چگونه روغن های امولسیونی و پسماندهای چرب از پساب صنعتی حذف می شود؟

یکی از مشکلات در بسیاری از کارخانه‎ها و کارگاه‏های صنعتی آن است که آب بعد از شست وشو، خنک‏کاری یا روغن کاری، با چربی و روغن ترکیب شده و اصطلاحا پساب روغنی ایجاد می‌کند. اگر آب‎ها بدون جداسازی روغن وارد محیط شوند، از طرفی به طبیعت آسیب رسانده و از طرف دیگر باعث گرفتگی لوله‎ها، بوی نامطبوع و خطر تجهیزات می‎شوند. از اینرو در بسیاری از کارگاه‏های صنعتی جداسازی روغن از آب بسیار مهم و حیاتی است. برای حذف روغن امولسیونی در صنعت روش‎های مختلفی وجود دارد که هر روش مزایا، معایب و کاربرد خاص خود را دارد. با ما همراه شوید تا در این مطلب به طور کامل با موضوع حذف پسماند چرب از پساب صنعتی آشنا شویم.

همچنین بخوانید:

♣ دفع لجن های نفتی | روش های تصفیه و بازیافت اسلج های نفتی

♣ فاضلاب صنایع کاغذسازی | بررسی پساب و نحوه تصفیه

امولسیون چیست و چرا حذف روغن ‏های امولسیونی سخت است؟

امولسیون ترکیبی از دو مایع است که در حالت معمولی با یکدیگر ترکیب نمی‏شوند اما در پساب‏های صتعتی، ذرات ریز یکی در دیگری معلق شده و جداسازی را سخت می‎کند.  یکی از رایج ‏ترین انواع پساب‎های صنعتی، امولسیون روغن در آب است. اندازه قطرات روغن در آب گاهی از 10 میکرون نیز کمتر است و در کل حجم آب پخش می‏شود. در این حالت فیلترهای ساده، روش‎هایی مانند ته نشینی یا جداسازی ثقلی نمی‎توانند روغن و آب را از یکدیگر جدا کنند. از طرف دیگر در کارخانه ‏ها از افزودنی‎ها و مواد شوینده استفاده می‎شود. این مواد پایداری امولسیون را بیشتر کرده و باعث می‎شوند روغن دیرتر و سخت‎تر از بین برود. در حالت کلی می‎توان گفت تصفیه پساب چرب در صنعت از دیگر فاضلاب‏ های صنعتی سخت‏تر است.

روش‎های مختلف حذف پسماند چرب از پساب

برای جدا کردن روغن از پساب در صنعت روش‏های مختلفی وجود دارد. با توجه به نوع صنعت، غلظت روغن و حجم پساب از میان روش‎های مختلف، بهترین روش انتخاب خواهد شد. گاهی اوقات در روش‎های پیشرفته‏ تر از چند روش همزمان باهم استفاده می‏شود. در ادامه، به روش‎های رایج حذف روغن امولسیونی اشاره می شود.

الف) روش شناورسازی با هوای محلول یا DAF

یکی از روش‎های رایج برای تصفیه پساب روغنی، استفاده از هوای محلول است. در این روش هوا به صورت حباب‎های ریز وارد آب می‏شود. این حباب‎ها به ذرات روغن چسبیده و باعث می‏ شود ذرات روغن همراه با حباب به سطح آب بیایند. پس از بالا آمدن حباب‎ها، توسط دستگاه مخصوص جمع آوری شده و روغن از آب جدا می‏شود. این روش معمولا در صنایع غذایی و پتروشیمی مورد استفاده قرار می‏گیرد. بازده این روش در حذف چربی‎ امولسیونی بالا بوده اما هزینه نگه‎داری آن نسبتا زیاد است. از طرف دیگر مواد شیمیای مورد استفاده و هوای محلول نیاز به کنترل دقیق و تخصص بالا دارند.

ب) روش انعقاد و لخته سازی

روش دیگر برای جداسازی روغن از آب روش انعقاد و لخته سازی است. در این روش موادی مانند کلرید فریک یا سولفات آلمینیوم به آب اضافه می‏شوند. این مواد باعث می ‏شوند ذرات ریز به یکدیگر چسبیده و سنگین شوند. در نتیجه بعد از سنگین شدن روغن در ته محلول ته ‏نشین خواهد شد. معمولا از این روش به عنوان روش مکمل در کنار روش‎های دیگر استفاده می‎شود. در محلول‏ هایی با حجم زیاد روش انعقاد به خوبی جوابگو خواهد بود. همچنین این روش هزینه کمتری نسبت به روش‏ های دیگر دارد. باید توجه داشت در این روش میزان مواد شیمیایی و تنظیم PH باید به طور دقیق کنترل شود، زیر استفاده بیش از اندازه از انی مواد باعث افزایش لجن و سختی آب خواهد شد. در این روش لجن شیمیایی تولید می‎شود که آن هم نیاز به دفع دارد.

ج) الکتروکوآگولاسیون یا انعقاد الکتریکی

در روش بعدی از جریان برق و الکتریسیته برای آزاد کردن یون‏ های فلزی استفاده می‏ شود. یون‏ های آزاد شده باعث می‏ شوند روغن‎ها به یکدیگر چسبیده و سپس ته نشین شوند. این روش در چند سال اخیر در صنایع کوچک طرفداران زیادی پیدا کرده است. از آن جا در این روش مواد شیمیایی کمتر استفاده می‏ شود، سازگاری بیشتری با طبیعت دارد. همچنین این روش برای امولسیون‎های پایدار به خوبی نتیجه خواهد داد. از معایب این روش می‎توان به مصرف انرژی و نیاز به تعویض دوره‏ای الکترودها اشاره کرد.

د) فناوری غشایی یا فیلتراسیون

این روش چیزی شبیه به روش ‏های جداسازی فیزیکی است با این تفاوت که فیلترهای مورد استفاده بسیار ریز هستند. این فیلترها می‎توانند تا حد زیادی ذرات ریز روغن معلق در آب را از آن جدا کنند. غشاهای مورد استفاده در این روش برای حذف روغن امولسیونی به چند دسته میکرو فیلتر، اولترا فیلتر، نانو فیلتر و اسمز معکوس دسته بندی می‏ شوند. در این روش محلول یا پساب با فشار زیاد وارد فیلتر می ‏شود. فشار زیاد باعث می‎شود مولکول ‎های خالص از فیلتر عبور کرده و ذرات روغن پشت آن باقی بمانند. در برخی صنایع می‎توان عبور پساب از فیلتر را دو یا چند بار انجام داد.

همچنین می‎توان از چند فیلتر در انواع مختلف استفاده کرد. توجه داشته باشید که غشاها مورد استفاده در برابر گرفتگی حساس هستند و بهتر است قبل از استفاده از روش ‎های دیگری مانند انعقاد یا DAF استفاده کرد تا نتیجه بهتری حاصل شود. غشاهای مورد استفاده باید به طور مرتب با استفاده از محلول ‎های مخصوص تمیز شوند تا کارایی خود را حفظ کنند.

مقاله مرتبط:

♣ انواع آب شیرین کن ها | مقایسه، مزایا، معایب

ه) جذب روغن با مواد جاذب

این روش نیز معمولا به صورت ترکیبی با روش‎های دیگر و در مراحل پایانی مورد استفاده قرار می‎گیرد. در این روش مواد جاذب روغن مانند کربن فعال، خاک‎های اصلاح شده یا پلیمرهای ویژه به پساب اضافه می‎شوند. این روش باعث می‎شود باقیمانده روغن نیز از اب پاک شود. در این روش جاذب‎های مورد استفاده نیاز به تعویض یا احیا دارند. انتخاب نوع مواد جاذب با توجه به نوع روغن (آلی، معدنی یا گیاهی) انجام می‎شود. جاذب‎ های استفاده شده را می‎توان خشک و بازیافت کرد تا مجدد آن را مورد استفاده قرار داد. این کار هزینه‎ها را تا حد بسیار زیادی کاهش خواهد داد.

و) جداسازی ثقلی و سانتریفیوژ

این روش در صنعت بیشتر برای جداسازی روغن‎های غیر امولسیونی مورد استفاده قرار می‎گیرد. در این روش در دستگاه سانتریفیوژ با کمک نیروی گریز از مرکز روغن و آب از یکدیگر جدا می‎شوند. در صنایع غذایی، روغن کشی و لبنیات از این روش زیاد استفاده می‏شود. برای تصفیه پساب روغنی با امولسیون پایدار این روش چندان پاسخگو نخواهد بود.

ترکیب روش‎ها برای بازدهی بیشتر

همانطور که در بخش‌های بالاتر نیز اشاره شد، در صنعت برای بازدهی بیشتر تنها از یک روش استفاده نمی‏ شود. ترکیب روش‌های مختلف باعث جداسازی کامل روغن از آب خواهد شد.

برای مثال:

• در صنایع غذایی معمولا از روش‎های غشایی به همراه DAF و روش جذب استفاده می‎شود. در این روش کیفیت آب خروجی بسیار مهم است و پساب باید به طور کامل از روغن جدا شود.
• در کارخانه‎های فلزی نیز معمولا از چند روش استفاده میشود و ابتدا با استفاده از روش جداسازی ثقلی روغن‎های آزاد جدا می‎شوند. در مرحله بعد از انعقاد شیمیایی برای شکستن امولسیون و در نهایت از فیلتر غشایی برای تصفیه نهایی استفاده می‎شود.

برای مقایسه بهتر، جدول مزایا و معایب هر روش آورده شده است.

انتخاب روش جداسازی روغن از آب چگونه انجام می‎شود؟

در میان روش ‎های مختلف جداسازی روغن از آب کدام روش بهتر و کارآمدتر است؟ در صنعت با توجه به فاکتورهای مختلف و چند عامل کلیدی بهترین روش انتخاب خواهد شد. نوع و غلظت روغن موجود در پساب فاکتور اصلی و مهم در انتخاب روش حذف روغن امولسیونی است. زیرا برخی روش ‏ها برای حذف روغن‎های آزاد بی تاثیر هستند. دبی جریان و حجم کل پساب نیز فاکتور مهم دیگر در انتخاب روش تصفیه پساب صنعتی است. زیرا برخی روش ‎ها برای حجم ‏های زیاد زمان بر و هزینه ‎بر هستند. ترکیب شیمیایی پساب و وجود برخی فلزات در آن نیز بر انتخاب نوع روش تاثیرگذار خواهد بود. میزان فضای در دسترس، بودجه اولیه و هزینه نگه‏داری نیز در انتخاب روش حذف روغن‎های امولسیونی مورد توجه قرار می‏ گیرد.

نکات مهم برای بهبود بازدهی تصفیه پساب

در کنار انتخاب روش مناسب، در نظر گرفتن چند عامل کلیدی باعث بهبود بازدهی خواهد شد.

• مقدار اسیدی یا قلیایی بودن آب تاثیر زیادی بر جداسازی خواهد داشت. معمولا PH بین شش تا هشت شرایط را برای انعقاد و ته نشینی فراهم می‎کند.
• با افزایش دما ویسکوزیته روغن کاهش پیدا کرده و جداسازی راحت ‏تر انجام می شود.
• با استفاده از آزمایش جار می‎توان میزان مناسب مواد شیمیایی مورد استفاده را تعیین کرد.
• در هر مرحله باید زمان تماس کافی برای واکنش یا ته نشینی در نظر گرفت تا فرآیند به طور کامل انجام شود.

مدیریت لجن و ضایعات تصفیه موضوعی مهم برای حفظ محیط زیست

موضوع مهم دیگر در فرایند حذف پسماند های چرب از پساب صنعتی تولید لجن و ضایعات است. این مواد باید به طور اصولی جمع آوری و دفع شوند. این پساب معمولا شامل فلزات سنگین و ترکیبات آلی است و برای محیط زیست خطرناک و مضر است. برخی از کارخانه‎ ها این لجن را خشک و بی خطر می‎کنند. سپس آن را برای بازیافت به شرکت‏ های بازیافتی تحویل می‎دهند. نکته بسیار مهم در مدیریت ضایعات رعایت استانداردهای زیست محیطی است که باید جدی گرفته شود.

بازیابی روغن و استفاده مجدد از آب و روغن

یکی از مزایای مهم حذف روغن امولسیونی استفاده مجدد از روغن است. در صنایعی مانند ماشین سازی، صنایع غذایی یا روغن کشی روغن جدا شده را می‎توان مجدد فیلتر و تصفیه کرده و در فرآیند تولید از آن استفاده کرد. این موضوع باعث صرفه جویی اقتصادی خواهد شد. از طرف دیگر از آب تصفیه نیز می‏ تواند برای شست و شو و خنک کاری مجدد استفاده کرد.

کلام آخر:

حذف روغن‌های امولسیونی و پسماندهای چرب از پساب صنعتی یکی از مراحل کلیدی در تصفیه فاضلاب و حفظ محیط زیست است. انتخاب روش مناسب به نوع صنعت، غلظت چربی و ویژگی‌های شیمیایی پساب بستگی دارد. در این میان، استفاده از شوینده‌ها و پاک‌کننده‌های صنعتی با قدرت بالا می‌تواند نقش مهمی در پیش‌تصفیه و جلوگیری از تجمع چربی‌ها ایفا کند. محصول شوینده قلیایی بدون کف، می تواند روغن های امولسیونی را در خود حل کند. پس از آن از محلول “اگوسیب” که ترکیبی از عوامل پاک‌کننده مؤثر و مواد ضدباکتری است، استفاده کنید. بدین صورت، می توانید با استفاده از محصولات صنایع آرال شیمی، شست‌وشوی تجهیزات صنعتی و حذف پسماند چرب پیش از ورود پساب به سیستم تصفیه را بطور کامل انجام دهید.