روش ثقلی در جداسازی روغن از پساب
روش ثقلی در جداسازی روغن از پساب یکی از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین تکنیک‌های فیزیکی است که در فرآیندهای تصفیه پساب‌ها و فاضلاب‌های صنعتی، به‌خصوص در صنایع نفت، پتروشیمی، غذایی و فرآوری مواد معدنی به کار می‌رود. این روش بر پایه استقرار تفاوت چگالی میان روغن و مایع پساب، امکان جداسازی مؤثر و اقتصادی حاصل می‌کند. در ادامه، به صورت جامع، کامل و غیرتکراری، به بررسی اهمیت، نحوه عملکرد، مزایا، محدودیت‌ها و نکات فنی در کاربرد روش ثقلی در جداسازی روغن می‌پردازیم.
تصویر حذف روغن و چربی از پساب
تصویر تصفیه پساب روغنی و نفتی
1- مفهوم و کارکرد روش ثقلی در جداسازی روغن از پساب
روش ثقلی، بر اساس اختلاف چگالی میان روغن و پساب آبی یا مایعات دیگر، عمل می‌کند. در این فرآیند، پساب حاوی روغن وارد مخزن یا تانک جداسازی شده، جایی که سرعت ته‌نشینی یا تفاوت در وزن مخصوص تر، سبب تجمع روغن در بخش فوقانی مایع می‌شود. این اثر نیروی ثقلی، در مدت زمانی معین، امکان جداسازی فیزیکی مؤثر را فراهم می‌آورد.
2- ساختار و تجهیزات مورد استفاده
- مخازن و تانک‌های ثقلی: تانک‌های عمودی یا افقی با سطوح صاف و عایق‌بندی شده، که معمولاً در بخش اولیه یا میانی واحد تصفیه قرار می‌گیرند.
- پروفیل‌های جداسازی و جداکننده‌ها: وسایلی برای نگهداری و تسهیل حرکت روغن به سطح آزاد.
- ورودی و خروجی‌های کنترل‌پذیر: جهت ورود پساب و تخلیه روغن جمع‌شده، که بر کنترل جریان و زمان توقف اثر می‌گذارند.
- سیستم‌های ته‌نشینی و تسریع: در برخی موارد، تجهیزات کمکی مانند مش‌های شبکه‌ای یا پاروهای صناعی برای سرعت دادن به فرآیند جداسازی به کار می‌روند.
3- مراحل فرآیند ثقلی در جداسازی روغن
- ورود پساب مخلوط: پساب حاوی روغن در مخزن وارد می‌شود.
- مدت زمان ته‌نشینی: در اثر نیروی ثقلی، روغن که چگالی کمتری نسبت به پساب دارد، به سمت سطح حرکت می‌کند و تجمع پیدا می‌کند.
- جمع‌آوری و جداسازی روغن: در ناحیه سطح مخزن، روغن جمع شده و از طریق خروجی مخصوص یا سیستم‌های جمع‌آوری به قسمت‌های جداگانه راه می‌یابد.
- خارج‌سازی پساب تصفیه‌شده: مایع پساب، که حالا عاری از بخش عمده‌ای از روغن است، خارج می‌شود یا وارد مراحل بعدی فرآیند تصفیه می‌گردد.
تصویر جداسازی روغن جذب شده بر روی مخلوط تکرار پذیر
4- مزایای روش ثقلی
- سادگی و کم‌هزینه بودن: تجهیزات ساده و نیاز به نیروی برق کم دارند، در نتیجه هزینه‌های عملیاتی پایین است.
- عدم نیاز به مواد شیمیایی: این فناوری به مواد شیمیایی نیاز ندارد، بنابراین آسیب کمتری به محیط‌زیست می‌رساند.
- پایداری و نگهداری آسان: تجهیزات مقاوم در برابر خوردگی و خرابی کم، نگهداری آسان و عمر طولانی دارند.
- مناسب برای حجم‌های بزرگ: در تصفیه‌خانه‌های بزرگ و در عملیات‌های مستمر، کارآمد است و به صورت پیوسته قابل بهره‌برداری می‌باشد.
5- محدودیت‌ها و چالش‌های روش ثقلی
- زمان نسبتا طولانی: فرآیند جداسازی در روش ثقلی نیازمند زمان طولانی است، به ویژه در فاضلاب‌هایی با درصد بالای روغن و مایعات دیگر.
- اثر غلظت و نوع روغن : در مواقعی که روغن حالت پراکنده یا بسیار ریز باشد، قابلیت ته‌نشینی کاهش می‌یابد.
- اختلاط و احتمالات بی‌نظمی: در صورت وجود جریان‌های ناهموار یا اختلاط زیاد، فرآیند جداسازی به درستی انجام نمی‌شود.
- عدم قابلیت جداسازی مواد سبکتر و مقاوم: برای مواد بسیار سبک مانند گازهای محلول یا روغن‌های بسیار مقاوم، این روش محدود است.
تصویر تصفیه فاضلاب فرآورده های سیب زمینی ( چیپس ) شرکت ارکان گستر
6- کاربردهای عملی و نمونه‌های استفاده شده با روش ثقلی
صنعت نفت و پتروشیمی
- جداسازی روغن و روانکارهای نفتی: در فرآیندهای شکست هیدرولیک، تلمبه‌خانه‌ها و واحدهای تولید نفت، پساب‌هایی با محتویات روغنی و روانکارها تولید می‌شود که با این روش، جهت حذف روغن و گلوگاه‌های آلودگی، جداسازی می‌گردد.
- پساب‌های فرآیندی در پالایشگاه‌ها: جداسازی روغن‌های باقی‌مانده در پساب‌های ناشی از عملیات پالایش و تصفیه نفت.
صنایع غذایی و نوشیدنی‌ها
- جداسازی روغن‌های گیاهی و چربی‌ها: در فرآیندهای تولید روغن‌های خوراکی، فرآورده‌های لبنی و فرآورده‌های گوشتی، پساب‌های حاوی روغن، با این روش تصفیه می‌شوند.
- پساب‌های فرآوری محصولات گوشتی و لبنی: جداسازی چربی‌های زائد و روغن‌های بیکار که هنگام فرآیندهای پاک‌سازی و شستشو تولید می‌شود.
صنایع کاغذ و چوب
جداسازی روغن‌ها و مواد نفتی: در عملیات‌های مربوط به روغن‌زدایی ماشین‌آلات، پساب‌ها با این روش پاک‌سازی می‌شوند تا آلودگی‌های نفتی کاهش یابد.
صنعت نساجی و رنگرزی
حذف روغن و تینرهای صنعتی: در کنار فرآیندهای شستشو و رنگرزی، پساب‌هایی حاوی روغن‌های صنعتی و روغن‌های معدنی، با فناوری ثقلی تصفیه می‌گردند.
صنایع معدنی و فرآوری مواد معدنی
جداسازی روغن‌های مقاوم: پساب‌های حاوی روغن و روانکارهای مورد استفاده در عملیات حفاری، حفاری و فرآوری مواد معدنی، توسط این روش پاک‌سازی می‌شوند.
تصفیه‌های اولیه در کارخانجات و واحدهای شهری
پیش‌تصفیه در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری و صنعتی: به عنوان مرحله اولیه، برای کاهش میزان روغن و مواد سنگین، قبل از ورود به سیستم‌های پیشرفته تصفیه.
7- نمونه‌های عملی و صنایعی که در آن‌ها کاربرد یافته است:
- کارخانه‌های پتروشیمی و گاز طبیعی: برای حذف روغن‌ها و فلزات سبک از پساب‌های صنعتی.
- کارگاه‌ها و تعمیرگاه‌های خودرو: جداسازی روغن و سایر مایعات هیدرولیکی از فاضلاب‌های ورودی.
- کارخانجات مواد غذایی و روغن‌گیری: جداسازی روغن‌های آزاد از پساب‌های فرآوری، کاهش آلودگی و تطابق با استانداردهای زیست‌محیطی.
- پالایشگاه‌ها و صنایع نفتی :جداسازی روانکارها و روغن‌های صنعتی، کاهش تأثیرات زیست‌محیطی و بازیابی مواد قابل استفاده مجدد.
- کارگاه‌های تولید کف‌پوش و کالاهای صنعتی : تصفیه پساب‌های حاوی روغن، پیش از دفع نهایی.
نتیجه‌گیری و جمع بندی
کاربردهای عملی روش ثقلی در جداسازی روغن، در حوزه‌های مختلف صنعتی و فرآیندی، به دلیل سادگی، هزینه پایین، و اثربخشی نسبی، نقش مؤثری در کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی و ارتقای سطح فناوری تصفیه دارند. این روش، به‌ویژه در عملیات‌هایی که حجم‌های زیاد از پساب‌های روغنی تولید می‌شود، به‌عنوان راه‌حلی اولیه و کم‌هزینه، در کنار فناوری‌های پیشرفته‌تر، در فرآیندهای تصفیه و بازیابی منابع، جایگاه ویژه‌ای یافته است.