مقاله تصفیه فاضلاب صنایع غذایی

 

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 72 صفحه می باشد.

فهرست

بخش اول : آب و خواص آن
۱-۱- موجودیت آب ۱
۱-۲- منابع آب۱
۱-۲-۱- آبهای سطحی۲
۱-۲-۲- آبهای زیر زمینی۲
۱-۳- خواص آبهای آشامیدنی۲
۱-۳-۱- خواص فیزیکی آب۲
۱-۳-۲- خواص شیمیایی آب۳
۱-۴- سختی آب۳
بخش دوم: آب در صنایع غذایی۴
۲-۱- مصرف آب در صنایع غذایی ۴
۲-۱-۱- آلودگیهای ناشی از مصرف آب در فرآیندهای صنعتی ۴
۲-۳- جنبه های تاریخی مصرف صنعتی آب ۵
۲-۳-۱- میزان مصرف صنعتی آب در ایران ۶
۲-۴-  مزایای حاصل از کاهش مصرف آب ۶
۲-۴-۱-  استفاده مجدد آب ۶
۲-۴-۲- بازچرخش یا ریسایکلینگ ۶
۲-۵- انواع مصارف آب در صنایع غذایی ۷
۲-۵-۱- آب خنک سازی ۸
۲-۵-۱-۱- انواع سیستم های خنک سازی ۸
بخش سوم: انواع فاضلاب صنایع غذایی ۱۰
۳-۱- ویژگیهای فاضلاب صنایع غذایی ۱۰
۳-۱-۱- صنایع تولید قند وشکر ۱۱
۳-۱-۲- صنایع تولید کمپوت وکنسرو  ۱۲
۳-۱-۳- صنایع نوشابه سازی ۱۲
۳-۱-۴ صنایع لبنیاتی ۱۲
۳-۱-۵- صنعت تولید روغن نباتی ۱۳
۳-۱-۶- کشتازگاهها ومجتمعهای تولید گوشت ۱۴
۳-۲- لزوم تصفیه فاضلاب صنایع غذایی ۱۵
۳-۲-۱- اثرات دفع فاضلاب صنایع غذایی به آبهای پذیرنده ۱۵
۳-۲-۱-۱- مواد معلق ۱۶
۳-۲-۱-۲- املاح معدنی محلول ۱۶
۳-۲-۱-۳- مواد آلی محلول ۱۶
۳-۲-۱-۴- اسیدها وقلیاها ۱۶
۳-۲-۱-۵- مواد تولید کننده کف ۱۷
۳-۲-۱-۶- رنگ ۱۷
۳-۲-۱-۷- آلودگیهای حرارتی ۱۷
۳-۲-۱-۸- میکروارگانیسم ها ۱۷
۳-۲-۱-۹- مواد شناور ۱۸
۳-۳- استراتژی تصفیه ودفع فضولات صنعتی ۱۸
۳-۳-۱- تخلیه فاضلاب صنعتی به فاضلابروی شهری ۱۸
۳-۳-۱-۱- ملاحظات اختصاصی فاضلاب جهت تخلیه به فاضلاب شهری ۱۹
۳-۳-۲- تصفیه اختصاصی فاضلاب صنعتی ۲۰
۳-۳-۳- تصفیه مشترک با صنایع دیگر ۲۰
۳-۳-۴- تغییرواصلاح فرآیندهاجهت کاستن از حجم فاضلاب  غلظت آلاینده ۲۰
۳-۴- فاضلاب بهداشتی صنایع ۲۱
بخش چهارم: روشهای تصفیه فاضلاب صنایع غذایی ۲۲
۴-۱- تصفیه فیزیکی ۲۳
۴-۱-۱- آشغالگیری ۲۳
۴-۱-۲- دانه گیری ۲۳
۴-۱-۴- شناورسازی ۲۴
۴-۱-۵- حوضهای متعادل کننده یا یکنواخت ساز ۲۴
۴-۲- تصفیه شیمیایی ۲۶
۲۶ ph4-2-1- تنظیم
۴-۲-۲- اکسیداسیون مواد آلی مقاوم ۲۶
۴-۲-۳- گند زدایی ۲۶
۴-۲-۴- انعقاد و لخته سازی ۲۷
۴-۲- جذب سطحی مواد آلی محلول و مقاوم ۲۷
۴-۳- تصفیه بیولوژیکی ۲۷
۴-۳-۱- اصلاحات رایج در تصفیه فاضلاب  ۲۸
۲۸BOD                     ۴-۳-۱-۱-
۲۸COD4-3-1-2-
29TSS4-3-1-3-
29TDS4-3-1-4-
4-3-2- اصلاحات رایج در راهبری تصفیه خانه۲۹
۴-۳-۲-۱- زمان ماند هیدرولیکی۲۹
۴-۳-۲-۲- زمان ماند میکروبی۲۹
۳۰MLSS4-3-2-3-
30F\M4-3-2-4-
4-3-3- تصفیه هوازی فاضلاب۳۰
۴-۳-۳-۱- تخلیه به آبهای طبیعی۳۱
۴-۳-۳-۲- کاربرد فاضلاب در زمین۳۲
۴-۳-۳-۳- برکه های تثبیت۳۳
۴-۳-۳-۳-۱- برکه های بی هوازی۳۴
۴-۳-۳-۳-۲- برکه های اختیاری۳۵
۴-۳-۳-۳-۳- برکه های هوازی۳۵
۴-۳-۳-۳-۴- برکه های تکمیلی۳۵
۴-۳-۳-۳-۵- برکه های هوادهی۳۵
۴-۳-۳-۴- صافی چکنده۳۶
۴-۳-۳-۵- تماس دهنده های بیولوژیکی چرخان۳۷
۴-۳-۳-۶- سیستم لجن فعال۳۷
۴-۳-۴- روشهای بی هوازی تصفیه فاضلاب صنایع غذایی۳۹
۴-۳-۵- انواع سیستم های بی هوازی تصفیه فاضلاب۳۹
۴-۳-۵-۱- سپتیک تانک۴۲
۴-۳-۵-۲- راکتور بی هوازی با بستر لجن رو به بالا۴۴
۴-۳-۵-۳- صافی بی هوازی۴۴
بخش پنجم: راهبری تصفیه خانه های فاضلاب صنایع غذایی۴۶
۵-۱- علل عدم موفقیت تصفیه خانه های فاضلاب صنایع غذایی۴۶
۵-۲- فاکتورهای موثر در راهبری تصفیه خانه های فاضلاب صنایع غذایی ۴۷
۵-۲-۱- شدت آلودگی فاضلاب خام۴۷
۵-۲-۲- مواد مغذی یا نوترینت ها ۴۸
۵-۲-۲-۱- بالکینگ ۴۸
۴۹    ۵-۲-۳- اکسیژن محلول
۵-۲-۴- زمان ماند۵۰
۵۱ph5-2-5-
5-2-6- سمیت۵۱
۵-۲-۷- دما۵۲
۵-۲-۸- اختلاط۵۳
۵-۲-۹- میزان جریان ورودی۵۴
۵-۳- پایستن فرآیند۵۴
۵-۳-۱- شاخصهای بصری۵۴
۵-۴- شاخصهای آزمایشی ۵۸
۵-۵- مشکلات سیستم های لجن فعال و رفع آنها۵۹
۵-۵-۱- روشهای کلی تشخیص مشکلات۵۹
۶۰ BOD 5-5-2- حذف کم
۵-۵-۲-۱- حذف بارهای آلی ۶۱
۵-۵-۲-۲- مواد سمی یا بازدارنده۶۲
۵-۵-۲-۳- دماهای پایین۶۲
افزایش زمان ماند هیدرولیکی۶۳
۶۳MLVSS افزایش
۶۳  نامناسب PH 5-5-2-4-
5-5-2-5- زمان هوادهی ناکافی۶۴
۶۴  ناکافیMLVSS5-5-2-6-
منابع ۶۶

منابع

 ۱-   مهندسی محیط زیست جلد اول (آب وفاضلاب) ترجمه ترکیان

۲-   مجموعه قوانین ومقررات حفاظت محیط زیست ایران

۳-   مجلات آب ومحیط زیست از انتشارات سازمان محیط زیست

۴-   برکه های تثبیت فاضلاب  از سری کتابهای سازمان جهانی بهداشت

۵-   تصفیه فاضلاب صنایع غذایی از انتشارات سازمان محیط زیست

۶- تصفیه فاضلابهای صنعتی

۱-۱- موجودیت آب

بعد  از انسان آب شاید یکی از اجزاء بی نظیرجهان هستی  باشد. آب ازدوعنصراکسیژن و هیدروژن  تشکیل  شده است که این  دو عنصر در شرایط  معمولی  بصورت  گاز می باشند. عنصر هیدروژن قابل اشتغال می باشد د رحالی که اکسیژن برای سوختن ضروری  می باشد با این  وجود آب آتش را خاموش می کند انسان  وسایرحیوانات وهچنین گیاهان  بدون آب نمی توانند به حیات خود ادامه دهند صنایع بدون آب نمی توانند به موجودیت  خود  ادامه دهند  درعین حال آب باعث مشکلات زیادی در صنایع می شود.

در بررسی دقیق خصوصیات آب همواره سئولاتی مطرح می شود از جمله اینکه آب چیست؟ از کجا می آید؟  چگونه و در چه شرایطی باید آب را مصرف کرد؟  چگونه باید با مشکلات ناشی از آب در صنعت مواجه شد؟ سرنوشت آب مصرف شده به کجا می انجامد وبا جریان فاضلاب چه باید کرد؟

آب  ماده ای حیاتی است که حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد وزن انسان رشد یافته را تشکیل می دهد و بعد از اکسیژن  مهمترین  ماده برای  زیستن  می باشد. دو سوم سطح زمین را آب گرفته است و بطور کلی می توان گفت که منابع موجود آب دو نوع است :

۱- آبهای زیرزمینی

۲- آبهای سطحی

بر حسب نوع منبع نوع آب و مواد موجود در آن متفاوت می باشد.

۱-۲-۱-  آبهای سطحی

۱- آبهای جوی

آب باران در پاره ای  نقاط برای مصارف عمومی مورد استفاده قرار می گیرد مناطقی که پوشیده از زمینهای آذرین ویادریاچه هایی که دراین نوع زمینها می باشند وسفره های آب دارزیرزمینی وجود نداشته باشد از آبهای جوی استفاده می شود.

۲- آب رودخانه ها

رودخانه ها و نهرها  بوسیله  چشمه ها  و آبهای  جاری تغذیه می شوندآبدهی آنها  معمولا زیاد  ودر فصول مختلف دارای درجه حرارت متفاوت می باشند.

۳- آب دریاچه ها و مخازن

آب  دریاچه ها  می تواند  برای  مصارف  شرب  مورد استفاده  قرا رگیرد دریاچه های مصنوعی یا مخازن آب برای مصارف شهرهای بزرگ ویا تنظیم آب مصرفی نیز بکار می روند.

۴- آب دریاها

عظمت دریاها بشر را از گذشته دور به فکر استفاده از این منابع به منظور مصارف صنعتی وشرب کشانده است  ولی  می دانیم که این عمل  به  سادگی انجام پذیر نیست. آب دریاها ۹۸ % کل آب آزاد موجود در سطح زمین است.

۱-۲-۲-  آبهای زیرزمینی

چشمه های رگه های آبهای زیرزمینی می توانند آب خالص طبیعی را با ترکیبی  مناسب برای شرب در اختیار انسان  قرار دهند  ترکیب این آبها به صورت مختلف چون  چشمه جریان آبهای زیرزمینی سفره آبهای آبرفتی و منابع عمیق می باشند.          آلودگیها بسیار متنوعند واز منابع مختلف و به راههای گوناگون وارد آب می شوند.

علت آلودگی هر چه  باشد  آب  را هنگامی آلوده  می نامیم  که میزان مواد خارجی موجود  در آن به اندازه ای باشد که استفاده از آن سبب بروز اثرات زیان آور به راههای  مختلف  گردد.

خواص آب به دو دسته فیزیکی وشیمیایی تقسیم می گردد:

۱-۳- خواص آبهای آشامیدنی

۱- خواص فیزیکی آب

۲- خواص شیمیایی آب

۱-۳-۱- خواص فیزیکی آب

خوش طعم وخوش بو بودن آب دلیل برخوبی آن نمی باشد.چنانچه آبی ممکن است خوش طعم وخوش بو باشد منتهی قابل نوشیدن نباشد به طورکلی چهار حس انسان در مورد خواص فیزیکی آب قضاوت می کنند:

۱- حس بینایی (برای تشخیص رنگ وکدری )

۲- حس چشایی ( برای تشخیص مزه )

۳- حس بویایی ( برای تشخیص بو )

۴- حس لامسه ( برای تشخیص حرارت آب )

۱-۳-۲- خواص شیمیایی آب

خواص شمیایی آب  با آزمایشهایی که روی  آن انجام می گیرد مشخص می گردد. مهمترین  خواص شیمیایی آب عبارتند از:

۱- خاصیت اسیدی و بازی

۲- قدرت اسیدی

۳- قدرت قلیایی

۴- کربناتها

۵- بی کربناتها

۶- هیروکسیدها مثل سود و آهک

۱-۵- سختی آب

سختی آب مربوط به املاح خاصی است که در آب وجود دارد مانند بیکربنات کربنات کلرید سیلیکات ونیترات که بصورت محلول در آب وجود دارند.

سختی  کل  شامل سختی موقت  یا سختی کربناتی  به اضافه سختی دائم یا سختی غیر کربناتی است. سختی آب در اثر جوشاندن آب ته نشین می شود وجرم داخل ظرف را تشکیل می دهد.

 ۲-۱- مصرف آب در صنایع غذایی

استفاده از آب در تمام صنایع وبه ویژه صنعت غذایی امری رایج بوده وبدون حضور این ماده حیاتی انجام فعالیتهای صنعتی غیر ممکن خواهد بود.مثالهای ارائه شده در زیر نمونه هایی ازاهمیت آب درعملیات کارخانه های صنعتی است.

۱- تولید کاغذ منسوجات و همچنین مواد غذایی

۲- انتقال مواد اولیه (چغندر شستشوی خاکستر و رسوبات زائد کوره های بلند ذوب آهن)

۳- آبکشی وشستشو در صنایع (لبنیات نوشابه سازی داروسازی وآبکاری)

۴- سرد کردن محصولات (صنایع آبکاری)

۵- تهویه مطبوع ودهها مصرف دیگر

مقدارمصرف آب با توجه به فرآیند تولید وسطح فن آوریهای مورداستفاده درهرواحد صنعتی متفاوت می باشد.

موارد اصلی استفاده های آب در صنعت را می توان به صورت ذیل خلاصه کرد

- تولید انرژی از طریق تهیه بخار

- انتقال حرارت

- انتقال وجا به جا کردن مواد خام یا محصولات زائد

- فعالیتهای مکانیکی

- تولید محصول

۲-۲-۱- آلوذگیهای ناشی از مصرف آب در فرایندهای صنعتی

از آنجا که آب حلال خوبی در طی تماس با مواد آنها را در خود حل کرده و همچنین قادر است مواد معلق ریز ونامحلول را نیز با خود نماید به همین دلیل درآب مصرف شده هرفرآیند صنعتی تغییراتی حاصل می شود که ممکن است فیزیکی شیمیایی ویا بیولوژیکی باشد . نمونه های زیر مواردی از این تغییرات می باشند :

الف- افزایش دما

ب- انحلال گازها گردوغبار یا محصولات شیمیایی ویا بلعکس حذف گازها

ج- سوسپانسیون شدن انواع ذرات

د- انحلال ترکیبات آلی و معدنی مختلف

ه- ورود روغن گریس ومواذ نرم کننذه مورد استفاده در صنعت

۱-۳- جنبه های تاریخی مصرف صنعتی آب

طی قرن گذشته رشد عظیمی درمصرف آب فرآیندهای صنعتی روی داده است. بر اساس بررسیهای

انجام شده علت اصلی افزایش مصرف آب صنعتی آب تا سال ۱۳۴۹ افزایش تولید بود بعدازسال ۴۹ این روند شروع به تنزل نموده وحتی دربرخی موارد مصرف آب کاهش یافت  دلایل کاهش مصرف می تواند به صورت زیر خلاصه شود:

۱- محدودیت منابع آب وافزایش میزان آلودگی در اثر ورود فاضلابهای صنعتی

۲- افزایش هزینه تولید آب از جمله هزینه پمپاژ وتصفیه به دلیل آلودگی بالاتر

۳- افزایش هزینه تصفیه فاضلاب تولید شده در صنایع به دلیل فشارهای سازمانهای دولتی

۴- تغییر و به کار گیری فن آوریهای نوین و پیشرفته تولیدی در صنعت

در زمینه کاهش مصرف آب در صنعت باید به این مساله توجه داشت که مصرف ویژه آب در واحد تولید برای هرصنعت به طورچشمگیری از یک کشور به کشور دیگر واز یک ناحیه به ناحیه دیگردر در همان کشور متفاوت است . به عنوان مثال میزان مصرف آب به ازای هر تن محصول تولید شده روغن نباتی درکارخانه ای واقع در تهران وکارخانه ای دیگردر یکی ازاستانهای کشورمتفاوت است این تفاوتها  به انتخاب فناوری نوع  آب وهوا در دسترس بودن آب  و بسیاری ازعوامل دیگربستگی دارد .