور سازی  چیست؟

به عملیات جداسازی ذرات جامد یا مایع از بک فاز مایع شناور سازی در تصفیه فاضلاب صنعتی می گویند.

موادی مانند روغنهای امولسیونی و مواد آلی که قابل شناور هستند نسبت به مواد قابل ته نشینی که هر دو در طراحی تجهیزات تصفیه مقدماتی از اهمیت بیشتری

برخوردار است.

از تجهیزات جداسازی آب – روغن، بجای تانکهای ته نشینی اولیه در پالایشگاها ، واحدهای شیمیایی و سایر کارگاه های صنعتی نیز استفاده می شود.

مزیت شناور سازی نسبت به ته نشینی این است که ، ذراتی که خیلی کوچک یا سبک می باشند و به آرامی ته نشین می شوند می توان به طور کامل و با زمان کمتر

حذف کرد.

در صورت شناور شدن ذرات در سطح ، باید آن ها را از طریق کف روبی جمع آوری نمود.

تصویه فاضلاب صنعتی

روش های شناورسازی در تصفیه فاضلاب صنعتی با تاکید بر روش DAF:

 

شناورسازی ثقلی (Gravity separators)

جهت زدودن و حذف روغن ، گریس و نفت به صورت آزاد و غیر امولسیون از جداکننده های ثقلی استفاده می شود.

از نظر تئوری ، فرآیند جداسازی در جدا کننده های ثقلی بوسیله قانون استوکس در غیاب جریان توربولانسی و جریانهای گردشی پیش بینی می شود.

در این صورت در عمل ، راندمان جدا کننده ثقلی بستگی به طراحی دقیق هیدرولیک جدا کننده و زمان ماند پساب دارد.

انواع جدا کننده های ثقلی در تصفیه فاضلاب صنعتی :
  •     APIAmerican Petroleum Institute
  •     CPICorrugatted Plate Interceptors

جدا کننده  API

از این سیستم در جهت جدا کردن روغن از آب استفاده می شود که زیر نظر استانداردهای API طراحی شده است.

از این سیستم می توان در تصفیه خانه ها و بسیاری از واحدهای صنعتی استفاده نمود.

استانداردهایی برای طراحی مخازن دایره ای و مستطیلی وجود دارد.

در عمل واحدهای مستطیل شکل سازگاری بیشتر و به میزان وسیعتری به کار می رود.

این واحد ها به طور محافظه کارانه ای طراحی می شوند.

در این واحد ها به وسیله جدا کننده ها می توان روغن و چربی، ذرات جامد مثل پیچ و مهره، ورقه های پلاستیکی، قطعات بزرگتر فلزی و غیره که غالباً در فاضلاب روها

ملاحظه می شوند را حذف کرد.

 در این نوع جدا کننده ها به لجن روبهای قویتری نیاز داریم.

براساس اختلاف دانسیته طراحی انواع مختلف جدا کننده های آب- روغن استوار می باشد.

قابلیت و توانایی جدا کننده در بهتر کردن عملکرد جداسازی روغن از پساب، وابسته به عوامل متعددی است که عبارتند از:

  • نوع و حالت روغن و چربی در جریان پساب
  • خواص جریان حاصل
  • طراحی و اندازه واحد و زمان ماند پساب

رابطه اصلی حذف روغن مانند واحدهای ته نشینی به قرار زیر است:
   

واحدهای این فرمول :

  •    Vr= سرعت صعود (برحسبm/Sec
  •   Pw= دانسیته آب(kg/m3)
  •    Po= دانسیته روغن(kg/m3)
  •    U= ویسکوزیته دینامیکی یا مطلق آب(N.S/m2)
  •    d= قطر ذرات (برحسبm)
  •    g= ثابت ثقل (9/81 m/Sec2)

برای همه ی جدا کننده های ثقلی روغن از آب می توان از این رابطه نیز استفاده نمود.

فرمول بالا مثل ته نشینی قانون استوکس بوده و برای اعداد رینولدز کمتر از یک صادق است.

این فرمول فقط برای روغن آزاد استفاده می شود و برای روغن امولسیونی قابل استفاده نمی باشد.

این جدا کننده ها برای روغن های آزاد استفاده می شوند و جهت حذف و کاهش روغن های امولسیون مورد استفاده قرار نمی گیرند.

قطر ذرات روغن برای حذف روغن 150 میکرون می باشد.

مقطع یک واحد جدا کننده API شامل واحد های زیر است:

    1– ورودی پساب

2- سیستم جمع کننده روغن و لجن

3- خروجی پساب

4-Skimmer سطحی

5- خروجی لجن

 

جداکننده CPI

 

برای کاهش هزینه ساخت و نگهداری ، این واحد ها فقط نیاز به 15 تا 20 درصد از فضای مورد نیاز یک جدا کننده API را دارند.

واحد های این جدا کننده از مجموعه ای از صفحات موجدار تشکیل می شود که با زاویه 45 تا 60 درجه در داخل مخزن قرار می گیرند.

بری آسان تر شدن حرکت ذرات جامد از روی صفحات به سمت پایین و جمع آوری آن ها در کف مخزن باید این صفحات با زاویه 60 درجه قرار بگیرند.

مزایای API نسبت به CPI

  • بالا بردن راندمان جداسازی مواد روغنی و لجن از پساب
  • ایجاد جریان آرام (Laminar) بین صفحات
  • کاهش قابل توجه فاصله و مسافتی که ذرات روغن باید طی کنند تا به سطح برسند(حداکثر یک اینچ)
  • تحت تأثیر قرار نگرفتن توزیع جریان در داخل جدا کننده به وسیله وزش باد
  • تخلیه آسان لجن و مواد ته نشین شده در جدا کننده
  • کاهش چشمگیر هزینه ساخت جدا کننده بخصوص در مواردی که نیاز به مواد مقاوم در برابر اسید باشد. 

این واحد ها به دلیل قابل محافظت بودن نیازی به هیچگونه قطعه متحرک در زیر آب ندارند.

برای جدا سازی آب و روغن واحد های گسترده ای در بسیاری از صنایع به کار می روند.

اما این واحد ها در پالایشگاه ها با استقبال کمتری رو به رو شده اند؛

زیرا این واحد ها قادر به پذیرش و تحمل CPI نسبت به جریان پساب عبوری و بار روغن دارای محدودیتهایی هستند که باعث کاهش CPI نیستند.

این جدا کننده ها دارای محدودیت هایی نسبت به جریان پساب عبوری می باشند که راندمان عملکرد واحد ها را کاهش می دهد.

مقدار جریان گذرنده از واحدهای CPI با مساحت صفحات و حجم واحد متناسب است.

مخازن CPI معمولاً شامل 12 تا 48 صفحه موجدار بوده که بصورت موازی در داخل محفظه نصب می شوند.

فاصله بین هر صفحه بین 0/75 تا 1/5 اینچ می باشد.

جنس این صفحات، با توجه به مشخصات فیزیکی و شیمیایی پساب می تواند فلزی و یا پلاستیکی باشد.

و معمولاً با توجه به پساب از مواد پوشش دهنده مقاوم در برابر خوردگی استفاده می شود.