بررسی اثر هضم هوازی لجن بر کیفیت آبگیری لجن مازاد سیستمSBR تصفیه‌خانه شهر یزد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط‎زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.

3 کارشناس ارشد، شرکت آب و فاضلاب استان یزد، یزد، ایران.

چکیده

فرآیندهای تصفیه و دفع لجن در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب بخش ‎زیادی از هزینه‌های کل تصفیه را شامل می‌شوند. یکی از بخش‏های پرهزینه تصفیه لجن، آمایش شیمیایی است. بررسی تأثیر زنجیره فرآیندی بر آمایش و قابلیت آبگیری در بهینه‌سازی و کاهش هزینه‌های بهره‌برداری و افزایش کیفیت لجن خروجی می‌تواند مؤثر باشد. در این مقاله تأثیر هضم هوازی لجن مازاد تصفیه‌خانه فاضلاب شهر یزد به‎روش SBR بر قابلیت آبگیری آن مورد بررسی قرارگرفت. به این منظور نمونه لجن مازاد تصفیه‌خانه در آزمایشگاه در زمان‏های ماند مختلف از 5/1 تا 7 روز هوادهی شد. سپس قابلیت آبگیری لجن به دو روش آزمایش مقاومت ویژه فیلتراسیون (SRF) و زمان فیلتراسیون (TTF) در دو حالت با و بدون آمایش شیمیایی با پلی آکریل آمید کاتیونی اندازه‌‌گیری شد. نتایج نشان داد هوادهی لجن تا 3 روز بدون آمایش بهترین قابلیت آبگیری لجن را ایجاد می‌کند. برای حالت آمایش با پلیمر بعد از هوادهی بهترین نتیجه تا زمان 5/1 روز به‎دست ‌آمد که موجب شد در دوز بهینه قابلیت آبگیری لجن تا 5/4 برابر بهبود پیدا کند. در این حالت مقدار دوز پلیمر نسبت به حالت آمایش لجن هوادهی نشده کاهش 30 درصد را نشان داد. این مسئله بیانگر اثر زمان ماند هضم بر کیفیت آبگیری است که در ابتدای فرآیند، تجزیه مواد سلولی موجب بهبود آزاد شدن آب از ذرات جامد شده ولی ادامه آن به‎دلیل کاهش اندازه ذرات و تبدیل به مواد کلوئیدی، قابلیت آبگیری را کاهش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


 
امانعلی‎خانی، ش, سلمانی ندوشن، م.، احرام پوش، م.، و مختاری، م.، (1394)، "بررسی کارایی کمک منعقدکننده پلی آکریل آمید اصلاح‌شده با نانو ذرات آلومنیوم اکسید در آبگیری لجن تولیدی از تصفیه‎خانه فاضلاب شهر یزد"، مجله تحقیقات سلامت در جامعه, 1(4), 53-63.‎
APHA, AWWA, and WEF, (2017), Standard methods for the examination of wastewater, America Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation, Washington, DC, USA, 23th Edition.
Barbusiński, K., and Filipek, K., (2000), “Aerobic sludge digestion in the presence of chemical oxidizing agents part II. Fenton's reagent”, Polish Journal of Environmental Studies, 9(3), 145-149.
Bruus, J.H., Christensen, J.R., and Rasmussen, H., (1993), “Anaerobic storage of activated sludge: effects on conditioning and dewatering performance”, Water Science and Technology, 28(1), 109-116.
Christensen, M.L., Keiding, K., Nielsen, P.H., and Jørgensen, M.K., (2015), “Dewatering in biological wastewater treatment: a review”, Water Research, 82,14-24.
Cydzik-Kwiatkowska, A., Nosek, D., Wojnowska-Baryła, I., and Mikulski, A., (2020), “Efficient dewatering of polymer-rich aerobic granular sludge with cationic polymer containing hydrocarbons”, International Journal of Environmental Science and Technology, 17(1), 361-370.
Liu, C., and Wu, B., (2020), “Ultrasound enhanced zero-valent iron-activated peroxymonosulfate oxidation for improving dewaterability of aerobically digested sludge”, Chemical Engineering Journal, 392, 124850.
Ni, B.J., Yan, X., Sun, J., Chen, X., Peng, L., Wei, W., Wang, D., Mao, S., Dai, X., and Wang, Q., (2019), “Persulfate and zero valent iron combined conditioning as a sustainable technique for enhancing dewaterability of aerobically digested sludge”, Chemosphere, 232, 45-53.
Sivamani, S., Binnal, P., Cuento, A., Al-Shahri, A., Al-Mahri, M., Rafeet, M., Shamas, M., and Al-Awaid, A., (2020), “A comprehensive review of experimental studies on aerobic digestion of wastewater sludge”, Removal of Toxic Pollutants Through Microbiological and Tertiary Treatment, Book Chapter, Science Direct Pulication, 211-231.
Takdastan, A., Mehrdadi, N., Azimi, A.A., Torabian, A., and NABI, B.G.R., (2009), “Investigation of the excess sludge reduction in SBR by oxidizing some sludge by ozone”, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 28(4), 95-104.
Techobanoglous, G., Burton, F.L., and Stensel, H.D., (2014), Wastewater engineering: Treatment and reuse, McGraw-Hill.
Turovskiy, I.S., and Mathai, P.K., (2006), Wastewater sludge processing, John Wiley and Sons.
Turovskiy, I.S., (2001), “Technological improvements for the aerobic digestion of sludge”, Water Engineering and Management, Available on: https:// files. wwdmag.com/s3fs-public/ Sludge Digestion8 _01WEM.pdf
Wang, J., Chen, C., Gao, Q., Li, T., and Zhu, F., (2012), “Relationship between the characteristics of cationic polyacrylamide and sewage sludge dewatering performance in a full-scale plant”, Procedia Environmental Sciences, 16, 409-417.
Wang, X.M., Wang, X., Yang, M.H., and Zhang, S.J., (2018), “Sludge conditioning performance of polyaluminum, polyferric, and titanium xerogel coagulants”, Huan jing ke xue= Huanjing kexue, 39(5), 2274-2282.
Woo, B., (2008), “Sludge stabilization sustainability of aerobic digestion processes”, Research Document, USA, Available on: https://www.semanticscholar.org/ paper/Sludge-Stabilization-Sustainability-of-Aerobic-Woo/5c09f4f05e4654b30774556b1e4785bb5ff29803.
Zhang, Z., Zhou, Y., Zhang, J., Xia, S., and Hermanowicz, S.W., (2016), “Effects of short-time aerobic digestion on extracellular polymeric substances and sludge features of waste activated sludge”, Chemical Engineering Journal, 299, 177-183.