ระบบบำบัดน้ำเสียจากโรงงานผลิตนมเเละไอศครีม

ระบบบำบัดน้ำเสียจากโรงงานผลิตอาหารเช่น นม และ ไอศกรีม

บทนำ

เนื่องจากโรงงานผลิตนมและไอศครีมมีไขมันละลายอยู่ในน้ำจึงจะต้องมีระบบบำบัดที่สามารถดึงไขมันที่ละลายอยู่ในน้ำให้ออกมาได้

ลักษณะน้ำเสียจากโรงงาน

น้ำเสียจากโรงงานนมและไอศกรีมมีหลายอย่างที่ยากต่อการกำจัดโดยเฉพาะไขมัน ปัจจัยในการบำบัดน้ำเสียมี 5 ประการ

1. อัตราการไหลของน้ำเสีย
2. ปริมาณน้ำเสียแต่ละวันไม่คงที่
3. ค่าความเป็นกรดเบสของน้ำเสียไม่คงที่
4. ปริมาณสารอินทรีย์ในน้ำเสียสูง
5. น้ำเสียจากโรงงานเหล่านี้มักขาดปริมาณสารอาหารที่ทำให้จุลินทรีย์ในระบบบำบัดน้ำเสียเจริญเติบโตได้

น้ำเสียจากโรงงานผลิตนมและไอศกรีมมีค่า สารอินทรีย์สูงมากเพราะวัตถุดิบหลักเป็น นมและครีม

สารอาหารในน้ำเสียสวนมากประกอบด้วย

คาร์โบไฮเดรท ได้แก่น้ำตาลและแป้ง

ไขมันและน้ำมัน  ซิ่งมีปริมาณมากถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ได้ยากถ้าเข้าสู่ระบบบำบัดจะรบกวนการทำปฎิกริยาของจุลินทรีย์ และขัดขวางการถ่ายเทออกซิเจนจากน้ำ จึงจำเป็นต้องกำจัดไปเสียก่อน

ลักษณะน้ำเสียจากโรงงานผลิตนมและไอศกรีม

มีสารอินทรีย์จำนวนมากทำให้มีค่า BOD กับค่าสารแขวงลอยมากไปด้วย

BOD (Biological Oxygen Demand)                                                    ปริมาณ 5,000 – 10,000  mg/l

สารแขวงลอย (Total Suspended Solid ,Tss)                                        ปริมาณ 1,000 – 4,000 mg/l

ความเป็นกรด ด่าง                                                                      ปริมาณ 4

ระบบบำบัดน้ำเสียจะประกอบด้วย

1. บ่อพักน้ำเสีย เนื่องจากน้ำเสียจากโรงงานมีปริมาณ สารแขวงลอยจำนวนมากจึงจำเป็นจะต้องมีบ่อพักน้ำไว้ก่อน
2. บ่อปรับอัตราการไหล (Equalization Tank) เพื่อปรับอัตราการไหลของน้ำเสียให้เข้าสู่ระบบบำบัดน้ำเสียสม่ำเสมอ และมีการกวนน้ำตลอดเวลา (Complete Mix)
3. ระบบปรับ PH ของน้ำเสีย (Ph control Tank) เพื่อปรับ Ph ของน้ำเสียให้ได้ตามความต้องการ
4. ถังเติม โพลิเมอร์ (Polymer Tank) เพื่อเติมโพลิเมอร์เพื่อช่วยตกตะกอน
5. ถังตกตะกอน (Sedimentation Tank) เป็นถังที่ทำให้สารแขวงลอยต่างๆมารวมตัวกันและตกลงสู่เบื่องล่าง
6. ระบบลอยตะกอนเบา (Dissolve air Flotation, DAF UNIT) เป็นระบบที่อัดอากาศเข้าไปในน้ำที่มีสารแขวงลอยละลายอยู่ เช่น ไขมัน อากาศภายใต้แรงกดดันที่สูงกว่าจะทำให้อากาศละลายลงไปในน้ำมากขึ้นหลังจากนั้นลดความดันลง ทำให้อากาศละลายน้ำได้น้อยลงอากาศส่วนเกินจะหนีออกมาเป็นพองเล็กๆ พาสารแขวงลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ

7.    ถังเก็บตะกอนลอย (Float Storage Tank) การตะกอนที่ลอยขึ้นมาด้านบนจะถูกเก็บมาที่ถังนี

8. บ่อเติมอากาศ (Aeration Lagoon)  เพื่อย่อยสารอินทรีย์ที่เหลื่ออยู่ส่วนใหญ่เป็นสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้

รูปที่ 2 แผนผังระบบบำบัดน้ำเสีย

รูปที่ 3 DAF Unit

สารเคมีที่ใช้ในระบบ (Dissolve Air Flotation , DAF Unit)

น้ำเสียจากโรงงานมีปริมาณ โปรตีนมาก จึงจำเป็นต้องตกตะกอนโปรตีนก่อนจากนี้ในการเจริญเติบโตของแบคทีเรียจะต้องมี PH ที่เหมาะสม จึงจำเป็นต้องใช้สารเคมีดังนี้

1 . กรด ซัลฟูลิก (H2SO4)

2. สาร Polymer (Sodium Algnate)

3. โซดาไฟ 50 %

การทำงานของระบบบำบัดน้ำเสีย

น้ำเสียจากโรงงานจะถูกสูบมายังบ่อบำบัดน้ำเสียหลังจากนั้นน้ำเสียจะไปยังบ่อปรับอัตราการไหล (EQ Tank) เพื่อปรับอัตราการไหลให้สม่ำเสมอ น้ำเสียในถังนี้จะมีค่า PH 9 – 10 น้ำเสียในถังนี้จะถูกปรับ Phให้ลดลงโดยการเติมกรดซัลฟูลิก (H2SO4) ให้ได้ PH ประมาณ 3 จุดประสงค์ของการลดค่า PH เพื่อต้องการแยกโปรตีนออกมาจากน้ำเสีย หลังจากนั้นน้ำเสียมีค่า PH ประมาณ 4 จะไหลไปยังบ่อตกตะกอน (Sedimentation Tank ) ถังตกตะกอนนี้จะเติม Polymer เข้าไปเพื่อให้ตะกอนโปรตีนมีขนาดใหญ่  หลังจากนั้นจะเข้าสู่ระบบ (Dissolve Air Flotation , DAF ) โดยการอัดอากาศเข้าไป อากาศจะเป็นตัวนำพาสารแขวงลอยต่างๆ ลอยสู่ด้านบน และจะมีใบปาดตะกอน ปาดออก ระบบ DAF สามารถลดตะกอนในระบบบำบัดน้ำเสียได้ 90 เปอร์เซ็น และลดค่า BOD ได้ 50 เปอร์เซ็น หลังจากเอาตะกอนออกแล้วน้ำเสียจะไหลเข้าสู่บ่อเติมอากาศ (Aeration Lagoon) Ph ของน้ำเสียจะต้องมีค่าเท่ากับ 7 โดยการเติมโซดาไฟลงไปในน้ำเสีย (NaOH)

รูปที่ 4 บ่อเติมอากาศ

น้ำเสียจะถูกปล่อยเข้าสู่บ่อเติมอากาศที่ 1 (Aeration Lagoon) และเข้าไปใน เซลล์ที่มีการเติมสารอาหารในเซลล์นี้จะไม่มีการเติมออกซิเจนลงไป (Anoxic cell) มีการเติมสารอาหารลงไปได้แก่ แอมโมเนีย (NH3 29%) ลงไปช่วยในการเจริญเติบโตของแบคทีเรียหลังจากนั้นน้ำเสียจะถูกปล่อยเข้าสู่บ่อเติมอากาศโดยมีระยะเวลากักเก็บจำนวน 30 วันใน บ่อ AT1 และไหล่เข้าบ่อ AT 2 มีระยะเวลากักเก็บจำนวน 45 วัน