مشکلات موجود در تصفیه خانه فاضلاب و راه کارهای رفع آنها

[EN-EZEL 13,039]

با توجه به تعدد کارخانجات مختلف در شهرک های صنعتی، فاضلاب هایی مملو از ناخالصی و چربی و غیره خواهیم داشت. برای بازگشت این فاضلاب به طبیعت مجبوریم که ناخالصی های فاضلاب را به حداقل برسانیم. به همین منظور در شهرک صنعتی آمل تصفیه خانه ای احداث شده که پساب های کارخانجات را تصفیه کرده و آن را حداقل برای مصارف کشاورزی به طبیعت بازگرداند.

از حدود 150 کارخانه ای که در شهرک صنعتی آمل مشغول به کار هستند بین 70 تا 80 واحد وجود دارند که به صورت شبانه روزی فعالیت می کنند و فاضلاب آن ها نیاز به تصفیه دارند که پساب این تعداد واحد مشغول بکار سبب می شوند دبی ورودی فاضلاب به تصفیه خانه حدود 40M باشد. متاسفانه تصفیه خانه موجود در شهرک صنعتی آمل ظرفیتی در حدود 400 Mرا دارد و این دلیلی بر تصفیه ناقص فاضلاب است.

وقتی فاضلاب وارد تصفیه خانه می شود، ابتدا توسط دستگاهی دبی ورودی آن اندازه گیری می شود و بعد در قسمت آشغالگیر، نخاله ها و اشیاء بزرگی که در آب وجود دارند نظیر چوب، پلاستیک، شیشه و غیره از آن جدا می شود. آشغالگیر مکانیکی موجود در این تصفیه خانه دارای میله هایی است که کار جدا سازی را انجام می دهد و آن را در سبدی جمع آوری کرده و این سبد به صورت دستی تخلیه می شود. بعد از آن فاضلاب به قسمت دانه گیری و چربی گیر هدایت می شود که این حوضچه ها به هم متصل اند. شن و ماسه موجود در فاضلاب یا اشیاء موجود که از قسمت آشغالگیر رد شده اند و دارای چگالی بیشتری هستند در کف شیب دار قسمت دانه گیر جمع می شوند و فاضلاب توسط لوله هایی که کمی بالاتر از کف شیب دار نصب شده اند به قسمت چربی گیر منتقل می شوند. (شکل شماره 1) در این قسمت، چربی موجود که روی آب جمع شده اند توسط Airlift (که کار مکش و انتقال را انجام می دهند) به قسمت هاضم لجن منتقل می شوند (شکل های شماره 1 و 3) که قسمت مذکور مفصلاً توضیح داده خواهد شد. عمق 5 متری این حوضچه ها آب زیادی را در خود ذخیره می کند و به همین دلیل لوله های Airlift لوله هایی با قطر زیاد هستند. فاضلاب عاری از نخاله و چربی به قسمت متعادل ساز وارد می شود. (شکل شماره 2) در این قسمت که حوضچه ای با طول و عرض بزرگتر هستند، جریان آب کم شده و به نوعی حالت راکد به وجود می آید تا مواد احتمالی رد شده از حوضچه های قبلی در این قسمت تجزیه و جدا شوند. سپس فاضلاب به قسمت بی هوازی منتقل شده (شکل شماره 3) و در این قسمت گاز هایی به فاضلاب اضافه می شود. حوضچه ی بی هوازی در این تصفیه خانه دارای لوله کشی هایی از کف و از نوع UAFE هستند و به صورت رو باز اجرا شده است. گاهی حوضچه های بی هوازی را به صورت سرپوشیده اجرا می کنند. در این حوضچه با توجه به تغییرات شیمیایی هوای موجود در فاضلاب گاز متان از آن متصاعد می شود و در تصفیه خانه های بزرگ می توان از این گاز استفاده کرد اما در تصفیه خانه های کوچک گاز تولیدی به هوا منتقل می شوند اما این نکته باید مد نظر باشد که احتمال اشتعال در کنار این حوضچه وجود دارد.

در کف این حوضچه "مدیا" هایی نصب شده است که لجن به راحتی روی آن ته نشین می شود. مدیا، صفحه ای مواج است که کار اصلی آن افزایش سطح است، به طوری که هر 100متر مربع مدیا برابر 500 متر مربع از کف زمین است. فاضلاب توسط سرریزها به قسمت هوازی منتقل می شوند (شکل شماره 4) که در این قسمت هوای فشرده شده از کف به فاضلاب پمپاژ می شود. فاضلاب به نوعی غذای باکتری های داخل حوضچه های هوازی هستند و به همین دلیل فاضلاب در این حوضچه به حداقل می رسد. آبی که از حوضچه ی بی هوازی به حوضچه ی ته نشینی می رود باید Co2 مشخصی داشته باشد و اگر زمانی Co2 موجود بیشتر از حد مجاز باشد (که به صورت دستی آزمایش می شود) فاضلاب به قسمت بی هوازی بر می گردد و عملیات اخیر مجدداً تکرار می شود. این تکرر تا زمانی ادامه می یابد تا Co2 موجود، به میزان مجاز برسد.(شکل شماره 2) زمانی که لجن از قسمت مورد نظر عبور کند، اصطلاحاً گویند فرار لجن داشتیم. پس از مستهلک کردن لجن در قسمت های مربوطه، فاضلاب به حوضچه ی ته نشینی تزریق می شود (شکل شماره 5) و لجن های باقی مانده در این قسمت ته نشین شده و در لحظه ی خروج فاضلاب از این حوضچه ها، کلر به آن اضافه می شود (شکل شماره 6) تا آب کلر دار به حوضچه ی کلر وارد شوند. در حوضچه ی کلر دیواره هایی وجود دارد که سطح تماس آب و کلر را زیاد می کند زیرا در اثر برخورد فاضلاب با دیواره آب و کلر بهتر مخلوط می شود. به این دیواره، دیوار وافل گویند.(شکل شماره 7) کلر موجود در آب باید در محدوده ی ppm0.2 تا 0.5 باشد که فاضلاب پس از آن به رودخانه ریخته شده و برای مصارف کشاورزی استفاده می شود.

اما تمام لجن های گفته شده، توسط لوله هایی به قسمت هاضم لجن منتقل می شود (شکل شماره 8) که این لجن ها توسط دستگاه Filter Press فشرده، خشک .و پودر می شود و پودر آن هم به عنوان کود در کشاورزی، باغداری و غیره استفاده می شود.

این گزارش در پی بازدید از تصفیه خانه ی فاضلاب فاز 1 شهرک صنعتی آمل در تاریخ 15. 2. 1388 توسط سپهر خسروداد تهیه و تنظیم شده است.

[EN-EZEL 13,039]

عکس 1 اندازه ی اين عكس تغيير داده شده است. برای ديدن كامل عكس اينجا را كليك كنيد. اندازه ی عكس اصلی 800x500 است.

 

عکس شماره 1 - حوضچه چربی گیری

 

 

اندازه ی اين عكس تغيير داده شده است. برای ديدن كامل عكس اينجا را كليك كنيد. اندازه ی عكس اصلی 800x500 است.

 

شکل شماره 2 –حوضچه متعادل ساز

شکل شماره 3 –حوضچه ی بی هوازی

 

 

 

شکل شماره 4 –حوضچه ی هوادهی

[EN-EZEL 13,039]

عکس 2 اندازه ی اين عكس تغيير داده شده است. برای ديدن كامل عكس اينجا را كليك كنيد. اندازه ی عكس اصلی 800x500 است.

شکل شماره 5 –حوضچه ی ته نشینی

شکل شماره 6 – لوله ی کلر زنی

 

اندازه ی اين عكس تغيير داده شده است. برای ديدن كامل عكس اينجا را كليك كنيد. اندازه ی عكس اصلی 800x500 است.

 

شکل شماره 7 – حوضچه ی کلر

شکل شماره ی 8 – هاضم لجن

[EN-EZEL 13,039]

گندیده شدن لجن :

گندیده شدن لجن هنگامی اتفاق می افتدکه لجن در مدت طولانی در قیف جمع اوری لجن حوض زلالساز و کانال های انتقال لجن باقی بماند . این پدیده باعث ایجاد بوی نامناسب، شناور شدن تکه های لجن و نیز علاوه بر افزایش مقدار مواد معلق جامد پساب، منظره بدی روی سطح حوض ثانویه نمایان می شود. گندیده شدن لجن ، در اثر طراحی نامناسب قیف های جمع اوری لجن ، کف و دیواره های حوض ، کانال ها یا شبکه انتقال لجن پدید می اید . در چنین مواقعی لجن باید به مقدار بیشتری دفع گردد تا تجزیه غیرهوازی شروع نشود . گاهی اوقات لجن گندیده شده مربوط به کف حوض های هوادهی است که به دلیل نا کافی بودن هوادهی و عدم اختلاط در حوضچه ایجاد می شود . همچنین بارگذاری جامدات زیاد ، می تواند باعث تشدید مشکل گندیده شدن لجن ( لجن مرده ) از سیستم خارج شود تا فعالیت بیولوژیکی بهبود یابد .

گندیده شدن لجن در حوضچه زلالساز ثانویه ، به چهار دلیل زیر صورت می گیرد :

· میزان لجن برگشتی کم موجب باقی ماندن لجن ( به مدت طولانی ) در حوضچه زلالساز و در نتیجه گندیده شدن ان می شود .

· پل متحرک حوض زلالساز ، مجهز به پاروی لجنروب از کار افتاده باشد که در نتیجه لجن به سمت قیف جمع اوری لجن حرکت نمی کند .

· لوله یا خط انتقال به علت عدم تخلیه پیوسته لجن گرفته باشد .

· تلمبه های تخلیه لجن خاموش یا شیرهای مسیر پمپ بسته باشند .

یک بهره بردار خوب باید سیستم را روزی چند بار کنترل و بازرسی کند . در بیشتر تصفیه خانه های لجن فعال ، زلالسازهای ثانویه برای برگشت لجن به پمپ هوا و برای تعیین ارتفاع بستر لجن در حوض زلالساز وسایلی مانند نمونه گیر ودیسکهای نوری مجهزند . با تغییرات ارتفاع بستر لجن در حوض ثانویه ، می توان به سرعت مشکل را شناسایی کرد و جهت رفع ان چاره ای اندیشید .

 

حجیم شدن لجن :

یکی از مهم ترین مشکلاتی که اغلب در تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال ایجاد می شود ، حجیم شدن و عدم ته نشینی به موقع لجن در حوض ته نشینی ثانویه است که در اصطلاح به ان بالکینگ گفته می شود . عامل اصلی ایجاد بالکینگ ، رشد بی رویه باکتری های رشته ای و گسترش انها از سطح لخته های بیولوژیک می باشد که این امر ، از نزدیک شدن لخته ها و فشردگی انها جلوگیری به عمل می اورد .

 

 

وجود بالکینگ در تصفیه خانه ، می تواند مشکلات زیر را به همراه داشته باشد :

• افزایش مواد معلق و bod پساب خروجی از ته نشینی ثانویه
  
• عدم فشردگی لازم لجن در کف حوض ته نشینی ثانویه و در نتیجه کاهش غلظت لجن در کف این حوض که این موضوع ، خود مشکلاتی از قبیل کاهش غلظت لجن برگشتی و لجن مازاد را در پی خواهد داشت .
  

در حالت بالکینگ ، به علت رقیق بودن لجن برای حفظ توده میکروارگانیسم ها در حوض هوادهی ( mlss ) باید حجم لجن برگشتی افزایش یابد ، که این موضوع باعث افزایش هزینه پمپاژ می شود . در بسیاری موارد ، به علت محدودیت ظرفیت پمپاژ ، نمی توان جمعیت میکروبی را در داخل حوض هوادهی ثابت نگه داشت که در نتیجه مقدار mlss در حوض هوادهی کاهش می یابد . در ضمن ، اگر بالکینگ شدید باشد ، افزایش میزان لجن برگشتی باعث افزایش بارگذاری حجمی روی حوض زلالساز می شود که در این حالت ، تنها راه برای جلوگیری از سرریز شدن لجن از حوض ته نشینی ثانویه ، افزایش میزان لجن دفعی است . کاهش mlss در حوض هوادهی و همچنین افزایش لجن دفعی ، تبعات بدتری به دنبال دارد. در حالت بالکینگ ، به علت رقیق بودن لجن ، حتی در صورت ثابت نگه داشتن عمر لجن ، باید حجم لجن دفعی افزایش یابد که این مورد نیز موجب بروز مشکلات زیر می شود :

• بار اضافی روی واحد تغلیظ لجن
  
• بار اضافی بر هاضم های بی هوازی به علت کاهش زمان ماند هاضم
  
• بار اضافی بر واحد ابگیری لجن
  

 

• کاهش عمر لجن و mlss حوض هوادهی
  

در حالت بالکینگ شدید ، به علت خروج لخته های بیولوژیک از سیستم ( چه از طریق سرریز حوض ته نشینی ثانویه و چه از طریق لجن دفعی ) ، mlss حوض هوادهی و در نتیجه عمر لجن سیستم کاهش می یابد . کاهش mlss حوض هوادهی ، به طور مستقیم باعث کاهش راندمان تصفیه می شود . زیرا در حقیقت توده بیولوژیکی تصفیه کننده فاضلاب کاهش می یابد . از طرفی با کاهش mlss و کاهش عمر لجن ، اولاً لخته سازی دچار اشکال می شود ، لخته های پراکنده توسعه می یابد و کدورت فاضلاب تصفیه شده افزایش می یابد ، ثانیاً مرحله رشد میکروارگانیسم ها وارد فاز لگاریتمی می شود و در این حالت ، تولید لجن در بیشترین مقدار خود قرار دارد .

 

 

راه های عملی برای کنترل بالکینگ ( به خصوص رشته ای ) عبارتند از :

• شناخت مشکلاتی که باعث رشد باکتری های رشته ای شده اند
  
• شناخت گونه های باکتری رشته ای
  
• تعیین راه های پیشگیری کوتاه مدت و درازمدت
  

[EN-EZEL 13,039]

بررسی ارزش کودی کمپوست حاصل از لجن تصفيه خانه فاضلاب شهری

چکیده:

در سالهاي اخيراستفاده از لجن تصفيه خانه فاضلاب شهري بعنوان كود و اصلاح كننده خاكهاي كشاورزي در سراسر جهان مورد توجه قرار گرفته است.لجن تصفيه خانه فاضلاب شهری قبل از استفاده بر روي زمينهای کشاورزی بايدتوسط فرآيندي مناسب و ساده تثبيت شود تا خطرات زيست محيطي ناشي از آن به حداقل برسد.هدف از مرحله تثبيت، تبديل مواد آلي فساد پذير به مواد غير قابل تجزيه،كاهش عوامل بيماري زا يا نابودي آنها ،كاهش يا حذف رطوبت و مواد جامد فرار آن و تبديل لجن به يك محصول قابل استفاده و مفيدمي باشد.در اين تحقيق قابليت كود سازی ، لجن آبگيري شده تصفيه خانه فاضلاب جنوب اصفهان با افزودن خاك اره بعنوان ماده حجيم كننده مورد بررسي قرار گرفت. نتايج فوق نشان می دهند که با استفاده از روش كمپوست هوازی بصورت ويندرو می توان لجن حاصل از تصفيه خانه فاضلاب جنوب اصفهان را كه عمليات تثبيت بصورت كامل روي آن انجام نشده ، به کود تبديل کرد. با توجه به اينكه اكثر خاكهاي كشاورزي كشور ما داراي مقاديرکمی مواد آلي اند،کودحاصل دارای 64 درصد مواد آلي است که اصلاح كننده مناسبي براي بهبود حاصلخيزي خاكهاي كشاورزي میباشد. همچنين مقدار ازت موجود در کود فوق برابر با 20/2 درصد بودكه از نظر ارزش كودي و مواد مغذي قابل رقابت بـــا كودهاي حيواني خواهد بود وتعدادكليفرمهاي مدفوعي موجود درکودحاصله کمتر ازحد استاندارد كلاس A سازمان حفاظت محيط زيست آمريكا مي باشد .

 

 

کلمات کلیدی : فاضلاب شهری - لجن تصفيه خانه– فرآيند کمپوست –ويندرو- ارزش کودی

 

مقدمه :

بيش از 80 درصد زمينهاي كشاورزي ايران از نظر مواد آلي فقير مي باشندکه اين خاکها عمدتا" در مناطق خشك و نيمه خشك ايران قرار دارند. بنابراين براي بهبود باروري و حاصلخيزي خاكهاي كشاورزي نیاز به افزودن مواد آلي به آنها است اما منابع محدود سنتي مواد آلي ( کودهاي حيواني) جوابگوي نياز روز افزون بخش كشاورزي به كود آلي نمي باشد (1). از اين رو استفاده از ساير مواد زائد (زائدات كشاورزي، لجن فاضلاب و مواد زائد صنعتي) به عنوان منبع مواد آلي رو به گسترش است. اين مواد قبل از كاربرد بر روي زمينهاي كشاورزي به منظوركاهش خطرات زيست محيطی بايد پردازش شوند.ساليان زيادی است که براي بهبود حاصلخيزي زمينهاي كشاورزي ازلجن تصفيه خانه فاضلاب شهری استفاده میشود. لجن تصفيه خانه فاضلاب شهری قبل از استفاده بر روي زمينهای کشاورزی بايد مراحل مختلف پردازش را طي كند تا عاري از مواد خطرناك براي محيط زيست شود.مهمترين مرحله پردازش لجن تصفيه خانه فاضلاب شهری مرحله تثبيت آن است (2). هدف از مرحله تثبيت ، تبديل مواد آلي فساد پذير با استفاده از فرآيند بيولوژيك به يك ماده تثبيت شده ،كاهش عوامل بيماري زا يا نابودي اين عوامل، كاهش يا حذف رطوبت و مواد جامد فرار آن و تبديل لجن به يك محصول قابل استفاده و مفيد مي باشد.لجن حاصل از تصفيه خانه فاضلاب شهري بدليل دارا بودن مقادیر بالای رطوبت براي كمپوست شدن نياز به افزودن مواد حجيم كننده دارد تا وزن حجمي آنكاهش يافته و فضاهاي مورد نياز براي عبور هوا افزايش پيدا كند و مقدار درصد جامدات و كربن آن نيز افزايش يابد. مواد حجيم كننده بكار رفته در كمپوست لجن شامل خاك اره ، خرده چوب ، زغال سنگ ، پوشال برنج ، كود حيواني و... مي باشند(3) .

در کشور ما ، محصول نهايی حاصل از تصفيه فاضلاب شهری پساب و لجن می باشد که براي تثبيت لجن از هاضم هاي بيهوازي استفاده مي شود. اما هاضم هاي بيهوازي مورد استفاده در تصفيه خانه هاي فاضلاب شهري ايران داراي مشكلات بهره برداري و عملياتي فراواني اند و عمل تثبيت لجن را بصورت ناقص انجام مي دهند. بنابراين ، بايستي لجن خروجي از اين هاضم ها را قبل از استفاده بر روی زمينهای کشاورزی ، تثبيت تكميلي نمود و يا از روش ديگري كه داراي تكنولوژي آسان ، راهبري ساده و كارآيي بيشتری است استفاده نمود. امروزه فرآيند كمپوست هوازی لجن تصفيه خانه فاضلاب شهری بدليل برخورداري از فن آوری آسان و عدم نياز به وسايل گران قيمت در تثبيت آنها مورد توجه قرار گرفته است (2).کمپوست يك روش تجزيه بيولوژيك موادآلي است كه توسط باكتريها، قارچها واكتينوميستها كه كارگران بيولوژيك آن ميباشند صورت ميگيرد . در اين فرآيند ، موادآلي در حضور شرايط مناسب رطوبت،اكسيژن،نسبتC/N ، درجه حرارت و pH تجزيه شده و به دي اكسيدكربن،آب وگرما تبديل ميشوند. هدف از اين فرآيند تبديل بيولوژيك مواد آلي فوق به شكل تثبيت شده آن و از بين بردن پاتوژنهاست تا بتوان از آن بعنوان يك ماده اصلاح كننده خاكهاي كشاورزي استفاده كرد. در اين تحقيق قابليت كمپوست شدن لجن آبگيري شده تصفيه خانه فاضلاب جنوب اصفهان با استفاده از افزودن خاك اره بعنوان ماده حجيم كننده مورد بررسي قرار گرفته است .

 

مواد و روشها :

1) ساخت پايلوت: اين مطالعه به مدت چهار ماه از تاريخ فروردين تا تير ماه 1383 انجام شد. لجن مورد نياز اين تحقيق از بسترهاي لجن خشك كن تصفيه خانه فاضلاب جنوب اصفهان تهيه شد. لجن فوق توسط لودر حمل و به سوله ای در شرق تصفيه خانه منتقل شد. روش مورد استفاده دراين تحقيق نيز كمپوست هوازي لجن بصورت ويندرو بود. در شروع كار لجن با رطوبت80 درصدبا خاك اره با 5 درصد رطوبت به نسبت 3 به 1 مخلوط شد تا نسبت C/N حاصل براي شروع كار كمپوست لجن برابر1/25بدست آيد(4). اندازه توده ويندرو فوق نيز2/1 مترارتفاع،5/1مترعرض و5/2متر طول بود و برای هوادهی نيز هر 7 تا10 روز يکبار توده ويندرو توسط كارگر زيرورو ميشد تا هوادهی آن به خوبی صورت گيرد. هوادهی توده کمپوست تا مرحله رسيدن آن ادامه يافت . در ابتدای کار و پس از هر مرحله زيرو رو کردن توده کمپوست از آن نمونه برداری می شد و نمونه ها برای بررسی پارامترهای شيميايی و بيولوژيک به آزمايشگاه فرستاده میشدند. از پارامترهاي نسبت آمونيوم به نيترات در نمونه ها،مقدار درصدجامدات فرار و مقدار آنزيم دهيدروژناز به منظور تعيين زمان رسيدن توده كمپوست استفاده شد.

2) پارامترهاي اندازه گيري شده:براي تعيين pH توده كمپوست در مراحل مختلف آن ابتدا سوسپانسيون 10/1 وزن به حجم كمپوست به آب مقطر تهيه شد. سپس اين سوسپانسيون به مدت30 دقيقه با شدت 350 دور در دقيقه شيكر و در نهايت توسط دستگاهpH متر اندازه گيري صورت گرفت(4).براي تعيين مقدار رطوبت نيز از روش بكار رفته در قسمت 2540 G استاندارد متد استفاده شد(5). مقدار مواد آلي فرار موجوددر نمونه هاي كمپوست نيز پس از خشك شدن نمونه ها در دماي 103 تا 105 درجه به مدت يك ساعت در دماي550 درجه دركوره الكتريكي قرارداده شدند و اختلاف وزن آنها بيانگر درصد مواد آلي فرار بود(5). درصد كربن موجود در نمونه ها نيز از طريق سوزاندن نمونه خشك شده در دماي 750 درجه توسط كوره الكتريكي به مدت 2 ساعت صورت گرفت وپس از بدست آوردن درصد خاكستر موجود در نمونه با استفاده از رابطه (1.8/خاكستر- 100= درصد كربن) بدست آمد(4).درصد نيتروژن كل نيز با استفاده از روش كجلدال و هضم نمونه توسط اسيد ساليسيليك و تيوسولفات صورت گرفت(4 ).مقدارآمونيوم و نيترات موجود در نمونه ها نيز با استفاده از روش هضم توسط كلريد پتاسيم صورت گرفت(6).تعداد كليفرمهاي مدفوعي نيز با استفاده از روش MPN طبق روش 9221E استاندارد متد تعيين مقدار شد(5).براي تعيين مقدار آنزيم دهيدروژناز نيزابتدا مقدار 5/0 گرم نمونه كمپوست با1/0گرم كربنات كلسيم و يك ميلي ليتر محلول 2و3و5 تري فنيل تترازوليوم كلرايد و5/2 ميلي ليتر آب مقطر مخلوط و به مدت 24 ساعت در دماي 37 درجه در انكوبانور قرار داده شد . سپس به لوله آزمايش مقدار 10 ميلي ليتر متانول افزوده شد تا نمونه توسط آن استخراج شود . سپس آنرا سانتريفوژ كرده و مايع رويي جمع آوري و جذب نور آن با استفاده از دستگاه اسپكتروفتومتر در طول موج 485 نانومتر قرائت شد(7).

[hosseini68 83]

عالي بود خيلي كمكم كردي . آخه الان داشتم راجع به مشكلات زيست محيطي تصفيه خانه هاي فاضلاب تحقيق ميكردم.:icon_gol: