آشغالگیر

مقدمه

در سیستم‌های تصفیه آب و فاضلاب، یکی از مهم‌ترین مراحل اولیه، جداسازی مواد جامد درشت از جریان ورودی است. این کار توسط تجهیزی به نام آشغالگیر انجام می‌شود. آشغالگیرها به عنوان نخستین سد فیزیکی در مسیر فاضلاب عمل کرده و از ورود زباله‌ها، شاخه‌ها، برگ‌ها، پارچه‌ها، پلاستیک‌ها و دیگر مواد جامد به مراحل بعدی تصفیه جلوگیری می‌کنند. این عمل ساده در ظاهر، نقش بسیار کلیدی در محافظت از پمپ‌ها، تجهیزات مکانیکی و افزایش کارایی سیستم دارد.

آشغالگیرها از نظر طراحی، اندازه چشمه، نوع عملکرد و شیوه تمیزکاری به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. در این مقاله، به بررسی جامع این تجهیز از نظر عملکرد، ساختار، انواع، مزایا، اجزای اصلی و نکات مهم انتخاب و نگهداری آن می‌پردازیم.

تعریف آشغالگیر

آشغالگیر (Screening) تجهیزی است که در ابتدای واحد تصفیه‌خانه نصب می‌شود تا اجسام درشت را از آب یا فاضلاب جدا کند. این اجسام ممکن است شامل چوب، برگ، پارچه، پلاستیک، سنگ‌ریزه، مواد غذایی و دیگر ذرات جامد بزرگ باشند. حذف این مواد از اهمیت زیادی برخوردار است؛ زیرا در صورت ورود به پمپ‌ها یا خطوط لوله، می‌توانند باعث انسداد، آسیب یا افزایش هزینه نگهداری شوند.

در واقع، آشغالگیر نوعی فیلتر مکانیکی با منافذ مشخص است که به شکل شبکه‌ای از میله‌ها یا توری‌ها طراحی می‌شود. فاضلاب با عبور از بین این شبکه، مواد جامد خود را از دست داده و به مراحل بعدی هدایت می‌شود.

آشغال گیر

اهمیت استفاده از آشغالگیر در تصفیه‌خانه

بسیاری از مشکلات عملکردی تصفیه‌خانه‌ها ناشی از بی‌توجهی به مرحله ابتدایی یعنی آشغالگیری است. اهمیت این تجهیز را می‌توان در چند مورد زیر خلاصه کرد:

1. محافظت از تجهیزات مکانیکی: جلوگیری از ورود اجسام جامد به پمپ‌ها، واحدهای هوادهی و سایر تجهیزات حساس.

2. افزایش راندمان کل تصفیه‌خانه: حذف مواد درشت باعث می‌شود مراحل بعدی مانند ته‌نشینی، هوادهی و لجن‌گیری عملکرد بهتری داشته باشند.

3. کاهش بار مواد آلی در مراحل بعدی: با حذف اولیه مواد جامد، بار مواد آلی ورودی کاهش می‌یابد و سیستم در شرایط پایدارتر کار می‌کند.

4. جلوگیری از گرفتگی خطوط لوله و کانال‌ها: اجسام شناور یا درشت در صورت عدم حذف، می‌توانند موجب انسداد مسیر جریان شوند.

5. افزایش عمر مفید تجهیزات و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری.

اجزای اصلی آشغالگیر

هرچند طراحی آشغالگیر بسته به نوع آن متفاوت است، اما به‌طور کلی شامل بخش‌های زیر می‌باشد:

• صفحه یا شبکه آشغالگیر: اصلی‌ترین بخش که جریان از میان آن عبور کرده و مواد درشت روی سطحش باقی می‌مانند.

• قاب و سازه نگهدارنده: ساختاری فلزی که شبکه را در جای خود ثابت نگه می‌دارد.

• سیستم تمیزکننده (در مدل‌های مکانیکی): مجموعه‌ای از پره‌ها، بازوها یا برس‌ها که به‌طور خودکار سطح آشغالگیر را پاک می‌کنند.

• سینی یا نوار نقاله انتقال زباله: جهت انتقال مواد جمع‌آوری‌شده به بیرون از حوضچه.

• سیستم کنترل و محرک: شامل الکتروموتور، گیربکس و تابلو کنترل در مدل‌های اتوماتیک.

انواع آشغالگیر

آشغالگیرها بر اساس اندازه چشمه، نحوه عملکرد و مکانیزم تمیزکاری به چند گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

۱. آشغالگیر دستی

ساده‌ترین و کم‌هزینه‌ترین نوع آشغالگیر است. در این مدل، شبکه‌ای از میله‌های فلزی یا توری در مسیر جریان نصب می‌شود و اپراتور به‌صورت دستی، مواد جمع‌شده را با چنگک یا بیل خارج می‌کند.
ویژگی‌ها:

• مناسب برای تصفیه‌خانه‌های کوچک یا ورودی‌های با دبی کم

• هزینه ساخت و نگهداری پایین

• نیاز به نیروی انسانی جهت پاک‌سازی

• خطرات ایمنی در هنگام تمیزکاری دستی

۲. آشغالگیر مکانیکی

در این نوع، عملیات پاک‌سازی توسط سیستم‌های خودکار انجام می‌شود. مکانیزم‌های تمیزکننده شامل زنجیر، برس، بازوهای چنگکی یا نوار نقاله هستند که آشغال‌ها را از سطح توری جدا کرده و به بیرون انتقال می‌دهند.
ویژگی‌ها:

• عملکرد پیوسته و خودکار

• مناسب برای تصفیه‌خانه‌های بزرگ با دبی بالا

• کاهش نیاز به نیروی انسانی

• هزینه اولیه بیشتر نسبت به نوع دستی

۳. آشغالگیر درشت (Coarse Screen)

دارای فاصله بین میله‌ها بین ۲۰ تا ۵۰ میلی‌متر است و وظیفه آن حذف اجسام بزرگ مانند بطری، شاخه، چوب و پلاستیک است. معمولاً در ورودی اصلی نصب می‌شود و به‌عنوان اولین خط دفاعی عمل می‌کند.

۴. آشغالگیر متوسط و ریز (Fine Screen)

برای جداسازی ذرات ریزتر مانند دستمال کاغذی، مو، چربی یا قطعات پلاستیکی کوچک استفاده می‌شود. اندازه چشمه‌ها معمولاً بین ۱ تا ۱۵ میلی‌متر است. این نوع در مراحل بعدی و قبل از واحد ته‌نشینی نصب می‌گردد.

۵. آشغالگیر دوار (Rotary Screen)

در این مدل، توری به شکل استوانه یا صفحه‌ای دوار طراحی شده که حول محور خود می‌چرخد. جریان آب از درون آن عبور کرده و مواد جامد روی سطح باقی می‌مانند. سیستم چرخشی باعث خودتمیزشوندگی جزئی می‌شود.

۶. آشغالگیر نواری (Band Screen)

شامل مجموعه‌ای از صفحات مشبک است که به شکل نوار پیوسته حرکت می‌کنند. با عبور آب از میان نوار، ذرات روی سطح جمع شده و سپس به کمک برس‌ها و اسپری آب جدا می‌شوند.

۷. آشغالگیر مارپیچی (Screw Screen)

در این نوع، یک مارپیچ درون لوله توری‌دار قرار دارد که ضمن جداسازی مواد، آنها را به بیرون هدایت می‌کند. برای مکان‌های محدود و فاضلاب‌های با غلظت بالا کاربرد دارد.

نحوه عملکرد آشغالگیر

عملکرد آشغالگیر ساده اما بسیار مؤثر است. فاضلاب ورودی از کانال اصلی به محفظه آشغالگیر هدایت می‌شود. در حین عبور از شبکه فلزی یا توری، ذرات جامد درشت روی سطح باقی مانده و آب نسبتاً زلال از میان فواصل عبور می‌کند.
با گذشت زمان، انباشت مواد روی سطح باعث افزایش افت فشار می‌شود. در مدل‌های مکانیکی، سنسور اختلاف سطح، فرمان شروع تمیزکاری را به سیستم ارسال کرده و بازو یا برس اقدام به پاک‌سازی سطح می‌کند. در مدل‌های دستی، اپراتور باید به‌طور منظم سطح را پاک نماید تا جریان مختل نشود.

طراحی و انتخاب آشغالگیر مناسب

در انتخاب نوع و ابعاد آشغالگیر، پارامترهای مختلفی باید مدنظر قرار گیرد:

1. دبی فاضلاب: حجم جریان ورودی در ثانیه یا مترمکعب بر ساعت.

2. ویژگی‌های فاضلاب: میزان ذرات جامد، اندازه و نوع آن‌ها.

3. موقعیت نصب: در ورودی اصلی، پس از پمپ، یا پیش از واحد ته‌نشینی.

4. جنس ساخت: معمولاً از فولاد ضدزنگ (استنلس استیل 304 یا 316) به‌دلیل مقاومت در برابر خوردگی و سایش استفاده می‌شود.

5. زاویه نصب: معمولاً بین ۳۰ تا ۶۰ درجه نسبت به افق برای تسهیل تخلیه مواد.

6. فاصله میله‌ها یا اندازه چشمه: بسته به نوع ذرات و مرحله تصفیه تعیین می‌شود.

7. میزان خودکار بودن سیستم: دستی، نیمه‌اتوماتیک یا تمام‌اتوماتیک.

یک طراحی مناسب باید بتواند ضمن حفظ جریان پایدار، از گرفتگی جلوگیری کرده و نیاز به تمیزکاری مکرر را کاهش دهد.

مزایا و معایب آشغالگیرها

مزایا

• افزایش عمر مفید تجهیزات تصفیه‌خانه

• جلوگیری از انسداد و آسیب پمپ‌ها

• کاهش هزینه‌های نگهداری

• افزایش راندمان فرآیندهای بعدی تصفیه

• قابلیت اتوماسیون و کنترل خودکار در مدل‌های مکانیکی

• عملکرد ساده و نیاز به انرژی کم

معایب

• نیاز به تمیزکاری دوره‌ای برای جلوگیری از گرفتگی

• در مدل‌های مکانیکی، نیاز به نگهداری بیشتر و هزینه بالاتر

• امکان انتشار بو در صورت عدم دفع سریع زباله‌ها

• اشغال فضا در بخش ورودی تصفیه‌خانه

نکات مهم در نصب و نگهداری آشغالگیر

برای بهره‌برداری بهینه و جلوگیری از توقف سیستم، رعایت موارد زیر ضروری است:

1. نصب در محل مناسب: آشغالگیر باید پیش از هر پمپ یا واحد مکانیکی نصب شود.

2. زاویه نصب استاندارد: زاویه مناسب باعث کاهش فشار بر سازه و تسهیل در تخلیه زباله‌ها می‌شود.

3. تمیزکاری منظم: تجمع مواد بر سطح آشغالگیر می‌تواند منجر به افزایش سطح آب و حتی سرریز شود.

4. دفع بهداشتی زباله‌های جمع‌آوری‌شده: مواد جداشده باید به‌صورت بهداشتی دفن یا سوزانده شوند تا آلودگی ثانویه ایجاد نگردد.

5. بازرسی دوره‌ای از قطعات مکانیکی: در مدل‌های خودکار، زنجیرها، یاتاقان‌ها و موتور باید مرتب چک شوند.

6. جلوگیری از خوردگی: در صورت استفاده از متریال‌های غیراستیل، رنگ‌آمیزی اپوکسی یا پوشش ضدخوردگی الزامی است.

7. کنترل سطح و فشار: استفاده از سنسورهای اختلاف سطح باعث عملکرد خودکار تمیزکننده‌ها می‌شود.

8. آموزش اپراتورها: آشنایی کارکنان با نحوه عملکرد، اهمیت زیادی در کاهش خرابی‌ها دارد.

تفاوت آشغالگیر دستی و مکانیکی

متریال ساخت آشغالگیر

برای ساخت آشغالگیر معمولاً از جنس‌های زیر استفاده می‌شود:

• استنلس استیل (SS304 – SS316): مقاوم در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی؛ بهترین گزینه برای فاضلاب صنعتی.

• فولاد کربنی با پوشش اپوکسی: اقتصادی‌تر اما نیازمند نگهداری بیشتر.

• فایبرگلاس یا پلی‌اتیلن: در پروژه‌های کوچک یا موقت کاربرد دارد.

انتخاب جنس بستگی به نوع فاضلاب، بودجه و شرایط محیطی دارد.

اشتباهات رایج در طراحی و بهره‌برداری

۱. انتخاب فاصله میله نامناسب: اگر چشمه‌ها بیش از حد بزرگ باشند، ذرات از آن عبور می‌کنند؛ اگر خیلی ریز باشند، گرفتگی زودتر رخ می‌دهد.
۲. عدم نصب سیستم تمیزکاری مؤثر: در مدل‌های مکانیکی، اگر برس یا چنگک به‌درستی کار نکند، بازده سیستم کاهش می‌یابد.
۳. نبود مسیر تخلیه مناسب برای زباله‌ها: انباشت مواد جمع‌آوری‌شده می‌تواند بوی نامطبوع و مشکلات بهداشتی ایجاد کند.
۴. عدم توجه به اختلاف سطح قبل و بعد از آشغالگیر: در طراحی هیدرولیکی باید افت سطح به‌دقت محاسبه شود.
۵. عدم رعایت ایمنی اپراتور در مدل‌های دستی: تماس مستقیم با فاضلاب یا اجسام تیز می‌تواند خطرناک باشد.

نتیجه‌گیری

آشغالگیر یکی از حیاتی‌ترین اجزای سیستم تصفیه فاضلاب است که با حذف مواد جامد درشت، از آسیب به تجهیزات و گرفتگی خطوط جلوگیری می‌کند. انتخاب صحیح نوع، جنس، زاویه و سیستم تمیزکاری آن می‌تواند کارایی تصفیه‌خانه را به‌طور چشمگیری افزایش دهد. در حالی‌که مدل‌های دستی برای تأسیسات کوچک مناسب‌اند، در پروژه‌های صنعتی و شهری استفاده از آشغالگیرهای مکانیکی و خودکار، عملکردی به‌مراتب پایدارتر و مطمئن‌تر دارد. رعایت نکات طراحی، نصب اصولی و نگهداری منظم، تضمین‌کننده طول عمر بالا و عملکرد بهینه این تجهیز کلیدی خواهد بود.