ارزیابی پارامترهای اصلی موثر بر فرایندهای تصفیه لجن تصفیه خانه های فاضلاب شهری به روش لجن فعال با استفاده از ماده رسی حالت دهنده نانومونت موریلونیت

هدف: با توجه به نقش تعیین کننده عملکرد بهینه فرایندهای تصفیه لجن مازاد بیولوژیکی شامل تغلیظ، هضم و آبگیری در کارایی کلی تصفیه خانه های فاضلاب به روش لجن فعال، در این پژوهش پارامترهای عملیاتی موثر بر این مراحل به منظور دستیابی به شرایط بهینه استفاده از نانومونت موریلونیت و شکل اصلاح شده اسیدی- حرارتی آن به عنوان مواد حالت دهنده لجن مورد ارزیابی قرار گرفت. هدف از این مطالعه، بررسی کارآمدی این مواد در بهبود آبگیری پذیری لجن، افزایش هضم پذیری و ارتقای تولید متان بود.روش پژوهش: بررسی ها تحت شرایط آزمایشگاهی با نمونه های لجن واقعی برداشت شده از تصفیه خانه فاضلاب جنوب تهران انجام شد. پارامترهای اصلی مورد بررسی شامل مدت زمان فیلتراسیون، مقاومت ویژه فیلتراسیون، مدت زمان مکش موئینه ای، پتانسیل زتا، آب پیوندی و هضم پذیری لجن بودند. همچنین برای تشخیص ارتباط بین پارامترهای نانو مونت موریلونیت و اصلاح شده آن با شاخص های یاد شده، از همبستگی به روش پیرسون بهره گیری شد و در نهایت نقشه حرارتی بین پارامترهای ذکر شده ترسیم گردید.یافته ها: حداکثر کاهش مقاومت ویژه فیلتراسیون با استفاده از نانومونت موریلونیت به میزان ۳۰۰ میلی گرم بر گرم جامدات خشک لجن برای لجن مازاد بیولوژیکی و لجن هضم شده به ترتیب۱۰۱۲×۶/۷ و ۱۰۱۲×۵۲/۸ و با استفاده از اصلاح شده آن به میزان ۲۰۰ میلی گرم بر گرم جامدات خشک لجن برای لجن مازاد بیولوژیکی و لجن هضم شده به ترتیب برابر۱۰۱۲×۶/۲ و ۱۰۱۲×۴۵/۳ متر بر کیلوگرم حاصل گردید. در خصوص مدت زمان فیلتراسیون و مدت زمان مکش موئینه ای، به کارگیری نانو مونت موریلونیت و اصلاح شده آن در دوز یادشده به ترتیب ۳۱ ،۲۶ ، ۲ و ۲/۳ ثانیه برای لجن مازاد بیولوژیکی و ۱۹۲، ۱۶۴، ۶ و ۵ ثانیه برای لجن هضم شده بود. نتایج بررسی تاثیر دوز بهینه اصلاح شده آن بر پتانسیل زتا و آب پیوندی نشان می دهند که استفاده از آن، به ترتیب برابر ۹۳/۸ و ۸۰/۴ درصد برای لجن مازاد بیولوژیکی و ۸۹/۷ درصد و ۷۷/۹ درصد برای لجن هضم شده بی هوازی را کاهش داد. همچنین تاثیر مثبت بر هضم پذیری لجن و به تبع آن افزایش تولید متان نیز مشخص گردید. نمودار نقشه حرارتی بین پارامتر ها در دوزهای ۳۵۰ ،۳۰۰ ،۲۵۰ ،۲۰۰ ،۱۵۰ ،۱۰۰ ،۰ نشان داد که پارامترهای مدت زمان فیلتراسیون، مدت زمان مکش موئینه ای، مقاومت ویژه فیلتراسیون از همبستگی بسیار بالایی (۹۷-۹۸ درصد) برخوردارند.نتیجه گیری: هر دو گزینه مورد بررسی، نانو مونت موریلونیت و اصلاح شده اسیدی حرارتی نانو مونت موریلونیت، با وجود میزان مصرفی متفاوت، از کارآمدی خوبی در حالت دهی، تغلیظ و آبگیری لجن برخوردار بوده و همبستگی قوی بین سه پارامتر مدت زمان فیلتراسیون، مدت زمان مکش موئینه ای و مقاومت ویژه فیلتراسیون وجود دارد.

کلیدواژه ها:

آبگیری ، تثبیت ، تصفیه لجن فاضلاب ، حالت دهی ، نانو مونت موریلونیت