در دنیای امروز که حفاظت از منابع آبی به یک ضرورت جهانی تبدیل شده است و بحران آب به یکی از جدیترین چالشهای جهانی تبدیل شده است، تصفیه فاضلاب صنایع غذایی بهعنوان یکی از بزرگ ترین مصرفکنندگان آب در بخش صنعت، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. فاضلاب تولیدی این صنایع سرشار از ترکیبات آلی، چربی ها، پروتئین ها، مواد معلق و مواد شوینده است که در صورت تخلیه مستقیم به محیط، میتواند باعث آلودگی شدید منابع آب و خاک گردد.در این مقاله، به بررسی منشأ تولید فاضلاب در صنایع غذایی، ویژگی های فاضلاب تولیدی، ضرورت تصفیه آن، معرفی روش های متداول تصفیه فاضلاب و مزایای بازیابی و استفاده مجدد فاضلاب صنایع غذایی خواهیم پرداخت.
برای خرید پکیج تصفیه فاضلاب به این صفحه مراجعه کنید.
مصرف آب در صنایع غذایی
صنایع غذایی شامل طیف وسیعی از واحد های تولیدی هستند که در فرآیند های مختلف از مقادیر زیادی آب استفاده میکنند. آب در این صنایع معمولاً در مراحل شست و شو، فرآوری، پخت، خنک سازی و نظافت تجهیزات مصرف میشود و پساب تولیدی حاوی ترکیبات آلی و معدنی می بلاشد که باید بعد از تصفیه مناسب و مطابق با استاندارد های تخلیه در محیط زیست دفع میگردد.
برخی از مهم ترین زیرشاخه های صنایع غذایی که فاضلاب قابل توجهی تولید میکنند عبارتند از:
صنایع لبنی (تولید شیر، ماست، دوغ، پنیر، بستنی و…)
صنایع گوشتی و کشتارگاه ها
صنایع تولید نوشابه، آبمیوه و نوشیدنی ها
صنایع قند و شکر
صنایع تولید سس و روغن
صنایع آرد، نان و بیسکویت
صنایع کنسرو سازی و فرآورده های کشاورزی
بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب صنعتی
تولید فاضلاب در واحد های مختلف صنایع غذایی
منابع تولید فاضلاب در صنایع غذایی به نوع محصول، فرآیند تولید و روشهای بهداشتی مورد استفاده بستگی دارد.به دلیل تنوع بسیار زیاد در فرایند های تولید در انواع مختلف صنایع غذایی تعیین منشا تولید فاضلاب، میزان آلایندگی آن و انتخاب روش تصفیه بایستی به صورت مجزا و مختص هر صنعت مورد بررسی قرار گیرد اما بطور کلی میتوان منابع اصلی تولید فاضلاب در کارخانجات صنایع غذایی به تفکیک نوع صنعت را به شرح جدول زیر بیان نمود:
| نوع صنعت غذایی | منشأ اصلی تولید فاضلاب |
| صنایع لبنی | شست و شوی تانک ها، خطوط انتقال شیر، دستگاه پاستوریزاتور، مخازن ذخیره و کف سالن ها |
| کشتارگاه ها و صنایع گوشت | شست و شوی لاش هها، خونابه، چربی و باقیمانده اندام حیوانی |
| صنایع نوشابه و آبمیوه | شست و شوی بطری ها، فیلتر ها، خطوط پرکن، کف سالن ها و ضایعات میوه |
| صنایع قند و شکر | شستوشوی چغندر قند، پساب فیلترها، خنک سازی و شست و شوی تجهیزات |
| صنایع روغن کشی و سسسازی | باقی مانده چربی، روغن، مواد شوینده و امولسیونها |
| صنایع آرد ونان و بیسکویت | شست و شوی تجهیزات پخت و اختلاط، خنک سازی و نظافت کف سالن ها |
| صنایع کنسروسازی و سبزیجات | آب شست و شوی مواد اولیه، آب پخت، آب خنک سازی و ضایعات گیاهی |
کیفیت فاضلاب تولیدی در صنایع غذایی
هرکدام از زیرشاخههای صنایع غذایی بسته به نوع ماده خام و فرآیند تولید، ویژگیهای خاصی از نظر ترکیبات آلی، چربی، پروتئین، قند، و بار میکروبی دارند. فاضلاب صنایع غذایی دارای مقادیر بالایی از مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی (BOD)، COD، مواد معلق (TSS)، چربی و روغن (O&G) و نیتروژن و فسفر است. مشخصات کیفی فاضلاب تولیدی تابع نوع فرایند تولید، میزان مصرف مواد شیمیایی در خط تولید و حجم آب مصرفی میباشد. در جدول زیر، کیفیت معمول فاضلاب تولیدی در برخی از صنایع غذایی نشان داده شده است:
| نوع صنعت غذایی | BOD (mg/L) | COD (mg/L) | TSS (mg/L) | چربی و روغن (mg/L) |
| صنایع لبنی | ۱۲۰۰ – ۳۰۰۰ | ۲۰۰۰ – ۵۰۰۰ | ۳۰۰ – ۸۰۰ | ۲۰۰ – ۶۰۰ |
| کشتارگاه ها | ۱۵۰۰ – ۴۰۰۰ | ۲۵۰۰ – ۶۰۰۰ | ۴۰۰ – ۱۰۰۰ | ۳۰۰ – ۸۰۰ |
| نوشابه و آبمیوه | ۸۰۰ – ۲۰۰۰ | ۱۵۰۰ – ۴۰۰۰ | ۲۰۰ – ۶۰۰ | ۱۰۰ – ۳۰۰ |
| صنایع قند و شکر | ۱۰۰۰ – ۲۵۰۰ | ۲۰۰۰ – ۵۰۰۰ | ۱۵۰ – ۵۰۰ | ۵۰ – ۱۵۰ |
| روغن کشی و سس سازی | ۲۰۰۰ – ۸۰۰۰ | ۴۰۰۰ – ۱۰۰۰۰ | ۳۰۰ – ۹۰۰ | ۵۰۰ – ۱۵۰۰ |
| کنسروسازی | ۱۰۰۰ – ۲۵۰۰ | ۲۰۰۰ – ۴۰۰۰ | ۲۰۰ – ۷۰۰ | ۱۵۰ – ۴۰۰ |
ضرورت تصفیه فاضلاب صنایع غذایی
با توجه به میزان بالای ترکیبات آلی و بار آلودگی شدید، تخلیه مستقیم فاضلاب صنایع غذایی به محیطزیست میتواند پیامدهای منفی جدی مانند آلودگی منابع آب سحطی و زیر زمینی، خطرات بهداشتی برای انسان و انتشار آلاینده ها در محیط زیست به دنبال داشته باشد، لذا تصفیه فاضلاب در صنایع غذایی چندین ضرورت کلیدی دارد:
- حفاظت از محیط زیست: جلوگیری از آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی و همچنین عدم انتشار آلایندها، بوی نامطبوع و جذب جانوران موذی در اطراف کارخانه.
- رعایت قوانین زیستمحیطی: انطباق با استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست.
- کاهش مصرف آب تازه: امکان استفاده مجدد از پساب تصفیهشده برای مصارف غیرشرب نظیر آبیاری فضای سبز یا زمین های کشاورزی اطراف صنعت و همچنین در صورت استفاده از روش های تصفیه پیشرفته میتوان پساب تصفیه شده را در واحدهای مختلف کاراخانه نظیربرج خنک کن، شیستشوی خطوط تولید و سایر مصارف غیر شرب استفاده نمود.
- کاهش هزینههای دفع فاضلاب: با تصفیه مناسب، حجم فاضلاب قابل تخلیه کاهش مییابد و هزینه های بسیار کمتری جهت مدیریت و دفع لجن و پسماند نهایی پرداخت میشود.
- بهبود تصویر برند صنعتی: شرکتهایی که به پایداری محیطی اهمیت میدهند، از دید مصرفکنندگان اعتبار بیشتری کسب میکنند.
بنابراین، تصفیه فاضلاب صنایع غذایی نه تنها الزام قانونی است، بلکه اقدامی ضروری برای پایداری محیطزیست و بهبود بهرهوری منابع آبی محسوب میشود.
مزایای تصفیه فاضلاب صنایع غذایی
- کاهش هزینههای آب مصرفی تا ۴۰٪
- کاهش بار آلودگی و حفاظت از محیطزیست
- امکان استفاده مجدد از پساب تصفیهشده برای آبیاری فضای سبز یا شستوشوی واحدهای مختلف
- افزایش اعتبار و پایبندی شرکت به استانداردهای بینالمللی محیطزیست (ISO 14001)وکاهش هزینههای دفع و جریمههای زیستمحیطی
- مدیریت آب مورد نیاز صنعت به ویژه در مناطق کم آب و کویری
- تولید لجن قابل استفاده در تولید بیوگاز و کمپوست
روش های تصفیه فاضلاب در صنایع غذایی
تصفیه فاضلاب صنایع غذایی معمولاً شامل سه مرحله اصلی (فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی) است که با هدف حذف مواد جامد، چربی و ترکیبات آلی بهکار میروند. متداولترین روش های تصفیه فاضلاب صنایع غذایی به شرح زیر می باشد:
روشهای فیزیکی
هدف از بکارگیری روشهای فیزیکی، جداسازی مواد جامد معلق و چربیها است که در برخی صنایع مانند صنایع لبنی یا کشتارگاه ها مقدار قابل ملاحظه ای از بار آلی فاضلاب را شامل میشوند. مهمترین مراحل در تصفیه فیزیکی فاضلاب صنعتی عبارتند از:
- آشغال گیری: حذف مواد درشت (پوسته، تکههای میوه و سبزی، دانه و خردهغذا، تکههای پلاستیک)
- ته نشینی ثقلی : (Sedimentation) جداسازی ذرات سنگین در حوض تهنشینی.
- شناورسازی: (DAF) حذف چربیها و روغنها و مواد معلق بسیار ریز با تزریق هوا، ایجاد حبابهای ریز و شناورسازی
- فیلتراسیون: استفاده از فیلترهای شنی یا دیسکی برای حذف ذرات ریز باقیمانده.
روشهای شیمیایی
در مرحله دوم از تصفیه پساب صنعتی، میتوان با استفاده از مواد منعقدکننده و اکسیدکننده ذرات کلوئیدی و ترکیبات آلی محلول را حذف نمود. از جمله روش های تصفیه شیمیایی عبارتند از:
- انعقاد و لخته سازی: (Coagulation & Flocculation) استفاده از مواد شیمیایی مانند آلومینیوم سولفات یا پلیالکترولیتها برای ایجاد لخته های بزرگ و حذف ذرات کلوئیدی در فاضلاب
- خنثی سازی : (Neutralization) تنظیم pH برای افزایش کارایی مراحل بعدی و جلوگیری از خوردگی تجهیزات و بهبود عملکرد واحدهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب
- اکسیداسیون شیمیایی: حذف آلاینده های مقاوم با ترکیباتی نظیر کلر، پراکسیدهیدروژن، ازن یا پرمنگنات
روشهای بیولوژیکی
بخش اصلی تصفیه در صنایع غذایی، فرآیند های تصفیه زیستی هستند که با استفاده از میکروارگانیسم ها انجام میشوند زیرا ماهیت فاضلاب صنایع غذایی به گونه ای است که قابلیت تجزیه بیولوژیکی را داشته و استفاده از واحدهای تصفیه بیولوژیکی در تصفیه خانه فاضلاب بسیار کارآمد می باشد. از جمله روش های متداول تصفیه زیستی عبارتند از:
- سیستم هوادهی گسترده (Extended Aeration): متداولترین روش برای فاضلاب صنایع غذایی با بار آلی بالا.
- راکتور بیولوژیکی غشایی (MBR): ترکیب تصفیه بیولوژیکی با فیلتراسیون غشایی، تولید پسابی با کیفیت بالاکه قابلیت بازچرخانی و استفاده مجدد را دارد.
- راکتور بی هوازی جریان رو به بالا (UASB): مناسب برای حذف بار آلی بالا با تولید گاز متان به عنوان سوخت.
- راکتور ناپیوسته متوالی( SBR): عملکرد مرحلهای برای هوادهی، تهنشینی و تخلیه در یک مخزن واحد.
بازیافت و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده
یکی از راهکارهای نوین در صنایع غذایی، بازیافت آب تصفیهشده برای کاربردهای غیرشرب است، از جمله:
- شست و شوی کف سالن ها و ماشین آلات، تانک ها و خطوط تولید
- آبیاری فضای سبز صنعتی یا کشاورزی
- استفاده در سیستم های خنک کننده و کولینگ تاورها
- تغذیه بویلر ها پس از تصفیه پیشرفته
در صنایع غذایی، این اقدام نه تنها باعث صرفه جویی در مصرف آب میشود، بلکه گامی مؤثر در جهت توسعه پایدار و مسئولیت زیستمحیطی به شمار میرود.
جمع بندی
تصفیه فاضلاب صنایع غذایی یک ضرورت حیاتی در مسیر توسعه پایدار و حفاظت از محیطزیست است. طراحی و اجرای سیستم تصفیه فاضلاب صنعتی متناسب با نوع صنعت و کیفیت فاضلاب، میتواند علاوه بر رعایت الزامات قانونی، مزایای اقتصادی و زیستمحیطی متعددی به همراه داشته باشد.
استفاده از فناوریهای نوین مانند راکتور های بیهوازی، سیستمهای DAF، و بیوراکتور های غشایی (MBR) نقش مهمی در دستیابی به راندمان بالا و بازچرخانی آب دارد. مهندسین و متخصصان ما در شرکت فنی مهندسی نهراب زیست با سالها تجربه در زمینه تصفیه فاضلاب های صنعتی مختلف آمادگی مشاوره، طراحی ، ساخت و اجرای تصفیه خانه فاضلاب انواع صنایع غذایی درظرفیت های مختلف، با درنظرگرفتن استانداردها و بکارگیری مدرن ترین تجهیزات تصفیه را دارند. جهت دریافت مشاوره بیشتر وبراورد مالی قیمت تصفیه فاضلاب صنعتی با کارشناسان ما تماس بگیرید.