6467

بررسي عوامل موثر بر كارايي و پايداري هضم بي هوازي لجن تصفيه خانه فاضلاب

۱۳۹۵

دكتر مريم حسني زنوزي - دكتر حسين غياثي نژاد

هضم بي هوازي لجن، به عنوان يكي از راهكارهاي مناسب، كم هزينه و دوست دار محيط زيست براي مديريت لجن تصفيه خانه هاي فاضلاب شهري شناخته شده است. با استفاده از اين روش، از سويي حجم لجن، بار آلودگي و درصد مواد آلي فرار آن كاهش يافته و از سوي ديگر، گاز متان به عنوان يك محصول داراي ارزش سوختي توليد مي گردد [1]. با توجه به وجود واحدهاي متعدد با مصرف بالاي انرژي در تصفيه خانه هاي فاضلاب، توليد بيوگاز و متعاقب آن استحصال برق از بيوگاز مي تواند بخشي از هزينه هاي انرژي را كاهش داده و در واقع بخش قابل توجهي از برق مصرفي روزانه تصفيه خانه را تامين نمايد. نكته قابل توجه اينجاست كه فرايند هضم بي هوازي لجن، فرايندي بسيار كند و زمانبر بوده و از نظر كنترل و مديريت فرايند دشوار مي باشد و حساسيت و وابستگي بالايي نسبت به عوامل و شرايط حاكم بر فرايند دارد، به گونه اي كه در صورت نامناسب شدن هر يك از اين عوامل، بازدهي فرايند به شدت كاهش مي يابد [2،3]. از شرايط اثرگذار بر بازدهي فرايند هضم بي هوازي مي توان به نوع و ويژگيهاي خوراك ورودي به هاضم، نسبت اختلاط لجن اوليه و ثانويه، دماي هاضم، شكل هاضم، اختلاط لجن در هاضم و رژيم جريان خوراك ورودي به هاضم اشاره كرد. از اين رو مي توان با تغيير اين شرايط، بازدهي هضم بي هوازي را از نظر ميزان توليد بيوگاز و كاهش درصد مواد آلي در لجن هضم شده خروجي (درجه تثبيت لجن) بهبود بخشيد. يكي از راهكارهاي عملي به منظور بهبود فرايند و افزايش بازدهي هضم بي هوازي لجن تصفيه خانه هاي فاضلاب، مناسب سازي ويژگيهاي خوراك ورودي به هاضم مي باشد. پسماند تر خانگي از جمله مواردي است كه مي توان با كمك آن ويژگيهاي خوراك ورودي به هاضم را بهبود بخشيد [4،5]. دليل اين مساله، ماهيت پسماند تر خانگي و وجود مقادير قابل توجهي از مواد آلي در آن مي باشد [4،5]. در تحقيقي كه توسط Liu و همكاران (2016) به انجام رسيده است، نسبت هاي مختلف پسماند تر در خوراك ورودي به هاضم بي هوازي مورد بررسي قرار گرفته است. راهكار ديگر، بررسي تركيب نسبت هاي مختلف لجن حوضچه هاي ته نشيني اوليه و ثانويه در خوراك ورودي به هاضم و تعيين بهترين تركيب از نظر بازدهي سيستم (مدت زمان هضم لجن، ميزان كاهش درصد مواد آلي فرار و ميزان توليد بيوگاز) مي باشد [4،2]. به طور كلي لجن حوضچه ته نشيني اوليه عمدتا شامل مواد آلي قابل ته نشيني و زود تجزيه پذير و لجن حوضچه ته نشيني ثانويه عمدتا حاوي باكتري ها كه به صورت فلاك در آمده اند مي باشد [6]. همچنين لجن بيولوژيكي حوضچه ته نشيني ثانويه نسبت به لجن حوضچه ته نشيني اوليه دير تجزيه پذير تر است. از ديگر عوامل تاثيرگذار بر فرايند هضم بي هوازي مي توان به پارامتر دما اشاره كرد. دما نه تنها بر روي فعاليت هاي متابوليك توده ميكروبي تاثير مي گذارد بلكه بر روي نرخ انتقال گاز و همچنين خصوصيات ته نشيني ذرات بيولوژيكي نيز تاثير قابل توجهي دارد. به طور كلي دو حالت دمايي در هضم بي هوازي متداول است كه شامل دماي مزوفيليك (15 تا 45 درجه سانتيگراد) و دماي ترموفيليك (45 تا 65 درجه سانتيگراد) است. در هضم بي هوازي، دما در تعيين نرخ هضم بسيار مهم مي باشد. بيشتر سيستم هاي هضم بي هوازي در محدوده دماي مزوفيليك و مابقي در محدوده دماي ترموفيليك طراحي مي شوند و اخيرا سيستم هاي توسعه يافته جديد تركيبي از هر دو دما مورد استفاده قرار مي گيرد. در حاليكه انتخاب دماي عملياتي طرح مهم است اما پايدار نگه داشتن دماي طرح مهم تر مي باشد زيرا باكتري ها به خصوص متان سازها در برابر تغييرات دمايي بسيار حساس مي باشند [6]. با توجه به موارد ذكر شده هدف اصلي از انجام اين سمينار، مطالعه و شناخت فرايند هضم بي هوازي و روش هاي اصلاح آن با تاكيد بر ويژگي هاي خوراك ورودي و دماي فرايند مي باشد.

2/25/2018 12:00:00 AM

65281

1398/07/09