بخشی از مقاله
چکیده
یک راآتور UASB و در ادامه آن یک سیستم هوادهی گسﱰده ﳉن فعال در مقیاس پایلوت براي ارزیابی قابلیت تصفیه پذیري بیولوژیکی پساب صنایع تولید ﳐمر نانوایی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصل از مطالعات پایلوت با نتایج حاصل از تصفیه این پساب در تصفیه خانه پساب ﳐمر نانوایی در مقیاس صنعﱵ مقایسه گردید. هدف از این مطالعه آن بود آه قابلیت تصفیه پذیري بیولوژیکی ﳐمر نانوایی با فرآیندهاي معموﱄ بی هوازي و هوازي مورد ارزیابی و بررسی قرار گﲑد.
مقدمه
ﳐمر نانوایی نژادهاي ویژه اي از ساآارومیسس سروزیه است آه براي ورآمدن ﲬﲑ و پخت نان مورد استفاده قرار می گﲑند. تولید ﳐمر نانوایی با استفاده از ملاس به عنوان منبع آربﲏ صورت می گﲑد آه یک ﳏصول جانﱯ صنایع قند است. پساب صنایع تولید ﳐمر نانوایی داراي نیاز اآسیژن شیمیایی - COD - بالا، رنگ تﲑه و مواد آلایندة آﱄ غﲑقابل ﲡزیه بیولوژیکی است .[1] تقریباً ﲤامی نیاز اآسیژن بیوشیمیایی - BOD - در این پساب به وسیله روش هاي بیولوژیکی مانند ﲣمﲑ بی هوازي متان و ﳉن فعال قابل ﲡزیه و حذف می باشد، اما مقدار زیادي از رنگدانه هاي تﲑه آه عمدتاً شامل ملانوییدین هستند در پساب باقی می مانند .[2] بطور آلی بر خلاف BOD5، قسمﱵ از COD موجود در انواع پساب ها غﲑقابل ﲡزیه بیولوژیکی است و یا به سخﱵ با روش هاي بیولوژیکی ﲡزیه می شود.
از داده هاي آزمایش BOD5 براي ارزیابی مقدار آل COD قابل ﲡزیه بیولوژیکی - bCOD - می توان استفاده ﳕود. Grady et al گزارش آردند آه نسبت bCOD/BOD5 بزرگتر از نسبت BOD - UBOD/BOD5 هنایی به BOD پنج روزه - است، زیرا ﲤامی bCOD در آزمایش BOD اآسید ﳕی شود.[5] به منظور حذف بیولوژیکی مواد رنگی باقیمانده در پساب ﳐمر نانوایی آه به سخﱵ قابل ﲡزیه بیولوژیکی هستند و قسمت عمده اي از COD پساب باقیمانده را شامل می شوند، تلاش هاي بسیاري در مقیاس آزمایشگاهی در سال هاي اخﲑ صورت گرفته است .[3, 2] اما هیچ گزارشی از تبدیل این فرآیندها به مقیاس صنعﱵ ارائه نشده است. در این مقاله هدف آن بوده است آه ارزیابی مناسﱯ از مقدار COD غﲑقابل ﲡزیه بیولوژیکی و یا مقدار COD آه به سخﱵ قابل ﲡزیه بیولوژیکی است، در پساب حاصل از تولید ﳐمر نانوایی ارائه گردد.
مواد و روشها
از روشهاي استاندارد براي سنجشهاي آب و فاضلاب براي اندازهگﲑي آلیه پارامﱰهاي BOD5، COD و TSS استفاده شد.[4] براي ارزیابی ها در مقیاس پایلوت از یک راآتور UASB به ارتفاع 6 مﱰ، قطر 1/9 مﱰ و حجم 17 مﱰمکعب آه بر اساس اصول ارائه شده در منابع طراحی شده بود استفاده شد.[5] راآتور ﳎهز به سیستم جدا آنندة گاز و سیستم آنﱰل دما بود . پساب ورودي از طریق یک سیستم توزیع در آف راآتور وارد می شد و مساحت مورد نظر براي هر یک از لوله هاي خوراك 0/5 مﱰمربع بود. ﳉن نطفه مورد نیاز پس از آشت دادن ﳉن هوازي به مدت شش ماه در شرایط بی هوازي تأمﲔ گردید . راه اندازي این راآتور چهار ماه به طول اﳒامید. دماي راآتور بر روي 30-35 درجه سانتیگراد تنظیم می شد.
پایلوت هوازي به روش ﳉن فعال ساخته شده و شامل انتخابگر بیولوژیکی، استخر هوادهی به حجم 1/5 مﱰمکعب و استخر ته نشیﲏ بود. مقدار بارگذاري آﱄ - OLR - در پایلوت هوازي تصفیه پساب برابر با 2 آیلوگرمCOD بر مﱰمکعب در روز بود. براي ارزیابی تصفیه پذیري بیولوژیکی پساب ﲬﲑمایه در مقیاس صنعﱵ، نتایج حاصل از واحد تصفیه پساب آارخانه ﲬﲑمایه فرﳝان مورد ارزیابی قرار گرفت. این سیستم شامل راآتورهاي UASB به حجم 400 مﱰمکعب و ارتفاع 6/5 مﱰ بود. راآتورها ﳎهز به سیستم آنﱰل دما و قسمت جدا آننده سه فازي - جدا آننده گاز، مایع و جامد - بود. مساحت اختصاصی براي هر یک از لوله هاي ورود خوراك در آف راآتور 0/5 مﱰمربع بود.
دماي راآتور بر روي 30-35 درجه سانتیگراد نگهداري می شد. راه اندازي این راآتورها تا تشکیل ﳉن گرانوﱄ 6 ماه به طول امید و در شرایط ینه سرعت رو به بالا در راآتور به 0/5 مﱰ بر ساعت و بارگذاري آﱄ به 7 آیلوگرم COD بر مﱰمکعب در روز رسید. پس از مرحله تصفیه بیولوژیکی بیهوازي پساب وارد استخرهاي هوادهی گسﱰده به حجم 450 مﱰمکعب می شد . براي هوادهی استخرها از ترآیب هواده عمقی و هواده سطحی استفاده شد و مقدار اآسیژن ﳏلول بالاتر از 3 میلی گرم بر لیﱰ نگهداري میشد . مقدار بارگذاري آﱄ - OLR - برابر با 2/5 آیلوگرم COD بر مﱰمکعب در روز بود.
نتایج و ﲝث
نتایج حاصل از مراحل بی هوازي و هوازي تصفیه پساب آارخانه ﲬﲑمایه در مقیاس پایلوت در قسمت اول جدول ﴰاره 1 آورده شده اند. این اعداد میانگﲔ نتایج آزمایشات حاصل از یک ماه آارآرد مداوم سیستم پایلوت تصفیه پساب را نشان می دهند. نتایج حاصل از تصفیه پساب در مقیاس صنعﱵ در شرایط ینه نیز در قسمت دوم جدول آورده شدهاند آه میانگﲔ نتایج حاصل از یک ماه آارآرد مداوم سیستم تصفیه پساب میباشند.
آهنا راندمان حذف COD در راآتور UASB را برابر با 62- 67 درصد گزارش آردند . در مرحله تصفیه هوازي تکمیلی آهنا به این نتیجه رسیدند آه سیستم بیولوژیکی ﳕیتواند COD پساب آارخانه ﲬﲑمایه را به استانداردهاي مورد نیاز براي ﲣلیه پساب در ﳎراي فاضلاب شهري برساند. ﳏدودیت موجود در روسیه براي ﲣلیه پساب به ﳎراي فاضلاب شهري، مقدار COD آم تر از 800 میلی گرم بر لیﱰ می باشد Blonskaja et al .[6] تصفیه پساب آارخانه ﲬﲑمایه Salutaguse در آشور استونی را مورد مطالعه قرار دادند.
آهنا گزارش آردند آه حداآثر راندمان تصفیه براي حذف COD به حدود 80 درصد رسیده است. این آارخانه داراي سیستم تصفیه بیولوژیک بی هوازي -آنوآسیک و هوازي است T. Cifti and I. Ozturk .[7, 8] پساب آارخانه ﲬﲑمایه Pakmaya در ترآیه را در مقیاس صنعﱵ مورد بررسی قرار دادند. میانگﲔ حذف COD در مرحله بی هوازي برابر با 75 درصد بود.آهنا نسبت COD به BOD5 در پساب تصفیه شده بعد از عبور از دو مرحله تصفیه بی هوازي و هوازي را 8-10 برابر گزارش آردند.[9, 10] پساب آارخانههاي ﲬﲑمایه مسکو، استونی و Pakmaya پس از تصفیه اولیه وارد سیستم تصفیه فاضلاب شهري میشود.
راندمان حذف COD در راآتورهاي UASB در مطالعات ما با آارهاي صنعﱵ و آزمایشگاهی آه قبل از این اﳒام شده بود، تطابق داشت. حداآثر مقدار راندمان حذف COD به دست آمده براي پساب ﲬﲑمایه در واحد هوازي در بعضی موارد آمﱰ از مقادیر مورد اشاره در مقالات بود. تفاوت هاي موجود می تواند به تفاوت نوع ملاس مورد استفاده در تولید ﲬﲑمایه و در نتیجه به تفاوت مشخصات پساب آهنا مربوط باشد. نسبت COD به BOD5 در پساب تصفیه شده بیولوژیکی هنایی آارخانه ﲬﲑمایه در مطالعات حاضر به 20-25 برابر رسید آه نشان می دهد پساب خروجی از سیستم قابلیت تصفیه بیولوژیکی بیشﱰي را ندارد. نسبت BOD5/COD نشان دهندة قابلیت تصفیه پذیري پساب است.
