راهکار ها

فاضلاب صنایع فرآوری شیر و تولید لبنیات از نظر پارامترهای کمی و کیفی، جز آلوده‌ترین فاضلاب‌ها هستند. با توجه به ماهیت فرآیند و نیاز مکرر به شستشو و ضدعفونی کردن تجهیزات و ماشین‌آلات، تولید فاضلاب این صنایع زیاد می‌باشد. فاضلاب صنایع لبنی به علت وجود لاکتوز محلول، عمدتاً محتوی مقادیر زیاد بار آلایندگی آلی (BOD و COD) و چربی و روغن (FOG) می‌باشد. براساس قوانین زیست محیطی، تخلیه مستقیم این فاضلاب به محیط زیست و یا ورود آن به تصفیه خانه‌های شهری و یا شهرک‌های صنعتی بدون انجام پیش‌تصفیه‌های مورد نیاز ممنوع بوده و جریمه‌های سنگینی را در پی خواهد داشت. بنابراین فاضلاب صنابع لبنی باید مراحل اولیه تصفیه را قبل از تخلیه به محیط زیست یا ورود به تصفیه‌خانه‌های شهری/ شهرک صنعتی در محل کارخانه طی کند.

از آنجا که کیفیت فاضلاب یک شرکت تولید لبنیات براساس نوع محصول تولیدی (پنیر، خامه، بستنی، ماست یا غیره)  متفاوت خواهد بود، لذا ارائه یک راهکار واحد برای انواع صنایع مرتبط با فرآوری شیر امکان پذیر نمی‌باشد. به علاوه براساس کیفیت مطلوب در خروجی واحد تصفیه (تخلیه به محیط زیست، ورود به تصفیه خانه فاضلاب و یا بازچرخانی آب) مراحل مورد نیاز متفاوت خواهد بود. برخی از واحدها که به صورت معمول برای تصفیه فاضلاب صنایع لبنی به کار می‌روند عبارتند از:

• آشغالگیر: به منظور محافظت واحدهای پایین دست و نیز افزایش راندمان سیستم تصفیه از آشغالگیر استفاده می‌شود. براساس کیفیت و دبی فاضلاب، انواع مختلفی از آشغالگیرهای دستی و مکانیکی (اتوماتیک) قابل استفاده می‌باشد.
• متعادل‌ساز: با توجه به متغیربودن کیفیت فاضلاب در زمان‌های مختلف، استفاده از حوضچه متعادل‌ساز با ظرفیت مناسب ضرورت دارد.
• حذف چربی و روغن: با توجه به وجود مقادیر بالای چربی و روغن موجود در فاضلاب صنایع لبنی، استفاده از روش‌‌های حذف FOG ضرورت دارد. با توجه به اینکه از بین روش‌های موجود بدین منظور شناورسازی به کمک هوای محلول (DAF) بالاترین راندمان حذف چربی و روغن را ارائه می‌دهد، این روش را می‌توان به عنوان بخش اصلی سیستم تصفیه فاضلاب صنایع لبنی در نظر گرفت. علاوه بر FOG، ذرات قابل ته نشینی موجود در فاضلاب نیز به وسیله DAF حذف می‌شوند.
• تصفیه بیولوژیک: به منظور کاهش بار آلی موجود در فاضلاب، استفاده از روش‌های بیولوژیک برای تصفیه فاضلاب صنایع لبنی ضروری است اما براساس شاخص‌های کیفیت فاضلاب ورودی و نیز کیفیت مطلوب در خروجی نوع و مراحل (بی هوازی/ هوازی) مورد استفاده متفاوت خواهد بود.
• گندزدایی: در صورت رهاسازی فاضلاب تصفیه شده به محیط زیست، گندزدایی قبل از تخلیه به محیط الزامی است.
• فیلتراسیون: در صورتیکه هدف از تصفیه بازچرخانی فاضلاب باشد، می‌توان از انواع مختلفی از سیستم‌های فیلتراسیون به منظور بهبود کیفیت نهایی استفاده نمود.
• فرآوری لجن: چربی و لجن تولیدی در پکیج DAF و سیستم بیولوژیک قبل از تخلیه به محیط زیست باید آبگیری شود. دستگاه مولتی دیسک اسکرو پرس (MDSP) می‌تواند به این منظور به کار رود.
• تصفیه گازهای خروجی و حذف بو: با توجه به تولید گازهای مختلف مانند سولفید هیدروژن در مراحل مختلف تصفیه از جمله حوضچه‌های بی هوازی، می‌توان از بیوفیلترهای چکنده به منظور حذف آن‌ها قبل از رهاسازی در محیط زیست استفاده نمود.

شاخص‌های آلودگی فاضلاب کشتارگاه به شدت متأثر از نوع کشتار(ماکیان، دام سبک یا دام سنگین)، تعداد کشتار در روز و مراحل صورت گرفته می‌باشد. در هر مرحله از فرآیندهای انجام شده در کشتارگاه، فاضلابی به صورت مجزا تولید می‌شود که می‌تواند از نظر شاخص‌های آلایندگی با فاضلاب تولیدی سایر مراحل متفاوت باشد. برخی از این مراحل عبارتند از ذبح دام/ طیور، پوست کنی/ پَر کنی، شست‌شوی لاشه، شستشوی اعما و احشا، شستشوی سالن‌ها و غیره.

با توجه به بار آلودگی بسیار بالای خون (BOD=100000 ppm) و نیز امکان استفاده مجدد از آن (به عنوان مکمل غذایی دام و طیور به صورت پودر خون)، خون ریخته شده قبل از آلوده شدن به صورت کامل جمع آوری می‌شود و در نتیجه به جز مقدار مختصر وارد جریان فاضلاب نمی‌شود. مقدار ذرات معلق موجود در فاضلاب نیز وابستگی مستقیم به شست‌شوی اعما و احشای دام دارد. هر چند عمده پوست و پر جدا شده از لاشه عمدتا قبل از ورود به فاضلاب جدا می‌شود، اما فاضلاب این صنعت می‌تواند محتوی مقداری مو، پر و غیره باشد.

ویژگی شاخص دیگر در مورد فاضلاب‌های کشتارگاهی دوره‌ای بودن تولید آن است؛ از آنجا که عملیات ذبح معمولا در شب صورت می‌گیرد، فاضلاب نیز معمولا در این هنگام تولید می‌شود که این امر نیاز به وجود یک حوضچه متعادلساز با ابعاد مناسب را ضروری می‌سازد.

همانگونه که در ابتدای متن جاری توضیح داده شد، کیفیت فاضلاب یک مجتمع کشتارگاهی وابستگی زیادی به نوع فرایند انجام شده در آن دارد، اما در حالت کلی مقدار پایین BOD/COD این فاضلاب نشانگر زیست‌تخریب‌پذیر بودن می‌باشد بدین معنی که با استفاده از فرآیندهای تصفیه بیولوژیک می‌توان بخش عمده‌ای از آلاینده‌های آلی موجود در فاضلاب کشتارگاه را حذف نمود. با توجه به کیفیت متفاوت فاضلاب‌های کشتارگاهی و همچنین تفاوت در کاربرد نهایی نمی‌توان مراحل یکسانی را برای تصفیه فاضلاب این صنایع در نظر گرفت، لیکن برخی از فرآیندهای متداول در این زمینه عبارتند از:

• آشغالگیری: به منظور افزایش راندمان و محافظت ادوات الکترومکانیکال پایین دست، در ورودی تصفیه خانه فاضلاب کشتارگاه الزاما از آشغالگیر استفاده می‌شود. بدین منظور انواع مختلفی از آشغالگیر شامل سبدی، میله‌ای، منحنی و غیره قابل استفاده است. در کشتارگاه‌هایی که در آنها پردازش اعما و احشا صورت می‌گیرد و نیز در کشتارگاه‌های طیور، به علت وجود مقادیر زیاد ضایعات مانند پر و مو در فاضلاب؛ به منظور کاهش بار آلودگی و کار اپراتوری از آشغالگیرهای اتوماتیک مانند آشغالگیر منحنی استفاده نمود.
• متعادل سازی: با توجه به توضیحات فوق مبنی بر دوره‌ای بودن تولید فاضلاب در صنایع کشتارگاهی، بهتر است جهت یکنواخت‌سازی فاضلاب، از یک یا چند حوضچه متعادل‌ساز با حجم مناسب استفاده نمود. از آنجا که بار آلاینده موجود در این فاضلاب‌ها معمولا بسیار بالاست، اقدامات لازم به منظور جلوگیری از بی‌هوازی شدن فاضلاب درون حوضچه متعادل‌ساز باید در نظر گرفته شود. انتخاب حجم مناسب برای حوضچه متعادلساز بستگی به زمان کارکرد سیستم تصفیه پایین دست دارد. در صورتی که امکان کارکرد 24 ساعته تصفیه خانه وجود داشته باشد، می‌توان از یک حوضچه متعادل‌ساز بزرگ استفاده نمود که در این صورت ظرفیت واحدهای پایین دست کاهش خواهد یافت.
• حذف چربی و روغن: با توجه به ماهیت فاضلاب کشتارگاهی، میزان چربی و روغن و نیز ذرات معلق غیرقابل حذف توسط آشغالگیر ورودی در آن زیاد است. آلاینده‌های گفته شده در اثر سکون، به صورت لایه‌ای بر روی فاضلاب انباشته می‌شوند. بهترین روش به منظور حذف همزمان چربی و ذرات معلق استفاده از شناورسازی به وسیله هوای محلول (DAF) می‌باشد. برای افزایش راندمان DAF می‌توان از سیستم انعقاد و لخته‌سازی در ورودی آن استفاده نمود. تزریق مواد شیمیایی و انجام عملیات انعقاد و لخته سازی می‌تواند در راکتورهای مجهز به همزن و یا فلوکولاتور لوله‌ای مجهز به استاتیک میکسر صورت گیرد. با توجه به بار آلودگی زیاد فاضلاب و احتمال ایجاد محیط بی‌هوازی و تولید بوی نامطبوع، معمولا در کشتارگاه‌ها از کلاریفایر استفاده نمی‌شود.
• تصفیه بیولوژیک: بنابر شرایط فاضلاب انواع مختلفی از فرایندهای هوازی/ بی هوازی می‌تواند استفاده شود. در مواردی که فضای کمی برای تصفیه فاضلاب در دسترس است، استفاده از راکتور ناپیوسته SBR می‌تواند گزینه مناسبی به منظور جایگزینی با سیستم‌های هوادهی پیوسته باشد.
• تصفیه تکمیلی: در صورت رسیدن پارامترهای آلایندگی فاضلاب به حد استاندارد محیط زیست می‌توان پس از گندزدایی پساب را در محیط تخلیه نمود. در صورت نیاز به استفاده مجدد از پساب برای کاربردهای غیر حساس (شستشوی سالن‌ها)، می‌توان از انواع سیستم‌های فیلتراسیون استفاده نمود؛ هرچند که با توجه به آلودگی زیاد این گونه سیستم‌ها دارای هزینه اولیه و عملیاتی زیادی هستند.
• مدیریت لجن: همانند غالب سیستم‌های تصفیه فاضلاب، در حین مراحل مختلف تصفیه فاضلاب صنایع کشتارگاه مانند DAF و بیولوژیک، لجن تولید می‌شود. لجن تولیدی در این فرآیند قبل از تخلیه به محیط باید آبگیری و خشک شود. تکنولوژی‌های مختلف در این زمینه قابل استفاده هستند و یکی از به روزترین آنها دستگاه آبگیری لجن به روش مولتی دیسک اسکرو پرس (MDSP) می‌باشد.
• حذف بو: با توجه به مطالب گفته شده، فاضلاب کشتارگاه با توجه به آلودگی شدید بیولوژیک بسیار مستعد تولید بوی نامطبوع به خصوص در صورت بی‌هوازی شدن است. در صورتی که کشتارگاه در نزدیکی مناطق مسکونی واقع شده باشد بوی ایجاد شده به شدت مشکل ساز خواهد بود. به منظور تصفیه بوی نامطبوع و همچنین گازهای سمی حاصله می‌توان از سیستم بیوفیلتر چکنده استفاده نمود.

صنایع نساجی مقدار زیادی آب و مواد شیمیایی را برای فرایندهای رنگرزی مورد استفاده قرار می دهند. در طی این فرایند حدود5 تا20 درصد از رنگ به علت عدم تثبیت کامل آن بر روی الیاف وارد فاضلاب می‌گردد. بنابراین فاضلاب رنگی معمولا شامل آلاینده هایی از قبیل اسیدها، بازها، جامدات محلول، ترکیبات سمی،BOD ، CODو رنگدانه‌هایی است که باید قبل از تخلیه فاضلاب به منابع آبی حذف شوند. تخلیه ی پساب حاوی مواد رنگی به دریاچه ها و رودخانه ها موجب کاهش انتقال نور، کاهش میزان اکسیژن محلول و افزایشCOD می‌شود. به علاوه برخی از رنگزاها می‌توانند در طی فرایند تجزیه، آمین‌های آروماتیک سرطان زا تولید کنند و همچنین زندگی آبزیان را مختل نمایند.

کارخانجات نساجی بر حسب جنس الیاف مصرفی، فرایندهای متفاوتی دارند. فرایندهای صورت گرفته در مورد  الیاف پنبه‌ایی و الیاف مصنوعی بجز اختلاف مختصری شبیه به هم هستند، اما برای الیاف پشمی در بسیاری از پروسه ها اختلاف وجود دارد. مراحل صورت گرفته در صنایع نساجی به صورت کلی عبارتند از:

• آهارزنی و آهارگیری: قبل از مرحله بافندگی و تولید پارچه به منظور افزایش استحکام نخ و کاهش پرزدهی سطحی نخ، آن را در تماس با مواد آهار قرار می‌دهند.
• سفید‌گری: در این مرحله پارچه در داخل یک مخزن در تماس با محلول حاوی ماده اکسنده قرار می‌گیرد بنابراین فاضلاب این مرحله حاوی مقدار زیادی ماده اکسیدکننده است.
• مرسریزاسیون: در این مرحله پارچه جهت شفافیت و براق شدن در تماس با محلول سود سوز آور قرار می‌گیرد. بنابراین فاضلاب این مرحله به شدت قلیایی است.
• رنگرزی: با توجه به تنوع رنگ‌های مورد استفاده در صنایع نساجی، فاضلاب حاصل از این مرحله متناسب با نوع رنگ‌ دانه و نحوه اعمال آن دارای کمیت و کیفیت متفاوتی است.
• چاپ: در این مرحله مقادیر قابل توجهی از آب برای شستشوی بلانکت، غلطک‌ها، اسکوئیج و ظروف مخصوص خمیره مصرف شده و در نتیجه فاضلاب تولیدی حاوی مقادیری از رنگ‌دانه‌های مختلف و سایر مواد در خمیره چاپ است.
• تکمیل: در قسمت تکمیل معمولا از انواع آهار نشاسته‌ای، مواد ضد آب، ضداتش، ضدبید، ضد استاتیک کردن کالا و… استفاده می کنند و مقادیری از این مواد همواره در پساب قسمت تکمیل وجود خواهند داشت.

ویژگی های فاضلاب خام نساجی در جدول زیر نشان داده شده است:

پساب های نساجی از نظر تصفیه در3مرحله زیر مورد تصفیه قرار می گیرند:

-فیزیکی(مقدماتی)

-شیمیایی

-بیولوژیکی

-تصفیه پیشرفته

تصفیه مقدماتی شامل مراحل زیر است:

• آشغالگیری: پساب نساجی عموما دارای مقدار قابل توجهی الیاف شناور و ناخالصی های مواد اولیه به صورت معلق است که در صورت ورود به واحدهای تصفیه پساب مخصوصا وسایل مکانیکی و پمپ‌ها باعث اختلال در کار آن‌‎ها خواهد شد، از این رو حذف مواد مذکور از پساب قبل از عملیات تصفیه ضروری می‌باشد.
• متعادل سازی: با متعادل سازی کیفیت و کمیت پساب نساجی، عملیات تصفیه آن با سهولت زیادتری انجام خواهد شد. از مزایای مهم استفاده از حوض تعادل در نساجی می توان به رقیق تر شدن مواد سمی(فلزات سنگین) اشاره نمود.
• شناورسازی: شناورسازی تعداد زیادی حباب ریز تولید می کند تا سه فاز آب، گاز و جامد را تشکیل دهد. هوای محلول تحت فشار ممکن است برای تشکیل حباب های کوچکی که به ذرات متصل می شوند اضافه شود. غالبا تحت تأثیر نیروی کشش سطحی و نیروی شناوری؛ میکرو حباب‌ها به الیاف ریز می‌چسبد و به دلیل چگالی کم، ذرات معلق و چربی روی سطح شناور می شوند. بنابراین، این روش می تواند به طور موثر الیاف موجود در فاضلاب را حذف کند. شناور سازی با هوای محلول (DAF) با مزایای متعدد می تواند یک سیستم موثر برای حذف چربی و روغن در صنایع نساجی باشد. استفاده از ترسیب شیمیایی قبل از ورود فاضلاب به DAF منجر به افزایش بازدهی سیستم می‌شود. با استفاده از این سیستم حداقل 60 تا70 درصد مواد معلق،30تا45درصدمواد رنگی و30تا40درصد آلودگی برحسب BOD از فاضلاب جدا خواهد شد.

با توجه به مزایای متعدد پکیج‌های فلزی تصفیه فاضلاب، علاوه بر DAF، در این مرحله می‌توان از آنها استفاده نمود.

فاضلاب صنعت نساجی پس از عبور از مراحل تصفیه فیزیکی- شیمیایی برای کاهش هرچه بیشتر آلودگی‌های باقی‌ مانده وارد مراحل تصفیه بیولوژیکی می‌شود. از مهمترین این فرایندها می توان به تصفیه هوازی، لجن فعال، دیسک های گردان، برج های چکنده و تصفیه بی‌هوازی اشاره کرد.

پس از طی مراحل گفته شده، با توجه به کاربرد پساب تصفیه شده راهکارهای مختلفی را می‌توان در پیش گرفت. در صورتی که هدف بازچرخانی پساب در چرخه تولید کارخانه باشد، می‌توان براساس نوع کاربرد، از انواع مختلفی از روش‌های فیلتراسیون (تصفیه تکمیلی) همچون فیلترهای شنی، کربن فعال، تبادل یون، اولترافیلتراسیون یا اسمز معکوس به منظور بهبود کیفیت پساب استفاده نمود؛ اما در صورتی که بنابر تخلیه پساب تصفیه شده به محیط باشد، گندزدایی آن کفایت می‌کند.

مدیریت لجن: همانند غالب سیستم‌های تصفیه فاضلاب، در حین مراحل مختلف تصفیه فاضلاب صنایع نساجی همچون انعقاد و لخته‌سازی و بیولوژیک لجن تولید می‌شود. لجن تولیدی در این فرآیند قبل از تخلیه به محیط باید آبگیری و خشک شود. تکنولوژی‌های مختلف در این زمینه قابل استفاده هستند و یکی از به روزترین آنها دستگاه آبگیری لجن به روش مولتی دیسک اسکرو پرس (MDSP) می‌باشد.