پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی

شرکت مهندسی پاک پساب اقلیم

(مورد تایید کارگروه تخصصی محیط زیست و اقتصاد چرخشی معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری)

فهرست مطالب

پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی

فهرست مطالب

پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی

فرایندهای بیهوازی تصفیه فاضلاب، روش هایی هستند که در غیاب اکسیژن انجام می‌شوند و در آن، از باکتری‌های بیهوازی برای تجزیه مواد آلی استفاده می‌کنند. محصول جانبی این فرایندها، گاز متان و دی‌اکسید کربن است که می‌تواند به عنوان منبع انرژی استفاده شود.از مزیت های تصفیه بیهوازی میتوان به کاهش حجم لجن تولیدی و تولید بیوگاز اشاره کرد. از فرایندهای بیهوازی در انواع پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی استفاده میشود.

پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی چیست؟

پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی ، یک سیستم کامل و فشرده برای تصفیه فاضلاب با استفاده از فرایندهای بی‌هوازی است. این پکیج‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در آن‌ها باکتری‌های بی‌هوازی مواد آلی موجود در فاضلاب را در غیاب اکسیژن تجزیه می‌کنند. فاضلاب در یک چرخه تصفیه بی هوازی پایه، به مخزن بیوراکتور وارد می شود. بیوراکتور حاوی یک ماده غلیظ و نیمه جامد به نام لجن است که از باکتری های بی هوازی و سایر میکروارگانیسم ها تشکیل شده است. این میکروارگانیسم های بی هوازی، مواد زیست تخریب پذیر موجود در فاضلاب را هضم می کنند و در نتیجه پسابی با اکسیژن بیولوژیکی (BOD)، اکسیژن شیمیایی (COD) و کل جامدات معلق (TSS) کمتر تولید می شود. همچنین تولید بیوگاز به عنوان محصولات جانبی یکی دیگر از ویژگی های این سیستم های تصفیه میباشد.

پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی چیست؟

پکیج های تصفیه فاضلاب بی هوازی برای تصفیه انواع فاضلاب های صنعتی شامل مواد غذایی و آشامیدنی، لبنیات، خمیر کاغذ و صنایع نساجی و همچنین تصفیه فاضلاب شهری استفاده می شود. فرایندهای بی‌هوازی معمولاً برای فاضلاب هایی با غلظت‌های بالای مواد آلی (که به صورت BOD، COD یا TSS بالا اندازه‌گیری می‌شوند)، اغلب قبل از تصفیه هوازی و یا به صورت منفرد استفاده می‌شوند.

پکیج‌ های تصفیه فاضلاب بی‌ هوازی معمولاً شامل مخازن هاضم بی‌هوازی، سیستم‌های گرمایش، واحدهای تولید و جمع‌آوری بیوگاز، و تجهیزات کنترلی برای مدیریت فرآیندهای بی‌هوازی هستند. این پکیج‌ها می‌توانند به صورت واحدهای پیش‌ساخته یا به صورت سفارشی برای کاربردهای خاص طراحی و ساخته شوند.

انواع فرآیندها در سیستم تصفیه فاضلاب بی هوازی

از فرایندهای مختلفی در طراحی سیستم های تصفیه فاضلاب بیهوازی استفاده میشود. انتخاب هر یک از این فرایندها، بر اساس نوع فاضلاب مورد تصفیه، شرایط اجرایی و محدودیت های موجود در محل صورت میگیرد.

انواع فرآیندها در سیستم تصفیه فاضلاب بی هوازی

مهم ترین فرایندهای بیهوازی تصفیه فاضلاب در ادامه معرفی میشود :

1. هاضم‌های بی‌هوازی

  • هاضم‌های UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket:  این هاضم‌ها شامل یک بستر لجن بی‌هوازی هستند که فاضلاب از پایین به بالا از میان آن عبور می‌کند. باکتری‌های موجود در بستر لجن، مواد آلی را تجزیه کرده و بیوگاز تولید می‌کنند.
  • هاضم‌های CSTR (Continuously Stirred Tank Reactor: در این نوع هاضم، مخزن به صورت پیوسته هم زده می‌شود تا مواد آلی و باکتری‌ها به خوبی مخلوط شوند و تجزیه به صورت یکنواخت انجام گیرد.

2. راکتورهای بی‌هوازی با بستر ثابت

در راکتورهای بی‌هوازی با بستر ثابت (Anaerobic Fixed Film Reactor) AFR، میکروارگانیسم‌ها بر روی بسترهای ثابتی مانند سنگ‌ها یا مواد پلاستیکی رشد می‌کنند. فاضلاب از میان این بستر عبور کرده و مواد آلی تجزیه می‌شوند.

3. راکتورهای بی‌هوازی با جریان رو به پایین

راکتورهای بی‌هوازی با جریان رو به پایین (Downflow Anaerobic Filter) یکی دیگر از سیستم ها است که در این سیستم‌ها، فاضلاب از بالا به پایین از میان یک بستر عبور می‌کند و میکروارگانیسم‌ها، مواد آلی را تجزیه می‌کنند.

4. راکتورهای بی‌هوازی با جریان رو به بالا و بستر متحرک

راکتورهای بی‌هوازی با جریان رو به بالا و بستر متحرک (Anaerobic Fluidized Bed Reactor) یکی دیگر از این فرایندهاست. در این نوع راکتور، بستر مواد پرکننده به صورت معلق در فاضلاب نگه داشته می‌شود و تماس بین فاضلاب و میکروارگانیسم‌ها افزایش می‌یابد.

5. لاگون‌های بی‌هوازی

این لاگون ها، حوضچه‌های بزرگی هستند که فاضلاب در آن‌ها برای مدت طولانی نگهداری می‌شود تا مواد آلی تجزیه شده و بیوگاز تولید شود.

6. راکتورهای غشایی بی‌هوازی

راکتورهای غشایی بی‌هوازی ( Anaerobic Membrane Bioreactor) AnMBR ترکیبی از فناوری بی‌هوازی و غشایی هستند که برای جدا کردن جامدات و مایعات و تصفیه فاضلاب به کار می‌روند.

مزایای پکیج های تصفیه فاضلاب بی هوازی

پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی مزایای متعددی دارد که آنها را به انتخابی مناسب برای تصفیه فاضلاب تبدیل می‌کند. برخی از این مزایا عبارتند از:

مزایای پکیج های تصفیه فاضلاب بی هوازی
  1. تولید لجن کمتر: در فرایند تصفیه بی هوازی، تولید لجن به طور قابل توجهی کمتر از فرایندهای هوازی است که باعث کاهش هزینه های مدیریت و دفع لجن میشود.
  2. تولید انرژی: یکی از محصولات جانبی مهم فرایند های بی هوازی، تولید بیوگاز (عمدتاً متان) است که می‌تواند به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر مورد استفاده قرار گیرد. این انرژی می‌تواند برای تولید برق یا گرمایش مورد استفاده قرار گیرد.
  3. کاهش هزینه‌های عملیاتی: فرایندهای بی هوازی معمولاً نیاز کمتری به مصرف انرژی برای هوادهی و پمپاژ دارند، که منجر به کاهش هزینه‌های عملیاتی می‌شود.
  4. بازیافت مواد مغذی: سیستم‌های بی هوازی می‌توانند نیتروژن و فسفر را بازیافت کنند که می‌تواند برای کاربردهای کشاورزی به عنوان کود مورد استفاده قرار گیرد.
  5. پایداری و سازگاری با محیط زیست: پکیج های تصفیه فاضلاب بی هوازی با توجه به استفاده کمتر از انرژی و در کنار آن، تولید انرژی تجدیدپذیر، پایداری بالایی دارند و به حفظ منابع محیط زیست کمک می‌کنند.
  6. عملکرد بهتر در حذف مواد آلی سخت تجزیه پذیر: فرایندهای بی هوازی قابلیت تحمل بارهای آلی بالا را دارند و می‌توانند در تصفیه فاضلاب‌های صنعتی با غلظت‌های بالای مواد آلی موثر باشند.
  7. کاهش استفاده از مواد شیمیایی: در فرایندهای بی هوازی، نیاز به افزودن مواد شیمیایی کمتر است، که از نظر هزینه و اثرات زیست‌محیطی مزیت بزرگی محسوب می‌شود.

پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی از چه اجزایی تشکیل شده است؟

پکیج‌ های تصفیه فاضلاب بی‌هوازی اجزای مختلفی دارند که در هماهنگی با هم کار می‌کنند تا فرایند تصفیه به طور موثر انجام شود. این اجزا به شرح زیر هستند:

  1. آشغالگیر/دانه گیر : به منظور جداسازی دانه ها و جامدات بزرگ از فاضلاب
  2. مخزن ته‌نشینی اولیه: برای جدا کردن مواد معلق قابل ته نشینی از فاضلاب قبل از ورود به راکتور بی‌هوازی.
  3. متعادلساز : مخزنی که به منظور ایجاد یکپارچگی در وضعیت آلی و هیدرولیکی فاضلاب استفاده میشود و آن را برای ورود به رآکتور تصفیه بیهوازی آماده میکند.
  4. راکتور بی‌هوازی: شامل انواع روش های بیهوازی که متناسب با شرایط فاضلاب و وضعیت پروژه، انتخاب میگردد.
  5. مخزن ته‌نشینی ثانویه: برای جدا کردن مواد جامد بیولوژیکی تولید شده در طی فرایند بی‌هوازی.
  6. سیستم جمع‌آوری و ذخیره بیوگاز: شامل تجهیزات جمع‌آوری، ذخیره و انتقال بیوگاز تولید شده در راکتور بی‌هوازی.
  7. سیستم گرمایش: در صورت نیاز به حفظ دمای مناسب برای فعالیت بهینه باکتری‌های بی‌هوازی، سیستم‌های گرمایشی برای راکتور بی‌هوازی تعبیه می‌شود.
  8. تجهیزات پمپاژ و انتقال فاضلاب: شامل پمپ‌ها و لوله‌های انتقال فاضلاب به داخل و خارج از راکتور بی‌هوازی و سایر مخازن.
  9. سیستم‌های کنترل و مانیتورینگ: شامل سنسورها و تجهیزات کنترل جهت نظارت بر شرایط عملیاتی
  10. تجهیزات اختلاط و هم‌زنی: برای همگن‌سازی فاضلاب و افزایش تماس بین میکروارگانیسم‌ها و مواد آلی.
  11. سیستم دفع لجن: برای مدیریت و دفع لجن تولید شده در فرایند تصفیه.

معایب پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی

پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی، علاوه بر مزایایی که دارند، دارای معایبی هستند که در طراحی و اجرای آنها باید مورد توجه قرار گیرد. تعدادی از معایب این سیستم‌ها به شرح زیر است:

معایب پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی
  1. نیاز به زمان راه‌اندازی طولانی: راه‌اندازی اولیه راکتورهای بی‌هوازی ممکن است زمان‌بر باشد، زیرا زمان لازم برای رشد و توسعه جمعیت میکروبی کافی برای تجزیه مواد آلی نیاز است.
  2. حساسیت به شرایط محیطی: عملکرد سیستم‌های بی‌هوازی به شدت به دما، pH و غلظت مواد آلی وابسته است. تغییرات ناگهانی در این شرایط می‌تواند باعث کاهش کارایی سیستم شود.
  3. تولید بو: اگر فرایند تصفیه و بهره برداری از پکیج به درستی مدیریت نشود، تولید بوهای نامطبوع به ویژه در مناطق مسکونی ممکن است مشکل‌ساز شود.
  4. تولید بیوگاز با کیفیت متغیر: کیفیت بیوگاز تولید شده ممکن است متغیر باشد و برای استفاده موثر از آن به عنوان منبع انرژی، نیاز به تجهیزات تصفیه و تنظیم وجود دارد.
  5. نیاز به تجهیزات و فضای بزرگ: راکتورهای بی‌هوازی و تجهیزات جانبی معمولاً به فضای بزرگ و تجهیزات پیچیده‌تری نسبت به سیستم‌های هوازی نیاز دارند.
  6. کاهش کارایی در دماهای پایین: عملکرد میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی در دماهای پایین کاهش می‌یابد، لذا در مناطق سردسیر ممکن است نیاز به گرم کردن فاضلاب وجود داشته باشد که هزینه‌های اضافی را تحمیل می‌کند.
  7. محدودیت در تصفیه برخی ترکیبات خاص: برخی ترکیبات خاص مانند ترکیبات سمی یا فلزات سنگین ممکن است توسط سیستم‌های بی‌هوازی به خوبی تجزیه نشوند و نیاز به فرایندهای تصفیه تکمیلی داشته باشند.

سخن پایانی

همان طور که در بخش های قبل ذکر شد، فرایندهای پکیج تصفیه فاضلاب بی هوازی از میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی برای تجزیه مواد آلی بدون نیاز به هوادهی به فاضلاب استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها تولید لجن کمتری دارند و بیوگاز (عمدتاً متان) تولید می‌کنند که می‌تواند به عنوان منبع انرژی استفاده شود. اگرچه این فرایندها زمان راه‌اندازی طولانی‌تری دارند و به شرایط محیطی حساس هستند، اما هزینه‌های عملیاتی پایین‌تر و تولید انرژی تجدیدپذیر از مزایای مهم آنهاست. همچنین، این سیستم‌ها برای تصفیه فاضلاب‌های صنعتی با غلظت‌های بالای مواد آلی مناسب هستند. با مدیریت مناسب، تصفیه بی‌هوازی می‌تواند گزینه‌ای کارآمد و پایدار باشد.

5/5 - (1 امتیاز)

آخرین مقالات

اشتراک گذاری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

WhatsApp WhatsApp
حساب کاربری من