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 صنایع قند و شکر

مقدمه
ریشه لغوی شکر به کلمه ساکارا مربوط می شود که به گیاه نیشکر وشیره شیرین آن اطلاق می شده است.بررسی تاریخی نشان می دهد که ایرانیان از نخستین اقوامی بوذند که شکر را می شناختند و حتی حدود 332 سال قبل از میلاد مسیح به هنگام حمله اسکندر به ایران مورد استفاده  بوده است. در سال 1570 میلادی اولین کارگاه تصفیه  شکر خام حاصل از نیشکر در اروپا تاسیس شد و در سال 1747 اندریاس مارگراف شیمیدان المانی به وجود شکر در چغنندر قند پی برد. ایران علی رغم سابقه تاریخی درخشان در تولید قند و شکر سالهای سال در این زمینه دچار رکود شد.در سال 1274 هجری شمسی با راه اندازی اولین کارخانه تولید قند و شکر از چغندر در منطقه کهریزک تحریک مجددی در این راستا بوجود امد   .این کارخانه با همکاری یک شرکت بلژیکی  تاسیس شد و موجب متداول شدن کشت چغندر قند گردید.
کاشت داشت و برداشت چغندر 
چغندر قندهای رسیده و سالم - آماده برداشت هستند و معمولا بعد از حمل به کارخانه سر و دم آنها قطع شده و بهتر است که تا حد امکان عاری از مواد خارجی باشد.
تحویل دادن چغندر قند به کارخانه
 چغندر ها معمولا با کامیون به کارخانه حمل شده و پس از توزین کامیون همراه با محموله آن در قسمت توزین، کامیون به قسمت عیار سنجی رفته و با دستگاه مخصوص از چغندر ها نمونه برداری می شود تا در صد قند ( عیار ) نمونه های اندازه گیری شود . پرداخت قیمت چغندر بر اساس وزن خالص چغندر و در صد قند آن و همچنین با توجه به در صد افت وزنی مربوط به خاک و گل و یایر نا خالصیهای همراه چغندر - انجام می شود.
تخلیه چغندر و نگهداری ان در سیلو
پس از تخلیه محتویات کامیون توسط دستگاه تخلیه در سیلو - چغندر ها باید تا زمان مصرف در سیلو نگهداری شوند . باید از نگهداری طولانی مدت چغندر قند در سیلو اجتناب کرد- زیرا چغندر در سیلو با پدیده افت وزن و ضایعات قندی در اثر از فساد میکروبی مواجه است.
برداشت و انبار کردن نیشکر
پس از برداشت، نیشکر به کارخانه حمل میشود بر خلاف چغندر قند، نیشکر قابل انبار کردن و ذخیره سازی در کارخانه نیست نیشکر وارد شده به کارخانه پس از توزین، روی دستگاه نقاله مخصوص تخلیه می گردد و به سمت محل فرآیند انتقال مییابد.


انتقال چغندرو نیشکر به محل فرایند
غالبا برای انتقال چغندر و نیشکر از سیلو به محل فرایند از جریان اب استفاده می شود  در ضمن انتقال اعمالی مانند سنگ گیری و علف گیری نیز انجام می شود. 
شستشو ی چغندر ونیشکر
شستشوی چغندر با استفاده از اب و دستگاههای شستشو به شکل نیم استوانه انجام می شود که در انها با  حرکت بازوهای گردان و ساییدن چغندر ها بهم عمل شستشو صورت می گیرد.
شستشوی نیشکر ساده بوده و در مقایسه با شستشوی چغندر به آب کمتری نیاز دارد. ضمن حرکت نیشکر توسط نقاله با پاشیدن آب بر روی آن شستشو انجام می گیرد . آب حاصل از شستشو، از طریق روزنه های نقاله خارج شده و به فاضلاب می رود، در این آب مقداری مواد قندی وجود دارد که به عنوان ضایعات شستشوی نیشکر به حساب می آید. با استفاده از آهنربای مخصوص قطعات کوچک آهنی همراه با نیشکر نیز جدا سازی می شوند.
توجه :آب حاصل شستشو را میتوان با ته نشینی اولیه تصفیه و مجدد به چرخه تولید برگرداند.
تهیه خلال چغندر
برای تسهیل استخراج قند از چغندر لازم است که انرا بصورت رشته های باریکی  به نام خلال در اورد این کار  در دستگاهی معروف به اسیاب خلال صورت می گیرد .در صد قند انها طی ازمایشی که  اصطلاحا دیژسیون خوانده می شود اندازه گیری می گردد خلالها قبل از ورود به مرحله بعد با ترازوهای مخصوصی توزین می شود لذا با داشتن وزن و در صد قند انها می توان مقدار قند وارد شده به فرایند را تعیین کرد.
استخراج قند از خلال
به این مرحله شربت گیری - عصاره گیری و یادیفوزیون نیز گفته می شوند عمل استخراج قند از خلال در دستگاه دیفزیون یا دیفیوزر و با استفاده از خاصیت انتشار و فشار اسمزی که مربوط به اختلاف غلظت در داخل و خارج از سلولهای خلال است صورت می گیرد برای خروج  بهتر مواد قندی از خلال از حرارت و بهم زدن نیز کمک گرفته می شود معمولا در دیفیوزر اب گرم و خلال در دو جهت مخالف هم حرکت کرده و مواد قندی به تدریج از خلال استخراج می شود و در نهایت از یک طرف دستگاه شربت خام و از طرف دیگر تفاله  خارج می شود تفاله در حقیقت خلالی است که قند موجود در ان تا حد امکان گرفته شده است البته معمولا مقدار کمی قند در ان باقی می ماند که جزو ضایعات قندی کارخانه محسوب می شود.
تصفیه شربت خام
شربت خام خروجی از دیفیوزر رنگ خاکستری متمایل به سبز داشته و ناخالصی زیادی دارد لذا باید انرا تصفیه کرد در متداولترین روش تصفیه شربت خام از آب آهک و گاز کربنیک برای جدا سازی ناخالصیها استفاده می شود.
تبخیر ، تغلیظ و تبلور
عصاره رقیق بدست آمده حاوی 13 تا 14.5 درصد قند است. عصاره پس از عبور از گرمکن وارد تبخیرکن می‌شود و آنقدر آب آن تبخیر می‌گردد تا یک عصاره 55 تا 60 درصد وزنی حاصل گردد.حال عصاره غلیظ را صاف کرده و حرارت می‌دهند تا شروع به تبلور نمایند. پس از تشکیل قند متبلور ، عمل را طوری ادامه می‌دهند که بلورهای قند هرچه بیشتر رشد کنند. در این حال با استفاده ‌از تجارب عملی ، باید حرارت دادن و اضافه کردن عصاره غلیظ را طوری تنظیم کرد که رشد بلورها بطور مناسب انجام شود که برای اینکار حرارت بین 65 تا 80 درجه به مدت 3 تا 6 ساعت لازم است.
منبع تامین آب مصرفی کارخانه
 آب رودخانه و بعضا“چاه عمده ترین منابع می باشند -. چنانچه فرض شود که چغندر ونیشکر  به طور متوسط حدود 23-15درصد ماده خشک دارد تقریبا به ازاء هر تن چغندر قندو نیشکر مصرفی – حدود 20-27مترمکعب آب به همراه چغندر و یا نیشکر به خط تولید کارخانه وارد می شود89/5 درصد آب مصرفی به فاضلاب تبدیل می شود.
بررسی فاضلاب تولیدی
صنایع غذایی با مصرف بیش از 24 درصد از کل آب صنعتی در جایگاه نخست گروه های مختلف صنعتی قرار دارد.در این میان صنایع قند با مصرف 18 درصد آب صنعتی و تولید 34 درصد بار آلی کل صنایع کشور، توجه بیشتری را میطلبد.مقایسه مقادیر آب مصرفی در کارخانه های قند کشور، با همین صنعت در سایر کشورهای جهان نشان می دهد که این کارخانه ها به طور متوسط بیش از 2 تا 10 برابر بیشتر آب مصرف می کنند.
نکته: نتایج تحلیل موقعیت مکانی کارخانه های قند در کشور نشان داده است که بیش از 90 در آنها در دشتها با بیلان منفی و 85 درصد آنها در مناطق با آب و هوای خشک و نیمه خشک قراردارند. این مسئله توجه به فاضلاب تولیدی این صنایع را بیش از پیش می کند.
دو مشخصه مهم در انتخاب و طراحی سیستم های تصفیه فاضلاب:
1- غلظت و حجم  فاضلاب تولیدی ، که در صنایع قند نوسانات شدیدی دارد.مقادیر این مشخصه ها بیش از آنکه به ظرفیت و فناوری تولید وابسته باشد، از نحوه اعمال مدیریت مصرف آب و کنترل آلودگی تولیدی تاثیر می پذیرد .
2- کیفیت پساب خروجی با توجه به منبع پذیرنده،با توجه به اهمیت بازیافت فاضلاب تولیدی برای مصارف کشاورزی استاندارد پساب خروجی بر مبنای آنگونه مصارف خواهد بود.
دو سیستم ترکیبی  UASBبا برکه های اختیاری وصافی چکنده در بیشتر شرایط محیطی وگستره مقادیر غلظت ورودی ونرخ تولیدی پساب مقبولیت بالایی دارند.در مناطق گرمتر، سیستم های ترکیبی برکه های بی هوازی با برکه های اختیاری و صافی چکنده توان رقابتی بیشتری نسبت به دو سیستم فوق دارند و با افزایش قیمت زمین، COD ورودی و ظرفیت کارخانه ها ، مقبولیت سیستم ترکیبی UASB با لجن فعال افزایش قابل توجهی میابد.
با بررسی اطلاعات موجود در سطح جهان، و با توجه به سوابق فنی و اجرایی درسطح کشور ، برکه های بی هوازی ، UASB، به عنوان مهم ترین سیستم های تصفیه بیهوازی برکه های اختیاری، لجن فعال(هوادهی گسترده) و صافی چکنده به عنوان مهمترین سیستم های تصفیه هوازی در صنایع قند انتخاب می گردد.
رها سازی پساب
در ابتدای امر پساب به رودخانه کارون تخلیه میشد.بعد از بحرانی شدن وضعیت رودخانه بدلیل کم ابی پساب تعدادی از واحدها به نقاط دیگر هدایت شد.هم اکنون واحد شعیبیه به رود خانه کارون-واحد دهخدا به تالاب هورالعظیم-واحدهای شرق کارون(دعبل خزایی-سلمان فارسی وفارابی )به تالاب شادگان تخلیه میشود.واحدهای غرب کارون (میرزاکوجک وامیرکبیر)در اراضی شمال شرق خرمشهرتحت عنوان حوضچه های تبخیری رها میشود که به تالاب نیشکر معروف شده است.حجم این پسابها بسیار زیاد بوده واز دبی رودخانه زاینده رود بیشتر است وعلاوه بر موجودی نمک وشوری بالامقداری هم علف کشها در ان وجود دارد.
راهکارها جهت کاهش حجم فاضلاب تولیدی در مبدا
1-بازیابی واستفاده مجدد ازاب برای شستشوی مواد اولیه ورودی
2-استفاده از سیستمهای حلقوی بسته برای شستشوی نیشکر یا چغندر قند
3-برای کاهش مقدار جامدات وارد شده به فاضلاب کف زمین  وکانال جمع اوری را با استفاده از توری اب بندی وزهکشی کرد
4-باید مواد اولیه /تجهیزات/وخط تولید رادر حالت خشک وقبل از شستشوومرطوب شدن خشک کرد
5-باید از ورود مستقیم جریان های اب بخصوص با اجتناب از سرریز شدن مخازن جلوگیری کرد
روشهای نوین تصفیه فاضلاب صنایع غذایی 
-    روش تصفیه مستقیم DDR=dedini direct refind
-    تصفیه فاضلاب حاصل از احیاء رزین تبادل یونی ستون های رنگبری صنعت قند با استفاده از فرآیند غشایی نانوفیلتراسیون (از نتایج این مطالعه می توان به کاهش 81 درصدی در مصرف نمک، 90% کاهش در مصرف آب و حذف 89/3% از ترکیبات رنگی اشاره نمود)



فایل پاورپوینت کامل و جامع و کاربردی و آموزشی جهت دانشجویان و اساتید گرامی بهداشت محیط  با 71 اسلاید





نتیجه تصویری برای دانلود



















جهت اطلاع از مطالب به روز سایت به کانالهای ما در شبکه های اجتماعی بپیوندید.