تصفیه فاضلاب کشتارگاه دام و طیور

تصفیه فاضلاب کشتارگاه

تصفیه پساب صنعتی(فاضلاب) کشتارگاه های دام و طیور به دلیل بالا بودن آلاینده های بیولوژیکی، چربی و ذرات معلق نامحلول نیازمند بکارگیری فرایندهای مختلف تصفیه فاضلاب می باشد. شرکت مهندسی فران با سابقه بیش از ۱۵ سال در تصفیه فاضلابهای صنعتی، خدمات طراحی و ساخت تصفیه خانه های پساب را به کشتارگاه های صنعتی ارائه می نماید.

صنعت کشتار دام و طیور و فراوری گوشت قرمز یا سفید يكي از صنایع تولید پساب صنعتی با حجم بالا در بين صنايع توليد كننده مواد غذايي است. بر اساس تعريف EPA تعريف گوشت عبارت است از محصول توليدي از كليه حيواناتي نظير گوساله‌ها، گاوها، خوكها، گوسفندان و ساير گوشتهايي كه در مجموعه طيور قرار نمي گيرد. اين گوشتها به گوشت قرمز نيز معروف هستند.

اين گستره همچنين محصولاتي نظير غذاهاي پخته شده و ادويه زده شده و غذاهاي دودي را نيز شامل مي شود.

 

ماهیت پساب و پسماند تولیدی در کشتارگاه

اولين مرحله توليد گوشت در كشتارگاه اتفاق ميافتد كه چند فعاليت مشترك روي گوشت اتفاق انجام مي شود. اين فعاليتها شامل نگهداري حيوانات براي كشتار، بي حس كردن، سربريدن، تخليه شدن خون، حذف پوست و مو، تخليه امعاء و احشاء، حذف فضولات، شستشوي لاشه، مرتب كردن و حذف ضايعات گوشت، بسته بندي و لفاف كشي گوشت هستند. كارهاي ثانويه‌اي نيز  در مرحله فراوری به  روي گوشت انجام شود كه شامل خرد كردن، بي استخوان كردن، چرخ كردن، تبديل به محصولاتي مثل محصولات دودي، توليد سوسيس، كالباس، همبرگر و محصولاتي از اين نوع مي باشند.

کشتارگاه ها علاوه بر پساب، پسماند جامد نیز تولید می کنند. اين پسماندها شامل قسمتهايي از بدن حيوانات هستند كه از نظر بهره برداران كشتارگاه، فاقد ارزش اقتصادي هستند. همچنين در اثر شستشوي لاشه‌ها، فرايند تبديل مواد زايد حيواني و بسته بندي نيز مقداري پسماند توليد مي شود.

علاوه بر اين در محل نگهداري دامها، فرايندهاي رندرينگ، سردخانه‌ها، كمپرسورها و پمپها، تجهيزات شستشوي وسايل نقليه، اتاق شستشوي لاشه‌ها، سالن غذاخوري و تجهيزات رختشويخانه نيز پسماند و پساب توليد می شود.

 

کمیت پسماند تولیدی در کشتارگاه

کمیت پساب و  پسماند جامد توليدي در کشتارگاه به نوع حيوان مورد كشتار بستگي دارد. اما تركيب پسماندهاي توليدي در هر گروه از كشتارگاه‌ها بدون توجه به ظرفيت کشتار، مشابه یکدیگرند. زيرا كه طبيعت پسماند توليدي توسط هر حيوان مشخص بوده و با ضرب اين مقدار در تعداد حيوان كشتار شده مقدار پسماند توليدي كشتارگاه بدست می آید. به عنوان مثال کمیت محصولات اصلي و جانبي يك كشتارگاه برای كشتار ۴۵۰ کیلوگرم گاو پرواري در جدول زیر ارائه شده است.

گوشت خوردنيضايعات قابل خوردنپوستچربي با درجه كيفيت بالااستخوانضايعات غير قابل خوردن و محتويات رودهخونمواد مشكوك
160 kg 15 kg32 kg45 kg50 kg112 kg16 kg20 kg
فروش تجاريفروش تجاريفروش تجاريمحصولات جانبي قابل تبديلمحصولات جانبي قابل تبديلپسماندپسمانددفع ويژه

با توجه به جدول فوق حدود ۵۰ درصد از وزن کشتار گاوگوشتی، مواد غير تجاري است كه حدود ۲۵ درصد آن امکان تبدیل به محصولات جانبي دارد. بنابراین حدود ۲۵ درصد از وزن کشتار گاو گوشتی، تبدیل به پساب و پسماند شده که نیازمند فرایند مناسب تصفیه و دفع به طبیعت است. مقدار پساب و پسماند تولید شده از كشتار گوسفند نيز حدود ۵۰ درصد وزن حيوان زنده است.

از ديگر منابع توليد پسماند  در کشتارگاه ها مي توان به پسماند توليدي در محل نگهداري دامها در كشتارگاه اشاره نمود. مقدار پسماند توليدي در اين محلها به نوع، سن و جنس حيوانات نگهداري شده بستگي دارد.

 

طبقه بندی جریانهای پساب(فاضلاب) کشتارگاه

در كشتارگاههای دام از آب براي شستشوي لاشه‌ها بعد از جدا كردن پوست از گاوها، گوساله‌ها و استفاده می شود. آب همچنين براي شستشوي درون لاشه‌ها پس از تخليه احشاء استفاده مي شود. براي تميز كردن تجهيزات بهداشتي و تجهيزات و ابزارهاي كشتار نيز آب بكار می رود. تجهيزات جانبي از قبيل محوطه و آغل نگهداري حيوانات، تأسيسات توليد آب گرم و بخار، تجهيزات سرد كننده و سردخانه‌ها، كمپرسورهاي هوا، اتاق بويلرها و تجهيزات ايجاد خلاء نيز پساب توليد مي نمايند. همچنين سرويس بهداشتي كاركنان، اتاق دوش گيري، آشپزخانه، كافه تريا و آزمايشگاه نيز پساب توليد مي نمايد.

جدول زیر انواع جریانهاب پساب(فاضلاب) تولید در کشتارگاه را طبقه بندی می کند:

طبقه بندی جریانهای پساب(فاضلاب)مثالها
جریان پساب حاوي فضولات و مواد دفعيآغل هاي نگهداري، سالن تخليه احشاء، تانك بخار، مو
زدايي و شستن مو، آماده سازي پوست، شستشوي خون،
رختشويخانه، آماده سازي روده
پساب عاري از فضولات و مواد دفعي – حاوي
مقادير بالای روغن
فاضلاب ناشي از سالن كشتار (بجز خون و فاضلاب بخش مو زدايي)، شستشوي لاشه، فعاليتهاي مربوط با انتقال گوشت
پسابهای عاري از فضولات و مواد دفعي – حاوي مقادير
پایین روغن (كشتارگاه)
فاضلاب ناشي از محلهايي غير ازخط توليد، دوشهاي سرد
محصول نهايي، سردخانه‌ها و فريزرها، گريسهاي خوراكي و
غير خوراكي، تانكهاي ته نشيني و ذخيره، فاضلابهاي
ناشي از شستشوي زبان، روده و سيرابي
پسابهای عاري از فضولات و مواد دفعي – حاوي مقادير
پایین گريس
(سالن خرد كردن گوشت، فرايند كردن و بسته بندي گوشت)
فاضلاب ناشي از محلهايي غير ازخط توليد، محل بي
استخوان كردن گوشت، محل آماده شدن بسته بندي
گوشت، محل توليد سوسيس، پر كردن ظروف كنسرو،
محل آماده سازي ادويه
آب تميزآب باران، آب ناشي از پشت بامها، آب خنك كننده‌ها
(ناشي از كمپرسورها، پمپهاي خلاء، سيستمهاي تهويه
مطبوع)، آب ناشي از كندانسورهاي بخار(اگر برج خنك
كننده بكار نرود يا به بويلرها برگشت داده نشود)، توليد
يخ، آب مصرفي براي خنك كردن كنسروها

مقدارپساب(فاضلاب) توليدي به نوع طراحي كشتارگاه، روش بهره برداري و روشهاي تميز كردن لاشه‌ها بستگي دارد. ولی محدوده تولید پساب برای کشتار گاو بین ۲٫۵ تا ۴۰ مترمکعب به ازای هر تن دام زنده می باشد. البته مقادير آب مصرفي و فاضلاب توليدي با توجه به ساعات روز و همچنين روزهاي هفته متغير است.

كشتارگاهها داراي دو مرحله مهم كشتار و نظافت هستند. معمولاً هر شيفت كاري ۱۰-۸ ساعت طول مي كشد و پس از پايان هر شيفت ۸-۶ ساعت دوره نظافت است. اين برنامه در اكثر كشتارگاههاي صنعتي در كل جهان وجود دارد. هر چند ممكن است طول شيفت كاري متغير باشد. در طي مرحله توليد، مقدارپساب نسبتاً ثابت بوده و دماي آن نيز در مقايسه با دوره نظافت پايين است. مقدار آب مصرفي و فاضلاب توليدي بعد از پايان هر شيفت متوقف شده و تا شروع شيفت در روز بعد هيچگونه پسابی تولید نمی شود.

فاضلاب کشتارگاه

 مشخصات کیفی پساب(فاضلاب) کشتارگاه دام

پساب ناشي از كشتارگاهها و بسته بندي گوشت حاوي بار بالايي از جامدات، مواد شناور (چربي و روغن)، خون، فضولات و تركيبات گوناگون آلي ناشي از پروتئينها است. تركيب جریانهای مختلف پساب تا حد بسيار زيادي به نوع محصول توليدي، تأسيسات خط كشتار و فرايند توليد گوشت بستگي دارد. منابع اصلي توليد پساب(فاضلاب) شامل محل استراحت حيوانات، كشتار، پوست كني و بخش مو زدائي، تخليه محتويات شكم، شستشوي لاشه، رندرينگ، مرتب كردن و حذف زايدات گوشت و عمليات شستشو و تميز كردن گوشت است.

در مراحل مختلف کشتارگاه،  تركيبات آلي قابل تجزيه بيولوژيكي كه عمدتاً چربي و پروتئين هستند به دو صورت معلق و محلول توليد می شوند. بار آلودگی پساب کشتارگاه از نظر اكسيژن مورد نياز بيوشيميايي (BOD)،‌ اكسيژن مورد نياز شيميايي (COD)،‌ جامدات معلق (SS)، نيتروژن و فسفر در مقايسه با فاضلاب شهري بسيار بالاتر است.

غلظت واقعي آلاينده‌ها در اين نوع فاضلابها به ميزان كنترل آب مصرفي در مراحل كشتار و آماده سازي گوشت، بازيافت محصولات جانبي، جداسازي پسماندها در منبع توليد و مديريت كشتارگاه بستگي دارد. عموماً خون و محتويات روده از سالن كشتار و اتاق تخليه امعاء و احشاء همراه با مواد دفعي ناشي از محوطه نگهداري حيوانات و آغلها تا حد امكان از جريان فاضلاب جداسازي شده و بعنوان پسماندهاي جامد مورد تصفيه قرار مي گيرند. البته معمولاً عملیات جداسازی پسماند جامد از پساب به طور کامل انجام نمی شود و پسماندهای جامد همراه با چربيهاي تثبيت شده و ريزه‌هاي گوشت حاصل از مرتب كردن لاشه، تا قسمتی به پساب وارد شده و بار آلودگی آن را افزایش می دهد.

در کشتارگاه های صنعتی بار آلودگی بخش تخلیه امعاء و احشاء و کشتار دام نسبت به بخشهای دیگر کشتارگاه بالاتر است. جریان فاضلاب بخش تخلیه امعاء و احشاء دام به دليل وجود فضولات دفعي و محتويات امعاء و احشاء حيوانات كشتار شده در آن، حاوي بار بالايي از كليفرمها، كليفرمهاي مدفوعي و استرپتوكوكهاي مدفوعي است. تعداد آنها معمولاً در حدود ميليونها كلني (CFU) در mL 100 است. همچنين احتمال دارد كه فاضلاب حاوي باكتريهاي پاتوژن با منشاء مدفوعي مثل گونه‌هاي سالمونلا و كامپيلو باكتر ژژوني، انگلهاي گوارشي شامل گونه‌هاي آسكاريس، ژيارديا لامبليا و كريپتوسپوريديوم پارووم و ويروسهاي روده‌اي باشد.

معمولاً بارآلودگي پساب( فاضلاب) مجموع يك كشتارگاه با پارامترهای BOD، COD و SS بیان می شود. این مقادیر در کشتارگاه های مختلف با توجه به تنوع فرایندها و جریانهای ورودی به پساب متفاوت است. ار اینرو محدوده تغییرات متغیرهای آلودگی آلی در کشتارگاه های مختلف وسیع است. یه طوریکه محدوده COD از ۲۰۰۰ میلیگرم بر لیتر تا ۱۸۰۰۰ میلیگرم بر لیتر گزارش شده است.

کمیت پساب(فاضلاب) کشتارگاه های صنعتی

کمیت پساب و پسماند توليدي در يك كشتارگاه به نوع و وزن دام زنده كشتار شده و فرایندهای شستشو و دفع فاضلاب کشتارگاه بستگي دارد. ولی راهکارهایی برای کاهش پساب و پسماند خشک وجود دارد، از جمله:

  • كاهش زمان نگهداري دام زنده
  • اجرای کف صاف و شیب دار برای کاهش آب شستشو
  • جمع آوري و دفع فضولات حيوانات بصورت پسماندهاي جامد قبل از شستشوي كف
  • جمع آوری خون در بخش کشتار به صورت مجزا
  • تخليه احشاء داخلي بدون استفاده از آب(خشك)
  • استفاده از نازلهاي اسپري آب براي شستشوي لاشه كه ميزان آب مصرفي را تا ۲۰ % كاهش ميدهد
  • استفاده از سيستمهاي كندانسه كننده بخار آب در تانك آب جوش براي حذف مو و سم
  • بستن قطع كننده‌هاي سريع روي شيلنگهاي شستشو
  • استفاده از پاك كننده‌هاي مناسب
  • استفاده مجدد از آبهاي زلال مثل آب سيستم خنك كننده چيلر) براي شستشوي مکان نگهداري دام)

تصفیه پساب(فاضلاب) کشتارگاه

تصفیه پساب کشتارگاه های صنعتی بعد از تصفیه اولیه با فرایندهای فیزیکی-شیمیایی و بیولوژیکی انجام می شود. در تصفيه خانه كشتارگاههاي كوچك، واحد نيتريفيكاسيون و در تصفيه خانه كشتارگاههاي بزرگ واحد نيتريفيكاسيون – دنيتريفيكاسيون نیز پیش بینی می شود.

 

آشغالگیری و حذف روغن از پساب کشتارگاه

پساب کشتارگاه به منظور حذف مواد جامد معلق و پسماندهای جامد در چند مرحله آشغالگیری می شود. زیرا ورود پسماندهای خشک به فاضلاب، مقادیر آلودگی پساب و صعوبت تصفیه آن را افزایش می دهد. واحد آشغالگير براي حذف ذراتي مثل مو، ريزه‌هاي گوشت و جامدات حاصل از تخليه احشاء داخلي مثل روده و نگاري حيوانات كشتار شده و جامدات شناور ميباشد.

پس از آشغالگیری حذف روغن یا گریس، اولين مرحله تصفيه فاضلاب كشتارگاهي است. در بعضي از کشتارگاه ها در سيستم زهكشي و جمع آوري فاضلاب، تجهیز چربيگير قرار مي گيرد که بار روغن و چربی ورودی به تصفيه خانه را كاهش دهد.

شرکت مهندسی فران برای حذف روغن و چربی در تصفیه خانه پساب کشتارگاه ها از پکیج شناور سازیDAF یا Dissolved Air Floation استفاده می کند. در این فرآیند هوای فشرده در یک محفظه تحت فشار در مجاورت فاضلاب قرار گرفته و به سبب وجود این فشار در آن محلول می گردد. پس از آن فاضلاب وارد مخزن شناور سازی می شود. در این مخزن به سبب کاهش فشار سیال به فشار اتمسفریک، حلالیت فاضلاب کاهش یافته و هوای فشرده محلول بصورت نامحلول درآمده و به سمت سطح سیال صعود می کند. همزمان با صعود حباب های بسیار ریز هوا، ذرات معلق روغن و چربی به آنها چسبیده و به سرعت بر روی سطح فاضلاب شناور می شوند. یک پل متحرک بصورت متناوب ذرات معلق شناور شده را از روی سطح جمع آوری کرده و به یک مخزن نگهداری لجن تخلیه می­کند.

طرح شرکت فران برای حذف چربی پساب کشتارگاه ها با بهره گیری با فرایند DAF در مدت زمان ماند کمتر از ۳۰ دقیقه، چربی را با راندمان بالایی از پساب جدا می کند و با پایش مستمر از تغییرات PH پساب جلوگیری می کند. با بهره برداري صحيح از تجهیز DAF شرکت مهندسی فران، امکان کاهش COD و BOD فاضلاب کشتارگاه های صنعتی  به ميزان ۱۵ تا ۳۰ درصد ، جامدات معلق بين ۳۰ تا ۶۰ درصد و روغن و گريس ۶۰ تا ۹۰ درصد وجود دارد.

 

تصفيه فيزيكي شيميايي پساب کشتارگاه

انعقاد و لخته سازی با کمک مواد شیمیایی منعقد کننده یکی از فرایندهای موثر در کاهش آلودگی های آلی پساب کشتارگاه های صنعتی است. افزودن مواد منعقدکننده منجر به خنثی شدن بار ذرات کلوئیدی در پساب شده و منجر به تشکیل ذرات درشت تر می شود. مواد منعقد کننده در پساب کشتارگاه در اثر هیدرولیز به صورت یونی یا هیدروکسیدهای باردار تبدیل می شوند. به بوجود آمدن مولکول های باردار بزرگ منجر به کاهش نیروی دافعه بین ذرات شده و امکان تجمع ذرات را فراهم می کند.

نتایج استفاده از فرایند تصفیه فیزیکی-شیمیایی نشان می دهد که در صورت طراحی و بهره برداری مناسب از فرایند انعقاد و لخته سازی امکان حذف حدود ۵۰ درصد COD پساب کشتارگاه وجود دارد.

 

تصفيه بيولوژيكي پساب کشتارگاه

تصفیه بیولوژیکی فرایند اصلی تصفیه پساب کشتارگاه به شمار می رود. کارایی فرایندهای بیولوژیک اعم از هوازی و بی هوازی در تصفیه پساب کشتارگاه با توجه به سوابق متعدد به اثبات رسیده است. فرایندهای تصفيه بيولوژيكي امکان حذف ۹۰ درصد بار آلي فاضلابهاي كشتارگاهي را دارند.

مقدار بار آلايندهاي آلي قابل تجزيه بيولوژيكي در انتخاب فرایند تصفيه فاضلاب داراي اهميت بالايي است. براي حذف BOD با استفاده از فرایندهای هوازي، هوادهی و تأمین اکسیژن برای پساب در مخزن هوادهی ضروری است. ميزان اكسيژن مورد نیاز وابسته به نوع فرایند تصفیه بیولوژیکی و متناسب با بار آلودگی آلی پساب است.

برخلاف فرايندهاي هوازي، فرايندهاي بي هوازي براي حذف BOD به اكسيژن نياز ندارند و بخش قابل تجزيه زیستی فاضلاب توسط فرايند بي هوازي به محصولات پایدار گازي از قبيل متان و دي اكسيد كربن تبديل مي شوند.

 

تصفيه بي هوازي پساب(فاضلاب) کشتارگاه

تصفیه زیستی بي هوازي يك روش تجربه شده براي تصفيه فاضلابهاي کشتارگاه است. فرايندهاي
بي هوازي در شرايط عدم وجود اكسيژن مورد بهره برداري قرار گرفته و محصولات نهايي آنها مخلوطي از گازهاي متان و دي اكسيد كربن و مقداري لجن تثبيت شده است. هضم بي هوازي مواد آلي به متان و دي اكسيد كربن يك فرايند بيولوژيكي و شيميايي پيچيده است كه داراي سه مرحله، هيدروليز، اسيدزايي و متان زايي است. در طي مرحله اول، تركيبات پيچيده به تركيبات مياني با وزن مولكولي كوچكتر تبديل مي گردند. در مرحله دوم باكتريهاي استوژنيك، اين تركيبات مياني را به اسيدهاي آلي و نهايتاً از طريق فاز متانوژني به متان و دي اكسيد كربن تبديل مي كنند.

راكتورهاي UASB بر محدوديت هاي موجود در راكتورهاي بي هوازي تماسي و فيلترهاي بي هوازي غالب شده اما استفاده از آنها در تصفيه فاضلاب كشتارگاهي محدود است. دليل آن نيز مشكلات مربوط به شكل گيري گرانول در فاضلاب كشتارگاهي است كه اين مشكل ممكن است مربوط به غلظت بالاي چربي باشد.

تصفيه هوازي پساب(فاضلاب) کشتارگاه

فرايندهاي هوازي به دو گروه رشد چسبیده و رشد معلق تقسيم مي شوند که هر دو گروه براي تصفيه فاضلاب صنايع كشتارگاهي کارایی دارند. ولی انتخاب فرایند هوازی برای تصفیه فاضلاب مستلزم بررسی موارد ذیل است:

  • زمین در دسترس
  • سطح آبهای زیر زمینی
  • انرژی مورد نیاز
  • دفع لجن

در فرایند رشد چسبیده، مخزن هوادهی حاوي سطوح مناسب برای رشد میکروارگانیسم ها و باکتری هابه صورت معلق یا ثابت می باشد. باکتریهای هوازی تجمع یافته در قالب بيوفيلم به روي سطوح موجود در مخازن هوادهی رشد می کنند. جهت تأمين اكسيژن مورد نياز فرايند اكسيداسيون هوازی، مخزن هوادهي می شود.

در فرایند تصفیه بیولوژیکی هوازی لجن فعال، ميكروارگانيسمهاي معلق(لجن فعال) در مخزن هوادهي رشد می کنند. بعد از هوادهي، پساب(فاضلاب) به يك مخزن ته نشينيیا زلال سازی منتقل شده كه در آنجا لجن می شود. بخشی از لجن ته نشينی شده به فاضلاب ورودي یا به مخزن هوادهي برگشت داده مي شود. پساب زلال سازی شده در مخزن ته نشيني به منظور حذف پاتوژنهای بیماری زا توسط ترکیبات کلر یا ازن گند زدایی می شود. پساب(فاضلاب) خروجی از واحد گند زدایی در صورت رعایت الزامات سازمان حفاظت از محیط زیست، امکان دفع به منابع آب سطحی، زیرزمینی یا محیط زیست را دارد.

 

شرکت مهندسی فران با بیش از ۱۵ سال تجربه در طراحی و ساخت تصفیه خانه های فاضلاب و پساب صنعتی، آماده ارائه خدمات طراحی و ساخت تصفیه خانه فاضلاب به کشتارگاه های صنعتی دام و طیور است.