بیهوازی (Anaerobic)
به فرآیندهایی که در غیاب اکسیژن محلول توسط میکروارگانیسمها اتفاق میافتد، فرآیندهای بیهوازی میگویند. در روشهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب از این فرآیندها استفاده میشود. برخی از روشهای بیهوازی شرکت فنی و مهندسی پالاگر شامل UASB، FBR،ASBR هستند. لازم به ذکر است که در سپتیک تانکها به سبب عدم وجود اکسیژن محلول کافی فرآیندهای بیهوازی بیولوژیکی غالب هستند.
1ـ سپتیک تانک (Septic Tank)
سپتیک تانک سادهترین و پرکاربردترین واحد مورد استفاده در تصفیه فاضلاب به ویژه فاضلابهای بهداشتی انسانی است. سپتیک تانکهای شرکت فنی و مهندسی پالاگر مخزنی است که در آن فاضلاب به کمک فرایندهایی از قبیل تهنشینی، شناور سازی و بیولوژیکی تصفیه میگردد. از سپتیک تانکها بطور گستردهای در واحدهای مسکونی و ویلایی، مجتمعهای مسکونی و اداری، کارگاههای عمرانی و ساختمانی، کارخانجات تولیدی و صنعتی، هتلها، رستورانها، و مجتمعهای تفریحی و ورزشی استفاده میشود.
2ـ ایمهاف تانک (Imhoff Tank)
سیستم راکتوربیولوژیکی بیهوازی ایمهاف یکی دیگر از سیستمهای بیهوازی میباشد. یک تانک با چند مرحله تهنشینی طراحی شده تا فاضلاب بتواند زمان بیشتری نسبت به تخمیر و کاهش آلودگی را طی نماید، یکی از نقاط ضعف سیستم ایمهاف شرایط نگهداری و فضای زیاد احداث میباشد. ایمهاف تانکهای شرکت فنی و مهندسی پالاگر دستگاهی است سر بسته که از بخشهای مختلفی تشکیل شده است که هر قسمت در تصفیه فاضلاب نقش ویژهای دارد و در مجموع به صورت یک تصفیهخانه تک واحدی است که در آن عمل تصفیه به دو روش فیزیکی و بیولوژیکی در مدت زمان معین در حد استانداردهایی مقرر انجام میگردد.
3ـ راکتور بیهوازی لایه لجن با جریان رو به بالاUASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)
روش UASB یکی از مهمترین روشهای بیهوازی بیولوژیکی شرکت فنی و مهندسی پالاگر در تصفیه انواع فاضلابها به خصوص فاضلابهای صنعتی است. UASB مخفف Upflow Anaerobic Sludge Blanket و به معنای ابر لجن بیهوازی رو به بالا است. این روش شامل یک راکتور بیهوازی است که فاضلاب از قسمت پایین آن وارد شده و در حین حرکت رو به بالای خود با پتوی لجن (توده میکروارگانیسمها) تماس مییابد. این تماس سبب جذب مواد آلی فاضلاب توسط میکروارگانیسمها و تجزیه آنها طی فرآیندهای بیولوژیکی میشود. راکتور UASB مشابه دیگر راکتورهای بیهوازی نسبت به تغییرات دما و pH حساس است. بهترین دمای کارکرد راکتور UASB محدوده دمایی 30 تا 40 درجه سانتیگراد و pH بهینه آن حدود 7 میباشد. انجام واکنشهای بیولوژیکی در محیط بیهوازی راکتور باعث تولید گازهایی میشود که به آنها بیوگاز میگویند که بیشترین بخش آن را گاز متان تشکیل میدهد. جهت جمعآوری این گازها یک سیستم جمعآوری گاز در راکتور تعبیه میگردد.
4ـ راکتور بفل دار جریان رو به بالا UABR (Upflow Anaerobic Baffled Reactor)
این پروسه به صورت رشد چسبیده یا رشد معلق طبقه بندی میگردد. راکتور بفلدار بیهوازی شرکت فنی و مهندسی پالاگر یکی ازانواع سیستمهایی است که در آنها از مدیا یا بستر به عنوان پایهای درجهت استقرار یا رشد میکرواورگانیسم استفاده میشود راکتور بفلدار بیهوازی است. در این راکتور فاضلاب پس از عبور از بفلها به خاطر انجام واکنشهای بیولوژیکی بیهوازی دارای بار آلودگی کمتری میگردد. مزیتهای ویژه این فرایند عبارتنداز:
1ـ این سیستم تولید لجن کمتری میکند
2ـ زمان ماند جامدات بالا میباشد
3ـ یک بخشی برای تهنشینی جامدات ایجاد میشود
فاضلاب صنایع را اغلب به دلیل داشتن مواد شیمیایی و سمی نمیشود به تنهایی با کمک روشهای هوازی (لجن فعال و غیره) تصفیه نمود. به همین دلیل استفاده از روش بیهوازی به تنهایی نیز نمیتواند کیفیت بالایی از تصفیه را به ما ارائه بدهد و به اصطلاح تصفیه ناقص صورت میگیرد.اما با تلفیق سیستمهای بیهوازی و هوازی میتوان این فاضلابها را به خوبی تصفیه کرد.
5ـ راکتور بفلدار بیهوازی ABR (Anaerobic Baffled Reactor)
در فرایند راکتور بفلدار بیهوازی (ABR) شرکت فنی و مهندسی پالاگر، از یک سری بفل برای هدایت جریان فاضلاب در یک حالت رو به بالا از میان یک سری راکتورهای لایه لجن استفاده میشود.
6ـ راکتور بیهوازی جریان رو به بالا با بستر ثابت UAFB (Upflow Anaerobic Fixed Bed)
یکی از این روشها تصفیه بیهوازی فاضلاب بیهوازی به روشUAFBمیباشد . در این نوع از روش مخزن تصفیهUAFBاز چند محیط جامد پر میکند که برای تصفیه مواد آلی کربنی در فاضلاب مورد استفاده قرار میگیرد. در این نوع از راکتور فاضلاب ازطریق ستونی به بالا جریان یافته و با محیط که باکتریهای بیهوازی روی آن رشد کرده و نگه داشته میشوند، در تماس قرار میگیرند .این راکتورها دارای فرایند هضم چند مرحلهای و با اختلاط کامل در رشد معلق بوده که از نوع فرایند دوگانه بیهوازی تماسی و لجنی لایهای با جریان رو به بالا میباشد. در این سیستم عمل تجزیه مواد آلی و غیر آلی بدون حضور اکسیژن به وسیله باکتریهای بیهوازی انجام میگیرد و در آن از هیچگونه انرژی خارجی استفاده نمیشود. از دیگر خصوصیات مهم این سیستم تولید لجن اندک است که با توجه به مشکلات مربوط به تصفیه و دفع لجن، امتیاز بسیار مثبتی نسبت به دیگر روشهاست.
مزایای راکتور بیهوازی جریان رو به بالا با بستر ثابت (UAFB) شرکت فنی و مهندسی پالاگر شامل؛ فضای اشغالی کم نسبت به سیستمهای بیهوازی قدیمیتر (سپتیک تانک، ایمهاف تانک) تولید لجن کمتر و هضم شده و متعاقباً راهبری بسیار ساده، بدون نیاز به مواد افزودنی و تولید گاز متان.
7ـ تماس بیهوازی AC (Anaerobic Contactor)
در سیستمهای تصفیه تماس بیهوازی شرکت فنی و مهندسی پالاگر، جرم سلولی جداسازی شده به راکتور اختلاط کامل یا تماسی وارد میشود، به شکلی که از زمان ماند هیدرولیکی طولانی تر است. جداسازی جامدات با استفاده از شناور سازی با گاز به وسیله انحلال گاز خروجی تحت فشار فرایند به جای جداسازی ثقلی مورد استفاده قرار گرفته است.
8ـ راکتور ناپیوسته متوالی بیهوازی ASBR (Anaerobic Sequencing Batch Reactor)
فرایند راکتور ناپیوستهمتوالی بیهوازی (ASBR) میتواند به عنوان یک فرایند رشد معلق با واکنش و جداسازی جامد-مایع در یک حوضچه، مشابه راکتور متوالی هوازی (SBR) به حساب آید. راهبری ASBR شامل چهار مرحله؛ تغذیه، واکنش، تهنشینی، تخلیه میباشد. در طول مرحله واکنش، اختلاط متناوب به مدت چند دقیقه در هر ساعت انجام میشود تا توزیع یکنواخت مواد غذایی و جامدات حاصل شود.
یک جنبه مهم فرایند ASBR سرعت تهنشینی لجن در طول دوره تهنشینی و پیش از تخلیه پساب است. دقیقا پیش از تهنشینی، در انتهای دوره واکنش، نرخهای حذف مواد آلی و تولید گاز کمتر است تا شرایط بهتری برای تهنشینی جامدات فراهم شود. پس از زمان راهبری مناسب، یک لجن متراکم گرانوله توسعه یافت که نرخهای جداسازی مایع-جامدات را بهبود بخشید.
9ـ راکتور بستر سیال FBR (Fluidized Bed Reactor)
در راکتور بستر سیال (FBR) جریان رو به بالا به درون راکتور حاوی ماسه یا سایر مواد مناسب بستر، دارای یک سرعت کافی به منظور گستردن و شناور ساختن ذرات شن پوشیده شده با لایه بیولوژیکی میباشد. اختلاط شدید، انتقال جرم مناسبی ایجاد کرده و گسترش لایه بیولوژیکی متراکم منجر به ایجاد غلظت یکنواخت جرم سلولی راکتور در کاربردهای دنیتریفیکاسیون نهایی میشود.
سیستم های FBR شرکت فنی و مهندسی پالاگر بدون نیاز به صاف سازی و زلال سازی پساب خروجی بهره برداری میشوند. بستر ماسهای به بالای راکتور منتقل شده و از یک پمپ با نیروی تنشی بالا عبور میکند تا جرم سلولی از ماسه جداسازی شود. مواد بستر پاکسازی شده به راکتور FBR برگردانده میشود. مواد پرکننده بستر دارای لایه بیولوژیکی ضخیم تر به بالای بستر حرکت میکنند که دلیل آن چگالی کمتر کل ذره در اثر رشد لایه بیولوژیکی است. جرم سلولی مازاد از قسمت فوقانی بستر حذف میشود تا عمق فضای پرشده بستر کنترل شود.
10ـ راکتور بستر گسترده بیهوازی AEBR (Anaerobic Expended Bed Reactor)
در راکتور بستر گسترده بی هوازی (AEBR) رشد چسبیده با جریان رو به بالا صورت میگیرد. شرکت فنی و مهندسی پالاگر مواد بستر را در سیستمهای AEBR به طور کلی ماسه سیلیکا در نظر میگیرد. نسبت خالی بستر به هنگام گستردگی 50 درصد است و راهبری به صورت بستر گسترده به منظور جلوگیری از گرفتگی ضروری است. از آنجا که سیستم بستر گسترده به طور کامل سیال نیست، برخی جامدات به دام افتاده و مقداری تجزیه جامدات رخ می دهد. بیشتر کاربرد های فرایند تصفیه AEBR جهت تصفیه فاضلاب خانگی بوده است.
11ـ لاگون بیهوازی
یکی از مهمترین مزایای فرایندهای لاگون بیهوازی قابلیت آنها در کنترل خصوصیات گسترده زائدات شامل جامدات و روغن و چربی است. سایر مزایا شامل ساخت و ساز ساده و نسبتاً اقتصادی، حجم زیاد که میتواند بارها را متعادل کند، کاربرد بارگذاریهای کم و کیفیت بالای پسآب خروجی است. معایب آن شامل مساحت زیاد زمین مورد نیاز، پتانسیل ناکارآمدی توزیع جریان ورودی و نگهداری پوشش است.
در لاگون بیهوازی شرکت فنی و مهندسی پالاگر برای فاضلابی با غلظت جامدات کل 10-8 درصد است. به طور کلی، عملکرد این فرایند برخلاف فضولات خشک شده برای فضولات تازه بهتر است. میزان تبدیل زائدات به غلظتCOD قابل تجزیه بیولوژیکی در فاضلاب بستگی دارد. بخش قابل توجهی از جامدات ورودی تهنشین شده و تحت تجزیه بلند مدت قرار میگیرند.
12ـ برکه های تثبیت
برکههای تثبیت، که برکههای اکسیداسیون نیز نامیده میشوند، سادهترین سامانههای بیولوژیکی در دسترس برای تصفیه فاضلاب شرکت فنی و مهندسی پالاگر هستند، به ویژه هنگامی که به پساب با کیفیت بالا نیازی نیست و زمین کافی برای چنین تصفیهای در دسترس باشد. این سامانهها هم برای تصفیه فاضلابهای خانگی و هم برای تصفیه فاضلابهای صنعتی که تصفیه بیولوژیکی مناسب هستند به کار گرفته میشوند.
معمولاً برکهها در زمین با عمق کم و سطح بزرگ ساخته میشوند و در کنارههای شان خاکریزهایی ساخته میشود تا از ورود آب باران به درون برکهها جلوگیری گردد. معمولاً، فاضلابهایی که باید تصفیه گردد پس از حذف مواد شناور توسط آشغالگیرهای میلهای بدون هیچ تصفیه اولیه دیگری مستقیماً به بر کهها وارد میشود. اکسیژن لازم برای تجزیه هوازی جامدات آلی عمدتاً توسط جلبکهای موجود در سامانه از طریق فعالیتهای همزیستی جلبکها و باکتریها تأمین میگردد. سامانه هزینه ساخت پایین و هزینه بهرهبرداری ناچیزی دارد زیرا این سامانه به حداقل مهارت بهرهبرداری نیاز دارد و از هیچ وسیله مکانیکی برای تأمین اکسیژن توسط هوادهی استفاده نمیکند.