بی‌شک مسائل محیط‌زیست به‌عنوان یکی از اولویت‌های اجتماعی و صنعتی دنیا تبدیل شده است. آب که به‌عنوان منبع اصلی سلامت و پایداری جوامع شناخته می‌شود، به دلیل تولید بسیاری از کالاها و خدمات از طریق فرایندهای صنعتی، در معرض آلودگی قرار گرفته است. مدیریت و تصفیه فاضلاب کارخانه لبنیات یکی از چالش‌های بزرگی که در راستای حفظ محیط‌زیست و مصرف بهینه منابع به وجود آمده است. در این مقاله از خلیج فارس به بررسی این موضوع پرداخته‌ایم. پیشنهاد می‌کنیم حتما این مقاله را تا انتها مطالعه کنید.
انواع پساب و فاضلاب صنایع لبنی
صنعت لبنی به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین و حیاتی‌ترین صنایع در سطح جهان شناخته می‌شود. با افزایش تقاضا برای محصولات لبنی و رشد روزافزون این صنعت، مسئله مدیریت پسماند و تصفیه فاضلاب کارخانه لبنیات از اهمیت به سزایی برخوردار شده است.
حجم زیادی از فاضلاب هم در تولید محصولات و هم در واحدهای بسته‌بندی صنایع لبنی تولید می‌شود. این پساب‌ها بسته به نوع محصول لبنی تولید شده و روش‌های فراوری مورداستفاده از ترکیبی از آب، مواد جامد، چربی‌ها و مواد پاک‌کننده تشکیل شده است. پساب صنایع لبنی باید قبل از تخلیه به‌درستی تصفیه شود، زیرا حاوی سطوح بالایی از مواد آلی، نیتروژن و فسفر است که می‌تواند به آلودگی آب کمک کند.
برای رفع انواع پساب مرتبط با محصولات لبنی می توانید پکیج تصفیه فاضلاب را از شرکت خلیج فارس تهیه کنید.
مدیریت صحیح و تصفیه فاضلاب کارخانه لبنیات برای به‌حداقل‌رساندن آثار منفی آنها بر محیط‌زیست و تولید آب باکیفیت‌تر ضروری است. عمده‌ترین آلاینده‌های موجود در پساب صنایع لبنی به شرح زیر است:
مواد آلی (Organic matter)
فاضلاب لبنیات حاوی سطوح بالایی از مواد آلی از جمله چربی‌ها، پروتئین‌ها و لاکتوز است. این مواد آلی، اگر به‌درستی تصفیه و پالایش نشوند، به افزایش سطح نیاز اکسیژن بیوشیمیایی (BOD) و نیاز شیمیایی اکسیژن (COD) در آب‌های دریافتی منجر شود که می‌تواند سطح اکسیژن محلول را کاهش دهد و به زندگی آبزیان آسیب برساند.
مواد مغذی (Nutrients)
پساب صنایع لبنی سرشار از مواد مغذی مانند نیتروژن و فسفر است که می‌تواند به اوتروفیکاسیون آب‌های دریافتی منجر شود. اوتروفیکاسیون فرایندی است که در آن مواد مغذی اضافی باعث رشد سریع جلبک‌ها و سایر گیاهان آبزی می‌شود و در نتیجه کیفیت آب کاهش می‌یابد، اکسیژن کاهش می‌یابد و ماهی‌ها از بین می‌روند.
بیشتر بخوانید:اسمز و اسمز معکوس
پاتوژن ها یا عوامل بیماری زا (Pathogens)
فاضلاب لبنیات ممکن است حاوی باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر میکروارگانیسم‌ها باشد که در صورت مصرف یا تنفس توسط انسان می‌توانند سلامت او را به خطر بیندازند. این پاتوژن‌ها می‌توانند از مدفوع حیوانات، فضولات انسان یا تجهیزات یا سطوح آلوده در واحدهای فراوری لبنیات به وجود آیند.
مواد پاک کننده (Cleaning agents)
واحدهای فراوری لبنیات از انواع مختلفی از مواد شوینده مانند اسیدها، قلیایی‌ها و مواد شوینده برای تمیزکردن و ضدعفونی‌سازی تجهیزات و سطوح استفاده می‌کنند. این مواد ممکن است در صورت عدم مدیریت صحیح، برای آبزیان مضر باشند و در آلودگی آب نقش داشته باشند.
آنتی‌بیوتیک ها و هورمون ها (Antibiotics and hormones)
فاضلاب صنعت لبنیات ممکن است حاوی باقیمانده‌های آنتی‌بیوتیک‌ها و هورمون‌های استفاده‌شده برای درمان یا بهبود تولید شیر در گاوهای شیری باشد. این باقیمانده‌ها ممکن است به توسعه باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک منجر شود و خطراتی برای سلامتی انسان و محیط‌زیست ایجاد کنند.
مراحل تصفیه فاضلاب کارخانه لبنیات
تصفیه فاضلاب کارخانه لبنیات مراحل متعددی دارد که هدف آن بهبود کیفیت فاضلاب و حفاظت از محیط‌زیست است. بعد از اینکه فاضلاب از نقاط مختلف کارخانه جمع‌آوری و به تصفیه‌خانه منتقل شد، مراحل تصفیه آن عبارت‌اند از:
پیش تصفیه
این مرحله شامل استفاده از آشغال‌گیرها در ورودی تصفیه‌خانه می‌شود. این آشغال‌گیرها برای حذف ذرات درشت و قطعات مرتبط با بسته‌بندی محصولات که ممکن است به پمپ‌ها آسیب بزنند یا در ورودی مخازن و کانال‌های پائین دستی گرفتگی ایجاد کنند، استفاده می‌شوند. باتوجه‌به کیفیت پسماندها می‌توان از آشغال‌گیرهای سیمی با منافذ ریز یا درشت استفاده کرد. جداسازی ذرات هم یا به‌صورت دستی یا به‌صورت اتوماتیک در ورودی تصفیه‌خانه انجام می‌شود.
تصفیه اولیه (فیزیکی)
از فرایندهای فیزیکی نظیر فیلتراسیون، رسوب‌گیری و سایر روش‌های فیزیکی برای حذف ذرات معلق و جامدات بزرگ‌تر استفاده می‌شود. پساب صنعتی کارخانه‌های تولید لبنیات به علت تنوع محصولات، برنامه تولید، روش‌های بهره‌برداری، طراحی خط تولید کارخانه و مدیریت آب مصرفی متفاوت است. متعادل‌سازی کمیت و کیفیت پساب، نیاز به پیش‌بینی مخزن متعادل‌سازی در ورودی تصفیه‌خانه و کاهش دامنه نوسانات کیفیت و کمیت پساب است.
تنظیم pH اولیه در پساب خام تصفیه‌خانه کارخانه لبنیات با هدف کاهش دامنه نوسانات pH و جلوگیری از اثرات نامطلوب آن بر فرایند تصفیه بیولوژیکی، جمعیت میکروبی، و پایدارسازی شرایط عملیاتی تصفیه انجام می‌شود. با تنظیم pH اولیه پساب خام، از یک سو، اثرات زیان‌آور pHهای بالایی که ممکن است بر فرایند بیولوژیکی تأثیر بگذارد، کاهش می‌یابد، و از سوی دیگر، اثرات مخرب pH کمتر از ۶ که ممکن است خوردگی تجهیزات را افزایش دهد، به حداقل می‌رسد.
بیشتر بخوانید: تقطیر آب
تصفیه ثانویه (بیولوژیکی)
این مرحله شامل استفاده از میکروب‌ها و باکتری‌ها برای تبدیل و حذف مواد آلی، نیتروژن و فسفر می‌شود. جداسازی چربی، روغن، و گریس (FOG) از پساب صنایع لبنی هم در این مرحله انجام می‌شود. حضور این مواد که حاصل از فراوری لبنیات است می‌تواند به اختلال در فرایندهای بیولوژیک تصفیه فاضلاب منجر شود.
فرایند شناورسازی با هوا (DAF) در حذف چربی پساب کارخانه‌های تولید لبنیات استفاده می‌شود. در این فرایند، پساب وارد مخزن شناورسازی می‌شود که با باز چرخاندن پساب حاوی هوای محلول با فشار بالا، هوای محلول تبدیل به حباب‌های بسیار ریز هوا می‌شود. با کاهش فشار سیال به فشار اتمسفریک، حلالیت هوا در پساب کاهش‌یافته و هوای فشرده محلول به‌صورت نامحلول درآمده و به سمت سطح سیال صعود می‌کند. حباب‌های ریز هوا در همراه با ذرات معلق مانند ذرات روغن و چربی، به‌سرعت بر روی سطح فاضلاب شناور می‌شوند. یک اسکیمر به‌صورت متناوب ذرات معلق شناور شده را از روی سطح مخزن جداسازی روغن جمع‌آوری کرده و به یک مخزن نگهداری لجن تخلیه می‌کند.
تصفیه نهایی
در این مرحله، از فرایندهایی نظیر فیلتراسیون نهایی، جذب، یا فرایندهای تصفیه پیشرفته دیگر استفاده می‌شود تا مواد آلی باقی‌مانده حذف شود. فاضلاب تصفیه‌شده از نظر شیمیایی هم تصفیه می‌شود. این فرایند به حذف مواد شیمیایی از جمله مواد شوینده و مواد ضدعفونی‌کننده از فاضلاب کمک می‌کند. پس از تصفیه، آب تصفیه‌شده می‌تواند به‌عنوان آب تمیز برای تخلیه به محیط‌زیست یا به‌عنوان منبع آب قابل‌استفاده در کارخانه مورداستفاده قرار گیرد.
انواع تصفیه پرکاربرد در پساب صنایع لبنی
بسیاری از تولیدکنندگان لبنیات از ترکیبی از روش‌های تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی برای مدیریت فاضلاب خود استفاده می‌کنند که شامل فرایندهای شفاف‌سازی، فیلتراسیون، تصفیه بیولوژیکی و حذف مواد مغذی است. به‌طورکلی، ترکیبی از فناوری‌های زیر را می‌توان برای دستیابی به سطح مطلوب تصفیه فاضلاب کارخانه لبنیات و استفاده مجدد یا تخلیه پساب استفاده کرد:
تصفیه فیزیکی – شیمیایی (Physicochemical treatment)
در این روش تصفیه از دلمه شدگی، لخته‌سازی و شناورسازی هوای محلول می‌توان برای جداسازی مواد جامد، مواد مغذی و فلزات از فاضلاب استفاده می‌شود. این روش شامل افزودن مواد شیمیایی به فاضلاب برای تشکیل لخته‌هایی است که به‌راحتی با clarification حذف می‌شوند. برای استفاده از این مواد در تصفیه فاضلاب می توانید به صفحه فروش مواد شیمیایی صنعتی مراجعه کنید.
هضم بی هوازی (Anaerobic digestion)
هضم بی‌هوازی یک فرایند بیولوژیکی است که مواد آلی موجود در فاضلاب را به بیوگاز تبدیل می‌کند که می‌تواند برای تولید انرژی استفاده شود. این فرایند می‌تواند به کاهش محتوای آلی فاضلاب، حذف عوامل بیماری‌زا و تولید انرژی‌های تجدیدپذیر کمک کند.
تصفیه هوازی یا شناورسازی با هوا (Aerobic treatment)
تصفیه هوازی شامل استفاده از باکتری‌ها و اکسیژن برای تجزیه مواد آلی در پساب است که منجر به کاهش میزان BOD و COD در فاضلاب و حذف عوامل بیماری‌زا می‌شود.
فیلتراسیون غشایی (Membrane filtration)
فناوری‌های فیلتراسیون ممبرانی مانند اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس می‌توان برای حذف جامدات، مواد آلی، مواد مغذی و عوامل بیماری‌زا از فاضلاب مورداستفاده قرار می‌گیرند. فناوری‌های اکسیداسیون پیشرفته مانند ازن و پراکسید هیدروژن را هم می‌توان برای تجزیه مواد آلی و عوامل بیماری‌زا در فاضلاب استفاده کرد. این فناوری‌ها می‌توانند در تولید پساب باکیفیت برای استفاده مجدد یا تخلیه مؤثر باشند.
برای تهیه انواع فیلترها می توانید به صفحه قیمت فیلتر تصفیه آب مراجعه کنید.
اهمیت تصفیه فاضلاب صنایع لبنی
تصفیه فاضلاب صنایع لبنی به دلیل اهمیت زیادی که به حفاظت از محیط‌زیست و منابع آب اختصاص دارد، بسیار ضروری است که برخی از مهم‌ترین دلایل آن عبارت‌اند از:
- حفاظت از محیط‌زیست: فاضلاب صنایع لبنی حاوی مقادیر زیادی از آلاینده‌های آلی و شیمیایی است که در صورت تخلیه بدون تصفیه، می‌تواند به محیط‌زیست و منابع آب آسیب بزند. تصفیه فاضلاب باعث کاهش آلاینده‌ها و بهبود کیفیت آب محیط‌زیست می‌شود.
- محافظت از منابع آب: عدم تصفیه فاضلاب، باعث می‌شود که مواد آلاینده و ناخالصی‌های موجود در فاضلاب به منابع آب سطحی و زیرزمینی نفوذ کرده و کیفیت آب آنها را تحت‌تأثیر قرار دهند. با حذف آلاینده‌ها و افزایش کیفیت آب تخلیه، اثرات منفی بر رودخانه‌ها و منابع آب زیرزمینی کاهش می‌یابد.
- پیشگیری از آلودگی آب‌وهوا: پساب لبنیات حاوی مقادیر زیادی از ذرات آلی، نیتروژن، فسفر و سایر مواد آلاینده است. در صورت تخلیه فاضلاب بدون تصفیه، ممکن است مواد آلاینده موجود در آن از سطح آب نفوذ کرده و به آلودگی هوا منجر شوند. تصفیه فاضلاب باعث کاهش این تأثیرات جانبی می‌شود. آلودگی آب باعث کاهش تنوع زیستی و اثرات مخرب بر روی جانوران و گیاهان آبزی می‌شود.
- حفظ سلامتی انسان: فاضلاب صنایع لبنی ممکن است شامل مواد آلاینده‌هایی باشد که اگر به منابع آب آشامیدنی نفوذ کنند، ممکن است به سلامتی انسان آسیب برسانند. تصفیه فاضلاب با کاهش مقدار مواد آلاینده حاصل از فرایندهای لبنی، این خطرات را کاهش می‌دهد.
- مدیریت مؤثر منابع آب: با تصفیه فاضلاب، با استفاده از فناوری‌های تصفیه پیشرفته، می‌توان آب پساب را به حدی تصفیه کرد که بتوان آن را مجدداً بازیافت کرده و برای مصارف صنعتی یا کشاورزی استفاده نمود. این اقدام به بهینه‌سازی مصرف منابع آب کمک می‌کند.
جمع‌بندی
تصفیه فاضلاب کارخانه لبنیات به‌عنوان یک اقدام حیاتی برای حفظ منابع آب و حفظ محیط‌زیست ضروری است. پساب‌های حاصل از فرایندهای تولید لبنیات، حاوی آلاینده‌های گوناگونی از جمله مواد آلی، نیتروژن، فسفر، و مواد شوینده هستند که در صورت تخلیه بدون تصفیه، می‌توانند به آلودگی منابع آب و کاهش کیفیت محیط‌زیست منجر شوند. از طرف دیگر، اجرای فرایندهای تصفیه فاضلاب صنایع لبنی می‌تواند نه‌تنها به حفظ منابع آب و جلوگیری از آلودگی آب کمک کند؛ بلکه از این طریق می‌توان از منابع معتبری برای تولید انرژی نیز بهره‌مند شد. از اینکه تا انتهای این مطلب همراه خلیج فارس بودید، سپاسگزاریم.