تصفیه فاضلاب صنایع لبنی معمولاً شامل پاکسازی چربی ، لاکتوز ، پروتئین آب پنیر ، مواد مغذی منجر به اکسیژن بیولوژیکی آب (BOD) است.
همچنین همراه با ترکیبات شیر، فاضلاب حاوی مواد شوینده و ضدعفونی کننده است. که در نتیجه فرآیند تمیزکردن باعث افزایش غلظت اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) می‌شود.
روش های زیادی برای کاهش BOD و COD وجود دارد ، اما تصفیه بیولوژیکی بهترین تصفیه فاضلاب صنایع لبنی است.
در این نوع تصفیه از هر دو فناوری هوازی و بی‌هوازی استفاده شده است. این بین روش بی هوازی فاضلاب به عنوان گزینه ای مناسب و مقرون به صرفه نسبت به نوع دیگر است.معمولی خصوصاً برای BOD بالا استفاده می‌شود.
فن‌آوری‌های روش اول، تعداد زیادی از روش‌های مختلف تصفیه مانند ، لجن فعال ، راکتور دسته ای توالی ، فیلتر نازک کنتورهای بیولوژیکی چرخشی وجود دارد.
فن‌آوری‌های روش دوم، پتو لجن رو به بالا (UASB)، راکتورهای دسته‌ای توالی بی هوازی (ASBR)، راکتور مخزن جریان مداوم. هضم‌کننده‌های بی هوازی ترکیبی، راکتور تماس، فیلتر بی هوازی جریان بالا و پایین و سیستم‌های دو مرحله‌ای وجود دارد که از هم جدا می‌شوند.
اسید ساز و متان تشکیل می شود.
موارد بسیاری وجود دارد که از ترکیب فرآیندهای هوازی و بی هوازی در یک سیستم تصفیه واحد تشکیل می شوند.
فناوری غشاء جایگزینی برای تصفیه بیولوژیکی است. که برای کاهش BOD در تصفیه فاضلاب صنایع لبنی استفاده می شود. و جایگزین کننده های ثانویه در تصفیه خانه های زباله با غشاء است.
انجام تصفیه فاضلاب صنایع لبنی
صنایع لبنی شامل فرآوری شیر خام است. پاستوریزاسیون، جداسازی، فیلتراسیون و همگن‌سازی چندین عملیات واحد است. که در صنعت فرآوری شیر انجام می شود و بسیاری از محصولات مانند شیر بازاری ، شیر تغلیظ شده ، شیرخشک ، خامه ، کره ، پنیر ، کشک ، ماست و بستنی و بسیاری محصولات دیگر را تولید می‌کند.
در تهیه کلیه محصولات ، فرآورده های جانبی مانند آب پنیر ، شیر کره به مقدار زیاد تولید می شود. تاکنون استفاده ای از محصولات آب پنیر ، شیر کره وجود نداشته و به نوعی صنایع لبنی مجبورند این محصولات را از بین ببرند.
بطور معمول ۱ تا ۳ لیتر آب برای فرآوری یک لیتر شیر استفاده می‌شود که در حدود ۲.۰-۲.۵ لیتر پساب در هر لیتر شیر فرآوری شده تولید می شود.
محصولات فرعی حاوی غلظت بالایی از مواد آلی مانند پروتئین ، کربوهیدرات ، چربی ، گریس ، مواد معدنی دارای مقادیر COD و BOD بالا هستند.
بنابراین قبل از تخلیه از محل کارخانه به تصفیه مناسب نیاز دارند
اهداف تصفیه فاضلاب صنایع لبنی
الف) محتوای آلی فاضلاب را کاهش می‌دهد.
ب) مواد مغذی ای را که می توانند باعث آلودگی دریافت آبهای سطحی یا آبهای زیرزمینی شوند حذف یا کاهش می‌دهد.
ج) میکروارگانیسم های بالقوه بیماری زا را حذف یا غیرفعال کنید.
د) پساب لبنیات برای جلوگیری یا به حداقل رساندن مشکلات زیست محیطی نیاز به یک تصفیه تخصصی دارد ، زیرا حاوی ترکیبات آلی قابل تجزیه بیولوژیکی بالا است و این باعث افزایش پیچیدگی فرآیند تصفیه می شود.
منابع فاضلابی صنایع لبنی
هر عملیات باعث تولید پساب لبنی مانند آب شستشو از تمیز کردن قوطی های شیر ، تجهیزات فرآوری ، تانکرها ، کف خطوط لوله و قسمت‌هایی از شیر ریخته شده ، شیر خراب و نشت شیر از پمپ های شیر و خطوط لوله می شود.
دسته های مختلفی از آب مورد استفاده در صنایع لبنی وجود دارد مانند:
آب خنک کننده
از آب خنک کننده در موارد مختلف مانند برج خنک کننده ، نرم کننده آب ، دیگ بخار ، شستشوی پشت فیلترها و کمپرسور هوا استفاده می شود.
به طور معمول آب خنک کننده هیچ گونه آلاینده ای ندارد ، بنابراین بدون هیچگونه تصفیه ای در آب تخلیه می شود.
فاضلاب بهداشتی
آبی که از فرآیند ضد عفونی کردن نظیر تمیز کردن قوطی های شیر ، مخازن و تانکرها و کف و غیره تولید می شود.
فاضلاب بهداشتی با حجم بالا شامل مقدار زیادی مواد آلی (مواد تشکیل دهنده شیر ، پروتئین ها ، لاکتوز و چربی و غیره) و مواد زائد غیر آلی (شامل فسفات ها – به عنوان دکلره و امولسیون کننده در ترکیبات تمیز کننده) ، کلر (که در مواد شوینده و ضدعفونی کننده استفاده می شود) و نیتروژن (موجود در مواد مرطوب کننده و ضد عفونی کننده ها) استفاده می شود.
بنابراین بدون مخلوط شدن با ضایعات صنعتی به تصفیه خانه فاضلاب ، هدایت می شود.
فاضلاب صنعتی
آب مورد استفاده برای تمیز کردن تجهیزات (CIP) به عنوان فاضلاب صنعتی نامیده می شود. مقدار و غلظت فاضلاب به نوع محصول ، ظرفیت و طراحی کارخانه های فرآوری بستگی دارد.
مشخصات فاضلاب صنایع لبنی
مواد زائد لبنی از نظر زیستی تجزیه پذیر و از نظر ماهیت بسیار پیچیده هستند ، زیرا حاوی کربوهیدرات های قابل تجزیه ، به طور عمده لاکتوز و پروتئین و چربی های تجزیه پذیر بی نظیر مانند چربی های شیر است.
لاکتوز قابل تجزیه و چربی های تجزیه پذیر کمتر ، بسته به نوع عمل و محصول تولیدی ، می توانند از نظر تناسب بسیار متفاوت باشند.
مشخصات پساب لبنی شامل دما ، رنگ ، pH (5/5 – 5/5) ، BOD (8/35 – 8/8 کیلوگرم) ، COD ، مواد جامد محلول ، مواد معلق ، روغن و گریس است.
فاضلاب به طور معمول رنگ سفید و معمولاً کمی قلیایی است و به دلیل تخمیر قند شیر به اسید لاکتیک به سرعت اسیدی می شود.
پساب لبنی ، از نظر BOD از ۲۰۰ تا ۳۵۰۰ میلی گرم در لیتر متغیر است ، در حالی که غلظت COD ممکن است در محدوده ۲ تا ۲/۵ میلی گرم در لیتر بیشتر از BOD باشد.
میزان اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی (BOD) در شیر و خامه به ترتیب بیشتر از ۱۰۰۰۰۰ میلی گرم در لیتر و ۴۰۰۰۰۰ میلی گرم در لیتر BOD است.
یک گرم چربی شیر دارای BOD 0.89 است ، در حالی که پروتئین شیر ، لاکتوز و اسید لاکتیک به ترتیب دارای مقادیر BOD 1.03 ، ۰.۶۵ و ۰.۶۳ گرم هستند.
در رابطه با pH نیز جریان های زباله های لبنی بسیار نوسان دارند و تنوع گسترده ای در آن وجود دارد و به سرعت جریان ، چرخه تولید محصولات مختلف بستگی دارد.
ماهیت فاضلاب های لبنی از نظر حجم و میزان جریان و همچنین از نظر مقدار PH و مواد جامد معلق (SS) ، انتخاب یک سیستم تصفیه فاضلاب موثر را دشوار می کند.
تصفیه مواد زائد فاضلاب صنایع لبنیاتی
به طور معمول از دو نوع روش تصفیه در صنایع لبنی استفاده می شود ، تصفیه شیمیایی و بیولوژیکی.
پیش تصفیه مکانیکی
این مرحله مقدماتی برای تصفیه پسماندهای لبنی است و در این مرحله صفحات از محفظه شن ، مخزن اسکیمینگ و مخزن رسوب اولیه یا صاف کننده استفاده می شود.
مواد بزرگ شناور باید توسط صفحه ها برداشته شوند ، در غیر این صورت ممکن است مواد بزرگ لوله ها را در حین پردازش بیشتر پساب خفه کند.
مخازن کف برای نصب روغن ، چربی ، تکه های چوب ، پوست میوه است. مخزن تهویه یا صاف کننده اجازه می دهد تا ماده با سرعت بسیار کم یا در حالت استراحت در مخزن رسوب در ته مخزن رسوب ته نشین شود. مواد جمع آوری شده در پایین به عنوان لجن شناخته می شود.
تصفیه شیمیایی
تصفیه شیمیایی به عنوان بارندگی نیز شناخته می شود. بارش با افزودن مواد لخته ای به نام لخته ساز با هدر رفت آب شروع می شود و توسط همزن ها به شدت مخلوط می شود.
این فرآیند فسفات نامحلول را به صورت ذرات بسیار ریز رسوب می دهد سپس ذرات در دسته های بزرگتر تجمع می یابند.
دسته‌های بزرگتر در حوضه های قبل از رسوب گذاری به عنوان لجن اولیه مستقر می شوند ، جایی که پساب زلال برای تصفیه های بیولوژیکی به یک حوضچه سرریز می کند.
حوض های رسوب گذاری مجهز به دستگاه هایی هستند که رسوبات را به طور مداوم در یک مخزن و ناودانهای مورب تراش می دهند که آب را از لایه های سطحی شفاف منتقل می کنند .
تصفیه بیولوژیکی
پساب لبنیات بیشتر حاوی پسماندهای آلی است ، بنابراین تخریب بیولوژیکی بهترین گزینه برای حذف مواد آلی است. با این حال ، لجن تشکیل شده ، به ویژه در طی فرایندهای تجزیه بیولوژیکی هوازی ، می تواند منجر به مشکلات دفع سخت و پرهزینه شود.
این می تواند با توانایی لجن در جذب ترکیبات آلی خاص و حتی فلزات سنگین سمی تشدید شود. با این حال ، تصفیه بیولوژیکی دارای مزایای تبدیل میکروبی مواد آلی پیچیده و جذب احتمالی فلزات سنگین توسط میکروب های مناسب است.
فن آوری‌های پیشرفته برای تصفیه فاضلاب صنایع لبنیاتی
فن آوری های متداول تصفیه پساب مانند فرآیند هوازی شامل فرآیند لجن فعال (ASP) ، فیلتر قطره چکان ، کنتاکتور بیولوژیکی چرخشی و غیره است که معمولاً در تصفیه خانه پساب صنایع لبنیاتی به کار می رود که برای هوادهی به انرژی بیشتری نیاز دارد.
فرآیند فیزیکی-شیمیایی
Electrocoagulation (EC): فرآیند electrocoagulation (EC) می تواند فرایند جایگزینی برای تصفیه فاضلاب های لبنی باشد.
انعقاد الکتریکی فرآیندی از الکترولیز است که با عبور جریان الکتریکی از پساب با استفاده از الکترود مخصوص ، مواد زائد آلی محلول ، کدورت و مواد رنگی را از بین می برد.
این روند به حذف قابل توجه ذرات معلق کلوئیدی کمک می کند.
جذب: در میان روش‌های مختلف تصفیه فیزیکی-شیمیایی ، جذب برای حذف ترکیبات آلی در فاضلاب جذاب شناخته شده است.
برای تصفیه فاضلاب صنایع لبنی، در میان انواع دیگر جاذب ها بیشتر از کربن فعال استفاده می شود.
اگرچه برخی جاذب های دیگر نیز می توانند برای تصفیه جریان های فاضلاب استفاده شوند و همچنین برای مثال خاکستر پوسته برنج ، خاکستر بادی ذغال سنگ و غیره مقرون به صرفه هستند.
تصفیه غشایی: فرآیندهای متداول جداسازی غشاء میکروفیلتراسیون ، فیلتراسیون نانو ، اولترافیلتراسیون ، اسمز معکوس و الکترو دیالیز است.
بازیابی محصول با امکان پذیری بالا با این روش‌ها امکان پذیر است و پساب تولید شده با کیفیت بالا قابل استفاده مستقیم است.
تصفیه غشا N NF یک جایگزین مناسب برای درمان متداول توسط RO است زیرا می تواند در فشارهای کمتری ، مصرف انرژی کمتر و بازیافت نفوذ بالاتر از RO کار کند.
درخصوص تصفیه فاضلاب صنایع لبنی با روش فیزیکوشیمیایی بیشتر بدانیم
فرآیند هوازی
راکتور دسته ای توالی (SBR): به نظر می رسد راکتور دسته ای توالی (SBR) امیدوار‌کننده ترین فناوری است که با استفاده از آن می توان فاضلاب لبنی را تصفیه کرد شامل مجموعه ای از مخازن است که برای حذف اجزای نامطلوب بر اساس لجن فعال و پر کننده کار می کنند.
مخازن ممکن است یک خندق خاکی یا اکسیداسیون ، یک حوض مستطیل شکل یا هر نوع سازه دیگر از نوع بتن / فلز باشد.
برای آشنایی بیشتر با فناوری راکتور دسته ای توالی (SBR) کلیک کنید
فرآیند بی هوازی
فرآیند بی هوازی یک فرآیند بیولوژیکی است که توسط میکروارگانیسم های فعال در غیاب پذیرنده های الکترون برون ساز انجام می شود.
گزارش شده است که تا ۹۵٪ از بار آلی موجود در جریان آب پساب می تواند به بیوگاز (متان و دی اکسید کربن) تبدیل شود.
فرآیند بی هوازی زباله های لبنی نیز باعث تولید متان می شود که می تواند به عنوان منبع گرما یا نیرو استفاده شود.
از دیگر مزایای مرتبط با این فرآیند ، تولید کمتر لجن است ، در نتیجه مشکلات مربوط به دفع لجن ، تقاضای کم منطقه ، عدم نیاز به انرژی و بوی بد موجود را کاهش می دهد.
پتو لجن بی هوازی Up Flow (USAB): راکتورهای UASB بیشترین کاربرد را در تصفیه فاضلاب های لبنی و غذایی دارند .
اجزای اساسی یک راکتور معمولی UASB پتو لجن ، جدا کننده جامد گاز ، سیستم توزیع نفوذ و سیستم خروج پساب است. در راکتور UASB ، جریان ورودی در پایین توزیع می شود و در حالت جریان بالا حرکت می کند.
راکتورهای دسته‌ای توالی یابی بی هوازی (ASBR):
همچنین ASBR ها برای بدست آوردن پساب های لبنی با کیفیت بالا مورد استفاده قرار می گیرند.
مطالعه مقیاس آزمایشگاهی بر روی سیستم ASBR به منظور حذف میزان COD و BOD5 به ترتیب ۶۲ و ۷۵ درصد ، در زمان نگهداری هیدرولیک (HRT) 6 ساعت ، در ۵۸ درجه سانتیگراد ، برای یک بستر حاوی شیر خشک بدون چربی انجام شد.
نتیجه
تصفیه بی هوازی به طور گسترده ای برای تصفیه فاضلاب های لبنی ، عمدتا UASB و هضم بی هوازی ترکیبی استفاده می شود.
راکتورهای پتوی حلزونی بی هوازی با جریان بالا بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند . و برای تصفیه فاضلاب صنایع لبنی مناسب هستند ، زیرا در مدت زمان نسبتاً کوتاهی می توانند حجم زیادی از نفوذ را تصفیه کنند.
اما ، این فرایندها تا حدی فاضلاب حاوی چربی و مواد مغذی را به عنوان فاضلاب لبنی تخریب می کنند. بنابراین ، تصفیه بیشتر برای فاضلاب های لبنی تحت درمان با بی هوازی ضروری است.
در فرآیند هوازی ، چربی ها و مواد مغذی به راحتی از بین می روند اما به دلیل تأمین هوادهی ، انرژی زیادی مورد نیاز اصلی است.
به منظور کاهش مصرف انرژی در تصفیه هوازی ، از فرآیندهای تصفیه فیزیکی و شیمیایی به عنوان تصفیه اولیه قبل از تصفیه هوازی فاضلاب لبنی استفاده می شود.
پروژه شرکت میهن
منبع: imedpub
چقدر خوب میشه تمام کارخانه دار های صنایع لبنی به فکر تهیه تصفیه فاضلاب لبنی باشند.
خیلی خوب هست از تصفیه فاضلاب صنایع لبنی استفاده کنند چون آلودگی آب های سطحی و آب های زیرزمینی رو کم می کند.
چه خوب که تصفیه فاضلاب صنایع لبنی هم وجود دارد