در این مجموعه ها اجرای بهینه فرایند تصفیه آب پنیر و پساب صنایع لبنی از مهم ترین و چالش برانگیزترین اقدامات در حفظ سلامت محیط زیست است و از ورودی حجم بسیار زیادی از چربی و کربوهیدرات ها به سفره های آب زیر زمینی جلوگیری می کند. وجود درصد بالای COD و BOD در فاضلاب صنایع لبنی، روش های کارآمدی برای حذف آنها را نیازمند است تا از ورود این مواد به طبیعت و تاثیرات مخرب آنها بر محیط زیست جلوگیری شود. در ادامه به معرفی فرایند تصفیه فاضلاب صنایع لبنی گروه مهندسین تصفیه فاضلاب مهاب در خصوص تصفیه فاضلاب آب پنیر خواهیم پرداخت.
فهرست مطالب
فاضلاب آب پنیر در صنایع لبنی
نکته ای که باید در خصوص فاضلاب لبنیات در نظر داشته باشید این است که اساس و پایه تمام محصولات صنایع لبنی شیر می باشد، لذا در خطوط تولید صنایع مواد لبنی از قبیل ماست، دوغ، پنیر و سایر محصولات، حجم بالایی از چربی و کربوهیدرات ها وارد پساب می شود. این پساب و فاضلاب که با شستشوی تجهیزات و دستگاه ها بدست می آید، با توجه به اهمیت بالای CIP یا شستشو در محل، از حجم بالایی برخوردار است. استفاده از آب سرد در شستشوی این تجهیزات و استفاده از محلول سود سوز آور و یا شستشو با آب و محلول اسید کلریدریک افزایش حجم بالای مواد اسیدی و بازی در این پساب را منجر می شود.
به دلیل نوع آلاینده های موجود در پساب آب پنیر و صنایع لبنی، و بالا بودن درصد COD و BOD در آنها شرایط برای رشد و تکثیر باکتری ها و میکروارگانیسم ها فراهم می باشد.از این رو، ورود این پساب و فاضلاب از صنایع غذایی به طبیعت میتواند به رشد باکتری ها و شیوع بیماری های متعدد منجر گردد. تصفیه فاضلاب صنایع لبنی و آب پنیر، برای کاهش اثرات منفی و مخرب این نوع فاضلاب، به شیوه های مختلف صورت می پذیرد تا پساب ها قبل از ورود به طبیعت یا استفاده در سایر بخش های صنایع از کیفیت و استاندارد بهره مند باشند.
از پساب و فاضلاب آب پنیر تصفیه شده در صنایع غذایی و لبنی می توان در بخش های مختلف کشاورزی و یا استفاده مجدد در خط تولید صنایع لبنیات به کار گرفت.
فرایند تصفیه فاضلاب صنایع لبنی و آب پنیر
با توجه به موارد ذکر شده و ماهیت فاضلاب تولیدی در صنایع لبنی و آب پنیر، طی چند مرحله در اجرای فرایند تصفیه فاضلاب صنایع لبنی و آب پنیر مورد نیاز است. این مراحل به ترتیب زیر روی فاضلاب صورت میگیرند.
تصفیه فیزیکی آب پنیر
میزان TSS پساب صنایع لبنی و آب پنیر در حدود ۹۶۰ می باشد که رقم بسیار بالایی است. به همین جهت لازم است قبل از اجرای تصفیه شیمیایی و بیولوژیکی با درصد آن به روش تصفیه فیزیکی کاهش پیدا کند. در روش تصفیه فیزیکی فاضلاب لبنیات تلاش بر یکنواخت نمودن PH و سپس انباشته سازی مقدار بسیار زیادی از ذرات چربی موجود در پساب ها بر روی سطح است. با انباشت ذرات چربی بر روی سطح تجهیزات مختلف اقدام به جمع آوری آنها از فاضلاب میکنند. اجرای با کیفیت این فرآیند تاثیر بالایی بر کیفیت نهایی تصفیه آب پنیر خواهد داشت. به همین دلیل یکنواخت سازی PH با دقت و کیفیت بالایی مورد نیاز است.
تصفیه شیمیایی فاضلاب صنایع لبنی
در گام دوم تصفیه آب پنیر، چربی گیری با روش ها و تجهیزات پیشرفته تر انجام می شود. تصفیه شیمیایی آب پنیر و فاضلاب صنایع لبنی به روش های زیر قابل اجرا می باشد.
چربی گیری با منعقد کننده ها
در صنایع غذایی آب پنیر به روش شیمیایی استفاده از لخته سازهای شیمیایی و مواد منعقد کننده مختلف از مهم ترین راهکار ها هستند. از منعقد کننده هایی که در تصفیه فاضلاب و چربی گیری و لخته سازی ذرات معلق کاربرد بالایی دارند می توان به فولکولانت ها یا پلی الکترولیت اشاره داشت. این منعقد کننده در انواع مختلف کاتیونی و آنیونی و خنثی موجود بوده و در تصفیه فاضلاب صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. ذرات معلق در فاضلاب و پساب دارای بار مثبت یا منفی می باشند. با تزریق پودر کاتیونی پلی الکترولیت، بارهای مثبت در محیط آب ایجاد می گردد. بار مثبت بوجود آمده در پساب ذرات منفی را جذب نموده و لخته هایی ایجاد میکند که در نهایت در فاضلاب ته نشین شده و جمع آوری می گردند.
چربی گیری با دستگاه DAF
دستگاه چربی گیر DAF از دیگر روش های جداسازی چربی صنایع غذایی آب پنیر از فاضلاب صنایع غذایی می باشد.در استفاده از این تجهیزات، هوای فشرده به پساب تزریق می شود و حباب های آزاد شده آن به ذرات چربی و مواد معلق متصل شده و بر روی سطح شناور خواهد شد. در پایان چربی ها، ذرات کلوئیدی و مواد معلق انباشته شده بر سطح فاضلاب با استفاده از تجهیزاتی از فاضلاب جداسازی و جمع آوری خواهند شد.
استفاده از انعقاد الکتریکی در تصفیه آب پنیر
استفاده از الکترود شیمیایی در تصفیه آب پنیر یکی دیگر از انواع شیوه های شیمیایی تصفیه فاضلاب در صنایع غذایی است. ذرات کلوئیدی و چربی معلق دارای بار هم نام هستند و یکدیگر را دفع می کنند. در تصفیه انعقاد الکتریکی از الکترودهای آلومینیوم یا آهن و با کمک جریان مستقیم برق فرایند انعقاد صورت میگیرد. الکترودها در تماس با آب واکنش شیمیایی برقرار نموده و هیدرولیز می شوند. در اثر این واکنش ها AL(OH)3 و FE(OH)3 تولید می شوند که قدرت جذب بسیار بالایی دارند. تولید یون های با بار مثبت باعث خنثی شدن ذرات کلوئیدی با بار منفی می شود. در نهایت ذرات کلوئیدی به الکترود ها متصل شده و در ته مخزن تصفیه ته نشین خواهند شد. در آخر، لجن ته نشین شده در کف مخزن تصفیه آب پنیر که فاکتورهای TSS، COD و BOD تا حد زیادی کاهش یافته، با کمک تجهیزات مختلف جمع آوری خواهد شد.
تصفیه بیولوژیکی و بی هوازی فاضلاب صنایع لبنی
پس از فرایند تصفیه فاضلاب لبنی با روش شیمیایی، اصلی ترین گام در تصفیه فاضلاب بیولوژیکی آب پنیر است. این مرحله از میکروارگانیسم ها و باکتری های هوازی و بی هوازی برای تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب صنایع استفاده کرده و تا حد زیادی کیفیت آب خروجی از تصفیه را افزایش می دهد. در تصفیه بیولوژیکی و با توجه به درصد بالای COD تولید شده، لازم است فرایند تصفیه آب پنیر با کمک روش های بی هوازی صورت گرفته و در نهایت فرایند تصفیه هوازی اجرا شود.
تصفیه بی هوازی آب پنیر
میزان COD در فاضلاب صنایع لبنی در اغلب مواقع در بازه ۳۰۰۰ تا ۳۵۰۰ قرار دارد و به همین دلیل نمی توان ابتدا با تصفیه هوازی کیفیت فاضلاب را افزایش داد. به همین منظور استفاده از روش های مختلف تصفیه بی هوازی فاضلاب در این مرحله مانند UASB، UABR بهترین راهکار خواهد بود. پکیج تصفیه فاضلاب UASB از کاربردی ترین گزینه ها در تصفیه بی هوازی با جریان رو به بالا است. در این روش از یک لایه لجن با میکروارگانیسم های بی هوازی استفاده میشود. فاضلاب از پایین به بالا از این بستر عبور می کند. با عبور پساب از این بستر، حجم بسیار زیادی از مواد آلاینده توسط میکروارگانیسم های بی هوازی تجزیه شده و COD کاهش پیدا خواهد کرد.
تصفیه هوازی فاضلاب در صنایع لبنی
تصفیه بیولوژیکی هوازی آخرین گام برای تصفیه پساب و فاضلاب صنایع غذایی آب پنیر در صنایع لبنی مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش با هوادهی گسترده، شرایط برای رشد و تکثیر میکروارگانیسم های هوازی فراهم می آید و مواد آلاینده ها به کمک این باکتری ها تجزیه و مصرف می شوند. پس از انجام عمل هوادهی مدت زمانی برای ته نشینی مواد آلی تجزیه شده و معلق در پساب در نظر گرفته شده و سپس مانند لجن در کف مخزن تصفیه انباشته و جمع آوری میشوند.
تصفیه آب پنیر با سیستم الکتروشیمیایی میکروبی
از روش های نوین برای تصفیه فاضلاب آب پنیر با توجه به مقدار بسیار زیاد لاکتوز و مواد پروتئینی در این فاضلاب ها، سیستم الکتروشیمیایی میکروبی می باشد. این روش از جریان الکتریسیته به عنوان یک عامل محرک استفاده میکند و مواد آلاینده موجود در پساب با دو الکترود اکسید می شوند. لازم به ذکر است که الکترودهای به کار رفته در این روش به عنوان آند و کاتد، از نوع کربن فعال گرافیتی و یا شیشه می باشند.
