آشپزخانه و تهیه غذا

 آشپزخانه و تهیه غذا

      آشپزخانه محلی است که در آن تنها پخت غذا صورت گرفته و غذا برای مصرف به مکان دیگری منتقل می­شود. به عبارت دیگر تفاوت یک آشپزخانه و یک رستوران در محل مصرف غذا می­باشد چرا که در رستوران غذا در همان محل پخت، مصرف می­شود. اهمیت این تفاوت در سیستم تصفیه فاضلاب آن است که هنگامی که غذا در محل پخت مصرف می­شود، شستشوی کلیه ظروف شامل ظروف مربوط به پخت و ظروف مربوط به سرو در یک محل انجام گرفته و بدین ترتیب مقدار تولید فاضلاب به ازای هر پرس غذا افزایش می­یابد. همچنین تغییر مختصری نیز در کیفیت فاضلاب تولیدی رخ می­دهد.
    اصلی­ترین منابع تولید فاضلاب در آشپزخانه­ ها ناشی از شستشوی مواد اولیه غذایی، ظروف پخت و همچنین کف و دیگر سطوح آشپزخانه است. بدین ترتیب روغن، چربی، ذرات باقی­مانده مواد غذایی و ذرات خاک بطور عمده­ای وارد فاضلاب آشپزخانه­ ها می­شوند.

1- حجم فاضلاب

   حجم فاضلاب آشپزخانه معمولاً بستگي مستقيمي به مقدار پخت غذا، روش پخت، نوع غذا و سطح بهداشت دارد. البته بهترين معيار برآورد مقدار فاضلاب، ميزان آب مصرفي است. چنانچه اطلاعات كافي در خصوص مقدار آب مصرفي در دسترس نباشد، حجم فاضلاب توليدي را مي‌توان با در نظرگرفتن سرانة تولید فاضلاب برای ازای هر پرس غذا محاسبه نمود. تجربیات عملی نشان داده است که به ازای هر پرس غذای گرم در کشور ما در آشپزخانه­ ها 15-7 لیتر فاضلاب تولید می­شود اگرچه بطور معمول این مقدار را در اکثر محاسبات 10 لیتر فرض می­کنند اما برای برآورد دقیق­تر پیشنهاد می­شود که مقدار سرانه تولید فاضلاب مطابق جدول 1 در نظرگرفته شود.
     برای محاسبه حجم فاضلاب روزانه کافی است تعداد پرس غذای تولیدی آشپزخانه را در مقدار سرانه تولید فاضلاب ضرب نمود.

2- کیفیت فاضلاب

      مواد خارجی که طی فعالیت­های یک آشپزخانه وارد آب می­شوند عمدتاً شامل روغن و چربی، باقی­مانده مواد غذایی، ترکیبات آلی قابل تجزیه بیولوژیک، مواد معدنی معلق مانند خاک، مواد معدنی محلول مانند نمک و مواد شوینده (دترجنت­ها) می­باشند. آنالیز کیفیت معمول فاضلاب آشپزخانه­ ها در جدول 2 آمده است.

3- فرآیند تصفیه فاضلاب

 انتخاب فرآیند تصفیه یکی از مهمترین بخش­های طراحی یک سیستم تصفیه فاضلاب می­باشد که هرگونه اشتباه در آن باعث هدررفت هزینه­های مالی و زمانی انجام شده می­شود. مهمترین عوامل موثر در انتخاب فرآیند تصفیه عبارتند از:
1- حجم فاضلاب
2- غلظت هریک از آلاینده­ها به خصوص دو شاخص مهم BOD5و COD
3- نسبت BOD5به COD
4- راندمان مورد نیاز جهت تصفیه
5- سهولت راهبری و بهره­برداری از سیستم
6- نوسانات کیفی و کمی در تولید فاضلاب
7- هزینه ساخت، راهبری و بهره برداری از سیستم

      از آنجائیکه بخشی از مواد آلاینده فاضلاب از قبیل باقی­مانده مواد غذایی و ذرات خاک و رس بصورت معلق بوده و قابلیت ته­ نشینی دارند، لذا به منظور کاهش بار وارده بر واحدهای بعدی تصفیه بهتر است که ابتدا از یک سپتیک تانک استفاده نمود. بدین ترتیب بخش عمده­ای از ذرات معلق طی فرآیند ته نشینی و شناوری بصورت فیزیکی و با هزینه کمتر و سهولت بیشتر از فاضلاب جدا می­شوند.
      به علاوه حجم نسبتاً زیاد سپتیک تانک باعث می­شود که عملیات یکنواخت سازی فاضلاب از لحاظ حجم و کیفیت به خوبی انجام شده و فاضلاب خروجی از سپتیک تانک با کیفیت و حجم نسبتاً ثابتی به واحدهای بعدی هدایت شود. به عبارت دیگر سپتیک تانک علاوه بر حذف ذرات معلق قابل ته ­نشینی و بخشی از ذرات درشت چربی و روغن­، عملیات یکنواخت‌سازی فاضلاب را از لحاظ کیفیت و کمیت نیز به انجام می­رساند.
    همچنین وجود شرایط مناسب برای رشد برخی باکتری­ها و میکروارگانیسم­ها در لجن تجمع یافته و ته­ نشین شده در سپتیک تانک، باعث انجام برخی فرآیندهای بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب شده بطوریکه راندمان سپتیک تانک در تصفیه فاضلاب­های بهداشتی معمولاً به 30-10 درصد می­رسد. در مواردی که واحدهای بعدی تصفیه در ارتفاع بالاتری نسبت به سپتیک تانک قرار گرفته  از مخزن دوم سپتیک‌تانک می­توان برای پمپاژ فاضلاب استفاده کرد.
     در مرحله بعد با توجه به آنکه بخش عمده­اي از آلاينده­هاي فاضلاب‌هاي تولیدی آشپزخانه­ ها را موادآلي تشكيل مي­دهند كه توسط ميكروارگانيسم­ها قابل تجزيه مي­باشند، لذا استفاده از فرآیندهای بیولوژیکی مطرح می­گردد. اما قبل از آن باید تا حدامکان چربی و روغن موجود در فاضلاب را حذف نمود.
      چراکه تجربيات عملي و دانش تصفيه نشان داده است كه وقتی نسبت BOD5به COD  بيش از 50/0 باشد، استفاده از روشهاي بيولوژيكي تصفية فاضلاب با توجه به كارايي بالاي آنها اولويت دارد. اين درحالي است كه اين نسبت در فاضلاب‌هاي آشپزخانه ­ها که چربیگیری نشده باشد، در محدودة 45/0 –35/0 قراردارد كه نشان می­دهد که استفاده مستقیم از روشهای بیولوژیکی کارایی  چندانی نخواهد داشت.

  علت نسبت پایین BOD5به COD  در فاضلاب آشپزخانه­ ها قبل از مرحله چربیگیری عمدتاً به سبب وجود مقادیر نسبتاً زیادی روغن و چربی است. چراکه روغن و چربی­ها به علت حلالیت بسیارکم در آب، به سختی توسط میکروارگانیسم­ها و باکتری­ها تجزیه می­‌شوند. از سوی دیگر ذرات روغن و چربی با احاطه باکتری­ها مانع جذب مواد به داخل سلول شده و قابلیت تجزیه بیولوژیکی را کاهش می­دهند. از این رو حذف روغن و چربی از فاضلاب آشپزخانه قبل از واحدهای تصفیه بیولوژیکی، نقش اساسی در کارایی آنها دارد. تجربیات عملی نشان می­دهد که اغلب مشکلات سیستم­‌های تصفیه فاضلاب آشپزخانه­ ها ناشی از ورود مقادیر زیادی از روغن و چربی به واحدهای تصفیه بیولوژیکی است.
      به منظور چربیگیری فاضلاب آشپزخانه بسته به حجم فاضلاب و شرایط هرپروژه از سیستم­های مختلفی از قبیل چربیگیر ثقلی، API، CPI و DAF می­توان استفاده نمود.
 

   پس از مرحله حذف روغن و چربی (چربیگیری) نسبت BOD5به COD فاضلاب با حدود 6/0-55/0 می­رسد که برایا استفاده از روشهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب مناسب است. اما چون غلظت BOD5 فاضلاب­ در این مرحله معمولاً کمتر از 1000 میلیگرم در لیتر است، استفاده از فرآیندهای بی­­هوازی که در غلظت­های بالا کارایی دارند، تأثیر قابل توجهی در فرآیند  تصفیه نداشته و بهتر است که برای دستیابی به یک سیستم تصفیه کارا و کم­هزینه ­از فرآیندهای هوازی بیولوژیکی برای تصفیه این نوع فاضلاب­ها استفاده نمود. از میان روشهای هوازی بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب آشپزخانه­ها فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده پیشنهاد می­شود.
      بدین ترتیب فاضلاب خروجی سپتیک تانک وارد مخزن هوادهی شده و در آنجا با انجام هوادهی، اکسیژن موردنیاز میکروارگانیسم­ها و باکتری­ها برای انجام فعالیتهای بیولوژیکی تأمین می­‌گردد. در مخزن هوادهی باکتری­ها بخش عمده­ای از مواد آلی را جذب خود کرده به کمک واکنش­های بیوشیمیایی درون خود به سلول­های جدید و انرژی تبدیل کرده و باعث تصفیه فاضلاب می­شوند.
      مخلوط فاضلاب و باکتریها به مخزن ته­ نشینی (زلال سازی) هدایت شده و در آنجا با کمک نیروی ثقل، توده باکتری و میکروارگانیسم­ها از آب جدا می­شود. بخشی از این توده باکتری (لجن بیولوژیکی) برای ادامه فرآیند­های تصفیه بیولوژیکی به مخزن هوادهی برگشت داده می­شود که به همین سبب به این روش لجن فعال می­گویند. مازاد لجن نیز به هاضم لجن انتقال می­یابد.
      گاهی مقداری از باکتری­ها به دلایل مختلف در مخزن ته نشینی ثانویه ته­ نشین نشده و از آن خارج شده و همراه با پساب از سیستم بیرون می­روند. به منظور جلوگیری از بروز هرگونه مشکل ناشی از آنها در اغلب موارد از یک سیستم گندزدایی (ضدعفونی) برای حذف آنها استفاده می­شود.
در شکل 1 فرآیند کلی تصفیه فاضلاب­های آشپزخانه­ هادر حالت استفاده از چربیگیر ثقلی و در شکل 2 در حالت استفاده از چربیگیرهای API، CPI و DAF نشان داده شده است.