بهداشت حرفه ای ساوه

مراحل پردازش بیشماری بین مواد خام ابتدایی که برای سورفکتانت ها استفاده می شوند و دیگر اجزایی که استفاده می شوند وجود دارد. به شرایط مطلوب و محصولات نهایی صابونی و صنایع شوینده, که آماده ی عرضه به بازار هستند, ترکیبات آلی و غیرآلی اتیلن, پروپیلن, بنزن, روغن های چرب طبیعی, آمونیاک, سنگ های فسفاته, ترونا, کلر, پراکیدها و سیلیکاتها که در میان مواد خام ابتدایی گوناگون, قابل استفاده در صنایع هستند. فرمول نهایی محصولات. قابل عرضه به بازار در این صنایع بیشمار به دو روش اختلاط ساده و انجام واکنش های شیمیایی درمیان ترکیبات ذکر شده در بالا خواهد بود.

سیستم دسته بندی جریان های تولید عمده, و تعاریف آنها, از راهنمای فدرال گرفته شده است. (13) که به برنامه های پیش تصفیه صنعتی محلی و ایالتی مربوط می شود. شناسایی روند فرآیند, و توصیف کردن زباله های خام به وجود آمده، در بحثی که در ادامه آمده است استفاده خواهد شد.

ساخت صابون شامل 2 عملیات مهم می باشد: 1- تولید صابون پاکیزه (neat soap) (65-70% محلول صابون داغ) و 2- آماده سازی و بسته بندی کردن محصولات نهایی به صورت فلس فلس (flake) و پودر (F), صابون های قالبی, و صابون های مایع (H). اکثر سازنده های صابون پاکیزه, گلیسیرین را به عنوان محصول فرعی برای غلظت های بعدی (D) و تقطیر (E) بازیافت می کنند. صابون پاکیزه, عموماً به دو روش تولید می شود: 1- فرآیند دسته های کتری و دیگچه (A) یا 2- فرآیند خنثی سازی اسید چرب, که این به خاطر فرآیند شکاف چربی, مقدم می باشد. (C,B) (حروفی که در پرانتزها نشان داده شده اند, بیانگر فرآیندهایی هستند که در بخش های بعدی شرح داده خواهند شد.)

Batch Kettle Process (A) : فرآیند دسته های کتری (دیگچه):

این فرآیند, شامل عملیات زیر می باشند, (a) دریافت و ذخیره ی مواد خام (b) پالایش و سفید شدن (bleaching) چربی, و (C) جوشاندن صابون.

منابع عمده ی فاضلاب، ناشی از خارج شدن از مخازن پالایش و ذخیره سازی, بعلاوه از نشت ها و ریزش های چربی ها و روغن ها در اطراف این تانک ها است. این جریانها, برای بازیافت چربی معمولاً قبل از تخلیه به مجرای فاضلاب، کف گیری می شوند.

عمل پالایش و سفید شدن چربی، برای حذف ناخالصی هایی که ممکن است باعث رنگ و پودر صابون نهایی شوند، انجام داده می شود. فاضلاب این قسمت, دارای غلظت صابونی بالا, مواد شیمیایی, ناخالصی های چربی, چربی های معلق و محلولهای اسید سولفوریک اسیدهای چرب. هنگامی که بخار, برای عمل گرم کردن استفاده می شود, ممکن است دربردارنده مولکولها, اندک ولی سنگین اسیدهای چرب شوند, که مواد بسیار بودار و اندکی قابل حل می باشند.

فرآیند جوشاندن صابون, دو جریان فاضلاب غلیظ را تولید می کند. قلیان صابون پزی اضافه که در نتیجه احیای صابون ته مانده (scrap) به وجود می آید و آب نمک ناشی از هر دوی این فاضلاب ها که دارای حجم پایین, pH بالا, و BOD به میزان: 45000 ng/L است.

ساخت صابون بوسیله ی فرآیند خنثی سازی, شامل 2 مرحله می باشد:

(B) (شکافت چربی) گلیسیرین + اسید چرب → آب + چربی -1

(C) (خنثی سازی اسید چرب) صابون → سود سوزآور + اسید چرب  -2

1- شکافت چربی (B)

ساخت اسید چرب از چربی, شکافت چربی نامیده می شود (B)، (washout) خارج سازی از محل ذخیره, حمل و نقل, و پیش تصفیه, مراحل این فرآیند هستند. (A) غلیظ شدن فرآیند و شکافت چربی با جریانهای اسیدهای چرب و گلیسیرین آلوده می شوند, که سپس ته نشینی شده و کف گیری می شوند.

برای بازیافت اسیدهای چرب نامحلول که برای فروش پردازش می شوند، آب درون بدن های خنک کننده چرخش پیدا می کند, و دوباره استفاده می شوند. مقداری از این جریانها برای فرستاده شدن به مجرای فاضلاب, پاکسازی می شوند, دارای غلظت های بالایی از BOD و مقداری گریس و روغن هستند. در فرآیند تقطیر اسید چرب, فاضلاب در نتیجه فرآیند اسیدسازی که امولوسیون را بر هم می زند به وجود می آید که این فاضلاب خنثی سازی شده و سپس به مجرای فاضلاب فرستاده می شود. این فاضلاب شامل نمک (که از خنثی سازی به وجود آمده اند), روی و نمک های فلزی خنثی سازی شده و سپس به مجرای فاضلاب فرستاده می شود. این فاضلاب شامل نمک (که از خنثی سازی به وجود آمده اند), روی و نمک های یونی قلیایی زمین (که از کاتالیست های شکافت چربی به وجود آمده اند) و اسیدهای چرب معلق و پلی مرهای اسید چرب می باشد.

2- خنثی سازی اسید چرب (C)

صابونی که با این روش ساخته می شود, دارای فرآیند سریع تری نسبت به فرآیند جوشاندن دیگچه دارد و فاضلاب کمتری تولید می کند. به دلیل اینکه این روش, سریع تر, ساده تر و تمیزتر نسبت به روش جوشاندن دیگچه می باشد, از جانب سازنده های بزرگ و کوچک ترجیح داده می شود.

اغلب در محل caustic، کربنات سدیم استفاده می شود. هنگامی صابون مایع (در دمای اتاق) مطلوب می باشد, بیشتر صابونهای پتاسیمی محلول، به وسیله ی هیدراکسید پتاسیم (جانشین به جای) هیدروکسید سدیم (قلیایی) ساخته می شود. این فرآیند ساده و مواد خامی با خلوص بالا که به صابون تبدیل می شود، اساسا بدون محصولات فرعی, شیت ها, ریزش ها, storm runoff, و washout در این روش وجود ندارد. فقط یک فاضلاب نهایی وجود دارد آن هم قلیاب ناشی از احیای ته مانده های صابون است. این قلیابهای زائده شامل سود سوزآور اضافی و نمک که اضافه می شوند همچنین شامل, مقداری چرک (dirt) و کاغذی که از صافی گذشته است.

فرآیند بازیافت گلیسیرین (D,E)

در فلودیاگرام فرآیند بازیافت گلیسرین، از محصولات فرعی گلیسیرین در روش های جوشاندن دیگچه (A) و شکافت چربی (B)، استفاده می شود. این فرآیند شامل 3 مرحله می باشد: (a) پیش تصفیه برای حذف ناخالصی ها (b) غلظت گلیسیرین به وسیله ی تبخیر و (c) تقطیر برای رسیدن به محصول نهایی با خلوص 98%.

در این فرآیند 3 دسته فاضلاب نهایی وجود دارد: دو دسته Barometric, یکی در نتیجه ی تبخیر و یکی در نتیجه تقطیر, به علاوه آلاینده های ناشی از فشرده سازي که اساسا گلیسیرین و مقداری نمک می باشد که همراه آن وجود دارد. در فرآیند تقطیر, glycerine foots یا still bottom ها شامل گلیسیرین پلی مرهای گلیسیرین و نمک می شود. مواد آلی موجب ایجاد BOD, COD و جامدهای حل شونده, می شوند. کلرید سدیم نیز باعث ایجاد جامدهای حل شونده می شود. مقدار بسیار ناچیز و یا عدم وجود جامدهای معلق, روغن, گریس و تأثیرات pH مشاهده می شوند. گلیسیرین همچنین می تواند به وسیله ی استفاده از رزین های تبادل یونی, برای حذف نمک های کلرید سدیمی, که در نتیجه ی تبخیر آب به وجود می آید تصفیه شود. این فرآیند، باعث به وجود آمدن نمک های اضافی به داخل فاضلاب می شود. اما در عوض آلودگی مواد آلی در آن کم می شود.

3-4-7- تولید صابون های نهایی و مواد زائد فرآیند

در مرحله ی تولید صابونهای نهایی، از صابون تمیز که در مرحله A و C برای آماده سازی و بسته بندی صابون نهایی تولید می شوند استفاده می شود, این محصولات نهایی شامل: صابون فلسی و صابون پودری(F), صابونهای قالبی (G) و صابونهای مایع (H), هستند.

صابون های فلس مانند و پودری (F):

صابون تمیز قبل از این که فلس فلس شود و یا به حالت پودری دربیاید, می تواند با سایر محصولات مخلوط شود و می تواند مخلوط نشود. گاهی اوقات صابون تمیز, برای حذف ذرات ژل مانند فیلتر می شود و برای مخلوط شدن با سازنده (builder) به رآکتور عامل واکنش یا کمک کننده فرستاده می شود. بعد از مخلوط سازی فرمولاسیون نهایی, یک سری مراحل مکانیکی گوناگون را طی می کند تا به حالت فلس مانند و پودری تبدیل شود. همه ی رطوبت های تبخیر شده به اتمسفر می روند, در نتیجه فاضلابی در این قسمت وجود ندارد.

برخی عملیات, دربرگیرنده صابون ته مانده (scrap) می باشد که برای بازیافت صابون احیا شده, دوباره جوشانده می شود. دوباره جوشاندن صابون, برای نمک گیری انجام می گیرد که در نهایت سبب بازیافت صابون می شود, و آب نمک بازیافت می شود. بعد از بازیافت مکرر, آب نمک به حدی آلوده می شود که باید به مجرای فاضلاب فرستاده شود. هر چند وقت یک بار, شست و شو و تمیز کردن crutcher, لازم می باشد. برج, معمولاً در محیط خشک, تمیز می شود. همچنین تعدادی آب بند کن (Gland) وجود دارد که در سرتاسر محور پمپ جاری می شوند و نشت های کوچک ایجاد شده را جمع می کنند. این می تواند به صورت کم و محدود, بار فاضلاب داشته باشد. بنابراین بررسی این صنعت نشان می دهد که اکثر plant های عامل, برخی از فاضلابها را که برای انهدام و یا برای فرآیندهای تصفیه ی خشک, استفاده می شوند، بازیافت می کنند. گهگاه آب برای تصفیه مورد استفاده قرار می گیرد.

صابونهای قالبی (G)

روش کار ساخت صابون قالبی (O)، می تواند از یک plant تا plant دیگر, تغییرات معنی دار مهمی داشته باشد, که بستگی به خصوصیاتی که از آن استفاده می کنند دارد. مقدار آب مورد استفاده برای ساخت صابون قالبی, تغییرات فراوانی می کند. در بیشتر موارد تمامی عملیات صورت گرفته در فرآیند صابون قالبی, بدون تولید فاضلاب انجام می شود. تجهیزات همگی بدون هیچ شست و شوی با آب، خشک شویی می شوند. در برخی موارد به علت نیازهای house keeping که وجود دارد, و همراه با فرآیندهای صابون قالبی می شود, در نتیجه, یک یا چند جریان فاضلاب از اسکرابر های هوا به وجود می آید.

جریانهای عمده ی زباله در ساخت صابون قالبی شامل زباله های ناشی از فیلتر کردن, آبهای اسکرابر یا فشرده كننده از خشک کننده در خلأ, و آب ناشی از شستن تجهیزات می شود. آلاینده اصلی همه ی این جریانها, صابون می باشد که تأثیر بر روی BOD و COD فاضلاب می گذارد.

صابون مایع (H):

در ساختن صابون مایع, صابون پاکیزه (neat) (معمولاً صابون پتاسیم اسیدهای چرب) در مخزن مخلوط, با اجزایی دیگری از قبیل الکل ها, گلیکل ها برای تولید محصول نهایی, یا روغن کاج (pine oil) برای محصولاتی با قابلیت تغییر و حلالیت بیشتر مخلوط می شود. محصول مخلوط شده ی نهایی, اغلب, برای دست یابی به شفافیت بسیار بالاتر, قبل از اینکه به گردونه ی دوار (drum) وارد شوند فیلتر می شوند. در ساختن صابون مایع, آب برای شستن صافی فشاری و دیگر تجهیزات استفاده می شود. به عقیده ی سازنده ها, مقدار خیلی کمی فاضلاب ناشی از نشدها وجود دارد. ریزش ها می توانند بازیافت شوند و یا در محیط خشک استفاده شوند. شستشوی بین دسته ها معمولا الزامی نیست و یا بازیافت شود و منهدم شود.

4-4-7- ساخت دترجنت ها (شوینده ها) و جریان های پساب :

دترجنت ها(موارد ذکر شده)، می توانند به دو دسته ی مواد آلی و غیر آلی, فرمول بندی شوند, که به خصوصیات مطلوب پاک کنندگی یک دترجنت نهایی و طبقه بندی شده مربوط می شود، که به طور عادی شامل دو جزء می شود: 1- یک ترکیب فعال یا سورفکتانت و 2- یک سازنده پروسه ای که در قسمت پایین بحث شده است و شامل فرآیند ساخت سورفکتانت به عنوان آماده ساز دترجنت نهایی قابل فروش می شود. تولید سورفکتانت عموما شامل 2 فرآیند می باشد: (a) سولفودار کردن و (b) خنثی سازی

5-4-7- ساخت سورفکتانت و جریانهای waste:

سولفودار کردن به وسیله ی اسید سولفوریک دود کننده (اولئوم) (Oleum Sulforation): (I)

یکی از مهم ترین اجزای فعال دترجنت ها, ترکیبات سولفات یا سولفونات هستند که به وسیله ی اسید سولفوریک دودکننده ساخته می شوند. در بیشتر موارد سولفودار کردن به صورت پیوسته در یک رآکتوری که اولئوم (محلول تری اکسید گوگرد در اسید سولفوریک) وجود دارد انجام می شود و یک واکنش سریع که بعد از آن به وجود می آید. این جریان, سپس تا جایی که سورفکتانت جدا شود، با آب مخلوط می شود و سپس بسمت ته نشین کننده فرستاده می شوند. اسید آزاد شده, برداشته می شود و معمولاً فرستاده می شود به جایی که دوباره پردازش شود و مواد سولفاته شده فرستاده می شوند تا خنثی سازی شوند.

این فرآیند معمولا به طور پیوسته عمل می کند و به طور نامحدود انجام می شود بدون اینکه نیاز به شستشوی دوره ای باشد. یک جریان آب, معمولاً به روی محور پمپ وجود دارد, که نشست هایی که برای خنک کردن پمپ ها وجود دارد را برداشت می کند. جریان فاضلاب از این منبع, بسیار کم اما پیوسته می باشد.

سولفودار کردن SO₃ گازی (J):

فرآیند ساخت سورفکتانت, مزیت های زیادی دارد و به صورت گسترده استفاده می شود. با سولفودار کردن SO₃، آب در واکنش به وجود نمی آید. SO₃ می تواند به وسیله ی سولفور یادی اکسید سولفور به وسیله ی هوا در گیاهان تولید شود به جای اینکه آن را به صورت مایع بدست آورند. به دلیل این تمایل مخصوص احتراق واکنش, برای Char کردن محصول, سیستم رآکتور باید کاملا تمیز شود. به علاوه, معمولاً جریان های متعدد سولفونیک اسید هوابرد (airborne) و فاضلابی که در حین سولفودار کردن به سمت مجرای فاضلاب می رود وجود دارد, که باید تمیز شود (scrub).

حلال SO₃ و سولفودار کردن در خلأ (K):

SO₃ رقیق و واکنش دهنده آلی, در رآکتور خلأ در داخل نازل (گلوگاه) مخلوط کن, تغذیه می شوند. این سیستم, محصولاتی با کیفیت بالا تولید می کند, اما هزینه ی بالای انجام عملیات در خلأ, آن را جبران می کند. به غیر از شستشو که گاهی اوقات انجام می شود, این فرآیند به خودی خود, هیچ فاضلابی ایجاد نمی کند.

شیوه های تصفیه ی فاضلاب (پساب):

صنعت تولید شوینده و صابون معمولاً از متدهای گوناگون پیش تصفیه زیستی و فیزیکوشیمیایی برای کنترل کیفیت محصولاتش (مایعات خروجی اش) استفاده می کند. همچنین راندمان دفع معمولی هر واحد فرآیند روی آلاینده های گوناگون مرتبط براساس منشا پساب های عمده: شستن و ضد عفونی (خالص کردن) صابون ها و مواد شوینده است وجود دارد و آلاینده های عمده حاصله BOD بالا و صابون های خالص (روغنی و گریسی, آلکانی, آلاینده های بادهای بالاست) که اساساً از طریق جریان هوا و گرفتن چربی مواد از بین می روند و رسوب ایجاد شده از استفاده cacls به عنوان انعقادگر است.

حداقل نیاز تعدیل جریان برای صاف کردن خروجی های بیشتر حد نصاب خروج باید به کار گرفته شود حتی در امکان تولید محصولی که فعالیت گروهی با حجم کم دارد. کارخانه های بزرگتر با خطوط تولیدی هماهنگ ممکن است نیاز به دفع بیشتر پساب داشته باشند، هم برای کاهش مواد جامد معلق و همچنین مواد آلی. صنعت از رسوب گذاری و انعقاد برای حذف میزان بیشتری از ذرات جامد بزرگتر در پایش استفاده می کند. از سوی دیگر صافی های شنی mind bed که پس از تصفیه بیولوژیکی استفاده می شوند، می توانند برای دفع ذرات کوچک مورد استفاده قرار گیرند. یکی از فرآیندهای تصفیه های بیولوژیکی و یا اینکه کربن های پودر یاگرانولی شیوه ی معمولی مورد استفاده برای حذف مواد آلی قابل حمل یا تفکیک شده جریان های فاضلاب است. سرانجام به عنوان مرحله سوم برای حذف آلاینده های یونیزه خالص یا مواد و جامد حل نشدنی کل TOS تجهیزات تولیدی کمی برای تبدیل یون یا فرآیند اسمزی معکوس بکار گرفته شوند.

جریان یا تفکیک:

یکی از کاربردهای اصلی کننده ها و فشار جریان هوا در تأسیسات اقتصادی با زباله های رسوکلوئیدی کارخانجات مواد شوینده و صابون است. پساب های ناشی از تولید صابون در سیفون های مخازن چربی زدایی با جریان بازیافت پس از اسیدهای چرب تفکیک کف یا جداسازی جمع شده اند و می تواند مزایای بالایی داشته باشد نه تنها باعث جمع شدن مواد سطحی در سطح مشترک مایع و هوا می شود بلکه مواد کلوئیدی دیگر و ترکیبات یونیزه که با مواد سطحی یک کمپلکس را تشکیل می دهند تمایل دارند که از طریق این روش متمرکز شوند. یک مزیت صنعتی ولی بسیار مهم فرآیندهای جریان هوا این است که در شرایط هوازی گسترش می یابد که سبب تثبیت گل و لای و چربی زدایی می گردد تا اینکه آنها کمتر تبدیل به مواد عفونی گردند به هر حال وسایل انهدام کننده زباله برای کف ها می توانند مشکل جدی در استفاده از این شیوه باشد. گزارش شده که تصفیه کف صابون قادر است 70 تا 80 درصد از شوینده های شیمیایی را از بین ببرد که با هزینه ی بالا به استفاده موثر جریان حباب های ریز و حبس 40 میلی متری در تصفیه فاضلاب های تولیدی از صابون پی برد.

آنجایی که فاضلاب چربی زدایی شده مدام به کارخانه ی صابون سازی برای فرآیندهای مجدد برگردانده می شود. براساس ونگ فرآیند جریان هوای حل نشده هم از لحاظ فنی و هم از لحاظ اقتصادی برای حذف صابون ها و مواد شوینده از آب روشی معقول است.

کربن فعال:

مواد آلی حل شدنی کلوئیدی می توانند از محلول از طریق جذب سطحي به کربن گرانولی یا پودری مثل سورفکتانت های دفع مواد مقاوم در برابر حرارت مقاوم به تجزیه ی زیستی مثل ABS از طریق تصفیه ی زیستی سنتی مشکل یا غیر ممکن است بنابراین غالباً از طریق جذب سطحي کربن فعال حذف می شود. کاربرد کربن فعال در مخازن متصل به گروه های مختلط با جایگاه بعدی یا فیلتراسیون یا در ستون هایی که GAC در آن جریان دارد یا صفحات متصل به آن ایجاد شده است.

بدیهی است که به دلیل اینکه این فرآیند یک فرآیند پرهزینه و گران است. جذب سطحي به عنوان یک مرحله اصلاحی پیش از تصفیه فاضلاب بکار می رود. با وجود این براساس نتایج بهتری از حذف سورفکتانت ها از طریق جذب سطحي بدست می آید تا از طریق انعقاد و ته نشینی ونگ هم از کربن فعال پودری (PAC) و سم از انعقاد و ته نشینی و DAF برای حذف موفق سورفکتانت استفاده کرد.

انعقاد فلوسکولاسیون ته نشینی جریان :

همانطوری که گفته شد فهمیدیم که فرآیند فلوکولاسیون یا ته نشینی انعقاد تحت تأثیر سورفکتانت های خام یا فاضلاب است. چنین تداخلی هم با حضور مواد انعقادی سولفات فریک و آلومینیم مشاهده می شود ولی استفاده از فولکول ها (توده ها) پلیمر آلی معین راهی برای غلبه بر این مشکل بود. به هر حال انعقاد شیمیایی و فولکولاسیون برای ته نشست ممکن است خیلی برای چنین فاضلابی مناسب نباشد. فاضلاب های دارای روغن های امولسیون شده می توانند از طریق انعقاد پاک گردند. اگر امولسیون از طریق اضافه کردن نمک هایی همچون CaCl₂ انعقاد کننده انتخاب شده برای فاضلاب های تولیدی مواد شوینده و صابون است همچنین آهک یا مواد شیمیایی کلسیمی دیگر در تصفیه ی چنین آبهایی بکار می رود که محتویات صابونی آنها سبب تحت نشت صابون های کلسیمی غیرقابل حل نسبتاً مانع کننده فلوکوتی و ...

خصوصیات:

تصفیه با CaCl₂ می تواند برای حذف موثر همه گریس ها و مواد جامد معلق و بخش اصلی BOD معلق مورد استفاده قرار بگیرد.