نشر ملی عطران: کتاب “زودآموز آب و فاضلاب- تصفیه بی هوازی فاضلاب ” نویسنده“سایه مهری” ویراستاری “علی صالحی”

فرآیند تصفیه بی­ هوازی

فرآیند بی­ هوازی یکی از قدیمی ­ترین روش­های تصفیه فاضلاب شهری است. لاگون بی­ هوازی، مخزن فاضلاب، مخزن سپتیک، مخزن ایمهاف و هضم لجن، نمونه­ های اولیه فرآیندهای تصفیه بی­ هوازی هستند.

در دهه­ های اخیر، پیشرفت­های تکنولوژی تصفیه بی ­هوازی، جذابیت و مزایای فرآیندهای بی­ هوازی را افزایش داده است.

به­ خوبی شناخته شده است که پسماندها با سرعت بیش­تر و قابل اعتمادتری در رآکتورهای بی­ هوازی تصفیه می­شوند که اخیراً توسعه یافته و در آن تولید خالص متان نیز به میزان قابل توجهی افزایش یافته است

اصول فرآیند بی ­هوازی

در فرآیند بی هوازی، اکسیژن موجود نیست یا مصرف می­شود. ترکیبات آلی غنی از انرژی اکسید می­شوند و بسیاری دیگر از ترکیبات آلی و دی اکسید کربن (CO₂) به ­عنوان گیرنده­های الکترون (هیدروژن) استفاده می­شوند.

انتقال الکترون­ها، مقادیر کم انرژی پیوند شیمیایی (کاهش انرژی آزاد) را آزاد می­کند. این انرژی توسط بی­هوازی­ها استفاده می­شود.

کاهش COD به­وسیله تبدیل بیش­تر مواد آلی به گازهایی که به ­طور عمده حاوی CH₄ و CO₂ با مقدار بسیار کمی از هیدروژن (H₂) و گازهای دیگر است، رخ می­دهد.

تجزیه بی­هوازی شامل مشارکتی از میکروارگانیسم­هایی است که فرآیند پیچیده را در یک سری از مراحل متقابل اجرا می­کنند.

به ­طور کلی، واکنش­های بیوشیمیایی بی­ هوازی شامل سه مرحله اساسی می­شود: (1) هیدرولیز، (2) اسیدوژنز (تخمیر) / استوژنز و (3) متانوژنز.

طرح کلی ساده­ای از فرآیند تجزیه کلی بی­ هوازی در شکل 1 نشان داده شده است.

این مراحل به ­طور خلاصه در زیر شرح داده شده است.

هیدرولیز: هیدرولیز فرآیند حلالیتی ترکیبات آلی پیچیده محلول و نامحلول (کربوهیدرات­ها، پروتئین­ها و لیپیدها) به مولکول­های ساده­ تر و کوچک­تر (مونو ساکاریدها، اسیدهای آمینه و اسیدهای چرب زنجیره طولانی (LCFA) است.

این ترکیبات سپس به سلول­ها منتقل می­شوند و متابولیزه می­شوند.

اسیدوژنز (تخمیر)/استوژنز: میکروارگانیسم­هایی که هیدرولیز را ایجاد می­کنند باعث انجام تخمیر نیز می­شوند. عمده محصولات تخمیر شامل اسیدهای چرب آلی فرار (VFAها)، سایر ترکیبات با وزن مولکولی پایین، CO₂ و H₂ هستند.

محصول اولیه حدواسط، اسید استیک (CH₃COOH) در پایان مرحله است.

گروهی از میکروارگانیسم­های مسئول تخمیر، بی­ هوازی­ های اختیاری و اجباری هستند؛ به­ طور کلی استوژن­ ها یا تشکیل دهنده اسید نامیده می­شود.

تنها تغییر کمی در محتوای آلی وجود دارد، هرچند مقداری کاهش pH ممکن است رخ دهد.

متانوژنز: مرحله نهایی شامل تبدیل کردن به گاز یا تبدیل واسطه­ های متابولیک، یعنی اسید استیک، هیدروژن و دی اکسید کربن به متان است.

گروهی از میکروارگانیسم­های عامل، بی­ هوازی­ های سرسخت هستند و متانوژن­ ها نامیده می­شوند. فرآیند تبدیل پیچیده است و زنجیره­ای از بسیاری از واکنش­ های محدود کننده سرعت رخ می­دهد.

نوبت چاپ: اول
جهت پاسخگویی به سؤالات و تهیه کتاب مربوطه می توانید از طریق گزینه خرید محصول و پل ارتباطی انتشارات عطران اقدام نمایید:

دفتر مرکزی انتشارات عطران:     66191000 -021
شماره تلگرام پشتیبانی (24 ساعته):  09108172896

انتشارات عطران
021-66191000
WWW.ATRANBOOK.IR