پس از هر فرایندی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب موادی باقی می‌ماند که دیگر هیچ ارتباطی با خروجی نهایی ندارد و در واقع محصول جانبی فرایند تصفیه است. لجن فاضلاب در حالت جامد و نیمه جامد تولید می‌شود و به صورت لجن اولیه و لجن ثانویه وجود دارد. باوجوداینکه لجن فاضلاب به عنوان پسماند تصفیه خانه به شمار می‌آید؛ اما دارای کاربردهایی است که در این مقاله بیشتر درباره آن‌ها صحبت خواهیم کرد.
لجن چیست؟
پسماندهایی که در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب جمع می‌شوند، لجن (جامدات زیستی) نامیده می‌شوند. لجن فاضلاب مواد باقیمانده جامد، نیمه جامد یا دوغابی است که به عنوان محصول جانبی فرایندهای تصفیه فاضلاب تولید می‌شود.
در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، لجن در مراحل و بخش‌های مختلف فرایند تصفیه تولید می‌شود. همچنین برخی اوقات از لجن مازاد سپتیک تانک‌ها و تصفیه‌خانه‌های دیگر نیز برای رشد میکروارگانیسم‌ها در واحدهای بیولوژیکی استفاده می‌شود.
انواع لجن فاضلاب چیست؟
لجن در حالت جامد یا نیمه جامد وجود دارد و محصول جانبی تصفیه فاضلاب، تصفیه آب یا سیستم‌های بهداشتی است. لجن فاضلاب در مراحل مختلف تصفیه از جمله مرحله تصفیه فیزیکی، تصفیه شیمیایی و تصفیه بیولوژیکی تولید می‌شود. لجنی که در مراحل مختلف تولید شده، دارای خواص و کاربرد متفاوتی است. در همین راستا می‌گوییم که تولید لجن یا اولیه یا ثانویه است، یعنی لجن فاضلاب به دو صورت لجن اولیه و لجن ثانویه وجود دارد.
1. لجن اولیه فاضلاب
لجن اولیه از فرایندهایی مانند ته‌نشینی، رسوب شیمیایی یا سایر فرایندهای اولیه تولید می‌شود. به این معنی که فاضلاب پس از ورود به تصفیه‌خانه، به واحدهای ته‌نشینی یا ترسیب شیمیایی و … وارد می‌شود، در این مراحل با عبور آرام جریان فاضلاب مواد معلق و سایر مواد ریز و درشت آن به کف واحدها ته‌نشین شده و به مرور زمان لایه‌ای از لجن را تشکیل می‌دهند.
2. لجن ثانویه فاضلاب
همان‌طور که گفتیم تصفیه فاضلاب در مراحل مختلف فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی صورت می‌گیرد. باتوجه‌به نوع فاضلاب فرآیندهای مختلف بیولوژیکی بر روی آن انجام می‌شود. اساس فرآیندهای بیولوژیکی بر فعالیت باکتری‌ها و میکروارگانیسم های هوازی و بی‌هوازی است. در مرحله بیولوژیکی باکتری‌ها با تجزیه مواد آلی به تصفیه فاضلاب می‌پردازند.
در این مرحله، مواد آلی تجزیه شده به همراه میزانی از باکتری‌ها به صورت مواد زاید یا زیست توده از فاضلاب جدا می‌شود (ممکن است در مخزن فرآیند بیولوژیکی ته نشین شوند و یا اینکه به همراه جریان فاضلاب به مرحله بعدی که اغلب ته‌نشینی ثانویه است منتقل شوند). در واقع لجن ثانویه لجنی است که از فرایندهای تصفیه بیولوژیکی حاصل می‌شود. همچنین اگر لجن اولیه به همراه فاضلاب به مراحل بعدی یا همان ثانویه در تصفیه‌خانه منتقل شوند، تحت فرایندهای صورت گرفته به لجن ثانویه تبدیل می‌شود.
تفاوت لجن اولیه با لجن ثانویه فاضلاب چیست؟
علت این دسته بندی در لجن‌ها آن است که از لحاظ ظاهری و کیفی این دو نوع لجن با یکدیگر تفاوت دارند. به‌عنوان‌مثال، لجن اولیه فاضلاب به دلیل اینکه در واحدهای اولیه تصفیه خانه فاضلاب تهیه می‌شود حاوی مقدار زیادی شن و مواد معلق جامد است و رنگ آن روشن (خاکستری یا متمایل به زرد) است.
لجن ثانویه در بخش‌های بعدی مانند واحدهای هوازی، بی‌هوازی، شیمیایی و … تولید می‌شود. لجنی که در این مراحل تولید می‌شود حاوی میکروارگانیسم‌ها و باکتری‌ها است و همچنین گاهی حاوی فلزات سنگین و سایر مواد شیمیایی هستند.
همچنین در مرحله تصفیه و دفع لجن نیز لجن اولیه امکان آبگیری بیشتری داشته و پس از آبگیری کیک لجن به دست آمده دارای درصد آب بسیار پایین است و دفع یا دفن آن ساده‌تر است.
شناخت کاربرد لجن فاضلاب
کاربرد لجن فاضلاب خام یا تصفیه شده در زمین می‌تواند هزینه دفع لجن تصفیه فاضلاب را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و همچنین بخش بزرگی از نیتروژن و فسفر مورد نیاز بسیاری از محصولات را تأمین می‌کند.
مواد آلی موجود در لجن می‌تواند ظرفیت نگهداری آب و ساختار برخی از خاک‌ها را بهبود بخشد، به ویژه هنگامی که به شکل کیک لجن آبگیری استفاده شود. همچنین در برخی جوامع از لجن فاضلاب در زمین‌های کشاورزی نیز استفاده می‌شود.
استفاده از لجن فاضلاب در صنعت سیمان
یکی از کاربردهای جالب لجن، استفاده از آن به عنوان منبع سوخت جایگزین در صنعت سیمان است. خاکستر حاصل در ماتریس سیمان گنجانده می‌شود. در واقع، چندین کشور اروپایی مانند آلمان و سوئیس قبلاً این روش را برای مدیریت لجن فاضلاب اتخاذ کرده‌اند. لجن فاضلاب دارای ارزش حرارتی خالص نسبتاً بالایی 10-20 MJ/kg و همچنین ضریب انتشار دی‌اکسیدکربن کمتری در مقایسه با زغال‌سنگ در هنگام تصفیه در کوره سیمان است.
استفاده از لجن در کوره‌های سیمان می‌تواند مشکل دفع ایمن و سازگار بودن با محیط زیست را نیز برطرف کند. صنعت سیمان تقریباً 5 درصد از انتشار CO2 انسانی را در سراسر جهان تشکیل می‌دهد. تصفیه زباله‌های شهری در کوره‌های سیمان می‌تواند اتکای صنعت به سوخت‌های فسیلی را کاهش دهد و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهد.
استفاده از لجن فاضلاب به عنوان سوخت جایگزین در تولید کلینکر یکی از پایدارترین گزینه‌ها برای مدیریت پسماند لجن است. به دلیل دمای بالا در کوره، محتوای آلی لجن فاضلاب به طور کامل از بین می‌رود. مواد معدنی لجن پس از فرآیند سوزاندن در کلینکر چسبانده می‌شوند. ارزش حرارتی لجن فاضلاب به محتوای آلی و میزان رطوبت لجن بستگی دارد. لجن فاضلاب خشک شده با محتوای آلی بالا دارای ارزش حرارتی بالایی است.
استفاده از لجن به عنوان کود کشاورزی
لجن سرشار از مواد آلی، نیتروژن، فسفر و سایر عناصر ماکرو و ریز است که آن را به یک ماده خام مفید برای استفاده در کشاورزی تبدیل می‌کند. لجن خشک به طور متوسط شامل 50-70٪ مواد آلی و 30-50٪ اجزای معدنی است.
تشکیل اسیدهای آلی و معدنی در طول فرآیند تجزیه اجزای لجن فاضلاب در شرایط هوازی باعث افزایش اسیدیته خاک می‌شود.
تنها ماده‌ای که برای تغذیه گیاه از طریق لجن فاضلاب ناکافی است، پتاسیم است. اما جایگزین بسیار مناسبی برای کودهای شیمیایی بخصوص فسفر است.
روش‌های تصفیه لجن چیست؟
تصفیه و دفع لجن فاضلاب از عوامل اصلی در طراحی و بهره‌برداری از کلیه تصفیه‌خانه‌های فاضلاب است. دو هدف اساسی از تصفیه لجن قبل از دفع نهایی کاهش حجم آن و تثبیت مواد آلی است. لجن تثبیت شده بوی بدی ندارد و می‌توان بدون ایجاد مزاحمت یا خطر سلامتی با آن برخورد کرد. حجم لجن کوچک‌تر هزینه‌های پمپاژ و ذخیره‌سازی را نیز کاهش می‌دهد. تصفیه لجن فاضلاب ممکن است شامل ترکیبی از فرایندهای غلیظ شدن، هضم و آبگیری باشد.
غلیظ شدن
غلیظ شدن معمولاً اولین مرحله در تصفیه لجن است، زیرا کار با لجن کم ضخامت یا دوغابی از مواد جامد معلق در آب، غیرعملی است. غلیظ شدن معمولاً در مخزنی به نام غلیظ کننده گرانشی انجام می‌شود. یک غلیظ کننده می‌تواند حجم کل لجن را به کمتر از نصف حجم اولیه کاهش دهد.
هضم لجن
هضم لجن یک پروسه بیولوژیکی است که در آن مواد جامد آلی به مواد پایدار تجزیه می‌شوند. روش هضم لجن، جرم کل مواد جامد را کم می‌کند، باعث از بین رفتن عامل‌های بیماری‌زا می‌شود و موجب آبگیری یا خشک کردن آسان لجن می‌شود.
آبگیری لجن
لجن فاضلاب هضم شده معمولاً قبل از دفع آبگیری می‌شود. لجن آبگیری شده هنوز حاوی مقدار قابل توجهی آب است – اغلب تا 70 درصد – اما، حتی با آن رطوبت، لجن دیگر مانند یک مایع رفتار نمی‌کند و می‌تواند به عنوان یک ماده جامد رفتار کند.
روش دفع لجن
مقصد نهایی لجن فاضلاب تصفیه شده معمولاً زمین است. لجن آبگیری شده را می‌توان در زیر زمین در محل دفن بهداشتی، مدفون کرد. همچنین ممکن است در زمین‌های کشاورزی پخش شود تا از ارزش آن به عنوان تهویه کننده خاک و کود استفاده شود. ازآنجایی‌که لجن ممکن است حاوی مواد شیمیایی صنعتی سمی باشد، در زمین‌هایی که محصولات برای مصرف انسان در آن کشت می‌شوند، دفع نمی‌شود.
پیشنهاد می‌کنیم مقاله تخلیه لجن را مطالعه کنید.
سخن پایانی
در این مقاله به بررسی انواع لجن فاضلاب، کاربرد و روش‌های تصفیه آن پرداختیم و گفتیم که لجن فاضلاب از ته‌نشین شدن ذرات جامدی که در پساب‌ها موجود است تشکیل می‌شود و به دو صورت لجن اولیه و ثانویه وجود دارد. شرکت پاک پساب اقلیم طراح و مجری سیستم‌های تصفیه فاضلاب و متخصص در زمینه تصفیه و دفع لجن آماده پاسخگویی به تمامی سؤالات شما در خصوص لجن فاضلاب است.
امیدواریم که این مطالب برای شما مفید واقع شد باشد. درصورتی‌که سؤالی در این زمینه برایتان وجود داشت در قسمت نظرات با ما به اشتراک بگذارید تا در اسرع وقت پاسخ دهیم.
