Er wordt mij routinematig gevraagd of een afwasmachine naar een vetafscheider of rechtstreeks naar het sanitair riool moet worden geleid. Een van de belangrijkste zorgen lijkt te zijn de aanwezigheid van detergenten in vaatwasser effluent en hoe dat zou kunnen “schuren” een vet interceptor. Laten we eens kijken hoe emulgering werkt om verwarring op te helderen over waar het effluent van een vaatwasser moet worden geloosd.
Hier is een pot met water en olie., Eigenlijk heeft het vier verschillende oliën-canola, maïs, groente en olijf. Dit was onderdeel van een demonstratie die ik presenteerde op de Miami-Dade DERM round table meeting afgelopen januari over mechanische en chemische emulgering.
Ik gebruikte vier verschillende oliën in de demonstratie om te illustreren dat alle soorten olie onmengbaar zijn met water, wat betekent dat olie en water geen homogeen mengsel kunnen vormen wanneer ze samen worden toegevoegd.
Hier zitten olie en water samen in een pot zonder ze te mengen., De belangrijkste reden dat ze niet mengbaar zijn is dat olie oleofiel is (heeft een affiniteit voor olie) en hydrofoob (stoot water af). Water is hydrofiel (heeft een affiniteit voor water) maar oleofobisch (stoot olie af). Als je een druppel water op een vlakke ondergrond in de buurt van een andere druppel water plaatst zullen ze een grotere druppel water vormen. Maar plaats een druppel olie naast die druppel water en ze zullen nooit samen mengen.
hoe laat u olie en water mengen? Het simpele antwoord is dat je een afschuifkracht moet toevoegen., In het geval van deze demonstratie schudde ik de pot een paar seconden heftig.
Dit is hoe de jar eruit zag nadat ik de afschuifkracht had toegevoegd. Dit wordt een mechanische emulgering genoemd. Het probleem met mechanische emulgering is dat ze niet stabiel zijn. In feite zal deze emulsie aanzienlijk scheiden in slechts een minuut of twee.,
Hier is wat de emulsie het leek in slechts een minuut en dertig seconden. Waarom is niet alle olie gescheiden? Het antwoord is dat volgens de wet van stokes, een vetbel met een soortelijk gewicht van 0,90 bij kamertemperatuur (68 graden. F) met een grootte van 150 micron zal een minuut en drie seconden (0:1:03) om slechts drie inch stijgen., Dezelfde bel met een grootte van slechts 50 micron zal negen minuten en achttien seconden (0: 9: 18) nodig hebben om dezelfde afstand op te stijgen. Met voldoende tijd zal het volledige volume olie zich bezinken aan de bovenkant van het water.
volgende, laten we eens kijken naar het effect van het toevoegen van zeep. Laten we eerst begrijpen wat zeep is en hoe het werkt. Niet mengbare vloeistoffen hebben een oppervlaktespanning die voorkomt dat ze zich mengen zonder een afschuifkracht. Zepen en detergenten worden oppervlakteactieve stoffen of oppervlakteactieve stoffen genoemd omdat ze de oppervlaktespanning tussen niet-mengbare vloeistoffen verminderen., Ze zijn amfifilisch (met een affiniteit voor zowel olie als water) omdat ze oleofiele koppen en hydrofobe staarten hebben. Wanneer goed gemengd met olie en water creëren ze een chemische emulsie.
als ik nu zeep direct in deze pot met olie en water giet, wat denk je dat er dan zal gebeuren? Vermoedt u dat de zeep bij het in contact komen met de olie en het water onmiddellijk een emulsie zal creëren?,
zoals u kunt zien in de afbeelding rechts, ging de zeep (Dawn) die ik in de pot goot dwars door de olielaag zonder de olie en het water te emulgeren. Waarom denk je dat dat is? Er ontbreekt iets! We hebben een afschuifkracht nodig om de emulsie te creëren. Wat is de afschuifkracht die in deze pot zit? Correct, die is er niet.,
maar wat als ik de pot schud? Nogmaals corrigeren, het schudden van de pot voegt een afschuifkracht toe waardoor een stabiele chemische emulgering ontstaat.
nu, laten we eens kijken naar het effect van emulsies in een vet interceptor. Als we zeep rechtstreeks in een vetontsteker gieten, wat zou er dan gebeuren? Wat is de afschuifkracht in een vet interceptor die de emulsie veroorzaakt waarvan velen aannemen dat het gebeurt?, Het antwoord hangt af van het type vet onderschepper waar we mee te maken hebben.
Hyrdomechanical grease interceptors (HGI) moeten een laminaire doorstromingsomgeving creëren om een efficiënte scheiding van vrij zwevend vet te bewerkstelligen in de verblijfstijd van twee minuten waarvoor de meeste apparaten zijn getest, beoordeeld en gecertificeerd. Een laminaire stromingsomgeving is turbulent vrij en stroomt in vlakke lagen. Er is geen afschuifkracht in een laminaire stroomomgeving.,
detergenten die worden opgelost in een afvalstroom die een HGI binnenkomt, rusten ofwel op het raakvlak tussen de verzamelde mist en water, ofwel worden geloosd in het effluent dat de interceptor verlaat. Zonder een afschuifkracht om een emulsie te creëren tussen het verzamelde vet en het water, is de oppervlakteactieve stof impotent.
hetzelfde kan niet worden gezegd voor gravity grease interceptors (GGI). Studies hebben bevestigd dat bij hogere stroomsnelheden deze apparaten last hebben van kortsluiting als gevolg van hoge snelheidszones en turbulentie., Turbulentie is een afschuifkracht in GGIs. Het standaard ontwerp, terwijl het hebben van een grote hoeveelheid water, niet de controle van het influent om turbulentie te verwijderen en laminaire stroom te creëren, dat is de reden waarom ze kortsluiting.
daarom beveel ik aan dat vaatwassers naar gecertificeerde HGIs worden geleid, maar niet naar GGIs! Ik ga naar temperatuur in een andere blog.