بررسی تاثیر فرایند هوازی جزئی بر کارایی هاضم بی هوازی لجن فاضلاب شهری غنی از سولفات

زمینه و هدف: غلظت بالای هیدروژن سولفوره بیوگاز، یک مشکل اساسی در ارتباط با هضم بی هوازی زائدات غنی از سولفات است که  باعث اختلال در عملکرد فرایندی و کاهش عمر تاسیسات می شود. استفاده از روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی جهت کاهش H۲Sبیوگاز به دلیل تولید زیاد لجن و هزینه بالای بهره برداری محدود است. فرایند هوازی جزئی یک روش جایگزین برای سولفورزدایی مستقیم از بیوگاز است. روش بررسی: در این مطالعه ابتدا مشخصات لجن تصفیه خانه تعیین شد. در ادامه تاثیر بارگذاری سولفات (۲۰۰، ۵۰۰ و mg/L ۷۰۰) بر افزایشH۲S  بیوگاز و کارایی هاضم بی هوازی بدست آمد. سپس تاثیر هوادهی جزئی (۱/۰۴، ۰/۸۸، NL/day ۱/۳۴) بر کاهشH۲S  بیوگاز مشخص و شاخص های کنترلی فرایند از جملهORP  و pH مورد ارزیابی قرار گرفت. نهایتا در شرایط بهینه، حجم بیوگاز و درصد CH۴ وCO۲  بیوگاز تعیین شد. یافته ها: حجم بیوگاز تولیدی در بارگذاری mg/L ۲۰۰ و نمونه شاهد تفاوت معنی داری نداشت ولیکن در بارگذاری mg/L ۵۰۰ و ۷۰۰ کاهش و به ۴۱۰۳ و mL ۳۹۲۹ رسید. S۲ Hبیوگاز در نمونه شاهد و بارگذاری ۲۰۰، ۵۰۰ و mg/L ۷۰۰ به ترتیب ۰/۳۵، ۰/۴۶، ۲/۴، ۱/۸ درصد بود. تحت تاثیر هوادهی جزئی با نرخ ۰/۸۸، ۱/۰۴، NL/day ۱/۳۴ مقدار H۲S بیوگاز به ترتیب ۱/۹۵، ۰/۹، ۰/۴ و ۰/۱ درصد حجمی بیوگاز است. pH راکتور در بازه ۷/۲ تا ۷/۴ وORP  در حدود ۲۸۱- تا  mV ۲۹۱- تغییر داشت. بر اساس شاخص آماریANOVA  تفاوت معنی داری بین میانگین تولید روزانه بیوگاز تحت تاثیرهوادهی با نرخ ۰/۸۸ و NL/day ۱/۰۴ وجود نداشت ولیکن هوادهی با نرخNL/day  ۱/۳۴ منجر به کاهش تولید بیوگاز شد. نتیجه گیری: براساس یافته های این پژوهش هوادهی جزئی با نرخ NL/day ۱/۰۴ به دلیل کارایی مناسب در حذفH۲S  و همچنین هوای اضافی کمتر در بیوگاز، گزینه ای مناسب جهت سولفورزدایی از لجن فاضلاب شهری غنی از سولفات است.

Keywords:

Municipal sewage , Biogas , Micro aerobic , Sulphate , فاضلاب شهری , بیوگاز , هوازی جزئی , سولفات