سپتیک تانک راکتورهای بافلدار بیهوازی

خانه
سپتیک تانک
سپتیک تانک راکتورهای بافلدار بیهوازی

سپتیک تانک راکتورهای بافلدار بیهوازی

راکتورهای بافلدار بیهوازی (ABR) نوعی سپتیک تانک (septic tank) هستند که با مجموعه ای از بافل ها در محفظه تصفیه به روزرسانی شده اند.

محفظه های پشت سرهم باعث حذف و هضم مواد آلی بیشتر می شوند. رآکتور های بافلدار بیهوازی (Anaerobic Baffled Reactors) به عنوان مخازن سپتیک بر اساس یک تصفیه فیزیکی (ته نشینی) و یک تصفیه بیولوژیکی (هضم بی هوازی) هستند.

رآکتور بافدار بی هوازی با جریان رو به بالا (UABR)

رآکتور بافلدار بی هوازی با جریان رو به بالا (Up Flow Anaerobic Baffled Reactor) نیز نوعی از راکتور های بافلدار بی هوازی می باشد که دارای مجموعه ای از بافل ها است که در آن فاضلاب خاکستری، سیاه یا صنعتی مجبور به جریان رو به بالا می شود و موانعی از ورودی به خروجی را ارائه می دهد.

افزایش زمان تماس با زیست توده فعال (لجن) منجر به بهبود روند تصفیه می شود. رآکتور UABR قوی هستند و می توانند طیف وسیعی از فاضلاب ها را تصفیه کنند، اما در هر دو حالت لجن و پساب های باقی مانده برای استفاده مجدد یا تخلیه صحیح هنوز نیاز به تصفیه بیشتری دارند.

رآکتورهای ABR و UABR

سپتیک تانک رآکتورهای ABR و UABR متشکل از یک مخزن و سرریزهی متناوب و بافل های عمودی است که راکتور را تقسیم می کند و فاضلاب را مجبور می کند تا از یک محفظه به محفظه دیگر بالا و پایین برود و امکان ایجاد یک تماس افزایش یافته بین فاضلاب تازه وارد راکتور و لجن باقیمانده حاوی میکروارگانیسم ها را فراهم می کند.

روش تصفیه هضم بی هوازی (anaerobic digestion) آلاینده های آلی است. طراحی مجزا، زمان نگهداري (retention time) مواد جامد را از زمان نگهداري هيدروليكي جدا كرده و تصفيه فاضلاب را به صورت بي هوازي در زمان هاي نگهداري كوتاه مدت تنها در چند ساعت امكان پذير مي سازد.

(EPA 2006) میزان بالای تصفیه مواد جامد زیاد است، در حالی که تولید لجن به طور کلی کم است (FOXON و همکاران 2004). ساخت و کارکرد رآکتور های بیهوازی ساده است و همچنین در برابر بارگذاری شوک هیدرولیکی و آلی بسیار مقاوم هستند. SASSE 1998)) اما هنوز هم لجن و هم پساب نیاز به تصفیه بیشتری دارد.

روش UABR

روش UABR برای طیف گسترده ای از فاضلاب ها از جمله فاضلاب صنعتی با مقاومت بالا مناسب است، اما با بار آلی بالاتر، کارایی آن افزایش می یابد. بنابراین، ABR ها به ویژه برای فاضلاب های با درصد بالای جامدات معلق غیر قابل تجزیه و نسبت COD/BOD کمتر مناسب هستند (SASSE 1998).

همچنین در سیستم های تصفیه فاضلاب غیر متمرکز ( DEWATS) اعمال می شوند، معمولاً در ترکیب با چندین مرحله تصفیه دیگر. یک واحد تصفیه معمولی (Decentralized Wastewater Treatment Systems) می تواند یک سیستم پنج جز از سه مرحله اول بی هوازی باشد که از یک تهویه کننده بیوگاز تشکیل شده است.

یک رآکتور بافلدار و یک فیلتر بی هوازی ؛ به دنبال آن یک واحد تصفیه هوازی مانند تالاب ساخته شده یا وتلند (wetland) به صورت سطح آب آزاد ، جریان زیرسطحی افقی یا جریان عمودی و یک حوضچه تثبیت (maturation) ممکن است تا 90٪ کاهش یابد که بسیار بهتر از حذف آن در یک مخزن سپتیک معمولی است. (WHO 2009)

ملاحظات طراحی رآکتور UABR

ورودی های معمول از 2 تا 200 متر مکعب در روز است. پارامترهای مهم طراحی شامل زمان ماند هیدرولیکی (HRT) بین 48 تا 72 ساعت، سرعت سرریز فاضلاب زیر 0.6 متر در ساعت و تعداد محفظه های جریان (3 تا 6) است. اتصال بین محفظه ها را می توان با لوله های عمودی یا بافل طراحی کرد. دسترسی به همه اتاقها (از طریق درگاههای دسترسی) برای نگهداری ضروری است. معمولاً بیوگاز تولید شده در رآکتور از طریق هضم بی هوازی به دلیل مقدار ناکافی آن جمع نمی شود. مخزن باید تخلیه شود تا امکان آزادسازی کنترل شده گازهای بو و بالقوه مضر فراهم شود.

سرعت جریان بالا مهمترین پارامتر برای اندازه گیری است، به ویژه در بارگذاری هیدرولیکی بالا نباید بیش از 2.0 متر در ساعت باشد. بار آلی باید زیر 3 کیلوگرم COD در مترمکعب در روز (3 kg COD/m3/day) باشد. نرخ بارگذاری بالاتر با درجه حرارت بالاتر و برای بسترهای قابل تجزیه امکان پذیر است (SASSE 1998).برای افزایش کارایی تصفیه (به ویژه در مورد عوامل بیماری زا)، آخرین محفظه ممکن است یک فیلتر بی هوازی (Anaerobic Filter) باشدWSP 2008).)

عملکرد تصفیه سپتیک تانک رآکتور UABR

راندمان تصفیه بیهوازی رآکتور ها در محدوده حذف 65 تا 90 درصد مقدار ) COD تقاضای اکسیژن شیمیایی) است که حدود 70 تا 95 درصد از آن مربوط به مقدار BOD (تقاضای اکسیژن بیولوژیکی) است و این عملکرد نسبت به سپتیک تانک معمولی بسیار بیشتر است (30 تا 50 درصد). اکثر مواد جامد قابل ته نشینی در محفظه رسوبگذاری در ابتدای مخزن حذف می شوند که به طور معمول 50٪ از حجم کل TSS را نشان می دهد (TILLEY و همکاران 2008).

طراحی ویژه همچنین اجازه می دهد تا برای تصفیه پیشرفته جامدات غیر قابل ته نشینی و حذف جامدات معلق (TSS) تا 90٪ امکان پذیر باشد.(SINGH 2008) مخازن ساخته شده به صورت سری همچنین به هضم موادی که به سختی قابل تجزیه هستند، بیشتر در قسمت عقب، پس از هضم مواد قابل تجزیه در قسمت جلو، کمک می کنند. در نتیجه، بازیافت پساب تأثیر منفی کمی بر کیفیت تصفیه خواهد داشت. زمان نگهداری هیدرولیک ها نسبتاً کوتاه است و فقط از چند ساعت تا دو یا سه روز متغیر است.

مزایای UABR

مقاوم در برابر بارهای شوک آلی و هیدرولیکی
انرژی الکتریکی مورد نیاز نیست
هزینه های عملیاتی پایین
عمر طولانی رآکتور تصفیه
کاهش زیاد بار آلودگی BOD
تولید لجن کم و لجن تثبیت شده
نیاز به سطح متوسط (می تواند در زیر زمین ساخته شود)
بدون نیاز به اپراتور و بهره برداری آسان

معایب UABR

مرحله راه اندازی طولانی
نیاز به طراحی و ساخت خبره دارد
کاهش کم عوامل بیماری زا و مواد مغذی فاضلاب
نیاز به تصفیه بیشتر پساب و لجن جهت تخلیه مناسب
برای شستشو به آب احتیاج دارد
دستورالعمل های واضح طراحی هنوز در دسترس نیستند
نیاز به استراتژی برای مدیریت لجن مدفوعی دارد (اگر پساب مرتباً خارج نشود کیفیت پساب به سرعت خراب می شود)