تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی

تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی از مهمترین مسئولیت های اجتماعی صنایع نوشابه سازی در خصوص حفظ محیط زیست می باشد. فاضلاب های صنایع نوشابه سازی بعنوان تصفیه فاضلاب صنعتی معمولا به علت شستشوی مخازن ساخت شربت و اختلاط با عصاره، محوطه سالن های تولید و شستشوی دستگاه ها و تجهیزات تولید می شود.

به این ترتیب آلودگی اصلی این فاضلاب، به علت ورود مواد اولیه مصرفی در نوشابه سازی از جمله ترکیبات عصاره و بطور عمده کربوهیدرات ها (قند) است. سیستم تصفیه فاضلاب این کارخانجات و پکیج تصفیه فاضلاب بکار رفته در آن، بیشتر بر مبنای روش های تصفیه بیولوژیکی است.

در تصفیه فاضلاب صنعتی از نوع نوشابه سازی، به دلیل شستشوی مخازن عصاره سازی و شربت سازی با سود کاستیک، معمولا pH فاضلاب صنعتی این کارخانه ها بسیار قلیایی است. بنابراین در  این مدل تصفیه پساب صنعتی در مراحل اولیه بازیابی پساب از روش خنثی سازی با اسیدهای معدنی بخصوص اسید سولفوریک استفاده می شود.

تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی منشاء آلودگیها

تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی جزئی از تصفیه فاضلاب صنعتی می باشد. فاضلاب های صنایع نوشابه سازی معمولا به علت شستشوی مخازن ساخت شربت و اختلاط با عصاره، محوطه سالن های تولید و شستشوی دستگاه ها و تجهیزات تولید می شوند و جهت تصفیه این نوع فاضلاب صنعتی به انواع پکیج تصفیه فاضلاب هدایت می شوند. بطور کلی آب آلوده یا پساب به آبی گفته می شود که بر اثر مصارف گوناگون و ورود مواد خارجی کیفیت آن کاهش یافته و برای مصرف قبلی خود، غیر قابل استفاده شده است. گاها قبل از استفاده آب در این گونه صنایع تصفیه آب صنعتی امری ضروری است.

فاضلاب های صنعتی در اثر مصرف آب در فعالیتهای گوناگون صنعتی و یا از منابع صنعتی و در طول فرآیندهای مختلف تولید بوجود می آیند و بعضاً آلوده ترین نوع پساب ها را تشکیل می دهند. تقریباً هیچ صنعتی نمی تواند بدون آب به حیات خود ادامه بدهد و آب مصرف شده به همراه مواد زاید خطوط تولید، تشکیل فاضلاب صنعتی را داده و باید به نحو مناسب توسط انواع پکیج تصفیه فاضلاب تصفیه و سپس دفع یا بازیافت گردد.

با توجه به تنوع بسیار زیاد مواد شیمیایی مصرفی در انواع صنایع و کاربرد روشها و فرآیندهای گوناگون در تولید، کمیت و کیفیت آلودگی پساب های صنعتی بسیار متنوع بوده و بستگی زیادی به نوع صنعت مربوطه دارد.

مثلا جهت تصفیه فاضلاب صنایع فولاد سازی، فرایند تولید یا پوشش قطعات فلزی، مقدار زیادی پساب های آلوده به فلزات سنگین از قبیل مس، کادمیوم، کرم و یا نیکل ایجاد می کند که این عناصر از خطرناک ترین عوامل آلاینده محیط زیست محسوب شده و اثرات ژنتیکی و یا سرطانزایی آنها به اثبات رسیده است. یا مثلا در صنایع لبنی مقدار زیادی چربی های محلول از بخش های مختلف کارخانه وارد فاضلاب شده و بایستی با روش های مخصوص جداسازی و تصفیه گردند.

انواع فاضلاب صنعتی:

به طور کلی  فاضلاب های صنعتی به شکل زیر تقسیم می گردند:

• فاضلاب صنعتی ناشی از خط تولید و یا فرایند صنعتی
• فاضلاب صنعتی ناشی از تاسیسات، مربوط به فرایند تصفیه آب، زیر آب بویلر و برج های خنک کن و تاسیسات عمومی.
• فاضلاب صنعتی مربوط به شستشوی مخازن، محوطه، تخلیه ناگهانی مواد اولیه و .. که مشابه فاضلاب خط تولید محسوب می گردد.

با توجه به اینکه ماهیت فاضلاب های فوق معمولا متفاوت است، بنابراین روشهای تصفیه فاضلاب صنعتی و نوع پکیج تصفیه فاضلاب مورد استفاده نیز متفاوت خواهد بود. در مورد فاضلاب های صنعتی، معمولاً غلظت فاضلاب را بوسیله ماده آلوده کننده می سنجند. مثلا در مورد تصفیه فاضلاب آبکاری مقدار غلظت فلزات سنگین (مس، کادمیوم، کرم، نیکل و ..) و یا یون های دیگری مثل سیانورها و.. اندازه گیری می نمایند.

فلذا در آنالیز کیفی فاضلاب های صنعتی عوامل مربوطه باید اندازه گیری گردند. با این وجود بخش عمده فاضلاب های صنعتی نیز دارای آلودگی هایی هستند که توسط مواد آلی ایجاد شده (محلول یا نامحلول) که مهمترین شاخص آلودگی می باشند مشخص می شوند.

برحسب شاخص هایی از قبیل BOD₅ و COD از روی مقادیر پارامترهای فوق می توان درجه و شدت آلودگی فاضلاب صنعتی را به طور تقریبی تعیین نمود که در جدول زیر یک دسته بندی کلی جهت انواع فاضلاب های صنعتی ارایه گردیده است.

علاوه بر آلودگیهای متداول که ذکر شدند بسیاری از ترکیبات دیگر نیز در فاضلاب های صنعتی یافت می شوند که بسیار خطرناک بوده و یا از برخی جهات مورد توجه قرار می گیرند. بنابراین اولین گام در تصفیه فاضلاب های صنعتی انجام آنالیز آزمایشگاهی کیفی و تشخیص نوع آلودگی فاضلاب می باشد.

در مرحله بعد سیستم تصفیه فاضلاب متناسب با نوع آلودگی موجود در فاضلاب بر مبنای سه روش کلی تصفیه فیزیکی فاضلاب، تصفیه شیمیایی فاضلاب و تصفیه بیولوژیکی فاضلاب طراحی و اجرا می گردد.

تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی: کیفیت فاضلاب

در کارخاجات نوشابه سازی جریان حجمی فاضلاب تولیدی در حدود 2 الی 4 لیتر به ازاء هر لیتر نوشابه است. در فصول زمستان حجم فاضلاب کمتر و در فصل تابستان بدلیل مصرف بیشتر نوشابه یشتر می باشد. در فاضلاب صنایع نوشابه سازی مشکل فلزات سنگین و یا ترکیبات خطرناک دیگر وجود نداشته و فقط پارامترهای مربوط به مواد آلی مطرح می باشند.

همانگونه که قید گردید غلظت فاضلاب کارخانجات نوشابه سازی عموما مربوط به مواد قندی می باشد و بنابراین بخش عمده آلودگی BOD  فاضلاب مربوط به بی او دی کربنه است. در اثر شستشوی مخازن با محلول سود سوز آور فاضلاب دارای پی اچ قلیائی میباشد.

مواد مغذی و ترکیبات ازت و فسفر این فاضلاب در حد مورد نیاز نیست و این کمبود باید با افزایش ترکیبات ازت و فسفر برای تصفیه فاضلاب به مخازن تصفیه بیولوژیکی جبران گردد.

لازم به ذکر است که در بسیاری از کارخانجات نوشابه سازی تنوع بیشتری از محصولات در سالهای اخیر در برنامه تولید قرار گرفته است. از جمله کارخانجاتی که ماءالشعیر، دوغ و یا نوشابه های خاص تولید می نمایند. در این کارخانجات کیفیت فاضلاب ممکن است اندکی متغیر با اعداد زیر باشد.

کیفیت برخی از فاضلابهای نوشابه سازی در جدول زیر نشان داده شده است.

تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی: روش تصفیه

در تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی اصول به کار رفته در تصفیه فاضلاب های صنعتی و خصوصا تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی بر مبنای جداسازی مواد آلوده معلق و محلول از فاضلاب می باشد.

در بسیاری از موارد که این مواد به صورت نا محلول و معلق هستند با استفاده از روش های فیزیکی و یا مجموعه ای از روشهای فیزیکی یا شیمیایی عمل جداسازی و یا حذف توسط پکیج های تصفیه فاضلاب صنعتی انجام می گیرد ولی در مواقعی که مواد آلوده کننده بصورت محلول باشند، ابتدا با اعمال فرآیندهای  شیمیایی و بیولوژیکی این مواد تجزیه شده و یا به صورت جامد و شناور در آمده و سپس از فاضلاب جدا می گردند.

بنابراین اصول تصفیه فاضلاب های بهداشتی و یا صنعتی تلفیقی از روشهای تصفیه شیمیایی، جداسازی فیزیکی، فیزیکی/ شیمیایی و یا فرایندهای مورد استفاده در پکیج تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است که بنا بر نوع و کیفیت و شدت آلودگی فاضلاب، به کار گرفته می شود.

در سال های اخیر اهمیت بیشتری به روشهای بیولوژیکی داده شده است زیرا این روش ها که از میکروارگانیزم های زنده ذره بینی برای تجزیه و یا جذب مواد شیمیایی استفاده می کنند اثرات جانبی کمتری داشته و معمولا ضایعات کم خطرتر و بی اثرتری از خود باقی می گذارند. انتخاب فرایند و روش تصفیه فاضلاب های صنعتی و نوع پکیج تصفیه فاضلاب تابعی از نوع و شدت آلودگی فاضلاب می باشد.

بنابراین با شناخت کیفی و کمی فاضلاب و انجام آزمایشات اولیه روش تصفیه انتخاب می گردد. برخی مواقع آزمایشات تصفیه پذیری برای انتخاب روش تصفیه نیز انجام می گیرد تا مشخص گردد که چه فرایندی برای تصفیه از کارآیی بیشتر و بهتری برخوردار است.

بطور کلی از فرایندهای زیر برای حذف مواد آلاینده در فاضلاب های صنعتی نظیر تصفیه فاضلاب نوشابه سازی و پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی آن استفاده می گردد:

الف- فرآیندهای تصفیه فیزیکی در تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی

در تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی از فرآیندهای تصفیه فیزیکی برای حذف مواد معلق و شناور، کدورت، رنگ و.. در پکیج تصفیه فاضلاب استفاده می شود. این روشها شامل: آشغالگیری، ته نشینی با و یا بدون تزریق مواد شیمیایی، شناور سازی، فیلتراسیون شامل: فیلتر شنی، پارچه ای و غشایی از جمله  انواع میکرو فیلتر و اولترا فیلتر است.

اصول کلی فرآیند های تصفیه فیزیکی بر مبنای اندازه ذرات (جداسازی ذرات با توجه به قطر آنها مثل روش فیلتراسیون) و یا وزن مخصوص آنها صورت می گیرد (مثل روشهای شناورسازی و یا ته نشین سازی). لازم به ذکر است که در بسیاری مواقع همراه با تصفیه فیزیکی، مراحل پیش تصفیه شامل متعادل سازی، تنظیم pH و خنثی سازی هم پیش بینی می گردد.

ب- فرایندهای تصفیه بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی

جهت تصفیه فاضلاب نوشابه سازی از فرایندهای بیولوژیکی هم در تصفیه خانه فاضلاب استفاده می شود که به فرایندهایی گفته می شود که جهت تصفیه فاضلاب از میکروارگانیزم ها و یا آنزیم ها استفاده می کنند. اگرچه تکنولوژی کاربرد آنزیم ها هنوز بطور عمومی در کنترل و تصفیه فاضلاب ها و آب های آلوده رواج نیافته است ولی پیش بینی می شود کاربرد این مواد در حد تجارتی و صنعتی در آینده بسیار نزدیک توسعه یابد.

این روش برای حذف مواد آلی محلول بکار برده می شود. استفاده از میکروارگانیزم ها برای جداسازی مواد آلی محلول یکی از روش های شناخته شده و بسیار رایج در تصفیه انواع فاضلاب ها می باشد. با تصفیه بیولوژیکی به راحتی میتوان مواد آلی محلول مثل کربوهیدرات ها، پروتئین ها، چربی ها و بسیاری از سایر مواد آلی محلول را تجزیه و از آب حذف نمود (مشروط بر آنکه از قابلیت تصفیه بیولوژیکی برخوردار باشند).

روش تصفیه بیولوژیکی برمبنای استفاده از رشد دادن میکروارگانیزم ها (باکتری ها) در محیط فاضلاب قرار دارد. میکروارگانیزم ها برای تغذیه و تکثیر شدن نیاز به مواد غذایی دارند که از طریق مواد آلی محلول در فاضلاب تامین می شود. این امر باعث مصرف و یا تجزیه مواد آلی (ارگانیک) در فاضلاب می گردد که در عمل باعث تصفیه فاضلاب می شود.

در برخی از مواقع با پرورش باکتری های خاصی برای تصفیه و تجزیه مواد آلی محلول، عملیات تصفیه بیولوژیکی انجام می گیرد. ولی در غالب موارد باکتری های موجود در فاضلاب به تدریج با محیط خو گرفته و با تامین مواد غذایی خود از مواد آلی محلول در فاضلاب شرایط لازم برای رشد و تکثیر را ایجاد نموده و در ضمن باعث حذف آلاینده ها می شوند.

البته نباید فراموش کرد که برخی از مواد محلول در فاضلاب، مانند فلزات و یا مواد آلی خاص قابلیت تجزیه بیولوژیکی را ندارند  و اینگونه ترکیبات را نمی توان با روش های تصفیه بیولوژیکی حذف نمود. لذا روش های بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب هایی مثل فاضلاب کارخانجات صنایع غذایی، لبنیات، نوشابه سازی، کشتارگاه و … ایده آل و بسیار مناسب می باشند ولی در مواردی که مواد آلاینده از قابلیت تجزیه بیولوژیکی برخوردار نیستند از فرایندهای شیمیایی و غیربیولوژیکی باید استفاده نمود.

بطور کلی تصفیه بیولوژیکی برای کاهش غلظت BOD₅ و اکسیداسیون ترکیبات ازته و یا تجزیه مواد آلی در جامدات باقیمانده (لجن) بکار برده می شود. سیستم های تصفیه بیولوژیکی ممکن است به دو صورت هوازی (با استفاده از اکسیژن محلول) و یا پکیج تصفیه بی هوازی فاضلاب (استفاده از اکسیژن موجود در ترکیبات شیمیایی) طراحی گردد.

ج-  فرایندهای تصفیه شیمیایی در تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی

در برخی از مواقع برای حذف مواد آلاینده فاضلاب صنایع نوشابه سازی، استفاده از روشهای شیمیایی لازم می گردد. این روشها بر مبنای اضافه کردن یک ماده شیمیایی به آب و انجام واکنش شیمیایی طراحی می گردد. به عنوان مثال ترکیبات سیانور را بوسیله اکسیداسیون با کلر میتوان خنثی و تجزیه نمود و یا فرمالین را به کمک آهک می توان تبدیل به نوعی قند (پنتوز) کرد تا قابل تجزیه گردد.

روشهای تصفیه شیمیایی در کنترل آلودگی های مربوط به فاضلاب های شیمیایی نقش مهمی دارند. اصولا روشهای شیمیایی ممکن است بر مبنای فرایند خاصی بکار گرفته شوند مانند:

• فرایند ترسیب ماده آلاینده – مثل حذف فلزات سنگین
• فرایند تجزیه ماده آلاینده مثل اکسیداسیون و حذف سیانور
• تغییر ماده آلاینده به فرم قابل تجزیه تر مثل تبدیل فرمالین به پنتوز
• جداسازی ماده آلاینده از طریق دوفازی کردن پساب و جداسازی فاز شناور (جداسازی لاتکس و…)

ح- روش های تصفیه فیزیکی/شیمیایی در تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی

برخی از روش هایی که در تصفیه فاضلاب نوشابه سازی در پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی بکار برده می شوند عبارتند از ترکیبی از عملیات فیزیکی و شیمیایی. این فرایندها در مواقع خاصی بکار برده می شوند مانند : جداسازی گازها از فاضلاب (مثل جداسازی آمونیاک و یا مواد آلی فرار- VOC ها – بوسیله فرایند دفع گاز (عریان سازی)، عملیات تبادل یونی برای تبادل یون فلزات مختلف مثل کروم یا جیوه و …… با یون های بی خطر.

فرایند تبادل یونی در صنعت آب استفاده وسیعی دارد و در تصفیه فاضلاب های آبکاری نیز زیاد استفاده می شود. فرایند جذب سطحی : مثل عبور آب آلوده از روی ستون های فیلتر کربن فعال که باعث رنگبری فاضلاب و یا جذب مواد آلاینده محلول می گردد.

خ- سایر روشهای دفع و تصفیه آلاینده ها در تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی

در برخی مواقع در تصفیه فاضلاب نوشابه سازی به دلیل ماهیت خاص فاضلاب امکان استفاده از روش های متداول در پکیج تصفیه فاضلاب وجود ندارد و یا دارای توجیه اقتصادی نمی باشد.

لذا برخی از روشهای تصفیه مواد آلاینده مطرح می گردند مثل: فرایند تبخیر Evaporation (مثل تبخیر آب های شور)، خشک کردن و سوزاندن  Incineration (مثل سوزاندن روغن های ضایعاتی و هیدروکربورهای سنگین) و یا حتی روش دفن بهداشتی ضایعات ممکن است موثرترین روش باشد (مثل دفن بهداشتی روغن های مخصوص از قبیل پلی کلر بای فنیلها – PCB – و یا دی اکسین ها). این روش ها فقط در مواقعی بکار برده می شود که هیچ راه حل روشن و از نظر اقتصادی با صرفه ای برای دفع آلودگی ها وجود نداشته باشد.

همچنین روش های در حال توسعه که فقط در شرایط خاصی بکار برده می شوند مانند: اکسایش پیشرفته یا فرایند فنتون پیشرفته که از ازن، اشعه UV و کاتالیست اکسید تیتانیوم استفاده می گردد. غشاها یا ممبران های صنعتی از نوع UF (اولترا فیلتر) برای جداسازی مولکولهای بزرگ و یا MF (مایکرو فیلتر) برای جداسازی ذرات معلق کلوئیدی. روشهای الکترو مغناطیسی برای جداسازی آنیون ها و کاتیون ها.

به دلیل غلظت زیاد فاضلاب صنایع نوشابه سازی، فرایند تصفیه فاضلاب به صورت فرایندهای چند مرحله ای در نظر گرفته می شود. پس از انجام مراحل مقدماتی (آشغال گیری و متعادل سازی)، مراحل تصفیه بیولوژیکی از نوع غیر هوازی و بصورت بیوفیلتر و یا هاضم کاملا مخلوط دو مرحله ای که قابلیت کاهش حدود 80 تا ۵۰ درصد از بار آلودگی را دارا خواهد بود استفاده می گردد. مرحله دوم تصفیه هوازی با فرایندهای مورد استفاده در پکیج تصفیه فاضلاب لجن فعال EAAS معمول و متداول است که می تواند فاضلاب را به استانداردهای قابل قبول برای آبیاری فضای سبز مصوب سازمان محیط زیست ایران برساند.

تصفیه فاضلاب صنایع نوشابه سازی: سخن آخر

اجرای سیستم های تصفیه فاضلاب و ساخت انواع پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و شهری توسط شرکت نهراب زیست تماما توسط کادر رسمی شرکت نهراب زیست طراحی و ساخته می شوند و پس از انجام تست و اطمینان از عملکرد مناسب، راه اندازی خواهد شد.

شرکت نهراب زیست با سالها تجربه در تامین تجهیزات، طراحی و ساخت و اجرای تصفیه خانه های فاضلاب صنعتی نظیر تصفیه فاضلاب نوشابه سازی آماده خدمت رسانی به پیشرفت صنعت کشور می باشد. درصورت نیاز جهت دریافت مشاوره بیشتر با کارشناسان شرکت نهراب زیست تماس حاصل فرمائید.