تصفیه شیرابه | شرکت شاران صنعت

تصفیه شیرابه

تصفیه شیرآبه یا به عبارتی تصفیه پساب حاصل از پسماند شهری با افزایش و توسعه استفاده از مراکز دفن زباله بیش از پیش مد نظر قرار گرفته است. در اغلب نقاط جهان دفن بهداشتی معمولترین روش حذف زباله های جامد شهری و صنعتی محسوب می شود. علیرغم تمامی مزایای این روش، تولید شیرآبه با سطح آلایندگی بسیار بالا و تغییرات محسوس حجم و ترکیب شیمیایی در صورت عدم تصفیه شیرابه می تواند مشکلات عدیده ای را ایجاد نماید. شیرآبه به صورت جریان مایع خروجی ناشی از نفوذ آب باران در زباله ها، فرآیندهای بیوشیمیایی در سلول های مرکز دفن و آب موجود درون زباله ها تعریف می¬شود. شیرآبه ها حاوی غلظت های بالایی از آلاینده های آلی و معدنی شامل ترکیبات هیومیک، آمونیاک، فلزات سنگین و انواع مختلفی از نمک های معدنی است که می بایستی در تصفیه شیرابه به آن توجه نمود. محصولات شرکت شاران صنعت در این ارتباط شامل پکیج تصفیه شیرابه و تصفیه خانه شیرابه از جنس بتن مسلح می باشد.

 

مشخصات شیرابه جهت تصفیه

دبی حجمی و ترکیب، دو فاکتور اصلی تعیین کننده مشخصات شیرآبه هستند. دبی شیرآبه به میزان بارش، روانآب سطحی و نفوذ آب زیرزمینی به درون سلول های مرکز دفن وابسته است و در هر مرکز دفن بطور فصلی تغییر می کند. کیفیت شیرآبه به شدت تحت تاثیر سن مرکز دفن قرار دارد. مراکز دفن زباله جوان حاوی مقادیر زیادی از مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیک هستند که طی واکنش های تخمیر بی هوازی به سرعت به اسیدهای چرب فرار تجزیه می شوند. به این ترتیب شیرآبه چنین مراکز دفنی دارای مقادیر بالای اسیدهای چرب فرار هستند که به غلظت بالای COD، BOD، NH_3-N، قلیائیت، پتانسیل پایین واکنش های اکسایش- کاهش و رنگ تیره شیرآبه می انجامد. در تصفیه شیرابه جوان باید به تمامی موارد فوق توجه نمود. با بلوغ مرکز دفن و گذر آن از فاز اسیدژنیک به متانوژنیک، اسیدهای چرب به گازهای متان و دی اکسید کربن تجزیه می شوند. مشخصات کیفی شیرآبه ها معمولاً توسط پارامترهای اساسی مانند BOD، COD، نسبت BOD⁄COD، جامدات معلق (SS)، آمونیوم (NH_3-N)، کل نیتروژن کجدال (TKN) و فلزات سنگین سنجیده می شود. مطالعات صورت گرفته نشان دهنده تغییرات گسترده پارامترهای اندازگیری شده در مراکز دفن مختلف و همچنین تاثیر بسزای سن مرکز دفن و تثبیت زباله های جامد بر کیفیت شیرآبه خروجی است که در واقع وارد سیستم تصفیه شیرابه می شود. هرچند ترکیب شیرآبه طی مراحل ایروبیک، اسیدژنیک، متانوژنیک و تثبیت زباله مراکز دفن بشدت متغیر است، بر اساس سن مرکز دفن سه نوع شیرآبه تعریف می شود.

جدول ۱. طبقه بندی شیرآبه بر اساس سن مرکز دفن

جوان میانه پیر
سن (سال) ۵ ۵- ۱۰ ۱۰
pH ۵/۶ ۵/۶- ۵/۷ ۵/۷
COD () ۱۰.۰۰۰ ۱۰.۰۰۰- ۴۰۰۰ ۴۰۰۰
۳/۰ ۳/۰- ۱/۰ ۱/۰
ترکیبات آلی ۸۰% اسیدهای چرب فرار ۵-۳۰% اسیدهای چرب فرار + اسیدهای هیومیک و فولویک اسیدهای هیومیک و فولویک
فلزات سنگین پایین – متوسط پایین
تجزیه­پذیری بیولوژیک بالا متوسط پایین

 

روش های تصفیه شیرابه

با توجه به ماهیت و مشخصات شیرآبه، تخلیه آن به محیط نیازمند تمهیدات مناسب است. از جمله روش های مورد نظر در تصفیه شیرآبه می توان به بازچرخش به مرکز دفن، تصفیه متناسب با تخلیه در فاضلاب شهری و تصفیه متناسب با تخلیه در منابع آبی محلی اشاره کرد. در این بین، به دلیل تجمع مواد زائد خطرناک و تحت شعاع قرار دادن کاربرد لجن و پساب خروجی در مصارف کشاورزی، تصفیه همزمان شیرآبه و فاضلاب شهری توصیه نمی شود. فن آوری های تصفیه شیرآبه به دو بخش بیولوژیک و شیمیایی- فیزیکی تقسیم می شوند، هر چند دستیابی به الزامات تخلیه منابع سطحی نیازمند ترکیبی از این روش ها است.
روش های بیولوژیک و فیزیکی- شیمیایی متعارف برای سال های متمادی بعنوان مناسبترین روش های تصفیه فاضلاب های بسیار قوی مانند شیرآبه شناخته شده اند. در تصفیه پساب شیرآبه مراکز دفن جوان روش های بیولوژیک عملکرد مناسبی از خود بروز داده اند. در مقابل روش¬های فیزیکی- شیمیایی ابزاری مناسب جهت حذف مواد آلی مقاوم در تصفیه شیرآبه مراکز دفن تثبیت شده بشمار می روند. فرآیندهای تلفیقی فیزیکی- شیمیایی – بیولوژیک نیز بمنظور پوشش دادن معایب هر یک از این روش ها و بالا بردن راندمان کلی تصفیه شیرآبه مورد استفاده قرار گرفته اند. در سال های اخیر نیز فرآیندهای غشائی بویژه اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون در دستیابی به استانداردهای سختگیرانه تخلیه پساب یاری رسان بوده اند. جدول ذیل عملکرد روش های تصفیه شیرآبه را مقایسه می کند.

جدول ۲. عملکرد روش­های تصفیه شیرآبه

فرآیند سن شیرآبه متوسط حذف (%) آلاینده هدف ملاحظات
جوان میانه پیر BOD COD TKN
فیزیک- شیمیایی
انعقاد/ لخته­سازی ضعیف مناسب ضعیف ۴۰- ۶۰ ۳۰ فلزات سنگین و جامدات معلق تولید لجن بالا
ترسیب شیمیایی ضعیف مناسب ضعیف ۳۰ ۳۰ فلزات سنگین و نیازمند دفع لجن تولیدی
جذب سطحی ضعیف مناسب خوب ۸۰ ۷۰- ۹۰ ترکیبات آلی GAC پر هزینه بوده و گرفتگی کربن مشکل­ساز است
اکسیداسیون ضعیف مناسب ضعیف ۳۰- ۹۰ ترکیبات آلی  باقیمانده
Stripping ضعیف مناسب ضعیف ۳۰ ۸۰ نیازمند تجهیزات کنترل آلودگی هوا
تبادل یونی خوب خوب خوب ترکیبات محلول و آنوین­ها/کاتوین ها روش تصفیه پر هزینه است و بعنوان روش تکمیلی پس از تصفیه بولوژیک کاربرد دارد.
بیولوژیک
فرآیندهای هوازی خوب مناسب ضعیف ۸۰ ۶۰- ۹۰ ۸۰ ترکیبات آلی میزان توده بیولوژیک تولیدی بالا

ترکیبات مقاوم در آن مشکل­سازاند

فرآیندهای بی هوازی خوب مناسب ضعیف ۸۰ ۶۰- ۸۰ ۸۰ ترکیبات آلی زمان تصفیه طولانی و بیوگاز تولیدی

ترکیبات مقاوم در آن مشکل­سازاند

MBR خوب مناسب مناسب ۸۰ ۸۵ ۸۰ ترکیبات آلی میزان توده بیولوژیک تولیدی بالا
فیلتراسیون غشائی
میکروفیلتراسیون ضعیف جامدات معلق پس از ترسیب فلزات کاربرد دارد
اولترافیلتراسیون ضعیف- مناسب ۵۰ ۶۰- ۸۰ ترکیباتی با وزن مولکولی بالا به دلیل گرفتگی کاربرد آن محدود و پر هزینه است
نانوفیلتراسیون خوب خوب خوب ۸۰ ۶۰- ۸۰ ۶۰- ۸۰ نمک­های سولفات و یون­های عامل سختی مقدار فشار مورد نیاز آن از RO کمتر است. اما همچنان پرهزینه است
اسمز معکوس خوب خوب خوب ۹۰ ۹۰ ۹۰ ترکیبات آلی و معدنی نیازمند پیش­تصفیه گسترده بوده و پر هزینه است