شرکت فنی مهندسی طرح و کار -  شماره تماس: 44042776 - 44010038 (021)
طرح و کار

تصفیه فاضلاب لبنی

فاضلاب تولیدی در کارخانه و صنایع لبنی ناشی از شستشوی زمین و عملیات CIP می باشد و حاوی مقادیر بسیار زیادی چربی، COD و BOD و همچنین ذرات معلق یا همان TSS می باشد که در تصفیه فاضلاب صنایع لبنی به طور کامل تصفیه می گردد.
تصفیه فاضلاب صنایع لبنی با توجه به ماهیت و نوع تولیدات آن مانند شیر، ماست، دوغ و پنیر در مرحله اول توسط روش های فیزیکی، شیمیایی و در مرحله دوم توسط روش های بیولوژیکی صورت می گیرد. استفاده از روش های بی هوازی و هوازی و چربی گیر ساده و پیشرفته از ملزومات تصفیه فاضلاب صنایع لبنی است.
 

تصفیه فاضلاب لبنی به روش لجن فعال و هوادهی
 

نحوه تولید فاضلاب در کارخانه صنایع لبنی

تولید فاضلاب در کارخانه لبنیات از شستشوی تجهیزات، زمین، ماشین آلات و خطوط انتقال شیر و سایر مواد لبنی ناشی می گردد. لبنیات به علت میزان چربی، کربوهیدرات و پروتئین بالا محیط بسیار مناسبی برای رشد انواع میکروارگانیزم ها، آنزیم ها و باکتری ها می باشد. بنابراین شستشوی ظروف و ماشین آلات مربوط به تولید محصولات لبنی اهمیت بسیار زیادی دارد.
میزان تولید پساب در کارخانه لبنیات به مقدار زیادی به نحوه تولید و نوع محصولات تولیدی بستگی دارد. مهمترین محصولات کارخانه لبنی شامل شیر، دوغ، ماست، کره و پنیر می باشد. به طور کلی ماده اولیه تمامی کارخانه صنایع لبنی شیر می باشد و به ازای هر تن شیر خام ورودی به کارخانه در حدود 4 الی 10 مترمکعب فاضلاب تولید می گردد.
امروزه با به کاربردن ماشین آلات صنعتی در تولید محصولات لبنی و مکانیزه شده فرایند تولید، ضرورت شستشوی در محل یا همان CIP تجهیزات از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. یک عملیات CIP صحیح و اصولی سبب می شود باقی مانده شیر و فرآورده های آن به طور کامل از مخازن، پاتیل ها، لوله ها و دستگاههای تولید و بسته بندی خارج گردد. همچنین مانع از رشد ارگانیزم ها و باکتری ها می شود. عملیات CIP یا همان شستشوی در محل توسط محلول های اسیدی یا بازی انجام می گیرد. به طور کلی یک شستشو دارای مراحل زیر می باشد:
1) شستشو با آب سرد
2) شستشو با محلول سود سوز آور در دمای بالا
3) شستشو با آب
4) شستشو با محلول اسید نیتریک یا اسید کلریدریک
5) شستشوی نهایی با آب
در هر کارخانه لبنیات بسته به ماهیت تولید و نوع ماشین آلات از ترکیبی از چند شستشو با مواد مختلف استفاده می گردد. به هر صورت در طراحی تصفیه فاضلاب صنایع لبنی میزان عمده پساب ناشی عملیات CIP می باشد.

ماهیت فاضلاب صنایع لبنی

نخستین قدم در طراحی و اجرا یک واحد تصفیه فاضلاب صنایع لبنی شناخت ماهیت و یا همان کیفیت پساب می باشد. فاضلاب صنایع لبنی دارای میزان بسیار زیادی چربی محلول و غیر محلول می باشد. وجود میزان زیادی کربوهیدارت ها، لیپید و پروتئین از مهمترین ویژگی های فاضلاب صنایع لبنی است. میزان اکسیژن خواهی شیمیایی COD و بیولوژیکی BOD  آن بسیار بالا بوده و ذرات جامد معلق فراوانی دارد. به طور کلی می توان در یک کارخانه صنایع لبنی با تولیداتی مانند شیر، ماست و دوغ، آنالیز ذیل را ملاک طراحی تصفیه خانه فاضلاب قرار داد.

نمونه آنالیز از پساب خروجی یک واحد تولیدی لبنی

پارامتر

مقدار

COD

3000-3500

BOD

1300-2000

TSS

960

Oil & Grease

200-350

pH

7-10


همانطور که در آنالیز مشاهده می گردد، وجود مقدار بسیار زیاد چربی و TSS در فاضلاب صنایع لبنی، نیازمند استفاده از روش های تصفیه فیزیکی و شیمیایی پیش از استفاده از روش های بیولوژیکی می باشد. واحدهای تصفیه بیولوژیکی اعم از واحدهای بی هوازی و هوازی، نمی توانند میزان بالایی از چربی ها با زنجیره های کربنی بزرگ را حذف نمایند و این چربی ها عملکرد سیستم را مختل می نماید. از این رو استفاده از روش های حذف فیزیکی چربی و TSS در تصفیه فاضلاب صنایع لبنی ضروری است.
 

پکیج تصفیه فاضلاب لبنی
 

روش های تصفیه فاضلاب صنایع لبنی

در یک طبقه بندی ساده، تصفیه فاضلاب صنایع لبنی و کارخانه لبنیات از دو بخش تشکیل شده است که شامل، حذف فیزیکی چربی و ذرات جامد معلق (TSS) و بخش دوم حذف بیولوژیکی عوامل COD و BOD توسط واحدهای هوازی و بی هوازی می باشد.
همانطور که گفته شد چنانچه چربی و روغن وارد واحدهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب صنایع لبنی گردد، این سیستم ها دچار مشکل شده و عملکرد آنان مختل می گردد. برای این منظور روش های پیش تصفیه جهت حذف چربی استفاده می گردد. همچنین به علت غلظت بالای COD استفاده از چند واحد بیولوژیکی به صورت سری امری ضروری است. باید توجه نمود که حداکثر غلظت COD ورودی به واحدهای هوازی نمی تواند بیش از 2000mg/lit باشد.

در مجموع واحدهای تصفیه فاضلاب صنایع لبنی به شرح ذیل می باشند.

1- واحد یکنواخت ساز و چربی گیر ساده: به علت استفاده از محلول های اسیدی و بازی در خط تولید، در این واحد فاضلاب همگن شده و pH و دبی آن یکنواخت می گردد. در واحد چربی گیر ساده، چربی و روغن غیر محلول موجود در پساب که به حالت غیر محلول می باشد، به دلیل سبکی به روی سطح آمده و به وسیله یک پارو جمع آوری می گردد.
2- واحدهای پیشرفته چربی گیر و حذف ذرات معلق: در این واحدها، چربی محلول و همچنین ذرات جامد معلق فاضلاب به صورت فیزیکی یا شیمیایی حذف می گردند، مهمترین این روش ها شامل، چربی گیر DAF، انعقاد و لخته سازی شیمیایی، انعقاد الکتریکی و یا چربی گیر CPI می باشند.
3- واحدهای بی هوازی تصفیه فاضلاب لبنی: به علت میزان بالای غلظت COD، نمی توان فاضلاب کارخانه لبنیات را مستقیماً وارد واحد هوازی نمود، زیرا هم راندمان واحد را به شدت کاهش می دهد و هم میزان لجن تولیدی افزایش می یابد. بنابراین از روش های بی هوازی که بر پایه تولید گاز توسط باکتری های بی هوازی طراحی گردیده اند، استفاده می گردد. مهمترین روش های تصفیه بی هوازی شامل: UASB ,UABR ,UAFBR ,SGSB می باشد.
4- واحدهای هوازی تصفیه فاضلاب صنایع لبنی: این واحدها آخرین مرحله از حذف COD و BOD فاضلاب می باشند و با استفاده از تزریق هوا با حباب های ریز، بخشی از فاضلاب را به شکل لجن درآورده و تصفیه صورت می گیرد. مهمترین واحدهای هوازی شامل هوادهی گسترده، رشد چسبیده ماننده MBBR و PBBR و یا IFAS می باشد. در آخرین مرحله تصفیه فاضلاب صنایع لبنی، ته نشینی قرار دارد که لجن شکل گرفته به علت دانسیته بالا ته نشین گردیده و از سیستم حذف می شود.

تصفیه فاضلاب صنایع لبنی با تولیدات خاص

 همانطور که می دانیم ماده اولیه تمامی کارخانه لبنیات شیر می باشد. اما محصولات بسیار گسترده و متنوعی را می توان تولید نمود که از آن جمله می توان به انواع پنیر، خامه، پنیر پیتزا، پودر پفک و بستی اشاره کرد.
باید توجه نمود که کیفیت پساب به نوع محصول تولیدی و همچنین نحوه CIP بستگی دارد و بنابراین نمی توان تمامی سیستم های تصفیه فاضلاب صنایع لبنی را به طور مشابه و یکسان در نظر گرفت.

 جدول زیر کیفیت فاضلاب صنایع لبنی بر اساس نوع محصول تولیدی طبقه بندی شده است

محصول لبنی

مقدار غلظت COD

شیر و ماست و دوغ

3000-3500

انواع پنیر

7000-8000

بستنی

10000-11000

پودر پفک

6000-7000

کاربردهای تصفیه فاضلاب صنایع لبنی

مهمترین مشکل زیست محیطی کشور ما در حال حاضر، مشکل کمبود آب می باشد، بنابراین استفاده از منابع تجدید پذیر مانند فاضلاب و بازگرداندن آن به چرخه محیط زیست یکی از موارد ضروری و اجتناب ناپذیر در این خصوص می باشد. استفاده از سیستم تصفیه فاضلاب صنایع لبنی با عنایت به منابع اقتصادی و ظرفیت های تولیدی به سه منظور قابل استفاده می باشد:
1- استفاده از پساب تصفیه شده پکیج تصفیه فاضلاب صنایع لبنی به منظور آبیاری و کشاورزی و اخذ تاییدیه محیط زیست در این خصوص.
2- استفاده از پساب تصفیه شده واحد تصفیه فاضلاب صنایع لبنی به منظور دفع به آب های سطحی و یا زیر زمینی و بازگرداندن آب به چرخه محیط زیست.
3- طراحی و ساخت تصفیه فاضلاب صنایع لبنی و واحدهای تکمیلی به منظور بازگرداندن آب به ابتدای خط تولید کارخانه لبنیات.
 

تصفیه فاضلاب لنبی به روش UASB
 

مزایا و ویژگی های سیستم تصفیه فاضلاب صنایع لبنی

استفاده ازبروزترین استانداردهای رایج در طراحی و ساخت سیستم تصفیه فاضلاب صنایع لبنی مهمترین ویژگی این سیستم ها در شرکت فنی مهندسی طرح و کار می باشد. انجام آنالیزهای دقیق بر روی فاضلاب خام کارخانه لبنیات و محاسبه و طراحی مدون با در نظر گرفتن کلیه پارامترهای اقتصادی، مهندسی و اخذ تاییدیه محیط زیست در این خصوص از دیگر ویژگی های سیستم تصفیه فاضلاب صنایع لبنی می باشد.
سازه های به کار رفته در تصفیه فاضلاب لبنی بر اساس نوع احجام و ابعاد و اندازه به صورت فلزی و یا بتنی ساخته می شود.