بخشی از مقاله
چکیده
تالابهاي مصنوعی به عنوان سیستمهاي موفق در تصفیه فاضلاب شناخته شدهاند و از نظر هزینههاي انرژي و نیروي انسانی بسیار مقرون به صرفه هستند. در این روش از قابلیت گیاهان براي حذف آلایندهها استفاده میشود، بنابراین انتخاب گیاه از اهمیت ویژهاي برخوردار است که وابسته به شرایط اقلیمی و میزان آلایندهها میباشد. در این تحقیق که در مجتمع تحقیقاتی جهاد دانشگاهی واحد آذربایجان غربی انجام گرفت، ابتدا مطالعات میدانی جهت انتخاب گیاه آبزي مناسب انجام پذیرفت و سپس راندمان یک سیستم تصفیه فاضلاب با استفاده از دو گیاه آبزي بومی منطقه مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایش، پساب از یک کانال کم عمق که با سنگ ریزه پر شده و گیاهان در آن کاشته شده بودند، به صورت جریان زیر سطحی عبور داده شد. راندمان حذف این سیستم در فصول بهار، تابستان و پائیز 1388 در ارتباط با مواد آلی، فسفر و ازت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان دهنده برتري سیستم تصفیه گیاهی بر شاهد است. همچنین، گیاه آبزي بولراش عملکرد بهتري در حذف مواد مغذي و مواد آلی از خود نشان داده است.
واژههاي کلیدي: تصفیه فاضلاب، گیاهان آبزي، تالاب مصنوعی، جریان زیر سطحی
مقدمه
با افزایش روزافزون تقاضا براي آب، نیاز انسان به تصفیه و بازیافت این ماده حیاتی بیش از پیش افزایش یافته است. بهره گیري از توانایی و ظرفیت طبیعت در پاکسازي آلایندهها از منابع حیاتی آب، هم از لحاظ زیست محیطی و هم اقتصادي توجیه پذیر است. گیاهان آبزي گیاهانی هستند که قادر به ادامه زندگی در خاكهاي اشباع از آب هستند. انواع زیادي از گیاهان آبزي براي انجام عمل تصفیه فاضلاب به کار میروند. این گیاهان به صورت خودرو در محل تجمع فاضلاب رشد نموده و آن را تحت شرایط غیر قابل کنترل تصفیه مینمایند. سیستمهاي تصفیه با کمک گیاهان آبزي، سیستمهایی هستند که در آن یک نوع گیاه خاص را در تصفیه فاضلاب به کار میگیرند. عمل تصفیه در چنین سیستمی با جذب مستقیم توسط گیاه و یا با فراهم آوردن شرایطی براي میکروارگانیسم هاي موثر در تصفیه فاضلاب صورت میگیرد. مزیتهایی که این روش نسبت به سایر روشهاي تصفیه فاضلاب دارد عبارتند از: سادگی، ارزان بودن و امکان بهرهبرداري در سطح وسیع. در این روش انتخاب گیاه از اهمیت ویژهاي برخوردار است که وابسته به شرایط اقلیمی و میزان آلایندهها میباشد.
به دلیل اینکه این سیستمها با الگو گرفتن از نیزارهاي طبیعی، طراحی میشوند، به آنها نیزارهاي مصنوعی میگویند. هدف اصلی استفاده از نیزارهاي مصنوعی تصفیه فوري و کم هزینه فاضلاب جوامع شهري و روستایی با جمعیتهاي تا حد متوسط میباشد. نیزارهاي مصنوعی تقریبا تمامی جنبههاي مثبت نیزارهاي طبیعی را دارا میباشند و علاوه بر آن میتوان با اعمال روشهاي کنترل مناسب، نکات منفی آنها را نیز در این گونه سیستمها حذف نمود. در نیزارهاي مصنوعی با جریان زیر سطحی، فاضلاب پس از ورود به بستر نیزار از ناحیه ورودي به طور افقی از درون محیط متخلخل و زیر سطح بستر عبور و در تماس مستقیم با ریشه مستغرق گیاهان قرار میگیرد و در این شرایط تحت تاثیر فرآیندهاي مختلف بیولوژیکی و فیزیکی - فیلتراسیون، جذب سطحی - تصفیه میگردد. هدف از این تحقیق، ارزیابی کارایی دو نوع از گیاهان آبزي بومی منطقه آذربایجان غربی با اقلیم آب و هوایی سرد و کوهستانی، جهت تصفیه پسابهاي خروجی تصفیهخانههاي فاضلاب بوده است.
مواد و روشها
آزمایشهاي این پژوهش در مجتمع تحقیقاتی جهاد دانشگاهی واحد آذربایجان غربی واقع در کیلومتر پنج جاده ارومیه به سلماس و در هواي آزاد انجام گرفت. گیاهان آبزي مورد استفاده: دو گیاه آبزي بولراش و لوئی مورد استفاده در سیستم پایلوت، از نهرهاي اطراف روستاهاي قره آغاج و بالانج در جاده ارومیه به اشنویه جمعآوري شدند. این گیاهان در ردیف گیاهان آبزي تصفیه کننده فاضلاب شمرده میشوند و در کشورهاي مختلفی از آنها به عنوان تصفیه کننده فاضلاب و پساب استفاده شده است. طراحی و ساخت سیستم: کل تجهیزات سیستم شامل پنج کانال کم عمق، پنج مخزن خوراك و پنج مخزن جمع آوري پساب میباشد که به صورت موازي در کنار هم قرار داده شدهاند. در دو کانال گیاه لویی و در دو کانال گیاه بولراش کاشته شد. کانال پنجم بدون گیاه بوده و به عنوان شاهد استفاده گردید - شکل. - 1
براي مخازن ذخیره پساب از گالنهاي پلاستیکی به حجم تقریبی 50 لیتر که یک شیر قابل تنظیم در زیر آن نصب شده است، استفاده شد. کانالها از لولههاي پی وي سی توخالی شش اینچی با طول 3 متر و قطر 0/15 متر که به طور افقی به دو نیم تقسیم شده است، ساخته شد. براي آببندي سیستم، در هر طرف کانال از یک زانوئی 90 درجه شش اینچی استفاده گردید. سنگ ریزهها به قطر تقریبی 10 تا 20 میلیمتر در 2/8 متر از طول، 0/15 متر از عرض و 0/07 متر از ارتفاع کانال پر شدند. در شکل 2 شماتیک طراحی کانال نشان داده شده است. کانالها با یک شیب ملایمی بر روي پایههاي نگهدارنده قرارداده شدند. پساب به آرامی از بالادست جریان و از مخازن ذخیره پساب از مسیر بستر سنگ ریزهاي و ریشه گیاهان کاشته شده در سیستم به صورت زیر سطحی عبور میکند و از انتهاي دیگر کانال تخلیه میشود و سرانجام در مخازن جمع آوري پساب، جمع آوري میگردد. در طول هر کانال در حدود 20 گیاه کاشته شد. گیاهان کاشته شده تا انتهاي آزمایش و تا زمانی که توانایی رشد و همچنین تصفیه پساب را داشته باشند در آن نگهداري میشوند.
