مشخصه سازي هضم بي هوازي لجن تصفيه خانه فاضلاب تحت تاثير خوراك ورودي

كارشناسي ارشد

در اكثر تصفيه خانه هاي فاضلاب دنيا، لجن هاي توليد شده كه به واحد هضم بي هوازي منتقل مي شوند از لحاظ محتواي مواد آلي و نسبت C/N (كربن به نيتروژن) در شرايط نامطلوبي قرار دارند. به همين دليل به منظور بهبود پارامترهاي مذكور (افزايش آنها) از انواع كمك-خوراك هاي آلي استفاده مي شود. هدف اصلي پژوهش حاضر مطالعه بر روي فرايند كمك-هضم بي‌هوازي لجن تصفيه خانه فاضلاب و پسماند غذايي است. از طرف ديگر، در عموم فرايندهاي هضم بي هوازي لجن فاضلاب و همچنين هضم تركيبي آن با ساير كمك-خوراك هاي مختلف در تصفيه خانه هاي فاضلاب، تفاوتي ميان لجن ته نشيني اوليه و ثانويه ديده نشده است و از آنها به عنوان يك لجن واحد استفاده شده است. به عبارت ديگر نسبت هاي مختلف اين لجن ها و تاثير آنها بر كارايي فرايند از نقطه نظر توليد بيوگاز، محتواي متان و حذف جامدات فرار مورد بررسي قرار نگرفته است. بنابراين در اين پايان نامه علاوه بر مطالعه نسبت هاي مختلف پسماند غذايي، نسبت هاي متفاوتي از لجن ته نشيني اوليه و ثانويه نيز مورد آزمايش قرار گرفته است. آزمايش‌ها در هفت راكتور (R1-R7) ناپيوسته در شرايط دمايي مزوفيليك (35 درجه سانتي‌گراد) انجام شد. بر اساس نتايج به‌دست‌آمده مشخص شد كه نسبت C/N پارامتر تأثيرگذارتري در مقايسه با VSPr:VSSc (VS: جامدات فرار، Pr: لجن ته نشيني اوليه، Sc: لجن ته نشيني ثانويه) بر روي توليد بيوگاز و مقدار حذف جامدات فرار است. رگرسيون غيرخطي منحني درجه 2 با ضريب همبستگي بسيار بالا بين داده‌هاي ميزان حذف جامدات فرار و نسبت C/N برازش داده شد. مقدار بهينه نسبت C/N به‌منظور دستيابي به بالاترين ميزان حذف جامدات فرار 16 به دست آمد. همچنين رگرسيون خطي با ضريب همبستگي بالا بين ميزان توليد بيوگاز راكتورهاي مختلف و نسبت C/N نيز به دست آمد. با توجه به روند خطي به‌دست‌آمده، با افزايش نسبت C/N (7/19-8) مقدار توليد بيوگاز به‌صورت منظم افزايش پيدا كرده است. تا زماني كه نسبت C/N از مقدار بهينه خود تجاوز نكرده باشد، دو برابر كردن نسبت VSPr:VSSc تأثير مثبتي بر مقدار حذف جامدات فرار و بيوگاز توليدي دارد. به‌علاوه، دو برابر كردن مقدار نسبت VSPr:VSSc تأثيرات مثبتي را بر روي قابليت آبگيري لجن نيز نشان داد. اگرچه بالاترين مقدار توليد بيوگاز متعلق به راكتور R7 (هضم تكي پسماند غذايي) است اما راكتور R5 با نسبت VSPr:VSSc برابر 1:1 به همراه VSFW:VSSS (FW: پسماند غذايي، SS: لجن فاضلاب) برابر 2:2 داراي بالاترين محتواي متان بوده است (3/70%). در ميان پارامترهاي مختلف ارزيابي كارايي و پايداري فرايند هضم بي‌هوازي شامل pH، Alk/sCOD (نسبت قلياييت به نياز اكسيژن خواهي شيميايي محلول) و VFA/Alk (نسبت اسيدهاي چرب فرار به قلياييت) تشخيص داده شد كه VFA/Alk بيشترين ميزان تأثير را بر محتواي متان توليدشده دارد. در راكتورهاي با درصد اختلاط 50% پسماند غذايي (بر اساس VS) يك تأثير هم‌افزايي بر روي مقدار توليد بيوگاز مشاهده شد كه احتمالاً مربوط به غلظت پايين آمونياي آزاد اين راكتورها نسبت به راكتورهاي با درصد اختلاط 25% پسماند غذايي است.

193468

دانشگاه علم و صنعت ايران

محيط زيست

دكتر مريم حسني زنوزي - دكتر حسين غياثي نژاد