چربی گیرها و کاربرد آن‌ها در تصفیه فاضلاب

چربی گیر فاضلاب صنعتی چیست؟

چربی گیر صنعتی یکی از مهم‌ترین سیستم‌های مورداستفاده در تصفیه فاضلاب است. مکان‌هایی مانند رستورا‌ن‌های بزرگ، کارخانه‌های لبنی و مواردی از این قبیل که پساب خروجی آ‌ن‌ها دارای چربی محلول و نامحلول هستند می‌توانند از این چربی گیر استفاده کنند.

سیستم‌های چربی گیر از روش‌های جداسازی فیزیکی برای جداسازی ذرات جامد یا مایع از یک فاز مایع استفاده می‌کنند. سه نوع عمده آن‌ها عبارتند از: API، CPI و  DAF.

 در دستگاه چربی گیر صنعتی (چربی گیر DAF) به‌منظور افزایش راندمان شناورسازی ذرات کلوئیدی، معمولاً به پساب ورودی مواد منعقدکننده جهت عملیات انعقاد و بی‌بار کردن ذرات اضافه می‌شود.

چربی گیر DAF:

چربی گیری به روش شناورسازی به‌وسیله هوای محلول DAF یا چربی‌گیر صنعتی سیستمی است که انواع روغن و چربی را از فاضلاب جدا می‌کند.  این نوع چربی گیر دارای بخش‌های مختلفی است که باعث توقف و ساکن شدن جریان ورودی و امکان صعود چربی و روغن به سطح پساب خروجی از منبع تامین فاضلاب می‌شود. فاضلاب عاری از چربی از قسمت خروجی به سمت بخش‌های دیگر چربی‌ گیر صنعتی هدایت و چربی به صورت اتوماتیک و یا دستی جمع‌آوری می‌شود.

چربی گیر سیستمی است که برای جدا کردن ذرات جامد یا قطرات مایع از یک فاز مایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.  در صنعت در طراحی تجهیزات تصفیه مقدماتی، مواد با قابلیت شناور شدن (عمدتاً روغن‌های غیر امولسیونی و مواد آلی) نسبت به مواد با قابلیت ته‌نشینی از اهمیت بالاتری برخوردارند. چربی گیر DAF یکی از متداول‌ترین روش‌های جداسازی است.

در این  روش با وارد کردن حباب‌های ریز گاز (معمولاً هوا) به داخل فاز مایع ، جداسازی صورت می‌پذیرد. حباب‌های هوا به قطرات روغن و ذرات جامد می‌چسبند. نیروی شناوری مجموعه ذره و حباب‌های گاز به قدری زیاد است که باعث بالا رفتن ذرات به سطح می‌شود. به‌ این صورت می‌توان حتی بعضی ذراتی را که دانسیته آن‌ها از مایع بیشتر است را نیز در روی سطح شناور ساخت.

به‌طور کلی عملیات شناورسازی با هوا از ۴ مرحله اصلی تشکیل می‌شود:

1. تولید حباب در پساب روغنی
2. ایجاد برخورد بین حباب‌های گاز و ذراتشناور روی آب از جمله قطرات روغن
3. اتصال قطرات روغن به حباب‌های گاز
4. بالا رفتن مجموعه هوا-روغن به سطح پساب

جداکردن ذرات به‌وسیله شناورسازی از همان قوانین ته‌نشینی ولی در جهت معکوس پیروی می‌کند.

یکی از متغیرهای بسیار مهم در سیستم‌های شناورسازی با هوا، "زمان ماند " است. در اصل زمان ماند به سرعت بالا رفتن  حباب‌های هوا در محلول بستگی دارد و سرعت صعود با استفاده از قانون استوکس قابل محاسبه است.

در شناورسازی با هوای محلول (DAF) ابتدا هوا تحت فشار در پساب حل می‌شود و سپس با آزاد کردن پساب تحت فشار به فشار اتمسفری، حباب‌ها تشکیل و آزاد می‌شوند. مقدار هوایی که در پساب حل می‌شود عموماً از قانون هنری پیروی می‌کند. پس از اشباع شدن پساب از گاز، پساب از شیر فشارشکن عبور می‌کند و وارد حوض شناورسازی می‌شود.

از دستگاه چربی گیر  DAFبهطور گسترده در رستوران‌ها و مراکز تفریحی بزرگ، کارخانه‌های صنعتی، پالایشگاه‌ها در زمان شستشو و اورهال کردن سیستم‌ها، تعمیرگاه‌ها و هم‌چنین صنایع روغن‌کشی و لبنی استفاده می‌شود.

اجزا و متعلقات مورد استفاده در ساخت دستگاه چربی گیر DAF عبارتند از :

صفحه آشغال‌گیر:

انواع مکانیسم‌های غربال‌گری در دسترس است. نکته بسیار مهم در صفحات آشغال‌گیر سازگاری دقیق طراحی و اندازه‌ی سوراخ‌ها با اندازه ذرات معمول مواد جامد معلق است. غربال‌گری مناسب برای حذف مواد جامد از فاضلاب ورودی بسیار مهم است زیرا:

• عدم مسدود کردن و آسیب رساندن به پمپ‌های فاضلاب، پمپ‌های بازیافت DAF  و پمپ لجن‌کش
• محدودیت بوهای تولیدی توسط تخریب بی‌هوازی لجن در مخزن DAF
• حداقل لجن تولیدی در میله‌های هوادهی در مخزن DAF

پمپ انتقال فاضلاب با فشار مناسب:

این پمپ‌ها جز عوامل کلیدی در سیستم‌های DAF هستند. در واقع به‌دلیل هزینه‌های بالای تعمیر این نوع پمپ‌ها، پیشنهاد می‌شود مرحله پیش‌تصفیه انجام شود تا از مسدود شدن و آسیب رساندن به آن‌ها جلوگیری به‌عمل آید. این نوع پمپ‌ها در دو حالت متفاوت تولید می‌شوند. اولین روش تولید، تولید پمپ‌های white water است. این پمپ نه تنها آب را پمپاژ می‌کند، بلکه هوا را به داخل آب تزریق می‌کند.

این نوع پمپ‌ها اغلب نایاب و گران‌ترند. هم‌چنین، با قرار دادن هوا در پمپ، همیشه خطر ابتلا به حفره وجود دارد که سبب آسیب داخلی می‌شود. روش تولیدی دوم ارزان‌تر و کارامدتر است که در آن یک پمپ استاندارد با یک لوله زاویه‌ای حل‌کننده هوا ترکیب شده است.

مخزن شناورسازی:

این مخزن جهت جداسازی آب از مواد آلاینده است. آب از طریق این مخزن با سرعت آهسته‌ای جریان می‌یابد و به مواد جامد معلق و سنگین اجازه ته‌نشینی می‌دهد. اشیای سبک‌تر نیز به کمک حباب ها به سمت بالا حرکت می‌کنند. مخزن شناور براساس کاربرد و زمان مورد نیاز برای حذف آلاینده‌ها دارای ابعاد متفاوتی است.

شبکه آب‌گیری لجن:

شبکه‌های آب‌گیری لجن معمولاً چارچوب‌های مستطیلی هستند که از صفحات فولادی زاویه‌دار ساخته شده‌اند که لجن را به سطح منتقل می‌کنند. زمانی که این لایه لجن تولیدی در سطح به اندازه کافی ضخیم شود، می‌توان آن را به سمت قیف جمع‌آوری هل داد.

مزایای شبکه آب‌گیری لجن:

• ضخامت لجن را کنترل می‌کند.
• لجن‌خشک‌کن را تولید می‌کند.

اسکیمرها:

بسیاری از سیستم‌های چربی گیر صنعتی (DAF) به‌صورتی طراحی شده اند که لجن تولیدی در سطح را در جهت جریان ورودی فاضلاب به بیرون هل می‌دهند این نوع اسکیمرها، اسکیمر هم جریان نامیده می‌شوند.

در حالی که تعدادی از سیستم‌های شناورسازی هوا دارای اسکیمری هستند که در خلاف جهت جریان ورودی فاضلاب کار می‌کنند. به آنها اسکیمر ضدجریان می‌گویند.

روش‌های مختلف شناورسازی ثقلی: 

جداکننده‌های ثقلی برای زدودن و حذف روغن، گریس و نفت به‌صورت آزاد و غیر امولسیون به‌کار می‌روند. از نظر تئوری فرایند جداسازی در جداکننده‌های ثقلی به‌وسیله قانون استوکس در غیاب جریان توربولانسی و جریان‌های گردشی پیش‌بینی می‌شود. در نتیجه راندمان چربی گیر ثقلی در عمل به طراحی دقیق هیدرولیکی و زمان ماند پساب بستگی دارد. API و  CPI دو نوع از چربی گیرهای ثقلی هستند.

روش API بر اساس ثقل عمل می‌کند. مخلوط آب و روغن و یا فاضلاب حاوی روغن یک امولسیون ناپایدار است. این امولسیون در صورتی که به مدت معینی ساکن بماند به خاطر اختلاف چگالی روغن و آب از هم جدا شده و تشکیل دو فاز مجزا می دهد. مبنای عملی سیستم‌های API بر این اصل علمی استوار است. میزان جداسازی روغن از آب به نوع امولسیون و اندازه ذرات روغن در داخل آب وابسته است. زمان لازم برای شناورسازی روغن، نسبت عکس با اندازه ذرات آن  دارد. در صورتی که اندازه ذرات خیلی ریز باشد ممکن است یک مخلوط شبه پایدار به وجود بیاورد و عملاً امکان جداسازی ثقلی نباشد. چربی گیرهای API سیستم‌هایی هستند که بر مبنای استانداردهای انجمن نفت امریکا طراحی شده‌اند و می‌توانند تمام پساب‌های معمولی دارای اندازه ذرات درشت روغن را تصفیه کنند. در این روش، چربی‌های حیوانی و چربی‌های آشپزخانه‌ها به راحتی حذف می‌شوند. چربی گیر CPI نوع توسعه یافته و پیشرفته API  است  که در آن مانند کلاریفایرها از صفحات لاملا برای افزایش راندمان حذف ذرات استفاده می‌شود. در این حالت سرعت تصفیه بیشتر  و فضای مورد نیاز کوچکتر می‌شود. ذرات روغن آب هنگام عبور از بین لاملا به‌هم چسبیده و در نتیجه سرعت شناورسازی افزایش می‌یابد.

برای کسب اطلاعات بیشتر و تماس با متخصصین به وبسایت شرکت مهندسین اطلس اوژن سپهر مراجعه نمایید.