سیستم تصفیه فاضلاب بی هوازی

سیستم تصفیه فاضلاب بی هوازی براي تصفيه فاضلاب های صنعتی خاص و هضم لجن قابل استفاده است. اين فرايند يك روش تصفيه بيولوژيكي كارآمد بوده كه قادر به تصفيه انواع پسماندهاي آلي است. به دليل اينكه در فرايندهاي بي هوازي محدوديت هاي انتقال اكسيژن كه در فرايندهاي هوازي وجود دارد، ديده نمي شود، اين فرايند براي تصفيه فاضلاب هاي با بارآلي بسيار بالا مناسب است (بار آلي بيش از 5000 میلیگرم بر لیتر).

معايب اين فرايند در مقايسه با فرايندهاي هوازي شامل دوره راه اندازي طولاني، زمان ماند بالا، توليد بوهاي نامطبوع ناشي از سولفيد هيدروژن و مركاپتان ها و دشواري هاي بهره برداري هستند. ميكروبيولوژي فرايند بي هوازي شامل ميكروارگانيسم هاي اختياري و بي هوازي است كه در عدم حضور اكسيژن، مواد آلي را به گازهاي دي اكسيد كربن و متان تبديل مي كنند.

در تصفيه بي هوازي وجود دو مرحله مجزا و مشخص تخمير اسيدي و توليد متان دارد. مرحله تخمير اسيدي مسئول تبديل پسماندهاي آلي پيچيده (پروتئين ها، چربي ها و قند ها) به محصولات محلول ساده (تري گليسيريدها، اسيدهاي چرب، اسيدهاي آمينه، قندها و غيره) است كه توسط آنزيم هاي خارج سلولي يك گروه از باكتري هاي هتروتروف بي هوازي انجام مي شود. اين محصولات محلول كوچك، مورد تخميـر ßاكسيداسـيون و ديگر فرايندهاي متابوليكي قرار گرفته كه منجر به توليد تركيبات آلي ساده مثل تركيبات داراي زنجيره كوتـاه -فـرار- اسيدها و الكل ها مي گردند.در اين مرحله هيچگونه كاهشي در COD و BODديده نمي شود. زيرا در ايـن مرحله فقط مولكول هاي آلي پيچيده به مولكول هاي كوچكتر تبديل مي گردند، بنابراين هنوز ماده آلي هستند. در مرحله دوم -توليد متان(-، اسيدهاي چرب داراي زنجيره كوتاه به استات، گاز هيدروژن و دي اكسيدكربن تبديل مي شوند.كه اين فرايند به استوژنز معروف است. اين فرايند با متانوژنز دنبال مـي شود كه توسط گونه هاي مختلفـي از باكتري هاي بي هوازي مطلق، هيدروژن از احياء استات و دي اكسيدكربن، گاز متان توليد مي نمايد.

باکتری های سیستم تصفیه فاضلاب بی هوازی

باكتريهاي اختياري و بي هوازي مرحله تخمير اسيدي به تغييرات pH و درجه حرارت مقاوم بوده و نرخ رشد بالاتري نسبت به باكتري هاي متان ساز دارند. بنابراين كنترل pHبراي فرايند بي هوازي حياتي است. زيرا نرخ تخمير متاني در 8.5ـ pH 6.0 پايدار است. خارج از اين محدوده، نرخ توليد به طور غير قابل تصوري كاهش مي يابد.بنابراين، حفظ شرايط بهينه بهره برداري كليد موفقيت در فرايندهاي بي هوازي اسـت.

بي كربنات سديم و بي كربنات كلسيم را مي توان براي افزايش ظرفيت بافري كافي در فاضلاب جهت حفظ pHدر محدوده خنثي اضافه كرد. كلرور آمونيوم، نيترات آمونيوم، فسفات پتاسيم، فسفات سديم و تـري پلـي فسـفات سـديم را مي توان براي تأمين نيتروژن و فسفات به فاضلاب مورد نياز اضافه كرد. 

راكتور بستر لجن بي هوازي با جريان رو به بالا- UASB

راكتور UASB يك راكتور رشد معلق با همكاري توده زيستي تثبيت يافته در فرايند اسـت. فاضـلاب از كف راكتور يه درون بستر لجن بي هوازي هدايت شده و در آنجا در تماس با جامدات فعال لجـن بـي هـوازي كـه در بستر لجن توزيع يافته اند، قرار مي گيرد. غلظت جامدات بستر لجن به بيش از 100000 mg/Lمي رسـد.معمولاً يك جدا كننده مايع / گاز در جداسازي بيوگاز، لجن و مايع شركت دارد. موفقيت UASBبه توانايي جداكننده مايع / گاز در نگه داري جامدات لجن در سيستم بستگي دارد. زماني كه لخته هاي لجن گرانول تشكيل نمي دهند و يا گرانول هاي شناور توليد مي نمايند، كيفيت پساب توليدي كاهش مي يابد. راكتور UASBبه تنهايي و يا به عنوان بخشي از فرايند تصفيه فاضلاب نوشابه سازي بكار مي رود.