بررسی کارایی پیش تصفیه چربی، روغن و گریس با استفاده از امواج اولتراسونیک با فرکانس پایین جهت تسریع فرایند هضم بی هوازی

زمینه و هدف: هیدرولیز چربی، روغن و گریس با امواج اولتراسونیک، به عنوان یک روش پیش تصفیه قبل از فرایند هضم بی هوازی است که باعث تغییر در ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آنها می شود. هدف اصلی از این تحقیق، بررسی کارایی امواج اولتراسونیک جهت بهبود فرایند هیدرولیز و استفاده به عنوان سوبسترای کمکی جهت افزایش کارایی فرایند هضم بی هوازی به همراه لجن فاضلاب شهری است. روش بررسی: در این مطالعه از چربی و روغن واحد چربی گیر نمونه برداری و آمایش فیزیکی با هدایت امواج اولتراسونیک با فرکانس kHz  ۲۰ با دانسیته جریان W/mL ۰/۱۴- ۰/۰۱۲ و در زمان های  min۱۲-۰ انجام گرفت. تاثیر سوبسترای کمکی بر کارایی هاضم بی هوازی در بارگذاری مختلف ۱۰، ۲۰ و ۴۰ درصد MSS/FOG: (municipal sewage sludge/Fat, Oil and Grease) مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی فرایند پیش تصفیه با انجام آزمایشاتی نظیر SCOD (soluble chemical oxygen demand) و فعالیت آنزیم لیپاز و فرایند هضم بی هوازی همزمان با اندازه گیری TS، VS، VA (volatile acidity)، قلیائیت، میزان بیوگاز تولیدی و درصد متان بیوگاز مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که بیشترین افزایش در فعالیت آنزیم لیپاز تحت تاثیر اولتراسونیک با قدرت W/mL۰/۱ در زمان min ۸ به دست آمد. بارگذاری با نسبت ۱۰، ۲۰ و۴۰ درصد FOG/MSS: به ترتیب منجر به افزایش ۵۵، ۶۶ و ۶۴ درصد تولید متان نسبت به نمونه شاهد شد. بارگذاری بالاتر از ۴۰ درصد FOG/MSS: باعث محدودیت در فرایند هضم همزمان گردید. نتیجه گیری: نتایج نشان داد پیش تصفیه امواج اولتراسونیک با قدرت و زمان بهینه می تواند ضمن افزایش فعالیت آنزیم لیپاز، هیدرولیز TFOG را بهبود بخشد و همچنین استفاده از آن به عنوان سوبسترا کمکی می تواند عملکرد هضم را بهبود بخشد و هضم با ثبات تری ایجاد کند.

Keywords:

Municipal wastewater , Fat , Oil and grease , Lipase enzyme , Ultrasonic and anaerobic digester , فاضلاب شهری , چربی , روغن و گریس , آنزیم لیپاز , اولتراسونیک و هاضم بی هوازی