بخشی از مقاله
خلاصه
بیوگرانولسازي یک پروسه خودپایدارسازي بیولوژیکی میباشد که در آن میکروارگانیسمها به منظور تشکیل یک بیومس متراکم کروي تجمع مییابند و به دو گروه عمده گرانولهاي هوازي و بیهوازي تقسیم میشوند. گرانولهاي بیهوازي در دهههاي اخیر بسیار مورد مطالعه قرار گرفته اند در حالی که تحقیقات در زمینه گرانول هوازي طی چند سال اخیر آغاز شدهاست. گرانول هوازي نتیجه توسعه بیوتکنولوژي محیط زیست در جهت نیل به راندمان بالاي تصفیه فاضلاب میباشد.
ویژگیهاي متمایز گرانول هاي هوازي دال بر برتري این فناوري در مقایسه با پروسه هاي لجن فعال متداول است. از جمله این ویژگیهاي متمایز میتوان به پایداري بهتر، دانسیته بالاتر، ساختار میکروبی قوي تر، قابلیت نگهداري بیومس بالاتر و سرعت تهنشینی بهتر اشاره کرد. در این مقاله به بررسی راندمان حذف COD فاضلاب در سیستم SBAR توسط گرانولهاي هوازي در حضور فاضلاب سنتزي با منبع کربنی گلوکز در 6 سیکل 4 ساعته در هر روز پرداخته شده است.
نرخ بارگذاري 200 mg/L در هر سیکل در شروع آزمایشات به کار گرفته و به تدریج تا 1500 mg/L افزایش داده شد. نتایج حاصل بیانگر قابلیت بالاي سیستم گرانوله در میزان حذف - COD بیش از 95 درصد - میباشد. گرانول هاي تشکیل شده داراي قطرهاي متفاوت در محدوده 0/5 -5 میلیمتر با قابلیت تهنشینی بالا بودند و شاخص حجمی لجن - SVI - نشانگر مقادیرکمتر از 100 mL/g بود.
کلمات کلیدي: گرانولسازي، SBAR، سیستم هوازي، زمان ماند، راندمان حذف .COD
مقدمه
با توسعه شهرها و افزایش جمعیت آنها و گسترش صنایع، روز به روز بر اهمیت کنترل آلودگی محیط زیست افزوده میگردد. فاضلابها یکی از عوامل آلودگی محیط زیست هستند که باید آنها را به طریق بهداشتی جمعآوري، تصفیه و مجدداً به گردش آب در طبیعت برگرداند. در حال حاضر بر روي اغلب عملیات و فرایندهاي واحد مورد استفاده در تصفیه فاضلاب تحقیقات وسیع و پیوستهاي از دیدگاه کاربرد و اجرا صورت میگیرد. در نتیجه، تغییرات فراوان در فرایندها ایجاد شده و فرایندها و عملیات جدیدي به کار گرفته میشوند و سیستمهاي تصفیه و فناوريهاي نوینی ابداع می گردند.
یکی از سیستمهاي نوین مورد توجه در دهههاي اخیر، کاربردگرانول هوازي است که توسعه بیوتکنولوژي محیط زیست در جهت نیل به راندمان بالاي تصفیه فاضلاب میباشد. فناوري تثبیت سلولی در زمینه بیومهندسی و مهندسی محیط زیست و بطورکلی تثبیت سلولی بصورت تجمع باکتريها به سه گروه بیوفیلم، تجمعهاي میکروبی و لجن گرانوله و میکروارگانیسمهاي محبوس شده تقسیم بندي میشود.
بیوگرانولسازي یک پروسه خودپایدارسازي بیولوژیکی میباشد که در آن میکروارگانیسمها به منظور تشکیل یک بیومس متراکم کروي تجمع مییابند و به دو گروه عمده گرانولهاي هوازي و بیهوازي تقسیم میشوند. لجن گرانوله اولین بار در سال 1980 توسط و همکاران در سیستمهاي بیهوازي مورد بررسی قرار گرفت. در اواخر دهه 1990 تشکیل و بکارگیري گرانولهاي هوازي توسط محققان مختلفی از جمله مطرح شد.
کاربرد گرانولها در تصفیه فاضلاب نتایج مطلوبی مانند قابلیت تهن شینی بسیار خوب، میزان متابولیسم بالا و پایدار، انعطاف پ ذیري در مقابل شوكها و مواد سم ی و زمان ماند بیومس طولانی را به دنبال داشته است. به عنوان مثال و به تصفیه فاضلابهاي سمی مانند فنل و همکارانش در سال 2005 به تصفیه فاضلاب لبنی با لجن گرانوله پرداختند با توجه به کاربردها و مزایاي گسترده گرانولها در تصفیه فاضلاب، هدف از این تحقیق تشکیل گرانولها جهت بررسی راندمان حذف C OD ، نقش پلیمر طبیعی کیتوزان در تسریع عمل گرانولساز ي جهت کاهش زما ن ماند هیدرولیکی و اثر ساختار راکتور در شکل گیري گرانولها میباشد.
روش تحقیق
پس از انجام مطالعات کتابخانهاي سیستم SBAR ٥ انتخا ب شد و بعد از طراحی و ساخت، جهت تولید گرانول و در نهایت بررسی راندمان حذفCOD مورد مطالعه قرار گرفت. از آنجا که در تولید گرانولهاي هوازي یک سیستم ناپیوسته مطلو بتر از سیستم پیوسته عمل میکند ، در این تحقیق از دو راکتور ناپیوس ته متوالی با رشد معلق به همراه یک riser داخلی که در کل تحت عن وان نامیده میشود، استفاده شد. منفرد عمل تصفیه فاضلاب را انجام میدهد در یک riser داخلی میباشد که به صورت هم محور داخل استوانه خارجی که تحت عنوان نامیده میشود، قرار میگیرد و شرایط مطلوبی از اختلاط تحت هوادهی را ایجاد میکند - . همچنین به منظور بررسی ساختار راکتور در تولید گرانول از پایلوت R3 که نوع ابداعی راکتور SBAR میباشد، استفاده شد.
