سایت بهداشت محیط ایران

سایت بهداشت محیط ایران

بهداشت محیط،آب وفاضلاب، مواد زائد ، بهداشت مواد غذایی،استخدامی بهداشت محیط
سایت بهداشت محیط ایران

سایت بهداشت محیط ایران

بهداشت محیط،آب وفاضلاب، مواد زائد ، بهداشت مواد غذایی،استخدامی بهداشت محیط

تصفیه فاضلاب صنعت دامداری و دامپروری


 تصفیه فاضلاب صنعت دامداری و دامپروری



دامداری و دامپروری در دنیا پیشینه ای به قدمت تاریخ جهان دارد، درست از زمانی که انسان نخستین آموخت که می تواند با اهلی نمودن بعضی از حیوانات غذای روزانه خود را تامین نماید. پس از گذار از عصر آهن و کشاورزی و ورود به عصر تکنولوژی و نیاز به غذای بیشتر برای جمعیت رو به رشد جهان، دامداری های سنتی به سرعت جای خود را به دامداری های مجهز صنعتی دادند و این صنعت به یکی از مهم ترین و پرسود ترین صنایع در دنیا مبدل گردید.

کشور ما نیز از این قاعده مستثنی نبوده و پیشرفت در زمینه تولیدات دامی در مقایسه با سایر کشورهای دنیا گواه این مدعاست. به عنوان مثال میزان تولید شیر در ایران از 4540 هزار تن در سال 1374 به حدود 5975 هزار تن در سال 1383 رسید که از این نظر در میان کشورهای جنوب غربی آسیا، پس از ترکیه با 10478 هزار تن تولید، در رتبه دوم قرار می گیرد. میزان کل تولید گوشت در ایران در فاصله سالهای 1374 تا 1383 از حدود 1329 هزار تن به 1613 هزار تن افزایش یافت که در مقایسه با کشورهای منطقه آسیای جنوب غربی بیشترین میزان را داراست. در این منطقه ترکیه با تولید 1/6 میلیون تن گوشت از دیگر تولید کنندگان عمده محسوب می شود.

اما دراین میان مانند هر صنعت دیگری، تولید محصولات سبب به وجود آمدن مواد زائدی می گردد که دفع صحیح آن به نحوی که با استانداردهای سازمان محیط زیست ایران همخوانی داشته باشد، در زمره دغدغه های یک تولیدکننده محسوب می گردد.

یکی از این زائدات، فاضلاب تولید شده در دامداری است. برای طراحی یک سیستم تصفیه فاضلاب کارآمد، ابتدا بایستی محل مصرف آب و تولید فاضلاب در هر بخش بررسی گردیده و سپس با توجه به کمیت و کیفیت فاضلاب تولیدی و درجه تصفیه مورد نیاز، طرح نهایی تصفیه خانه تهیه می شود.

محل مصرف آب و تولید فاضلاب در دامداری ها:

در دامداری‌ های صنعتی با توجه به محل مصرف آب، فاضلاب­ هایی با کیفیت و کمیت متفاوت تولید می‌شود. با توجه به نحوه­ی جمع آوری کود دام، عمده ترین موارد مصرف آب در بخش‌ های مختلف شامل بخش های ذیل می باشد:

- دامداری هایی که کود آنها به صورت خشک جمع آوری می شود:

شرب دام

شستشوی شیردوش

اسپری مرطوب

شستشوی گوساله‌ دان و زایشگاه

- دامداری هایی که کود آنها به وسیله شستشو جمع آوری می شود:

شرب دام

شستشوی شیردوش

اسپری مرطوب

شستشوی گوساله‌ دان و زایشگاه

شستشوی محل استراحت دام با استفاده از سیستم washing

ملاحظه می‌ گردد در برخی از مصارف آب به فاضلاب تبدیل نشده و در صورت تبدیل نیز به تصفیه‌ خانه وارد نمی گردد (ادرار دام و مازاد آبشخور) و در برخی از مصارف مانند شیردوش، شستشوی گوساله‌ دان و زایشگاه و محل استراحت دام عمده آب مصرفی به فاضلاب تبدیل و به تصفیه‌ خانه منتقل می‌ گردد.

تعیین کمیت و کیفیت فاضلاب تولیدی در دامداری ها:

کمیت:

میزان فاضلاب تولیدی، احجام مورد نیاز جهت هر واحد تصفیه خانه را تعیین می کند. جهت تعیین کمیت فاضلاب تولیدی در یک دامداری، توجه به محل مصرف آب در بخش هایی از سایت که تبدیل آب به فاضلاب وجود دارد، ضروری است. همانطور که قبلا ذکر شد عمده فاضلاب تولیدی در دامداری ناشی از شستشوی شیردوش، گوساله‌دانی و زایشگاه می‌باشد. عامل تاثیرگذار بعدی تواتر تخلیه فاضلاب به شبکه است.

* در دامداری هایی که از سیستم شستشو جهت جمع آوری کود استفاده می شود، میزان تولید فاضلاب بیشتر از دامداری هایی است که کود به صورت خشک جمع آوری می شود.

کیفیت:

میزان آلاینده های موجود در فاضلاب، مشخص کننده نوع فرایند تصفیه با توجه به استانداردهای مورد نیاز می باشد. با توجه به اینکه عمده فاضلاب دامداری ها در نتیجه شستشو حاصل می شود، لذا آلودگی فاضلاب ناشی ورود شیر و خون به آب شستشو بوده که منجر به ایجاد BOD5 و TSS در فاضلاب می شود.

* در دامداری‌هایی که از روش شستشو جهت حمل کود استفاده می‌نمایند، میزان بار آلی و مواد جامد معلق بسیار بالاتر از دامداری‌هایی است که کود به صورت خشک جمع‌آوری می‌شود.

لازم به ذکر است که به علت استفاده معمول از اسیدها (اغلب اسید کلریدریک) و قلیاها ( اغلب سود) جهت شستشوی دستگاه شیردوش، بایستی هنگام طراحی فرایند تصفیه به وجود این مواد در فاضلاب توجه نمود.

طراحی فرایند تصفیه

تجربیات کارشناسان این مجموعه در زمینه فاضلاب تولیدی در صنایع مختلف حاکی از آن است که فاضلاب دامداری ها در زمره فاضلاب های قوی از نظر مواد آلی تقسیم بندی می شود. واحدهای فرایندی جهت این دسته از فاضلاب ها به طور کلی به صورت ذیل می باشد:

-       آشغالگیر (دستی و مکانیکی)

-       دانه گیر و چربی گیر

-       متعادل ساز

-       ته نشینی اولیه

-   تصفیه بی هوازی (بسته به خصوصیات فاضلاب می توان از لاگون بی هوازی، UASB, UABR و یا سایر سیستم های بی هوازی استفاده نمود)

-   تصفیه هوازی (بسته به خصوصیات فاضلاب می توان از سیستم های رشد معلق (لجن فعال) و یا رشد چسبیده (MBBR,MBR) بهره گرفت)

-       ته نشینی ثانویه

-       لاگون زلال ساز

-       راک فیلتر

-       کلرزنی

-       مخزن ذخیره پساب

بسته به کیفیت و کمیت فاضلاب تولیدی، ممکن است تعدادی از واحدهای مذکور حذف گردند.

fazelab

damdari

 

fdamdari

 

fdamdaric




دامپروری به دانش و فن مدیریت در پرورش،تغذیه  واصلاح نژاد دام برای دستیابی به استانداردهای ملی و فراملی گفته می­شود و ازاین­رو به شخص حقوقی یا حقیقی که با استفاده از روش علمی، فنی یا تجربی به پرورش انواع دام می­پردازد،دامپرور می­گویند. البته اگر نگهداری و پرورش یک یا چند نوع دام بصورت سنتی انجام شود، به آن دامداری و به شخصی که دامداری را انجام می­دهد، دامدار می­گویند.
    اگرچه بخش اصطبل دامپروری معمولاً خشک است اما در بخش شیردوشی همواره مقداری فاضلاب ناشی از شستشوی دام­ها و تجهیزات و سطوح محل شیردوشی تولید می­شود. این فاضلاب به علت دارا بودن مقادیر قابل توجهی از فضولات دامی، خاک و شیر دارای آلودگی زیادی است که برای تخلیه آن به محیط زیست و یا استفاده از آن برای دیگر مصارف نیاز به تصفیه دارد.

 

1- حجم فاضلاب

      حجم فاضلاب دامپروری­ها معمولاً بستگی مستقیمی به مقدار نوع دام، روش نگهداری، سیستم شیردوشی و سطح بهداشت دارد. البته بهترین معیار برآورد مقدار فاضلاب، میزان آب مصرفی است که پس از مصرف به فاضلاب تبدیل می­شود. چنانچه اطلاعات کافی در خصوص مقدار آب مصرفی که -مستقیماً به فاضلاب تبدیل می­شود- در دسترس نباشد، حجم فاضلاب تولیدی را می‌توان با در نظرگرفتن سرانة تولید فاضلاب برای ازای هر رأس دام محاسبه نمود.
      در جدول 1 سرانه تولید فاضلاب در شرایط مختلف آمده است. برای محاسبه حجم فاضلاب روزانه کافی است تعداد دام­ها را در مقدار سرانه تولید فاضلاب ضرب نمود. 

 

2- کیفیت فاضلاب

     مواد خارجی که طی فعالیت­های یک دامپروری وارد آب می­شوند عمدتاً شامل فضولات  دام، شیر و مواد معدنی معلق مانند خاک،و مواد معدنی محلول مانند نمک و مواد شوینده (دترجنت­ها) می­باشند. نمونه­ ای از آنالیز کیفیت فاضلاب دامپروری در جدول 2 آمده است.

3- فرآیند تصفیه فاضلاب

      انتخاب فرآیند تصفیه یکی از مهمترین بخش­های طراحی یک سیستم تصفیه فاضلاب می­باشد که هرگونه اشتباه در آن باعث هدررفت هزینه­ های مالی و زمانی انجام شده می­شود. مهمترین عوامل موثر در انتخاب فرآیند تصفیه عبارتند از:
1- حجم فاضلاب
2- غلظت هریک از آلاینده­ ها به خصوص دو شاخص مهم BOD5و COD
3- نسبت BOD5به COD
4- راندمان مورد نیاز جهت تصفیه
5- سهولت راهبری و بهره­ برداری از سیستم
6- نوسانات کیفی و کمی در تولید فاضلاب
7- هزینه ساخت، راهبری و بهره برداری از سیستم

      از آنجائیکه بخشی از مواد آلاینده فاضلاب از قبیل فضولات دام و ذرات خاک و رس بصورت معلق بوده و قابلیت ته­ نشینی یا شناورشدن بر روی سطح را دارند، لذا به منظور کاهش بار وارده بر واحدهای بعدی تصفیه بهتر است که ابتدا از یک سپتیک تانک استفاده نمود. بدین ترتیب بخش عمده­ ای از ذرات معلق طی فرآیند ته­ نشینی و شناوری بصورت فیزیکی و با هزینه کمتر و سهولت بیشتر از فاضلاب جدا می­شوند.
      به علاوه حجم نسبتاً زیاد سپتیک تانک باعث می­شود که عملیات یکنواخت سازی فاضلاب از لحاظ حجم و کیفیت به خوبی انجام شده و فاضلاب خروجی از سپتیک تانک با کیفیت و حجم نسبتاً ثابتی به واحدهای بعدی هدایت شود. به عبارت دیگر سپتیک تانک علاوه بر حذف ذرات معلق قابل ته­ نشینی و بخشی از ذرات درشت چربی و روغن­، عملیات یکنواخت‌سازی فاضلاب را از لحاظ کیفیت و کمیت نیز به انجام می­رساند.
  

 

 

شکل 1: نمای کلی فرآیند تصفیه فاضلاب­ دامپروری گاو شیری

   همچنین وجود شرایط مناسب برای رشد برخی باکتری­ها و میکروارگانیسم­ها در لجن تجمع یافته و ته ­نشین شده در سپتیک تانک، باعث انجام برخی فرآیندهای بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب شده بطوریکه راندمان سپتیک تانک در تصفیه فاضلاب­های دامپروری برای شاخص‌­های BOD5 و CODمعمولاً به 40-35 درصد و برای شاخص TSS به 60 درصد می­رسد. در مواردی که واحدهای بعدی تصفیه در ارتفاع بالاتری نسبت به سپتیک تانک قرار گرفته  از مخزن دوم سپتیک تانک می­توان برای پمپاژ فاضلاب استفاده کرد.
      در مرحله بعد با توجه به آنکه بخش عمده­ ای از آلاینده­ های فاضلاب‌های تولیدی دامپروری­ها را موادآلی تشکیل می­دهند که توسط میکروارگانیسم­ها قابل تجزیه می­باشند، لذا استفاده از فرآیندهای بیولوژیکی مطرح می­گردد. چراکه تجربیات عملی و دانش تصفیه نشان داده است که وقتی نسبت BOD5به COD  بیش از 0/50 باشد، استفاده از روشهای بیولوژیکی تصفیة فاضلاب با توجه به کارایی بالای آنها اولویت دارد. این درحالی است که این نسبت در فاضلاب‌های دامپروری­­ها در محدودة 0/60 –0/55 قراردارد که نشان می­دهد که استفاده از روشهای بیولوژیکی کارایی  مطلوبی خواهد داشت.
      اما چون غلظت BOD5 فاضلاب­ در این مرحله معمولاً کمتر از 1000 میلیگرم در لیتر است، استفاده از فرآیندهای بی­­هوازی که در غلظت­های بالا کارایی دارند، تأثیر قابل توجهی در فرآیند  تصفیه نداشته و بهتر است که برای دستیابی به یک سیستم تصفیه کارا و کم­ هزینه ­از فرآیندهای هوازی بیولوژیکی برای تصفیه این نوع فاضلاب­ها استفاده نمود. البته اگر حجم فاضلاب روزانه بیش از 500 مترمکعب در شبانه روز باشد استفاده از روشهای بی­هوازی باعث کاهش هزینه­ های سیستم تصفیه فاضلاب خواهد گردید.
     از میان روشهای هوازی بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب دامپروری­ها فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده پیشنهاد می­شود. بدین ترتیب فاضلاب خروجی سپتیک تانک وارد مخزن هوادهی شده و در آنجا با انجام هوادهی، اکسیژن موردنیاز میکروارگانیسم­ها و باکتری­ها برای انجام فعالیتهای بیولوژیکی تأمین می­گردد. در مخزن هوادهی باکتری­ها بخش عمده­ ای از مواد آلی را جذب خود کرده به کمک واکنش­های بیوشیمیایی درون خود به سلول­های جدید و انرژی تبدیل کرده و باعث تصفیه فاضلاب می­شوند.
     مخلوط فاضلاب و باکتریها به مخزن ته­ نشینی (زلال سازی) هدایت شده و در آنجا با کمک نیروی ثقل، توده باکتری و میکروارگانیسم­ها از آب جدا می­شود. بخشی از این توده باکتری (لجن بیولوژیکی) برای ادامه فرآیند­های تصفیه بیولوژیکی به مخزن هوادهی برگشت داده می­شود که به همین سبب به این روش لجن فعال می­گویند. مازاد لجن نیز به هاضم لجن انتقال می­یابد.
      گاهی مقداری از باکتری­ها به دلایل مختلف در مخزن ته­ نشینی ثانویه ته­ نشین نشده و از آن خارج شده و همراه با پساب از سیستم بیرون می­روند. به منظور جلوگیری از بروز هرگونه مشکل ناشی از آنها در اغلب موارد از یک سیستم گندزدایی (ضدعفونی) برای حذف آنها استفاده می­شود.
در شکل 1 فرآیند کلی تصفیه فاضلاب­های دامپروری­ها نشان داده شده است. .

جدول1: سرانه تولید فاضلاب دامپروری در ایران
ردیف منشا تولید فاضلاب >واحد

مقدار سرانه

(لیتر)
نوع دام نوع پرورش سطح بهداشت
1 گاو شیری بالا راس دام 100
2 متوسط راس دام 60


جدول 2 : آنالیز فاضلاب دامپروری (گاو شیری)

مقدار واحد

پارامتر

ردیف
8/29 __ pH 1
2/5 mg/lit DO 2
583 mg/lit BOD5 3
960 mg/lit COD 4
528 mg/lit SCOD 5
2563 mg/lit TDS 6
1411 mg/lit TSS 7
9/05 mg/lit TP 8
56/19 mg/lit TKN 9
3974 mg/lit TS 10