پایان نامه کمی و کیفی مطالعه تصفیه پذیری و ارائه روش مناسب جهت دفن لجن اسیدی حاصل از فرآوری بازیافت روغن
- مقدمه
امروزه تولید ضایعات سمی خطرناک ناشی از فعالیت های مختلف بشر، رشد چشمگیری یافته است. این ضایعات در بخش های مختلف صنعتی، کشاورزی، خدمات و تجارت وحتی در منازل ممکن است تولید شود. ورود این ضایعات به محیط باعث آلودگی آب، خاک و هوا شده و سلامت انسان و دیگر موجودات زنده به خطر می اندازد. با گذشت زمان و مشخص شدن اثرات سوء ناشی از دفع غیراصولی این مواد در محیط و عوارض نامطلوب و مخاطره آمیز آن بر موجودات زنده عوامل محیطی کشورهای صنعتی را بر آن داشت تا قوانین مبسوطی را جهت کنترل این مواد تدوین و به مرحله اجرا گذارند. حتی معاهده های بین المللی مثل معاهده بازل، در این رابطه مورد توافق اکثر کشورها قرار گرفته است.
در کشور عزیز ما ایران، نیز با رشد سریع جمعیت و همچنین توسعه صنعتی و کشاورزی، در سالیان اخیر، ورود آلاینده ها به شکل گاز، مایع و جامد به محیط اجتناب ناپذیر بوده است. ولی خوشبختانه با توجه به مسائل محیط زیست در سیاستگذاری های کلان، چه در بعد علمی و دانشگاهی و چه در بعد اجرائی نوید آینده نوید بخشی در جهت حفاظت از محیط زیست وجود دارد.
از جمله ترکیبات و موادی که در تمام جوامع و همچنین در کشور ما، مصارف زیاد داشته و بعد از مصرف به محیط دفع می گردد، روغن های با منشاء نفتی می باشد که به عنوان روغن موتور و روغن صنعتی و برای مصارف روان کاری مورد استفاده قرار می گیرد. روغن به علت دارا بودن ترکیبات آلی و معدنی مختلف که بخش عمده ای از این ترکیبات شامل هیدروکربورهای چند قطعه ای آروماتیک (pAHs)، هیدروکربورهای کلره، بعضی فلزات سنگینی و همچنین اضافه شده بعضی از ترکیبات آلاینده در حین استفاده، یک ماده زائد خطرناک تلقی می گردد. این ماده زائد باید طبق ضوابط و مقررات خاصی در محیط دفع گردد. یکی از روش های مناسب که می تواند باعث کاهش حجم روغن های زائد برای دفع گردد، بازیافت وتصفیه دوم روغن های زائد میباشد، به شرطی که این عمل تحت کنترل و با تکنولوژی مناسب انجام شود.
روش های مختلفی جهت پالایش و بازیافت روغن وجود دارد که در کشور ما نیز از بعضی از این روش ها استفاده می شود. در کشور ما عمدتاً روش اسید – خاک رنگبر مورد استفاده قرار می گیرد.
در کشور طبق آمار وزارت صنایع حدود 120 کارخانه فعال و درحال توسعه وجود دارند که اکثر آنها فعال بوده و پالایش و تصفیه مجدد را انجام می دهند این کارخانجات حدود 1208740 تن گریس، 109974090 لیتر روغن و 89514 مترمکعب روغن سنگین در سال تولید می نمایند. در فرآیند اسید – خاک رنگبر، یکی از مهمترین مشکلات زیست محیطی، تولید لجن بسیار اسیدی می باشد که ناخالصیهای آلی و معدنی مثل فلزات سنگین دارد. این لجن سیاه، دارای لزجت زیاد، بسیار بدبو و بسیار تحریک کننده می باشد. بطور متوسط میزان لجن اسیدی تولیدی در این کارخانجات حدود 10% میزان روغن مورد پالایش می باشد که میزان نسبتاٌ بالایی می باشد. دفع این لجن اسیدی به محیط بیرون کنترل آلاینده های آن بخصوص شرایط اسیدی آن اثرات شدید زیست محیطی و ؟؟؟؟؟؟ در پی خواهد داشت. بطوریکه با مراجعه به منابع این لجن و مواد زائد خطرناک و در طبقه بندی مواد زائد خطرناک UNEP در گروه A، بخاطر اسیدی بودن، و در فهرست بندی چهارگانه سازمان حفاظت محیط زیست در فهرست F، و با کد خطر C و کد خطر T قرار می گیرد.
در این بررسی، با مطالعات روی نمونه های اسیدی در کارخانه و در آزمایشگاه جهت تعیین کیفیت و کمیت و همچنین مطالعه تصفیه پذیری و دفع این لجن اقدام گردید.
فهرست مطالب
1- مقدمه................................................................................................................................................................. 1
2- خصوصیات روغن های زائد روش های دفع آنها در جهان...................................................................... 4
3- روش های تصفیه و استفاده مجدد از روغن های زائد.............................................................................. 12
4- فرآیند تصفیه و بازیابی روغن در کارخانه بهاران شیمی........................................................................ 19
5- بررسی کمی و کیفی لجن اسیدی تولیدی در کارخانه بهاران شیمی..................................................... 24
6- بررسی روشهای مناسب جهت کاهش پتانسیل آلودگی و دفع مناسب لجن اسیدی............................ 27
7- مشخصات طرح و روش عملیات اجرائی..................................................................................................... 48
ضمائم........................................................................................................................................................................ 52
- نمونه ای از نتیجه آزمایش بر روی لجن اسیدی اولیه
- دیاگرام واحدهای پیش تصفیه
- نقشه واحدها
پایان نامه تصفیه فاضلاب سپتیک تانگ
نیاز انسان به محیط سالم امری انکارناپذیر است که بسادگی نمی توان از کنار آن گذشت ، چرا که متابولیسم بدن انسان در سایه محیط زیستی سالم راندمانی مطلوب از خود نشان میدهد و این مهم میسر نمی شود مگر اینکه در حفظ و نگهداری محیط زیست نهایت دقت و تلاش بکار گرفته شود در راستای اهمیت همین مسئله است که بحث تصفیه فاضلاب به میان می آید و دفت و تأمل در این امر کمک شایانی به سلامت محیط زیست می کند . از حدود یکصد سال پیش که رابطه ای بین اثر باکتریها و میکروبهای بیماریزا آشکار گشت انسان بفکر پاکسازی آبهای آلودهخ افتاد ، بعبارت دیگر فن تصفیه آب و فاضلاب در روند امروزی خود بیشتر در اثر پیشرفت علم زیست شناسی و پزشکی بوجود آمده است (1)
پرداختن و توجه به این فن از آنجا شروع گشت که بتدریج برای جلوگیری از آلوده شدن منابع طبیعی آب و بویژه رودخانه ها ، ورود فاضلاب به این منابع ممنوع اعلام گردید .متأسفانه افزایش شهرنشینی و پیشرفتهای صنعتی نه تنها باعث بالا رفتن میزان مصرف آب گردیده بلکه میزان آلودگی آبها را نیز افزایش داده است مخصوصا" که با گذشت زمان بعلت کاربرد دهها محصول شیمیایی جدید در زندگی روزمره و ورود آنها به فاضلاب شهری و تخلیه فاضلاب به آبها و یا مصرف هزاران ترکیب جدید شیمیایی در صنایع و تخلیه آنها به جریانها از طریق پسابها موضوع آلودگی محیط زیست را پیچیده تر ساخته است .بنا به دلایل ذکر شده ، تصفیه فاضلاب امری کاملا" ضروری بنظر رسیده و این ضرورت انگیزه ای جهت ساختن تصفیه خانه های بزرگ و مدرن گردید .
اما ، بعلت اینکه تصفیه خانه های بزرگ نیاز به صرف هزینه فراوان دارد لذا بطور خود بخود ساخت آنها محدود میشود و بجای آنها تصفیه خانه های کوچکتر و محدودتری در نظر گرفته می شوند .
منظور از تصفیه خانه های کوچک ، تصفیه خانه هایی هستند که بنا به عللی که توضیح داده خواهد شد چند واحد از تأسیسات تصفیه خانه بزرگ در آن بکلی حذف و یا ساختمان آن در واحدهای دیگر ادغام شده اند . مهمترین عاملی که موجب کوچک شدن یک تصفیه خانه می شود ، عبارت از کم بودن جمعیتی است که فاضلاب آنها به تصفیه خانه می رسد . بعلاوه علل زیر نیز میتواند کوچک شدن طرح یک تصفیه خانه گردد (1) :
1- عدم نیاز به تصفیه کامل فاضلاب
2- علل اقتصادی .
3- نوع آلودگی فاضلاب .
"سپتیک تانگ" ساده ترین نوع تصفیه خانه تک واحدی است که تصفیه مکانیکی (ته نشینی ) و تصفیه زیستی بکمک باکتریهای بی هوازی بطور همزمان در آن انجام می گیرد .
سپتیک تانک می تواند حدود 30٪ آلودگی را کاهش دهد که این مقدار کم محسوب می شود و نیاز سازمان حفاظت محیط زیست را برطرف نمی سازد . (15)
اما بعلت اینکه در شهرهای مختلف بویژه شهرهایی که در آنها شبکه جمع آوری فاضلاب وجود ندارد ( شهرهایی استان مازندران ) ، سپتیک تانک کاربرد وسیعی داشته و فاضلاب تصفیه شده باید به زمین و یا آبهای سطحی و زیرسطحی منتقل گردد .
لذا این منابع در اثر تماس با فاضلاب دفع شده بشدت آلوده می شوند . این مسأله بویژه در تقاطیکه سطح آب زیرزمینی بالاست ( استان مازندران ) شدت بیشتری پیدا می کند .
البته دفع فاضلاب ناشی از سپتیک تانک به رودخانه ها ، زمینهای کشاورزی و غیره مشکلاتی از قبیل آلودگی آبها ، شیوع انواع بیماریهای واگیر و غیر واگیر ، نابودی محصولات کشاورزی و غیره را نیز بهمراه دارد .
وقوع این مشکلات ، نیاز به بهینه سازی سپتیک تانک را ضروری می سازد . جهت بهینه سازی سپتیک تانک از سیستمی به نام RBC "1" ( دیسکهای بیولوژیکی چرخان ) استفاده شده است که این سیستم را درون سپتیک تانک سنتی تعبیه می کنیم .
با استفاده از RBC درون سپتیک تانک عملا" فیلم بیولوژیکی Biofilm ) ( تشکیل و راندمان حذف BOD افزایش می یابد و پساب با کیفیت مقبولتری وارد محیط زیست می گردد .
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده.......................................................................................................................................................
فصل اول: ضرورت تحقیق........................................................................................................................ 1
1-1- مقدمه: ضرورت تحقیق.................................................................................................................. 2
فصل دوم: ضرورت بهینه سازی سپتیک تانک......................................................................................... 4
1-2- تعریف فاضلاب.............................................................................................................................. 5
2-2- مشخصات فاضلاب........................................................................................................................ 5
1-2-2- مشخصات فیزیکی................................................................................................................... 5
2-2-2-مشخصات شیمیایی..................................................................................................................... 5
33-2- انواع فاضلاب............................................................................................................................. 11
1-3-2- فاضلاب خا نگی ...................................................................................................................... 11
2-3-2 فاضلاب صنعتی ........................................................................................................................ 11
3-3-2- فاضلاب سطحی........................................................................................................................ 12
4-2- تصفیه فاضلاب ............................................................................................................................ 12
1-4-2- تاریخچه...................................................................................................................................... 12
2-4-2- ضرورت و اهداف تصفیه فاضلاب............................................................................................ 13
5-2- شناسایی و دلایل ساخت تصفیه خانه های کوچک ...................................................................... 17
1-5-2 سپتیک تانک .............................................................................................................................. 17
2-5-2تعریف سپتیک تانک .................................................................................................................... 18
3-5-2 علل کاربرد سپتیک تانک ........................................................................................................... 25
6-2- تاریخچه توسعه سیستم RBC .................................................................................................. 36
1-6-2- توصیف سیستم RBC - ......................................................................................................... 36
2-6-2- مرحله بندی کردن واحدهای RBC ..................................................................................... 45
7-2- اصول تصفیه بیو لو ژیکی ............................................................................................................. 50
1-7-2 موازنه جرم روی سیستم RBC .............................................................................................. 52
8-2- موازنه جرم روی سیستم RBC ................................................................................................. 53
9-2- پارامترهای تایثر گذار برروی رشد بیو لوژیکی ............................................................................ 54
1-9-2- اثر PH....................................................................................................................................... 55
2-9-2- اثر سمیت وروش کاهش آن ..................................................................................................... 55
3-9-2 – اثر دما ..................................................................................................................................... 55
10-2- محدود ه بارهیدرولیکی مناسب برای سیستم RBC .............................................................. 56
11-2- مشکلات عملیات اجرایی .......................................................................................................... 59
12-2- تلفیق سپتیک تانک با RBC .................................................................................................... 59
فصل سوم : تجهیزات و راه اندازی ........................................................................................................ 61
1-3- مقدمه ........................................................................................................................................... 62
2-3- قوانین طراحی مدلهای هیدرو لیک .............................................................................................. 62
1-2-3 – تئوری تشابه ............................................................................................................................ 62
2-2-3- اصول تشابه ............................................................................................................................... 62
3-3- مختصری در مورد طراحی مدل ................................................................................................. 66
4-3- محاسبه ابعاد مدل آزمایشگاهی ................................................................................................... 66
1-4-3- محاسبه «زمان ماند » در داخل تانک......................................................................................... 67
2-4-3- محاسبه تعداد دیسکها................................................................................................................ 69
5-3- ساخت پایلوتها ونصب تجهیزات مربوطه ................................................................................... 69
6-3 – جزئیات ساخت و راه اندازی پایلوت ........................................................................................ 77
7-3- محاسبه میزان انرژی تقریبی لازم باری تماس دهنده ها ............................................................ 77
8-3- نصب تجهیزات مربوطه به سیستم RBC ................................................................................... 82
9-3- نحوه مونتاژ سیستم ....................................................................................................................... 83
10-3- آزمایشات .................................................................................................................................... 83
1-10-3- آزمایش اندازگیری اکسیژن محلول (DO)-.......................................................................... 83
2-10-3- اکسیژن مورد نیاز بیو شیمیایی ()-............................................................................. 83
3-10-3- آزمایش اکسیژن مورد نیا شیمیایی (COD)-........................................................................ 87
4-10-3- اندازه گیری مواد معلق (MISS)-........................................................................................ 87
5-10-3- کل مواد باقیمانده (T.S)-...................................................................................................... 88
11-3-مواد و روشها ................................................................................................................................ 88
12-3- محلولهای لازم و روشهای ساخت آنها....................................................................................... 88
1-12-3- آزمایش اکسیژ ن محلول (DO)-........................................................................................... 89
2-12-3- آزمایش اکسیژن مورد نیا بیو شیمیایی ()-................................................................. 89
3-12-3- اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD)-................................................................................. 90
13-3 – دستگاهها و وسایل مورد نیاز .................................................................................................... 91
فصل چهارم : مطالعه تجربی روی پایلوتهای طراحی شده ..................................................................... 93
1-4- مختصری در مورد میکرو بیو لوژی سیستم ................................................................................. 94
2-4- سیستمهای مرکب........................................................................................................................... 97
1-2-4- مکانیزم سپتیک تانک ............................................................................................................... 97
3-4- مو جودات زنده موجود در سیستم ............................................................................................ 100
5-4- رشد فیلم در RBC ..................................................................................................................... 117
4-4- محاسبه میزان فسفر ورودی به سیستم ......................................................................................... 118
1-5-4- توسعه فیلم ................................................................................................................................ 120
2-5-4- انتقال اکسیژن بین فیلم و هوای داخل سیستم ........................................................................ 121
6-4- تاثیر سطح مدیل (MEDIA) روی رشد فیلم و راندمان سیستم ................................................ 121
7-4- تاثیر سرعت چرخش برروی رشد فیلم ....................................................................................... 122
فصل پتنجم : نتایج و بحث....................................................................................................................... 125
1-5- اثرمیزان بار ورودی بر راندمان سیستم ........................................................................................ 126
2-5- تغییرات PH نسبت به زمان ......................................................................................................... 126
3-5- اثر افزایش دور الکتروموتور در پایلوت(2)-................................................................................ 132
4-5- اثر افزایش ضخات فیلم برراندمان حذف COD- .................................................................... 132
5-5- تغییرات غلظت فاضلاب ورودی به سیستم ................................................................................. 136
6-5- تاثیر کاهش ارتفاع فاضلاب ورودی در مخزن بادبی..................................................................... 136
7-5- تفییرات دما در ورودی و خروجیهای دو پایلوت......................................................................... 136
8-5- تغییرات جامدات کل (T.S) در ورودی و خروجی پایلوتها ...................................................... 138
1-8-5- تغییرات جامدات معلق (T.S.S) در ورودی و خروجی پایلوت........................................... 138
2-8-5- تغییرات جامدات معلق فرار (V.S.S) در ورودی و خروجی پا یلوتها ................................ 138
9-5- بررسی راندمان حذف COD در دو پایلوت ............................................................................. 143
10-5- مشکلات عملیات ....................................................................................................................... 143
نتایج ......................................................................................................................................................... 146
پیشنهادات .............................................................................................................................................. 148
فهرست منابع ........................................................................................................................................... 150
انواع تصفیه:
- داخلی
- خارجی
خارجی:
اگر برای رها یی از مشکلات ناشی از وجود ناخالصیها در آب ،
سعی کنیم که قبل از ورود آب به داخل واحد صنعتی ناخالصیها را از آب بزداییم
در آن صورت تصفیه آب در خارج از سیستم(واحد مورد نظر) انجام شده
و آن را تصفیه خارجی مینامیم. روشهایی چون آهک زنی،
استفاده از رزین های تعویض یونی و یا فیلتراسیون جزء تصفیه خارجی هستند.
داخلی:
اگر دبی آب کم باشد ممکن است هزینه تصفیه خارجی( ساخت تاسیسات و تجهیزات)
برای حذف ناخالصی ها از نظر اقتصادی توجیه پذیر نباشد و
یا هزینه تصفیه خارجی ( از نظر قیمت مواد شیمیایی) برای حذف کامل ناخالصیها
بسیار زیاد باشد در ان صورت با افزودن مواد شیمیایی مناسب
به آب در خود واحد صنعتی از مشکلات احتمالی میکاهند که به
آن تصفیه داخلی گویند. با گسترش نیاز به آب با خلوص بالاتر،
تصفیه داخلی از اهمیت زیادی برخوردار شده است و در کمتر واحد صنعتی است
که نیاز به تصفیه داخلی نباشد. استفاده از مواد شیمیایی برای تنظیم PH
و یا مواد ضد خورندگی در داخل واحد ، جزء تصفیه داخلی میباشد.
پاورپوینت قابل شرب شدن در محل تصفیه آب(Onsite Drinking Water Treatment)(انگلیسی)
در ارائه امروز، ما در مورد گزینه های درمان آب آشامیدنی خانه صحبت کنید.
به طور خاص، ما چهار آلاینده ها و نگرانی های بهداشت عمومی
در ارتباط با مصرف بالا از هر آلاینده مورد بحث است. ما همچنین با سطح حداکثر آلایندگی یا
MCL برای ترکیبات ذکر است. بحث خواهد شد و سپس به فن آوری های درمان و چگونه منجر به انتخاب واحد
برای پاسخگویی به نیازهای یک خانه خاص است.
بررسی اجمالی
معرفی
آلوده از نگرانی
مسائل بهداشت عمومی
سطح حداکثر آلایندگی (MCL)
زمینه های نگرانی
گزینه های درمان
نحوه انتخاب یک واحد تصفیه
منابع
Overview
Introduction
Contaminates of concern
•Public health issues
•Maximum contaminant level (MCL)
•Areas of concern
•Treatment Options
How to select a treatment unit
Resources
پاورپوینت تصفیه فاضلاب مواد ضد عفونی کننده و مدیریت لجن(Wastewater Treatment Disinfection and Sludge Management)(انگلیسی)
Objectives
Part I: Advanced Wastewater Treatment
to understand the most common types of advanced wastewater treatment used
to understand the contaminants removed by each
Part II: Sludge Treatment and Disposal
to understand the origins of sludge
to understand the issues dealing with the disposal of sludge
اهداف
قسمت اول: تصفیه فاضلاب و جوی پیشرفته
برای درک نوع از رایج ترین درمان های پیشرفته فاضلاب استفاده
برای درک آلاینده حذف شده توسط هر
بخش دوم: درمان و دفع لجن
به درک ریشه های لجن
به درک مسائل برخورد با دفع لجن
پاورپوینت بررسی اجمالی راکتور تصفیه خانه فاضلاب( انگلیسی)
Onsite Wastewater Treatment
دو نوع
1. رشد متصل شده و یا فیلم ثابت