טיפול בשפכים תעשייתיים

טיפול בשפכים תעשייתיים

חברת סוטוק הנדסה סביבתית מקימה עבור לקוחותיה מערכות לטיפול בשפכים תעשייתיים הכוללות אוטומציה, בקרה ומערכות מינון כימיקלים. בבניית מערך טיפול בשפכים תעשייתיים יש חשיבות אדירה להפרדה במקור, סיווג הפסולת, ומציאת הפתרונות הטכנולוגיים המתאימים ביותר עבור כל מפעל ומפעל. 
בתהליך הייעוץ סביבתי יש חשיבות לניסיון בתחום השפכים והבנה מעמיקה של הטכנולוגיה, הרגולציה והשווקים בארץ ובעולם. שפכים תעשייתיים הם תוצרי לוואי מתהליך הייצור של מפעלים ו/או בתי מלאכה מסויימים. לשפכים תעשייתיים ישנם מאפייני סיכון רבים ומגוונים בהשוואה לשפכים ביתיים, ובמקרים מסוימים שפכים אלו מוגדרים כחומרים מסוכנים. החומרים המסוכנים נבדלים אלו מאלו במאפייני סיכון שונים. מאפייני הסיכון מתוארים בפירוט ב"ספר הכתום" ומסווגים על פי תשע קטגוריות עיקריות  (ותת קטגוריות משניות נוספות). לרוב, שפכים תעשייתיים  מחולקים לקטגוריות של שפכים אורגניים ואנאורגניים, על פי תכולתם.

שפכים אורגניים יאופיינו על ידי תכולת חומר אורגני – ערכי N, P, TOC ו/או FOG גבוהים pH  נייטרלי. במקרים רבים השפכים עוברים קומפוסטציה או טיפול אנארובי.
ישנם שפכים אורגניים ממקור מינרלי, כגון מפרידי שמנים של מוסכים, אמולסיות מעיבוד שבבי ועוד. שפכים אורגניים ממקור מינרלי (נפט ותזקיקיו) יעברו טיפול על ידי הפרדת הפאזות השונות וטיפול בכל פאזה בנפרד.
 
שפכים אנאורגניים מקורם בד"כ בתשטיפים שונים של מפעלים, חומצות, בסיסים ועוד. שפכים אלו בד"כ מאופיינים ע"י ריכוז גבוה של מלחים ו/או מתכות כבדות וכן pH קיצוני (חומצי מאד או בסיסי מאד). טיפול בשפכי תעשיה אלו, אלה נעשה בשיטות טיפול פיזיקו-כימיות הכוללות נטרול, שיקוע, איוד, ממברנות ועוד.

סוגי טכנולוגיות לטיפול בשפכים תעשייתיים


הפרדה צנטריפוגלית
בדרך כלל מהווה חלק מהשלבים השונים בתהליך הטיפול. הפרדה צנטריפוגלית יכולה להעשות על ידי צנטריפוגה תלת פאזית, בה בתהליך אחד מתבצעת הפרדה של שלוש פאזות (מוצק, נוזל, שמן), או, דיקאנטר וספראטור בה בשלב הראשון מופרדים המוצקים על ידי הדיקאנטר ובשלב השני מופרד השמן מהמים. ההפרדה מבוססת על הפרשי הצפיפויות של החומרים השונים.

 

מתקן DAF - Dissolved Air Flotation System

מערכת שימושית ונפוצה בעיקר בתעשיית המזון, להפרדת TSS, שמנים ושומנים. המערכת מכניסה קואגולנטים ופלוקולנטים לנוזל ועל ידי כך יוצרת פלוקים (צברים) של החומר, דבר המאפשר הפרדה קלה יותר בין המוצק לנוזל. ההפרדה מבוצעת ע"י הזרמת אוויר לתוך הנוזל. זרם האוויר גורם למוצקים לצוף, אז ניתן להפרידם באמצעות סקימר .

טיפול בשפכים תעשייתיים
טיפול בשפכים תעשייתיים
טיפול פיזיקו-כימי

שם כולל לטיפולים הכוללים הפרדה של חומרים על ידי חומרים כימיים. דוגמאות לטיפולים מסוג זה הינן ניטרול חומצות ובסיסים, שיקוע מתכות כבדות, שיקוע מוצקים, חמצון כימי ועוד. טיפול פיזיקו-כימי נפוץ מאד בתעשיית טיפול בשפכים כיוון שהוא מאפשר הפרדה אמינה וזולה יחסית של מזהמים שונים.


AOP – Advanced Oxidation Processes

חמצון במגוון שיטות מתקדמות. ההבדל ביניהן לבין שיטות חמצון רגיל, הוא שהחמצון מתבצע ע"י רדיקלי HO - מחמצנים חזקים ולא סלקטיביים, המתאימים לפירוק מגוון רחב של מולקולות אורגניות, ביניהן מולקולות לא פריקות. הרדיקלים מיוצרים  בתנאי טמפרטורת החדר ולחץ אטמוספרי סביבתי. בין הטכנולוגיות בתחום ניתן למנות שימוש באוזונציה ב-pH  גבוה, מי חמצן יחד עם UV או עם אוזון, סוניקציה, שיטת פנטון וכמובן שילובים שונים בניהם.
 
שיטות אלה אפקטיביות במיוחד לפירוק חומרים אורגניים כגון סולבנטים וחומרים אורגניים יציבים. עם זאת, שיטות אלו אפקטיביות בריכוזים נמוכים יחסית, כיוון שעלויות התפעול, ההקמה והתחזוקה גבוהות למדי. חברת סוטוק עובדת כנציגה של מספר חברות עולמיות בתחום. למידע נוסף צרו קשר.


טיפול ביולוגי אירובי

בעומסים אורגניים נמוכים עד בינוניים, נעשה שימוש בראקטורים ביולוגיים ארוביים. בראקטור זה מוחדר אוויר (בצורה מאולצת) המשמש כחמצן זמין לחיידקים המפרקים. הראקטורים האירוביים הם אפקטיביים וקצבי הפירוק בהם גבוהים בהרבה משל ראקטורים אנארוביים. תוצרי הפירוק העיקריים הם פחמן דו חמצני ומים. יש לציין שהחיסרון הגדול של תהליכים ביולוגיים הוא הרגישות הגבוהה לתנאי הסביבה כמו -pH, טמפרטורה, מליחות, רעילות, מתכות כבדות ועוד.

טיפול ביולוגי אירובי

בעומסים אורגניים נמוכים עד בינוניים, נעשה שימוש בראקטורים ביולוגיים ארוביים. בראקטור זה מוחדר אוויר (בצורה מאולצת) המשמש כחמצן זמין לחיידקים המפרקים. הראקטורים האירוביים הם אפקטיביים וקצבי הפירוק בהם גבוהים בהרבה משל ראקטורים אנארוביים. תוצרי הפירוק העיקריים הם פחמן דו חמצני ומים.

יש לציין שהחיסרון הגדול של תהליכים ביולוגיים הוא הרגישות הגבוהה לתנאי הסביבה כמו -pH, טמפרטורה, מליחות, רעילות, מתכות כבדות ועוד.

 

טיפול ביולוגי אנארובי

ראקטור ביולוגי בתנאים אנארוביים, מתאים לשפכים ממקור אורגני בלבד.לראקטור זה מספר יתרונות:

יצור מופחת של עודפי בוצה, דרישת נוטריינטים נמוכה, תוצר סופי של מתאן הניתן לניצול כמקור לאנרגיה. התהליך עצמו אינו דורש אנרגיה. לרוב, כאשר העומסים האורגניים גבוהים, מתחילים להשתמש בראקטור ביולוגי אנארובי במקום אירובי.

חסרון בולט הוא קצב הפירוק האיטי והיווצרות סולפיד. הגורמים המשפיעים על התהליך הם טמפ', pH, ריכוזי אמוניה, סולפיד ועוד.

טיפול בשפכים תעשיתיים

טיפול תרמי

שלוש השיטות התרמיות הנפוצות ביותר הינן שריפה, זיקוק ואיוד. 

בשריפת חומר אורגני במשרפות מותאמות, הערך הקלורי והחום המונפק מהשריפה, משמשים לתהליכים שונים כגון יצירת קיטור או חימום כבשנים. 

בשיטת הזיקוק, מתבצעת הפרדה של הנוזלים בטמפרטורות רתיחה שונות.

 

במקרים מסוימים הזיקוק מתבצע בוואקום, בכדי להימנע מטיפול בטמפרטורות גבוהות וחשש להיווצרות סביבה נפיצה, הכוללת תנאי סביבה מעל לטמפרטורות ההבזקה וההצתה העצמית, או יצירת שינוי במולקולה של התזקיק. 

איוד היא טכנולוגיה פשוטה, בה מחממים את השפכים ומצמצמים את הנפח שלהם על ידי איוד של הנוזל הנדיף יותר. איוד השפכים יכול להיות בצורה מאולצת במאייד או בבריכות איוד אידוי בדומה לקיימות ברמת חובבבהםן השפכים מתאדים בתנאי הסביבה ללא השקעת אנרגיה. שיטת האיוד נפוצה במיוחד בארץ, כיוון שיש דרישות מחמירות לגבי תכולת מלחים בקולחין מאחר ושאלו מופנים להשקיה בחקלאות.

 

ספיחה ע"י פולימרים סופחים ופחם פעיל

שיטה נוספת המשמשת להפרדת מזהמים וחומרים שאריתיים במים היא ספיחה., השיטה זו מיושמת כיום בעיקר בטיפול במים, כשיטה לליטוש אחרון . ישנום מגוון רחב של סוגי סופחים וסוגי פחם פעיל עם קבוצות פונקציונליות שונות בעלות אפקטיביות גבוהה יותר לחומרים ספציפיים. תנאים שונים שמשפיעים על שיטה זאת הם pH , טמפרטורת מקור ופורוזיביות החומר הסופח. עם זאת, השיטה אינה מתאימה לריכוזים גבוהים של מזהמים בשל העלות הגבוהה של הרגנרציהת (חידוש/רענון) של החומר הסופח.

חברת סוטוק מוכרת ומשווקת מגוון סוגי פחם פעיל לאפליקציות שונות, הפחם מיובא בהתאמה לספסיפיקציות הספציפיות לצרכי הלקוח ומותאם לרגנרציה. שימוש חוזר בפחם מוזיל את ההוצאות בעשרות אחוזים הן ברכישה והן בטיפול בפסולת.

הפרדה ממברנלית

הפרדה ממברנלית נכנסה בשנים האחרונות בצורה אינטנסיבית לתחום של טיפול בשפכים תעשייתיים. דוגמא טובה לזה היא ראקטור ביולוגי מסוג MBR. , ראקטור זה מבצע את ההפרדה הסופית של הביומסה ע"י ממברנה. לממברנות אפליקציות ויתרונות רבות, אך עם זאת קיים קושי ליישם את הטכנולוגיה, בעיקר בשפכים תעשייתיים, בשל השונות הגבוהה באופי השפכים ברמה היומיומית. לממברנות רגישות גבוהה לפאולינג (סתימות). הפאולינג יכול להיווצר מחומרים שונים כמו שמנים המצטברים על הממברנה, או מושבות מיקרואורגניזמים (ביופאולינג) הגדלות על הממברנה וומונעות מעבר של חומרים. .

 

לרוב, ההפרדה בין שפכים אורגניים ואנאורגניים היא מוחלטת, והשפכים תואמים את הקריטריונים של הטיפול בצורה מיטבית. אולם, במקרים אחרים, ישנו ערבוב (מכוון או לא), והשפכים האורגניים "מזדהמים" במתכות כבדות או מלחים, או לחילופין, חומצה מזדהמת בשמן. מקרים כאלה מתרחשים בגלל אופי התהליך, חוסראי הפרדה במקור, חוסר מודעות ועוד. היווצרות שפכים מעורבים מקשה מאד על תפעול אפקטיבי וטיפול נכון בשפכים. למשל, בעת טיפול בצורה של קומפוסטציה או טיפול ביולוגי אחר, כל רעלן כגון (מתכות כבדות, הלוגנים וכיו"ב) יעלול להשפיע על הקינטיקה של הטיפול הביולוגי. לכן, בפועל מחשבה תמימה ורצון למהול את החומר האנאורגני או להוזיל עלויות הובלה, נוצר מצב שהפתרון ה"זול" עולה יותר.
ייעוץ סביבתי נכון יאפשר לך לבחור את הטכנולוגיה הכי מתאימה עבורך.