تصفیه فاضلاب کارخانه تن ماهی

بسياري از كارخانجات صنايع غذاهاي دريايي كوچك هستند و فقط مقدار محدودي از ايـن كارخانجـات بزرگ در مراكز پرجمعيت قرار گرفته اند. انواع متعددي از موجودات دريايي از قبيل ماهي هاي آب شـور و ماهي هـاي آب هـاي شـيرين فراوري مي شوند. همانند ساير صنايع غذايي، فاضلاب اين صنعت حاوي آلاينده هاي محلول، كلوئيدي و معلق است.

درجه آلودگي اين فاضلاب ها به شكل بهره برداري از تأسيسات خط فراوري محصولات دريـايي بسـتگي دارد. درجه آلودگي ممكن است پايين (مثل مرحله شستشوي تجهيزات كارخانه)، متوسط (مثل توليـد فيلـه ماهي) يا قوي (مثل خونابه حاصل از مخزن ذخيره ماهي) باشد.

فاضلاب حاصل از بهره برداري خـط توليـد محصـولات دريـايي حـاوي اكسـيژن مـورد نيـاز فعاليت هـاي بيوشيميايي BOD ،چربي، روغن و گريس (FOG )و ازت بسيار بالا است. معمولاً BOD ناشي از فرايند برش دادن و تميز كردن ماهي بوده و نيتروژن عمدتاً ناشي از خون موجود در فاضلاب است. تعيين شدت مشكلات ايجاد شده در اثر ورود اينگونه فاضلاب ها به آب هاي پذيرنده مشكل است، زيرا اثر آنها به شدت آلودگي فاضلاب،ميزان تخليه فاضلاب و ظرفيت آبهاي پذيرنده بستگي دارد. با اين حال در هنگام تعيين خصوصيات فاضلاب و تعيين راندمان سيستم تصفيه فاضلاب، پارامترهاي كليـدي آلـودگي مورد توجه قرار مي گيرند.

 درجه آلودگی ممکن است پایین ( مثل مرحله شستشوی تجهیزات کارخانه )، متوسط ( مثل تولید فیله ماهی ) یا قوی ( مثل خونابه حاصل از مخزن ذخیره ماهی ) باشد. درهر صورت تصفیه فاضلاب کارخانه تن ماهی بسیار ضروری و حائز اهمیت است.

فاضلاب حاصل از بهره برداری خط تولید محصولات تن ماهی حاوی اکسیژن مورد نیاز فعالیت های بیوشیمیایی BOD، چربی و روغن FOG، و ازت بسیار بالا است. دارای بار آلی در حدود 1-7/5 Kg در هر تن محصول است.

معمولا BOD ناشی از فرآیند برش دادن و تمیز کردن ماهی بوده و نیتروژن عمدتا ناشی از خون موجود در فاضلاب است. تعیین شدت مشکلات ایجاد شده در اثر ورود اینگونه فاضلاب ها به آبهای پذیرنده مشکل است، زیرا اثر آنها به شدت آلودگی فاضلاب، میزان تخلیه فاضلاب و ظرفیت آب های پذیرنده بستگی دارد.

خصوصیات فاضلاب کارخانه تن ماهی

مشخصات فاضلاب کارخانه تن ماهی که نگرانی ایجاد نموده شامل پارامترهای آلاینده، منابع تولید پسماند و نوع پسماند تولیدی هستند. عموما خصوصیات فاضلاب صنایع تن ماهی شامل پارامترهای فیزیک و شیمیایی، مقدار مواد آلی، نیتروژن و فسفر هستند.

پارامترهای مهم آلاینده فاضلاب شامل BOD، COD کل جامدات معلق TSS، چربی ها و روغن ها هستند. همانند بیشتر فاضلاب های صنعتی، آلاینده های موجود در فاضلاب های کارخانه تن ماهی از مواد آلی ناشناخته ولی با هویت آلی هستند. آنالیز و شناسایی کلیه مواد آلی موجود در فاضلاب غیرممکن است. بنابراین اندازه گیری کلی اثرات نامطلوب این آلاینده کافی است.

پارامترهای فیزیکی و شیمیایی

معیار pH به عنوان یک فاکتور مهم قلمداد می شود. زیرا این پارامتر نیاز به تنظیم pH برای فرآیندهای بیولوژیکی را نشان می دهد. pH فاضلاب خروجی از کارخانجات تولید تن ماهی معمولا نزدیک به خنثی است. مقدار pH معمولا به میزان تجزیه مواد پروتئینی و میزان آزاد شدن آمونیاک بستگی دارد.

جامدات

محتوای جامدات در فاضلاب به دو بخش جامدات محلول و معلق تقسیم می شوند. جامدات معلق مهمترین نگرانی هستند. زیرا از جنبه های مختلف نامطلوب هستند. زیرا جامدات قابل ته نشینی در کانال انتقال فاضلاب باعث کاهش ظرفیت فاضلاب رو می شود. اگر این مواد شناور شوند باعث کاهش نفوذ خورشید به درون آب شده و اکوسیستم آبی را دچار اختلال می کند.

بو

در صنایع تولید تن ماهی در اثر تجزیه مواد آلی آمین های فرار، دی اکسین ها و گاهی اوقات آمونیاک آزاد می کنند. بو ایجاد می شود. در فاضلاب که شرایط بی هوازی ایجاد می گردد سولفید هیدروژن نیز ممکن است تولید گردد که بسیار بد بو است. هر چند بوی تولیدی نسبتا بی خطر است. اما ممکن است زندگی مردم را تحت تاثیر قرار داده و برای مردم استرس و بیماری ایجاد می کند.

درجه حرارت

برای جلوگیری از تاثیر بر کیفیت زندگی آبزیان، درجه حرارت آب های پذیرنده، بایستی کنترل گردد. درجه حرارت بالا باعث کاهش اکسیژن محلول آب می گردد.

مواد آلی

مواد آلی مهمترین نوع پسماند موجود در فاضلاب کارخانه تن ماهی است و شامل خون، ضایعات و احشا داخلی، باله ها، پوست و ریزه های گوشت است. این پسماندها به طور قابل توجهی غلظت جامدات معلق را در فاضلاب افزایش می دهند. اما عمده جامدات را می توان از جریان فاضلاب جدا کرده و از آن برای تولید خوراک دام استفاده نمود.

فاضلاب حاصل از تولید محصولات غذاهای دریایی را می توان به دو دسته عمده : فاضلاب با حجم زیاد و بار آلی کم و فاضلاب با حجم کم و بار آلی بالا تقسیم نمود. فاضلاب با حجم زیاد و بار آلی کم شامل آب به کار رفته برای تخلیه، انتقال، حمل و نقل و نگهداری ماهی و آب ناشی از شستشوی ماهی است.

فاضلاب با حجم زياد و بار آلي كم شامل آب به كار رفته براي تخليه، انتقال، حمل و نقل و نگهداري ماهي و آب ناشي از شستشوي ماهي است. جامدات شامل خون، ريزه هـاي گوشـت، روغـن و چربـي اسـت. ايـن خصوصـيات بـه طـور گسـترده در كارخانجات مختلف متفاوت است.

مايعـات خروجـي از بـدن آبزيـان در زمـان آمـاده سـازي آنهـا توليـد فاضلاب هاي قوي مي كنند. صنعت فراوري ماهي، مواد محلول موجود در فاضلاب را بازيافت مي نمايد كه از لحاظ اقتصادي سودمند است. هم اكنون در بيشتر موارد اين مايعات تبخير شده و مواد محلول ماهي به صورت كندانسه توليد و جمع آوري مي گردند. حجم اين مواد حدود 500 ليتر به ازاي هر تن ماهي فراوري شده است.

اكسيژن مورد نياز بيوشيميايي (BOD)

درجه آلودگي فاضلاب را با اندازه گيري اكسيژن مورد نياز براي اكسيداسيون مواد آلي بوسيله متابوليسـم هوازي فلور ميكروبي مي توان تعيين نمود. در فاضلاب هاي فراوري محصولات دريايي اين تقاضاي اكسيژن ً عمدتا از دو منبع است. اول از تركيبات كربني كه به عنـوان سوبسـترا توسـط ميكروارگانيسـم هاي هـوازي مصـرف مي شوند و منبع ديگر، تركيبات حاوي نيتروژن هستند كه كه به طـور معمـول در فاضـلاب صـنايع فـراوري محصولات دريايي وجود دارند.  اين تركيبات شامل پروتئين ها، پپتيدها و آمين هاي فرار هسـتند.

فاضلاب هاي ناشي از بهره برداري از صنايع فراوري محصولات دريايي داراي BOD5بسـيار بـالايي هسـتند. BOD معمولاً ناشي از مراحل جـدا كـردن سـر، بـرش بـدن و تخليه امعاء و احشاء و مرحله تميز كردن است. در حاليكه نيتروژن اصولاً ناشي از خـون موجـود در فاضـلاب است.

اكسيژن مورد نياز شيميايي (COD )

گزينه ديگر براي اندازه گيري مواد آلي فاضلاب اكسيژن مورد نياز شيميايي (COD )اسـت كـه يـك پـارامتر اندازه گيري آلاينده ها در فاضلاب هاي فراوري محصولات دريايي است. اين روش بسيار راحت تر از BOD5است، زيرا اين آزمايش فقط به حدود 3 ساعت زمان نياز دارد. در حاليكه براي تعيـين BOD5بـه 5 روز زمـان نيـاز است. آناليز COD به روش دي كرومات براي پايش و كنترل سيستم هاي تصفيه فاضلاب بسيار معمول است. چون تعداد تركيباتي كه مي توان به روش شيميايي اكسيد نمود بيشتر از آنهايي است كه به روش بيولـوژيكي تجزيه مي گردند، معمولاً COD يك فاضلاب بيشتر از BOD5آناست. بنابراين تعيين ارتبـاط بـين BOD5و COD و سپس اندازه گيري COD و برآورد BOD5فاضلاب از روي مقدار COD بدست آمده يك امر معمـول در آزمايشگاه است.

با توجه به نوع فراوري محصولات غذايي دريايي COD فاضلاب در دامنه mg/L 42000-150 متغير است. در مطالعه اي فاضلاب يك كارخانه توليد تن ماهي و كارخانه فراوري ضايعات آن به مـدت 5 روز مـورد آنـاليز قرار گرفت كه متوسط روزانه COD در محدوده mg/L 3250-1300 بود .

چربي، روغن و گريس (FOG )

يكي ديگر از پارامترهاي مهم فاضلاب فراوري محصولات غذايي دريايي FOG است. چربي، روغن و گريس به دليل اينكه در سطح آب شناور شده و انتقال اكسيژن را تحت تأثير قرار مي دهند و همچنين از نظر زيبايي شناسي منظره غير قابل قبولي ايجاد مي كنند بايستي از فاضلاب حذف گردند. همچنين ممكن است FOG به ديواره هاي كانال انتقال فاضلاب چسبيده و باعث كاهش ظرفيت انتقال اين كانال هـا گردنـد. مقـدار FOG در فاضلاب صنايع فراوري محصولات دريايي از صفر تا mg/l 17000 متغير است كه به نوع محصـولات دريـايي فراوري شده و نوع بهره برداري از خط فراوري محصولات دريايي بستگي دارد.

نيتروژن  و فسفر

نيتروژن و فسفر مواد مغذي هستند كه نگراني هـاي زيسـت محيطـي ايجـاد مي كننـد. اگـر ايـن مـواد در غلظت هاي بالا در فاضلاب وجود داشته باشند، پس از ورود به آب هاي سطحي باعث رشد بي رويـه جلبـك هـا شده و زندگي آبزيان را به خطر مي اندازند. اما غلظت آنها در فاضلاب صنايع فـراوري محصـولات دريـايي در بيشترموارد در سطح حداقل است. نسبت P:N برابر 1:5 شرايط مناسبي براي رشد توده زيستي در فرايندهاي بيولوژيكي را فراهم مي نمايد.

 گاهي اوقات غلظت نيتروژن در فاضلاب صنايع فراوري محصولات دريايي ممكـن اسـت بـالا باشـد. بخشي از فسفر ناشـي از محصـولات غـذايي دريـايي اسـت. امـا قسمتي از آن نيز مربوط به فرايندهاي به كار رفته و حضور مواد پاك كننده در فاضلاب است.

تصفيه اوليه

در تصفيه فاضلاب صنايع فراوري محصولات غذايي دريايي ابتدا بايسـتي مهمتـرين تركيبـات فاضـلاب را شناسايي كنيم. اين فاضلاب حاوي مقادير قابل توجهي ذرات معلق است كه با استفاده از فرايندهاي شيميايي و فيزيكي قابل حذف است. توصيه مي گردد جهت تصفيه بهينه، تصفيه اوليه قبل از فرايند بيولوژيكي يا تصفيه به كمك زمين صورت گيرد. يكي از مهمترين نكات در طراحي سيستم تصفيه اين است كه جامدات فاضلاب بايستي حتي الامكان سريع تر حذف گردند. تحقيقات نشان داده است كه هر چه زمـان بـين توليـد جامـدات معلق و حذف آنها طولاني تر باشد ميزان BOD و COD محلول افزايش يافته و در نتيجـه مقـدار محصـولات جانبي قابل بازيافت كاهش مي يابد. در مورد فاضلاب صنايع فراوري محصولات دريايي واحدهاي تصفيه اوليه شامل آشغالگيري، ته نشيني، متعادل سازي و شناورسازي به كمك هـواي محلـول هسـتند. ايـن واحـدهاي عملياتي معمولاً تا 85 %كل جامدات معلق و 65 %از BOD و COD موجود در فاضلاب را حذف مي نمايند.

آشغالگیری

حذف جامدات نسبتاً بزرگ mm 7,0) و بزرگتر (با آشغالگيري انجام مي شود. اين واحد يكـي از واحـدهاي معمول و مؤثر در سيستم تصفيه فاضلاب صنايع فراوري محصولات دريايي است. زيرا اين واحد قادر به حذف جامدات درشت مي گردند. ساده ترين حالت، عبور فاضلاب از درون آشغالگيرهاي ثابت با اندازه منافـذ حـدود   mm 1 است. براي جلوگيري از گرفتگي تميز كردن دورهاي آنها لازم است.

عموماً آشغالگيري مماسي و دوراني دو روش آشغالگيري بكار رفته در تصفيه خانـه هـاي فاضـلاب صـنايع فراوري محصولات دريايي هستند. آشغالگيرهاي مماسي ثابت هستند اما به خاطر خصوصيات جريان ورودي، گرفتگــي در آنهــا كمتــر است.

آشغالگيرهاي دوراني از لحاظ مكانيكي خيلي پيچيده اند. آنها شامل استوانه اي هستند كه حول محور خود ميچرخد و فاضلاب از قسمت باز واقع در يك طرف انتهايي آن، به داخل جريان مـي يابـد. فاضـلاب پـس از آشغالگيري به خارج از قسمت استوانه اي جريان پيدا مي كنند جامدات موجود در فاضلاب حاصل از فراوري ماهي با گذشت زمان انحلال مي يابند. بنـابراين آشـغالگيري فوري از فاضلاب تأكيد شده است. همچنين بايستي اختلاط شديد فاضلاب قبل از آشغالگيري و ته نشيني به حداقل برسد، زيرا اين كار باعث شكسته شدن جامدات شده و جداسازي آنها را با مشكل مواجه مي نمايـد. در كارخانجات كوچك فراوري ماهي، در اغلب موارد آشغالگيري همراه با حوض های ته نشيني ساده به كار مي رود.

ته نشینی

حوض ته نشيني با استفاده از مكانيسم ته نشيني ثقلي ذرات معلق را از جريان فاضلاب جـدا مي كنـد. در ساده ترين شكل ته نشيني،ذرات معلقي كه سنگين تر از آب هستند در كف مخزن ته نشين مي گردند. مخازن ته نشيني به طور گسترده اي در تصفيه فاضلاب صنايع فـراوري محصـولات دريـايي و بسـياري از تأسيسـات پرورش حيوانات آبزي به كار مي روند.

اين واحدها نه تنها به عنوان واحدي در تصـفيه اوليـه فاضـلاب كـه در تصفيه ثانويه نيز براي جداسازي جامدات معلق توليدي در طي فرايندهاي تصفيه بيولوژيكي مثل لجن فعال يا صافي چكنده به كار مي روند.

 با توجه به خصوصيات جامدات معلق موجود در فاضلاب، ته نشيني ممكن است به صورت ته نشيني ذرات مجزا، ته نشيني لخته اي يا ته نشيني ناحيه اي باشد. هر كدام از انـواع تـه نشـيني خصوصيات خاصي دارند كه در مورد آنها توضيح داده بيشتري ارائه خواهد شد.

ته نشيني ذرات مجزا زماني اتفاق مي افتد كه فاضلاب نسبتاً رقيـق يـوده و ذرات در تـه نشـيني يكـديگر مداخله نمي كنند.

مزاياي استفاده از حوض هاي ته نشـيني جهـت حـذف جامـدات معلـق از فاضلاب كارخانجات فراوري محصولات غذايي دريايي عبارت از هزينه نسبتاً پايين طراحـي، سـاخت و بهـره برداري از حوض هاي ته نشيني، تكنولوژي پائين موردنياز براي بهره برداران و مؤثر بودن آنها در تصفيه فاضلاب است. بنابراين طراحي، ساخت و بهره برداري صحيح از حوض های تـه نشـيني بـراي حـذف مـؤثر جامـدات از فاضلاب ضروري است. جامدات بايستي با فواصل زماني مناسبي حذف گردند تا راندمان حـذف مـد نظـر در طراحي تامين گردد.

حوض متعادل سازي

 يك حوض متعادل سازي بعد از آشغالگيري و ته نشيني اوليه و قبل از واحد شناورسازي با هـواي محلـول  (DAF) قرار مي گيرد. حوض متعادل سازي در كاهش بارهيـدروليكي فاضـلاب نقـش مهمـي دارد. حـوض متعادل سازي جريان هيدروليكي ورودي بيش از ظرفيت تصفيه خانه را ذخيره نمـوده و ميـزان جريـان 24h ورودي به سيستم تصفيه را يكنواخت مي كند. خصوصيت اين حوض دريافـت جريـان متغيـر و تحويـل يـك جريان يكنواخت به واحدهاي تصفيه زير دستي است.

جداسازي روغن وگريس

 فاضلاب فراوري محصولات غذايي دريايي حاوي مقادير متغيري روغن و گريس است كه مقدار و تغييـرات آن به فرايند مورد استفاده، نوع مـواد فـراوري شـده و شـكل بهـره بـرداري از تأسيسـات بسـتگي دارد. جـدا كننده هاي ثقلي ممكن است براي حذف روغن و گريس به كار روند و ذرات روغن را به حدي بزرگ مي نمايند كه امولسيون نشده و در سطح سيال شناور مي گردند. در صورت وجود امولسيون روغن و چربي در فاضـلاب، ابتدا بايستي با تنظيم pH شكسته شوند. حرارت نيز ممكن است براي شكستن امولسيون به كار رود. اما ايـن روش ممكن است از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه نباشد، مگر اينكه بخار آب اضافي در دسترس باشد. شكل جدا كننده هاي ثقلي آب -روغن شبيه لوله هاي شيبدار جدا كننده اي هستند كه قبلاً توصيف گرديدند.

شناورسازي

 شناورسازي يكي از مؤثرترين سيستمهاي حذف سوسپانسيون هاي حاوي روغن و گريس از فاضلاب است.

 معمول ترين روش حذف روغن و گريس بكارگيري سيستم DAF است. اين فرايند سال هاي زيادي اسـت كـه مـورد استفاده قرار گرفته و موفق ترين روش حذف روغن از جريان فاضلاب مي باشد. اصولاً DAF فرايندي است كـه در آن از جريان حباب هاي ريزهوا براي حذف روغن از فاضلاب استفاده مي شود. حباب هاي هوا خـود را بـه يـك ذره مجزاي روغن و چربي چسبانيده و بدين ترتيب در كاهش وزن مخصوص ذره به كمتـر از وزن مخصـوص آب مؤثر است.

كاهش وزن مخصوص براي كل ذره باعث جدا شدن آن از مايع و حركت به سمت بالاي جريان است. شماي يك سيستم DAF در شكل زیر نشان داده شده اسـت.  فاكتورهـاي كليـدي در بهـره بـرداري موفقيت آميز از واحدهاي DAF عبارت از نگهداري pH در حد مناسب (معمولاً بين 6-5/4 )كه متداول تـرين آن 5 است و ميزان جريان مناسب فاضلاب و حضـور دائـم بهـره بـردار كـارآزموده هسـتند. در ايـن شـرايط پروتئين ها در حداقل حلاليت بوده و امولسيون ها نيز شكسته مي شوند.

تصفيه بيولوژيكي

 براي تصفيه فاضلاب صنايع فراوري محصولات دريايي و یا تصفیه فاضلاب کارخانه تن ماهی، فرايندهاي بيولوژيكي فاضلاب بايستي مـورد استفاده قرار گيرند. تصفيه بيولوژيكي شامل استفاده از ميكروارگانيسم هـا بـراي حـذف مـواد آلـي محلـول و كلوئيدي از فاضلاب است.

تركيبات آلي و نيتروژن دار موجود در فاضلاب به عنوان مواد مغذي براي رشد سريع ميكروبي در شرايط هوازي، بي هوازي و يا اختياري مصرف مي شـوند. ايـن سـه نـوع شـرايط در نحـوه مصرف اكسيژن با يكديگر متفاوت اند.

ميكروارگانيسم هاي هوازي براي متابوليسم خودبه اكسيژن نياز دارند،در حاليكه ميكروارگانيسم هاي بي هوازي در شرايط عدم حضور اكسيژن رشد مي نماينـد و ميكروارگانيسـم هـاي اختياري هم در شرايط عدم حضور اكسيژن و هم در شرايط وجود اكسيژن تكثير مي يابند.

 هر چند كه اين دو فرايند متابوليسم هاي متفاوتي دارند. عمده ميكروارگانيسم هاي موجود در سيستم هاي تصفيه فاضـلاب مـواد موجود در فاضلاب را به عنوان منبع انرژي و رشـد اسـتفاده مي كننـد. بنـابراين از نظـر تغذيـه اي بـه عنـوان ميكروارگانيسم هاي هتروتروف شناخته مي شوند. جمعيت فعال در يك تصفيه بيولوژيكي فاضـلاب، مخلـوطي پيچيده از انواع ميكرو ارگانيسم ها هستند كه براي رشد و تغذيه به يكديگر وابسته هستند.

در يك سيستم صرفاً هوازي ممكن است گونه هـاي پسـودوموناس، نوكارديـا، فلاوبـاكتريوم، آكرموبـاكتر و زئوگلنا همراه با ميكروارگانيسم هاي رشته اي حضور داشـته باشـند. معمـولاً در يـك سيسـتم داراي عملكـرد مطلوب، پروتوزئرها و روتيفرها حضور دارند و براي تغذيه از بـاكتري هـاي پراكنـده يـا ذراتـي كـه تـه نشـين نمي گردند مفيد هستند. سيستم هاي تصفيه بيولوژيكي مي توانند حدود يك سوم مواد آلي محلول و كلوئيدي را به محصولات نهايي تبديل نموده و دو سوم مابقي را به سلول هاي ميكروبي كه از طريق ته نشيني ثقلي حذف مي گردنـد، تبـديل نمايد.

بار آلي موجود در اثر فعاليت جمعيت ميكروبي به بيومس تبديل شده و تقريباً مابقي آن به گاز تبـديل مي گردد كه در محيط آبي آزاد مي گردد. در تصفيه هوازي گاز دي اكسيد كربن (CO2 )توليـد مـي گـردد، در حاليكه تصفيه بي هوازي دي اكسيد كربن و متـان (CH4 )توليـد مـي كنـد. در فاضـلاب هاي صـنايع فـراوري محصولات دريايي، مواد آلي غير قابل تجزيه بيولوژيكي بسيار كم هستند. فرايندهاي تصفيه بيولوژيكي كه به طور گسترده اي براي تصفيه فاضلاب به كار مي روند، به دو دسته هوازي و بي هوازي دسته بندي مي شوند.

 در تصفيه هاي هوازي، ميكروارگانيسم هاي اختياري وهوازي غالب هستند، در حالي كه ميكروارگانيسم هاي بي هـوازي بـراي تصـفيه هـاي بـي هـوازي بـه كـار گرفتـه مـي شـوند. اگـر ميكروارگانيسم ها در دوره بهره برداري از تصفيه خانه هاي بيولوژيكي در محيط آبي معلق باشند، اين سيسـتم به فرايند رشد معلق معروف است. در حاليكه ميكروارگانيسم هايي كه به يك سطح چسبيده و روي اين سطح شروع به رشد مي كنند، به فرايند رشد چسبيده معروف هستند.

سيستم هاي تصفيه بيولوژيكي زماني كه در طول سال به صورت مداوم مورد بهره برداري قرار گيرند، مؤثرترين روش تصفيه محسوب مي شوند. سيستم هايي كه به صورت مداوم مورد بهره برداري قرار نمي گيرند و بـه دليـل تغييـرات بـار آلـي و تـوده زيستي، دچار كاهش راندمان مي گردند.

سيستم هاي تصفيه بيولوژيكي لجني قوام يافته توليد مي نماينـد كـه داراي توده زيستي اضافي است و بايستي به طور صحيحي دفع گردد. هزينه هاي بهره بـرداري و نگهـداري از سيستم هاي تصفيه بيولوژيكي متغير بوده و به نوع فرايند به كار رفته بستگي دارد. اصول و خصوصيات اصـلي معمول ترين فرايندهاي تصفيه فاضلاب صنايع فراوري مواد غذايي دريايي در زير توصيف مي گردند.

فرآیند هوازی

در فاضلاب هاي صنايع فراوري محصولات غذايي دريايي نياز به اضافه كـردن مـواد مغـذي (كـه معمـولاً در بيشترموارد نيتروژن و فسفرهستند) به ندرت اتفاق مي افتد، اما براي بهره برداري موفقيت آميز از اين سيستم اكسيژن رساني كافي ضروري است. معمول ترين فرايندهاي هوازي، سيستم هاي لجن فعال، لاگون هـا، صـافي چكنده و ديسك هاي بيولوژيكي چرخان هستند.

سيستم هاي لجن فعال

در يك سيستم لجن فعال مخلوطي از ميكروارگانيسم هاي انطباق يافته (لجـن) بـا مـواد آلـي موجـود در فاضلاب در حضور اكسيژن فراوان و مواد مغذي (ازت و فسفر) واكنش مي دهند. ميكروارگانيسم هـا تركيبـات آلي محلول را به دي اكسيدكربن و سلول هاي ميكروبي تبديل مي كنند. اكسيژن از سيستم هوادهي كه اختلاط كافي نيز ايجاد مي كند، تأمين مي گردد. سپس جهت جداسازي جامدات بيولوژيكي فاضلاب در حوض ته نشيني شده و لجن توليدي برگشت داده مي شود. لجن اضافي نيز براي تصفيه بيشتر از سيستم دفع مي شود.

پركاربردترين سيستم لجن فعال درتصفيه فاضلاب صنايع فراوري مواد غذايي دريـايي، سيسـتم هـوادهي گسترده است. اين سيستم داراي زمان هوادهي طولاني و بارگذاري آلي پائين است. در اين سيستم زمان ماند هيدروليكي 2-1 روز است. غلظت جامدات معلق در حد متوسط نگهداري شده تا تصفيه فاضلاب هاي رقيـق را كه معمولاً داراي BOD5 كمتر از mg/L 800 هستند تسريع نمايد. معمولاً براي بهـره بـرداري بهينـه، احـداث واحد تصفيه اوليه و حوض متعادل سازي قبل از فرايند لجن فعال ضروري است. با اين سيستم مـي تـوان بـه راندمان حذف جامدات معلق و BOD5 حدود 98-95 %نائل شد.

در مقايسه با ساير فاضلاب هاي صنايع غذايي، به نظر مي رسد براي تثبيت فاضلاب صنايع فراوري محصولات دريايي به اكسيژن بيشتري نياز است. در حاليكه براي فاضلاب هاي صنايع لبني، فراوري ميوه جات و سبزي ها به حدود kg 1/3 اكسيژن به ازاء هر كيلوگرم BODنياز است،  فاضلاب صنايع فراوري محصولات دريايي ممكن است به kg 3 اكسيژن به ازاءهر كيلوگرم BODدر سيستم هوادهي گسترده نياز باشد.

 متداول ترين نوع لجن فعال عبارت از سيستم لجن فعال متعارف و سيستم اخـتلاط كامـل جريـان مـداوم هستند. در فرايند لجن فعال متعارف، شرايط تصفيه فاضلاب در طول حوض هوادهي فراهم شده و نوع رژيم جريان پيستوني است. در اين نوع توزيع جريان به گونه اي است كه در نقطه ورودي حداكثر مقدار بار آلي و تقاضـاي اكسيژن وجود دارد.

بـر خـلاف سيستم لجن فعال متعارف، در فرايند اختلاط كامـل، جريـان ورودي معمـولاً از چنـدين نقطـه وارد راكتـور ميگردد تا اختلاط يكنواخت محتويات راكتور را تسهيل نمايد. اگر اختلاط كامل باشد، خـواص سـيال درون راكتور در كليه نقاط يكسان است. اين نوع راكتور ذاتاً بسيار پايدار است، زيرا اختلاط باعث رقيق شدن جريان ورودي به حوض هوادهي مي شود. در زمان بهره برداري از سيستم هاي لجن فعال در تصفيه فاضـلاب هاي صـنايع فـراوري محصـولات غـذايي دريايي ممكن است در زمان هاي اوج بارگذاري آلي وهيدروليكي اختلالاتي به وجود آيد.

معمولاً براي اطمينان از بهره برداري بهينه از فرايند لجن فعال، پيش بيني حوض ته نشيني اوليه و حوض متعادل سازي قبل از اين فرايند، ضروري است. براي تعيين ميزان به بارگذاري آلي، مقدار اكسيژن مورد نياز، مقدار لجن توليدي و سرعت ته نشيني لجن، مطالعات آزمايشگاهي و پايلوتي لازم است.

چنـد مورد از آنها به شرح زيرهستند:

• ميزان حذف BOD؛
• اكسيژن موردنياز براي تجزيه موادآلي و تجزيه توده زيستي در حال خودخوري (تنفس خود خوري)؛
• لجن توليدي كه از تبديل مواد آلي محلول به جرم سلولي و جامدات معدني موجود در فاضلاب خام ورودي به دست مي آيد.