معرفی فرآیندهای نوین جداسازی چربی از فاضلاب صنعتی

صنعت هر روز حجم زیادی پساب حاوی چربی و روغن تولید می کند که با ورود به محیط زیست باعث ضررهای جبران ‌ناپذیری به می شوند. به همین دلیل، تصفیه پساب و چربی گیری آنها قبل از تخلیه به محیط ضروری است. روش‌ های مختلفی برای این کار وجود دارد که یکی از رایج ‌ترین آن‌ ها شناورسازی است. در این مطلب سه فرآیند نوین جداسازی چربی از پساب صنعتی با شناورسازی DAF، API و CPI را بررسی می‌ کنیم. هر کدام از این روش ‌ها مزایا و معایب خود را دارند و با توجه به نوع صنعت و شرایط فاضلاب، انتخاب می ‌شوند.

فرایندهای شناورسازی در چربی گیری فاضلاب

قبل از اینکه سراغ روش ‌های مختلف برویم، بهتر است اصول اولیه شناورسازی را بررسی کنیم. ذرات چربی و روغن چگالی کمتری نسبت به آب دارند. وقتی وارد فاضلاب می ‌شوند، به صورت قطرات ریز در آب پخش می ‌شوند. این قطرات خیلی ریز هستند و به سختی روی سطح آب می ‌آیند. گاهی اوقات ساعت ‌ها طول می‌ کشد تا یک قطره کوچک به سطح برسد. به همین دلیل، در روش ‌های شناورسازی از تکنیک‌ های خاصی استفاده می ‌شود تا این فرآیند سریع‌ تر شود.

شناورسازی در اصل یک فرآیند فیزیکی است. هدف این است که ذرات چربی را به هم بچسبانیم تا بزرگ ‌تر شوند و سریع ‌تر روی سطح شناور شوند. در صنعت تصفیه فاضلاب فرآیندهای مختلفی از این تکنیک استفاده می کنند که مهمترین آنها عبارتند از:

شناورسازی با هوای محلول DAF

DAF مخفف Dissolved Air Flotation به معنای شناورسازی با هوای محلول است. این روش یکی از پرکاربردترین روش‌ های جداسازی چربی در صنایع غذایی، نفت و فولاد است. در سیستم چربی گیر DAF، هوا تحت فشار بالا در آب حل می ‌شود. سپس این آب اشباع از هوا وارد یک مخزن بزرگ می ‌شود. فشار در این مخزن ناگهانی کاهش می ‌یابد. این کار باعث می ‌شود حباب ‌های هوای ریز در سراسر آب تشکیل شوند. این حباب ‌ها به ذرات چربی می ‌چسبند و آن ‌ها را با خود به سطح آب می ‌برند. روی سطح یک لایه کف تشکیل می‌ شود که حاوی چربی است. در نهایت این لایه جمع ‌آوری می ‌شود.

یک سیستم DAF از چند بخش تشکیل شده است. پمپ برای رساندن آب به مخزن، تانک فشار برای حل کردن هوا در آب، واحد هوادهی برای ایجاد حباب ‌های ریز و مخزن شناورسازی که جداسازی اصلی در آن انجام می ‌شود. همچنین یک سیستم برای جمع ‌آوری کف وجود دارد.

مزایا و معایب DAF

DAF راندمان بالایی دارد و می ‌تواند تا ۹۵ درصد چربی را حذف کند. اندازه تجهیزات نسبتا کوچک است و برای صنایع با فضای محدود مناسب می باشد. همچنین قابلیت تنظیم دارد و می‌ توان آن را با شرایط مختلف تطبیق داد. اما معایبی هم دارد. مصرف انرژی آن بالاست چون باید آب را تحت فشار قرار دهیم. نیاز به تجهیزات مکانیکی دارد و ممکن است خراب شوند. همچنین هزینه اولیه نصب بالاست.

کاربرد چربی گیر DAF

DAF در صنایع غذایی خیلی رایج است. کارخانه‌ های روغن ‌سازی، لبنیات، کنسرو و گوشت و از بین بردن چربی فاضلاب از این روش استفاده می‌ کنند. همچنین در صنایع نفت و پتروشیمی برای پیش ‌تصفیه پساب ‌های روغنی کاربرد دارد.

چربی گیر API

API مخفف American Petroleum Institute است. این روش در صنایع نفت و گاز خیلی استفاده می ‌شود و یکی از قدیمی ‌ترین روش ‌های جداسازی چربی است. چربی گیرهای API یک استخر بتنی یا فلزی بزرگ دارند که به شکل مستطیل ساخته می ‌شود. طول استخر چند برابر عرض آن است. آب فاضلاب از یک طرف وارد و از طرف دیگر خارج می ‌شود.

داخل استخر یک دیواره جداکننده وجود دارد که جریان آب را آرام می ‌کند. این کار باعث می ‌شود ذرات چربی فرصت کافی برای بالا آمدن داشته باشند. روی سطح آب، یک صفحه جمع ‌آوری چربی نصب است که چربی ‌های شناور را جمع می ‌کند.

نحوه جداسازی چربی از فاضلاب با API

ابتدا فاضلاب وارد استخر یا مخزن دستگاه می ‌شود و به آرامی حرکت می ‌کند. چربی ‌ها به دلیل سبکی، به سطح آب می ‌آیند و روی آن شناور می ‌شوند. ذرات معلق سنگین ‌تر هم به کف استخر می ‌روند و ته ‌نشین می ‌شوند. سرعت حرکت فاضلاب در این روش خیلی آرام و کمتر از ۱۵ میلی ‌متر در ثانیه است. این سرعت کم به ذرات چربی فرصت می‌ دهد تا به سطح برسند.

بزرگ ‌ترین مزیت API سادگی آن است. نیاز به پمپ، کمپرسور یا تجهیزات پیچیده ندارد. هزینه نگهداری پایین است و عمر طولانی دارد. برای صنایع نفتی که حجم پساب زیادی دارند، استفاده از آن توجیه اقتصادی دارد. اما راندمان آن نسبت به روش‌ های جدید پایین‌ تر است. علاوه براین، فضای زیادی اشغال می ‌کند و برای مناطق کوچک مناسب نیست.

چربی گیر CPI

CPI (Corrugated Plate Interceptor) یکی دیگر از فرآیندهای جداسازی چربی از فاضلاب با استفاده از صفحه موجدار و شناورسازی است. این روش نسخه بهبود یافته API است و در صنایع مختلف کاربرد دارد. در سیستم CPI، داخل مخزن تعدادی صفحه موجدار نصب شده است. این صفحه ‌ها زاویه دارند و آب بین آن ‌ها جریان می ‌یابد. شکل موجدار باعث می ‌شود مسیر حرکت آب طولانی شود.

وقتی آب از بین صفحه ‌ها عبور می‌ کند، ذرات چربی به سطح صفحه‌ ها می ‌چسبند. به دلیل شکل موجدار، این ذرات به سمت بالا هدایت شده و روی سطح آب جمع می ‌شوند.

تفاوت اصلی CPI با API در استفاده از صفحات موجدار است. این صفحات مساحت سطح را افزایش می ‌دهند و فرصت بیشتری برای برخورد ذرات چربی ایجاد می ‌کنند. در نتیجه، راندمان بالاتر می‌ رود. در API ذرات فقط یک بار فرصت دارند تا بالا بیایند. اما در CPI، ذرات چندین بار با سطوح مختلف برخورد می ‌کنند و احتمال جداسازی بیشتر می ‌شود.

CPI در صنعت نفت و گاز، صنایع شیمیایی، صنایع فلزی و حتی صنایع غذایی کاربرد دارد. برای پساب ‌هایی که حاوی روغن ‌های سنگین و ذرات معلق هستند، گزینه مناسبی است.

مزایای CPI

صفحات موجدار به کار رفته در این روش چند مزیت مهم دارند. اول اینکه راندمان را افزایش می ‌دهند. دوم اینکه اندازه تجهیزات را کاهش می ‌دهند چون همان کار در فضای کمتر انجام می ‌شود. سوم اینکه برای ذرات ریزتر هم مؤثرتر هستند.

مقایسه فرایندهای جداسازی چربی از فاضلاب صنعتی

سه روش معرفی شده در بالا هر یک مزایا و معایبی دارند و قبل از انتخاب آنها بهتر است ابتدا با هم مقایسه شوند. در ادامه مقایسه این سه فرایند را می توانید مطالعه کنید:

·         از نظر راندمان، DAF بهترین عملکرد را دارد و می ‌تواند تا ۹۵ درصد چربی را حذف کند. CPI با راندمان ۸۵ تا ۹۰ درصد در رده دوم قرار دارد. API با ۶۰ تا ۸۰ درصد راندمان کمتری دارد.

·         از نظر هزینه اولیه، API ارزان ‌ترین است چون ساختار ساده‌ای دارد. CPI هزینه متوسط دارد. DAF گران‌ ترین است چون نیاز به تجهیزات فشار دارد.

·         اما از نظر هزینه عملیاتی، API هزینه برق کمی دارد. DAF مصرف انرژی بالایی دارد. CPI در بین این دو قرار دارد.

نتیجه گیری

بعد از مقایسه این فرآیندها و همچنین با در نظر گرفتن حجم پساب، غلظت چربی، فضای موجود و بودجه می توان بهترین گزینه را انتخاب کرد. در حالت کلی، اگر پساب زیادی دارید و فضا محدود است، DAF گزینه خوبی است. اگر بودجه کمی دارید و فاضلاب چربی درشت دارد، API می ‌تواند کافی باشد. اما اگر به دنبال تعادل بین راندمان و هزینه هستید، CPI انتخاب مناسبی است.

قبل از انتخاب، بهتر است با یک متخصص مشورت کنید تا سیستم مناسب شرایط شما را پیشنهاد دهد. هر صنعتی نیازهای متفاوتی دارد و یک روش برای همه کار نمی ‌کند. گروه صنعتی به عنوان یکی از گروه های باسابقه و حرفه ای در زمینه طراحی و ساخت سفارشی چربی گیر DAF، API و CPI آماده ارائه مشاره رایگان قبل از انتخاب هر یک از این تجهیزات می باشد. جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید نام گروه صنعتی هفت را در اینترنت جستجو کنید و یا با شماره 09126856541 تماس بگیرید.