اغلب تصور می‌شد که آب‌های زیرزمینی عاری از آلودگی هستند، اما با تحقیقات و آزمایش‌ها متعددی که در سال‌های اخیر انجام شد، وجود مواد شیمیایی سمی در آب چاه‌ها نادرست بودن این فرض را ثابت کرده است. آلودگی آب‌های زیرزمینی اغلب به دلیل تخلیه زباله‌های شیمیایی، دفن زباله و تولید شیرابه زباله ، آفت‌کش‌ها و مخازن ذخیره زیرزمینی اتفاق می‌افتد.
نفوذ آب در محل‌های دفن زباله، شیرابه تولید می‌کند که ممکن است حاوی مواد شیمیایی نامطلوب یا سمی باشد. محل‌های دفن بهداشتی شیرابه برای جلوگیری از آلودگی آب‌های زیرزمینی یا آب‌های سطحی ساخته می‌شوند. کف محل دفن زباله با لایه‌های نفوذناپذیر پوشانده شده و شیرابه قبل از رهاسازی در محیط جمع آوری و تصفیه می‌شود.
شیرابه زباله چیست؟
شیرابه عمدتاً به آبی گفته می‌شود که از زباله‌های دپو شده در یک محل جاری می‌شود. شیرابه زباله حاوی مواد محلول و معلق و سایر مواد شیمیایی و سمی است. زباله‌هایی که در یک محل دفن می‌شوند به مرور زمان شروع به تجزیه و واکنش‌های شیمیایی می‌کنند، آب یا نزولات جوی، پس از تماس با مواد زائد جامد در حال تجزیه، آلوده می‌شود و اگر از مواد زائد خارج شود، شیرابه نامیده می‌شود. در پی تجزیه مواد آلی کربن‌دار موجود در زباله، طیف وسیعی از مواد دیگر از جمله متان، دی اکسید کربن و مخلوط پیچیده‌ای از اسیدهای آلی، آلدئیدها، الکل‌ها و قندهای ساده نیز تولید می‌شود
.خطرات تولید شیرابه را می‌توان با مکان‌های دفن زباله طراحی و مهندسی شده به طور مناسب کاهش داد، مانند مکان‌هایی که بر روی مواد غیرقابل‌نفوذ زمین‌شناسی ساخته شده‌اند یا مکان‌هایی که از آسترهای غیرقابل‌نفوذ ساخته شده از ژئوممبران یا خاک رس مهندسی شده استفاده می‌کنند. استفاده از آسترها در حال حاضر در ایالات متحده، استرالیا و اتحادیه اروپا اجباری است، مگر در مواردی که زباله‌ها بی‌اثر تلقی شوند.
شیرابه محل دفن زباله باید مدیریت و کنترل شود تا از محیط زیست در برابر مواد سمی محافظت شود و ساختارهای زیرساختی مجاور از خوردگی محافظت شود.
اگر به دنبال یک پکیج تصفیه برای فاضلاب صنعتی هستید به صفحه پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی مراجعه کنید.
خصوصیات شیرابه زباله چیست
همان‌طور که در بخش قبل توضیح دادیم، شیرابه زباله زمانی تشکیل می‌شود که آب به محل زباله نفوذ پیدا کند و پس از آن جاری شود و بسیاری از آلاینده‌ها را منتقل کند. شیرابه‌های از لحاظ نوع آلاینده‌هایی که در آن وجود دارد به چهار گروه تقسیم می‌شوند:
- آلاینده‌ها و مواد آلی
- ترکیبات و مواد معدنی
- فلزات سنگین
- کل جامدات محلول (TDS)
شیرابه زباله عموماً از مقادیر زیادی ترکیبات تشکیل شده است که 80-95٪ آنها غیرآلی و تقریباً 52٪ آلی هستند. همچنین رایج‌ترین فلزات سنگین در شیرابه زباله، کروم (Cr) ، منگنز (Mn) ، کادمیوم (Cd) ، سرب (Pb) ، آهن (Fe) ، نیکل (Ni) و روی است. غلظت فلزات در شیرابه جوان (استوژنیک) عموماً بیشتر از شیرابه قدیمی است که در این خصوص سن شیرابه در قسمت بعد توضیح خواهیم داد.
بر اساس سن، شیرابه زباله ممکن است به سه گروه کلیدی تقسیم شود:
- جوان
- متوسط یا بالغ
- مسن
منظور از دسته بندی بالا آن است که شیرابه فاضلاب در مراحل اولیه (جوان) در فاز اسیدی است؛ یعنی دارای سطح pH پایین‌تر، غلظت اسیدهای فرار بالا و با مواد آلی که به‌سادگی تجزیه می‌شوند. در مرحله بعد شیرابه متوسط یا بالغ (فاز متانوژنیک) تولید متان شیرابه و pH بالا است و مواد آلی موجود عمدتاً بخش‌های هیومیک و فولویک هستند. در مرحله بعد هر چه شیرابه مدت زمان بیشتری باقی بماند خاصیت اسیدی آن کمتر و شیرابه خاصیت قلیایی پیدا می‌کند و غلظت مواد آلاینده و سمی آن بیشتر شده و سخت‌تر تجزیه و تصفیه خواهد شد.
به‌طورکلی شیرابه زباله دارای اکسیژن خواهی شیمیایی و بیولوژیکی بسیار بالا است و از لحاظ غلظت آلاینده‌های آلی، فلزات سنگین، مواد سمی، آمونیاک و مواد معدنی و همچنین ترکیبات نسوز؛ مانند مواد هیومیک نیز دارای مقادیر بالاست.
همچنین رنگ نیز یک پارامتر مهم در شیرابه‌های زباله است. تجزیه برخی از ترکیبات آلی، مانند اسید هیومیک (HA)، ممکن است باعث شود شیرابه زرد تا قهوه‌ای تیره شود که این مورد نیز نشان دهنده سن شیرابه است. هر چه شیرابه قدیمی‌تر باشد و زمان ماند بیشتری را گذرانده باشد رنگ آن به سیاه متمایل است.
ویژگی‌های شیرابه زباله ممکن است بسته به روش تجزیه و تصفیه، آب و هوا، شرایط هیدرولوژیکی و سن محل دفن زباله متفاوت باشد.
در مقاله حذف فلزات سنگین از فاضلاب به بررسی روش های حذف فلزات سنگین پرداخته‌ایم.
مضرات شیرابه زباله
نگرانی اصلی در خصوص شیرابه زباله ، مضرات و ایجاد مخاطره برای سلامت عمومی و محیط زیست است. شیرابه یک محصول جانبی سمی است که از محل دپو و دفن زباله تولید می‌شود و می‌تواند به آب‌های زیرزمینی نفوذ کند و باعث آلودگی آب‌های سطحی شود.
آشنایی با روش تصفیه شیرابه زباله
روشهای مختلفی با بازدهی متفاوت در تصفیه شیرابه زباله وجود دارد. نکته‌ای که در تصفیه شیرابه باید توجه داشت این است که استفاده از یک روش و یک فرایند به طور قطعی راندمان کافی را نخواهد داد و تصفیه را در حد مطلوب انجام نخواهد داد؛ بنابراین لازم است در تصفیه شیرابه از تلفیق دو یا چند روش و فرایند استفاده نمود.
در نمودار زیر روشهای مختلف جهت تصفیه شیرابه را آورده‌ایم:
1. تصفیه بیولوژیکی شیرابه زباله
به دلیل مقرون به صرفه بودن، تکنیک‌های بیولوژیکی معمولاً برای حذف مواد مغذی (مانند آمونیاک) و ترکیبات آلی استفاده می‌شوند. بااین‌حال، چنین تکنیک‌هایی ممکن است نتوانند فلزات سنگین و مواد آلی غیرقابل تجزیه را به طور مؤثر حذف کنند. روشهای بیولوژیکی به دو گروه اصلی طبقه بندی می‌شوند: روشهای بیولوژیکی هوازی و روشهای بیولوژیکی بی‌هوازی
روشهای بیولوژیکی تصفیه شیرابه
فرایندهای هوازی رایج‌ترین روشهای بیولوژیکی هستند. راکتورهای هوازی شامل هوادهی گسترده و انواع آن است. فرایند لجن فعال به غلظت بالایی از میکروارگانیسم‌ها، عمدتاً باکتری‌ها، قارچ‌ها و تک‌یاخته‌ها برای حذف مواد آلی از فاضلاب نیاز دارد. فرایند لجن فعال ممکن است به طور مؤثر مواد آلی زیست تخریب‌پذیر را با تبدیل کامل آن به دی‌اکسیدکربن و آب از بین ببرد. فرایند SBR یا راکتور ناپیوسته متوالی که از چندین مرحله تشکیل شده است، رایج‌ترین روش برای تصفیه شیرابه زباله است.
روشهای بی‌هوازی تصفیه شیرابه
روشهای بی‌هوازی به دلیل COD بالا و نسبت BOD/COD بالای شیرابه‌های زباله، عملکرد بهتری نسبت به روشهای تصفیه هوازی نشان می‌دهند. روشهای بی‌هوازی، روشهای بیولوژیکی مؤثری برای فاضلاب آلی غلیظ هستند. این روش‌ها به دلیل تولید کم لجن و بیوگاز، انرژی کارآمد و سازگار با محیط زیست هستند.
تصفیه بی‌هوازی شامل تجزیه بیولوژیکی مواد آلی یا معدنی بدون مولکول‌های اکسیژن است. برخی از معایب این تکنیک شامل زمان ماند طولانی، حساسیت آن به تغییرات دما و راندمان حذف پایین است. فرایند لجن فعال بی‌هوازی مانند راکتورهای لجن بی‌هوازی با جریان بالا (UASB)، فرایند ABR و … از فرایندهای بی‌هوازی رایج در تصفیه شیرابه هستند.
پیشنهاد می‌کنیم از مقاله روشهای دفع فاضلاب دیدن کنید و اطلاعات بیشتری درباره روش های دفع کسب نمایید.
2. گیاه پالایی در تصفیه شیرابه زباله
روشهای گیاه پالایی از قابلیت سیستم‌های خاک – گیاه برای تخریب و غیرفعال کردن عناصر سمی بالقوه در شیرابه استفاده می‌کنند. از مزایای این روش به هزینه راه‌اندازی پایین، مصرف انرژی کمتر و راندمان بالا در حذف آلاینده‌ها می‌توان اشاره نمود.
برخی تحقیقات در روش گیاه پالایی نشان داده است که بیش از 70 درصد از فلزات، 39 درصد COD و 47 درصد از BOD در طول یک زمان تماس 15 روزه از شیرابه فاضلاب حذف می‌شوند. اساس عملکرد در این روش بر توانایی گیاهان مورد استفاده در لندفیل بر حذف فلزات سنگین و سایر آلاینده‌ها، و انتقال آنها از ریشه به ساقه است.
همچنین اصطلاح دیگری به عنوان “زیست پالایی” نیز وجود دارد که در این روش از جلبک‌ها، ریزجلبک‌ها و سایر قارچ‌ها و باکتری‌ها برای تصفیه شیرابه فاضلاب استفاده می‌شود. جلبک‌ها می‌توانند ترکیبات آلی، غیرآلی و ساده را از بین ببرند.
در تصفیه شیرابه همان‌طور که در بالا نیز گفته شد، جهت ایجاد راندمان مطلوب از تلفیق دو یا چند روش استفاده می‌شود. سایر روش‌هایی که در تصفیه شیرابه زباله بسیار کاربرد دارند عبارت‌اند از:
3. تصفیه فیزیکوشیمیایی شیرابه زباله
- تلفیق فاضلاب شهری و شیرابه زباله
- جذب و تبادل یونی
- فرایندهای اکسیداسیون شیمیایی و فنتون
- استفاده از ممبران و غشاهای تصفیه
- انعقاد و لخته‌سازی الکتریکی و …
سخن پایانی
شیرابه زباله اغلب دارای پتانسیل آلودگی قابل توجهی با غلظت بالایی از آلاینده‌های آلی و معدنی است. روشهای اولیه تصفیه شیرابه زباله شامل روشهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی است. باتوجه‌به غلظت بالای آلاینده‌ها در شیرابه‌های زباله و زیست‌تخریب‌پذیری پایین آن، روشهای تصفیه یکپارچه و تصفیه هم‌زمان با فاضلاب به شدت توصیه می‌شود. علاوه بر این، روشهای انعقاد و لخته‌سازی راندمان بالایی در حذف جامدات معلق و کدورت، با نرخ حذف بیش از 90 درصد از خود نشان داده‌اند.
جهت کسب اطلاعات بیشتر در زمینه شیرابه زباله و فرایندها و سیستم‌های تصفیه آن با کارشناسان شرکت پاک پساب اقلیم در ارتباط باشید.
