معالجة مياه الصرف في قطاع الأغذية

أنواع معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية

تشير معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية إلى أي عملية محددة تُستخدم لجعل مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية قابلة لإعادة الاستخدام أو آمنة للتخلص منها، عادة في البيئة. هناك العديد من أنواع طرق معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية.

• المعالجة الهوائية

  المعالجة الهوائية هي طريقة لمعالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية تستخدم الكائنات الحية الدقيقة في بيئة غنية بالأكسجين لتحطيم المواد العضوية، وإزالة الروائح، وإنتاج مياه نظيفة ومعالجة. تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع لأنها تؤدي إلى تحلل سريع لمياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية. يمكن إجراء المعالجة الهوائية من خلال العديد من الطرق، بما في ذلك مرشحات التنقيط، وخنادق الأكسدة، وأنظمة الطين المنشط. ومع ذلك، تعتمد فعالية هذه الطريقة بشكل كبير على الحفاظ على كمية مناسبة من الأكسجين في الماء لكي تعيش الكائنات الحية الدقيقة الهوائية وتعمل بشكل جيد.

• المعالجة اللاهوائية/ نقص الأكسجين

  يُعرف نظام معالجة النفايات بدون أكسجين باسم نقص الأكسجين أو اللاهوائية. يعتمد هذا النظام على بعض أنواع البكتيريا لتحطيم المواد العضوية، وهو ما يحدث بدون أكسجين. هذه الطريقة فعالة بشكل خاص في معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية لأنها تقلل بشكل كبير من حجم الطين الذي يجب التعامل معه. وذلك لأن البكتيريا تؤدي عملها دون إنتاج كمية كبيرة من المنتجات الثانوية. يمكن لمعالجة مياه الصرف الصحي بدون أكسجين إزالة المواد العضوية بفعالية من خلال التخمير أو العمليات البيولوجية الأخرى، حتى في غياب الأكسجين.

• المفاعلات البيولوجية الغشائية

  المفاعلات البيولوجية الغشائية، أو MBRs، هي تقنية حديثة لمعالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية. تعمل عن طريق الجمع بين المعالجة البيولوجية وترشيح الأغشية. يستخدم نظام MBR الأغشية لفصل المواد الصلبة والمواد الملوثة من مياه الصرف الصحي. كما أنه يستخدم الكائنات الحية الدقيقة لتحطيم المواد العضوية. يؤدي هذا النهج المزدوج إلى الحصول على مياه معالجة عالية الجودة تلبي المعايير الصارمة.

• المعالجة الفيزيائية

  تتمثل المعالجة الفيزيائية لمياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية في تغيير أو إزالة المواد من الماء باستخدام العمليات الطبيعية أو الفيزيائية. يختلف هذا عن المعالجة الكيميائية، حيث تُضاف المواد. غالبًا ما تكون المعالجات الفسيولوجية هي الخطوات الأولى في معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية، وقد تستخدم الترسيب أو الطفو أو الترشيح لإزالة الجسيمات الكبيرة والحطام.

• المعالجة الكيميائية

  المعالجة الكيميائية هي طريقة تُستخدم لمعالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية عن طريق إضافة مواد كيميائية ومواد محددة لإزالة الملوثات الضارة. تُعد هذه الطريقة ضرورية لتحقيق المستوى المطلوب من معالجة مياه الصرف الصحي، خاصة عند التعامل مع مياه الصرف الصحي المعقدة في صناعة الأغذية التي تحتوي على العديد من الملوثات. يمكن لهذه العملية أن تثبت الماء وتجعله آمنًا للتخلص منه أو إعادة استخدامه من خلال التعادل، والتخثر، والأكسدة، وما إلى ذلك.

مواصفات وصيانة حلول معالجة مياه الصرف الصحي

أصبح الحفاظ على محطات معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية للامتثال للمعايير والمواصفات أمرًا بالغ الأهمية بشكل متزايد مع ازدياد وعي العالم بقيمة معالجة مياه الصرف الصحي حتى لا تسبب التلوث. لذلك، من الضروري للغاية صيانة محطات المعالجة بانتظام لضمان استمرار عملها بشكل صحيح وعدم السماح لأي مياه صرف صحي غير معالجة بالوصول إلى البيئة.

يُعد التشغيل السليم لهذه المحطات أيضًا ضروريًا لإنتاج منتجات ثانوية قابلة لإعادة الاستخدام أو قابلة للتسويق. تساعد صيانة هذه المحطات في منع الانسداد والروائح الكريهة والتسريبات، وما إلى ذلك، والتي يمكن أن تحدث إذا لم يتم صيانتها بشكل صحيح. تشمل بعض المشاكل الشائعة التي يمكن أن تنشأ من صيانة هذه محطات معالجة مياه الصرف الصحي غير الصحيحة:

• روائح كريهة
• الكائنات الحية الضارة مثل البكتيريا والبعوض، وما إلى ذلك، والتي يمكن أن تسبب الأمراض
• انسداد المرشحات والأنابيب
• التسريبات
• تدهور جودة المياه المعالجة
• تقليل عمر الآلات المستخدمة في عملية المعالجة

يمكن أن تضمن الصيانة الدورية أن تكون جودة الناتج جيدة وأن تعمل الآلات بأقصى مستوى لها حتى لا يتم إهدار الطاقة بشكل غير ضروري.

جدول صيانة محطة معالجة مياه الصرف الصحي

للتأكد من أن كل شيء يعمل بشكل صحيح، من الضروري وجود جدول صيانة كامل لجميع المعدات في المحطة، بالإضافة إلى قائمة بجميع المهام التي يجب إجراؤها بانتظام حتى لا يتم تفويت أي شيء. قد يكون دفتر السجل مفيدًا لتتبع الأمور. يجب أن يتضمن تفاصيل الشخص الذي أدى المهمة، وتاريخ ووقت تنفيذ المهمة، وأي ملاحظات أخرى، إلى جانب توقيع الشخص الذي قام بالعمل والذي قد يكون مسؤولاً عن النتائج.

تختلف تفاصيل العناصر المراد تسجيلها وتواترها حسب نوع وسعة المحطة المستخدمة واللوائح السارية في المنطقة التي توجد بها المحطة.

من المفيد وجود قائمة تحقق، وتشمل بعض العناصر التي قد تكون على القائمة:

• هل تعمل صمامات المدخل والمخرج لمحطة المعالجة بشكل صحيح؟
• هل هناك رائحة كريهة من محطة المعالجة؟
• هل هناك أي تسرب ملحوظ من محطة المعالجة؟
• هل البكتيريا اللاهوائية (إذا كانت تُستخدم عملية لاهوائية) موجودة وتعمل بشكل جيد؟
• هل هناك أي انسداد مرئي في الأنابيب والمرشحات؟
• هل جودة مياه الصرف الصحي المعالجة وفقًا للمعايير المطلوبة؟

الخلاصة

من المفيد الاحتفاظ بسجل مكتوب لجميع أعمال الصيانة التي تم إجراؤها على المحطة، إلى جانب التفاصيل المحددة للآلات المستخدمة، حتى لا يتم إبطال الضمانات. تُعد السجلات مثل هذه مفيدة أيضًا عندما يحتاج المورد إلى تقديم المساعدة، حيث سيكون لديه سجل لجميع الأعمال التي تم إجراؤها على الجهاز. تساعد الصيانة الدورية لآلات معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية على الحفاظ على عملها لفترة أطول وتضمن معالجة النفايات بشكل مناسب حتى لا تدخل المواد الضارة إلى البيئة.

سيناريوهات تطبيق معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية

تُنتج صناعات معالجة الأغذية كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي التي تحتوي على مواد عضوية وشحوم ومواد مغذية ومسببات الأمراض. ومع ذلك، فإن معالجة مياه الصرف الصحي هذه أمر ضروري لصحة الشركة والكوكب على حد سواء. تتيح معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية لمصانع معالجة الأغذية إعادة تدوير المياه عالية الجودة لاستخدامها في الري. كما تتيح لهم استخراج موارد قيمة مثل الغاز الحيوي والأسمدة من خلال أنظمة الهضم اللاهوائي واستعادة المغذيات.

علاوة على ذلك، يمكن أن تفيد مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية المعالجة والتخلص منها بشكل صحيح البيئة من خلال منع تدهور التربة وتلوث المياه. يمكن أيضًا استخدامه في مزارع الأحياء المائية. يتوافق حل المعالجة أيضًا مع المعايير التنظيمية، مما يقلل من مخاطر الغرامات والقضايا القانونية.

فيما يلي كيفية استخدام محطات معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية في مرافق معالجة الأغذية المحددة:

• مصانع معالجة اللحوم: تُنتج هذه المرافق مياه صرف صحي غنية بالمواد العضوية والدم والدهون والبروتين. باستخدام طرق المعالجة البيولوجية اللاهوائية، فإن البكتيريا التي تزدهر بدون أكسجين تُحلل النفايات العضوية. يمكن التقاط الغاز الحيوي الذي يتم إنتاجه في هذه العملية واستخدامه كطاقة متجددة لتوليد الطاقة أو التدفئة في الموقع من خلال الهضم اللاهوائي.
• مصانع معالجة الألبان: تُعد معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية أمرًا بالغ الأهمية في مرافق معالجة الألبان. تُعالج هذه المرافق مياه الصرف الصحي من معالجة الحليب وإنتاج الجبن ومنتجات الألبان الأخرى. على سبيل المثال، يمكن استخدام طريقة المعالجة البيولوجية الهوائية مثل الطين المنشط. في هذا النهج، تستهلك الكائنات الحية الدقيقة التي تحتاج إلى الأكسجين المواد العضوية في مياه الصرف الصحي. لا تنظف هذه الطريقة مياه الصرف الصحي فحسب، بل تقلل أيضًا من الروائح وتحسن الصرف الصحي وتعزز الصحة العامة.
• المخابز ومصانع الأغذية: تحتوي مياه الصرف الصحي من المخابز ومصانع الأغذية على سكريات ونشا متبقية. هذه مصادر غنية بالمغذيات للحياة الميكروبية. يمكن استخدام وحدات التحليل الكهربائي للتخثر هنا لتخثر الجسيمات المشحونة في مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية باستخدام لوحات EC. كما تزيل وحدات التحليل الكهربائي للتخثر مسببات الأمراض والمواد العضوية المعكرة، مما يجعل مياه الصرف الصحي نظيفة وآمنة للتخلص منها. تُعد وحدات التحليل الكهربائي للتخثر آلية وسهلة التشغيل وتُستخدم في الوضع الدُفعات أو المستمر.
• مرافق إنتاج المشروبات: تواجه مرافق إنتاج المشروبات تيارات مختلفة لمياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية، بما في ذلك تلك التي تحتوي على سكر وعجينة وبقايا تخمير. يمكن استخدام عملية أكسدة متقدمة مثل الأوزون في تلك المرافق. يؤكسد الأوزون ويُحلل حمولة التلوث العضوية في مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية باستخدام غاز الأوزون. لا يُحسن تحلل الملوثات العضوية باستخدام الأوزون جودة مياه الصرف الصحي فحسب، بل يقلل أيضًا من الحاجة إلى خطوات معالجة إضافية.

كيفية اختيار معالجات مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية

يُعد اختيار معالجة مناسبة لمياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية مهمة صعبة. لكن يمكن القيام بذلك بسهولة من خلال معرفة العوامل المهمة التي يجب مراعاتها.

• طبيعة مياه الصرف الصحي: يجب دراسة خصائص مياه الصرف الصحي المراد معالجتها، مثل COD و BOD والتكوين الكيميائي ودرجة الحموضة ودرجة الحرارة والحجم، وما إلى ذلك. يمكن أن يساعد هذا في اختيار معدات معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية ذات تقنية المعالجة المناسبة.
• هدف المعالجة: يجب معرفة أهداف الشركة لمياه الصرف الصحي. يشمل ذلك عوامل مثل ما إذا كان سيتم تصريف مياه الصرف الصحي مرة أخرى إلى مسطح مائي أو إذا كان سيتم إعادة استخدامها داخل المنشأة. يمكن أن يساعد معرفة هذه العوامل في اختيار المعايير المقبولة وطرق إدارة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية التي يجب اتباعها.
• خيارات التكنولوجيا: تتضمن إدارة مياه الصرف الصحي مجموعة متنوعة من التقنيات، ولكل منها فوائد وعيوب. تتضمن هذه الكائنات الحية الدقيقة الهوائية / اللاهوائية، وترشيح الأغشية، والفصل، وما إلى ذلك. قم بتقييم الفوائد، مثل استهلاك الطاقة، والتكلفة الرأسمالية / التشغيلية، والبصمة، والفعالية، والأتمتة، وما إلى ذلك، لكل تقنية، واختر واحدة تتناسب مع المنشأة بشكل أفضل.
• الحجم والقدرة: يجب أن تكون محطة المعالجة أو المعدات المراد اختيارها قادرة على تحمل ظروف الحمل الذروة والتعامل مع تدفق الحجم المنتظم. يجب ألا يكون كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا، حيث يمكن أن يؤدي التكبير إلى زيادة التكاليف، بينما يمكن أن يقلل التكبير من الفعالية.
• كفاءة الطاقة: اختر محطات معالجة مياه الصرف الصحي التي توفر كفاءة الطاقة. يمكن أن يقلل ذلك بشكل كبير من تكاليف التشغيل.
• الأمان والموثوقية: تأكد من أن محطة معالجة مياه الصرف الصحي أو المعدات المراد اختيارها لديها سجل أمان وموثوقية مثبت. ضع في الاعتبار أيضًا إمكانية صيانتها. يجب أن تكون أجزائها أو مكوناتها سهلة الصيانة والخدمة.
• الامتثال والاستدامة: تأكد من أن حل معالجة مياه الصرف الصحي المختار يمتثل للوائح المحلية. يجب أن يكون مستدامًا بيئيًا، ويجب أن يقلل من البصمة الكربونية قدر الإمكان.

أسئلة وأجوبة حول معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية

س1. ما هي الاتجاهات الناشئة في تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي لصناعة الأغذية؟

ج1. تشمل بعض الاتجاهات الناشئة في معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية استخدام روبوتات معالجة مياه الصرف الصحي والذكاء الاصطناعي لأتمتة الأنظمة لتحسين الكفاءة. تهدف المزيد من أنظمة المعالجة إلى تحقيق الصرف الصحي السائل الصفري (ZLD) لإعادة تدوير كل قطرة ماء في المنشأة. أصبحت أنظمة المعالجة المتكاملة التي تجمع بين العديد من التقنيات في نظام واحد أكثر شيوعًا لتوفير المساحة. هناك توجه نحو أنظمة معالجة صغيرة لامركزية يمكن استخدامها بواسطة مصانع معالجة الأغذية الفردية بدلاً من الحلول المركزية التي تكون بعيدة.

س2. ما هي التحديات التي تواجه معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية؟

ج2. تواجه معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية العديد من التحديات. الحمل العضوي في نفايات الطعام مرتفع ويتغير بشكل كبير من يوم لآخر. هذا يجعل من الصعب على الأنظمة تحقيق تشغيل مستقر. كما يرغب العملاء في أن تفي مياه الصرف الصحي المعالجة بمعايير الجودة المختلفة التي تحددها السلطات المحلية. يمثل العثور على مساحة في المنشآت الحالية لتثبيت أنظمة معالجة جديدة مشكلة أخرى. يفضل العديد من معالجي الأغذية معالجة مياه الصرف الصحي الخاصة بهم في الموقع بدلاً من نقلها عبر خطوط الأنابيب إلى مرافق معالجة مركزية. تعني قيود الميزانية أن معالجي الأغذية بحاجة إلى حلول فعالة وبأسعار معقولة للحفاظ عليها على المدى الطويل.

س3. ما الفرق بين طرق معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية الفيزيائية والكيميائية؟

ج3. تتضمن الطرق الفيزيائية لمعالجة مياه الصرف الصحي عمليات فصل الترشيح والترسيب والطفو. تُزيل هذه الطرق الملوثات بشكل أساسي دون تغيير تركيبها الكيميائي. من ناحية أخرى، تتضمن طرق المعالجة الكيميائية إضافة مواد كيميائية لمعالجة المياه. تشمل الطرق الكيميائية الكلورة والأوزون والأكسدة المتقدمة.

س4. لماذا من المهم إزالة الفوسفور والنيتروجين من مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية؟

ج4. حتى بكميات صغيرة، يمكن للفوسفور والنيتروجين أن يسببا نموًا مفرطًا للطحالب عند إطلاق مياه الصرف الصحي المعالجة في المسطحات المائية الطبيعية. تستهلك هذه ازهار الطحالب كل الأكسجين ويمكن أن تخنق الأسماك والكائنات المائية الأخرى. مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية مصدر شائع لهذه العناصر الغذائية الضارة. لذلك، غالبًا ما تستخدم مرافق معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية طرق الترسيب الكيميائي أو الاستيعاب البيولوجي لإزالة النيتروجين والفوسفور قبل تصريف المياه المعالجة.