چكيده فارسي :
مقدمه: جامدات بيولوژيكي توليدي حين عمليات تصفيه فاضلاب‌ها، لجن ناميده مي‌شوند. در واقع بخش اعظم آلاينده‌هايي كه مسؤول ماهيت بد، نفرت‌انگيز و زيان‌آور در فاضلاب هستند، در لجن تغليظ شدند كه حاوي انواع ميكروارگانيسم‌هاي بيماري‌زا، مواد آلي و معدني مي‌باشند و مي‌توانند براي انسان و محيط زيست مضر و خطرناك باشند. بنابراين قبل از اين كه در محيط رها شوند، بايد كاملاً تصفيه و پردازش شوند و با توجه به مقررات زيست محيطي دفع گردند. يكي از روش‌هايي كه براي تصفيه لجن مورد استفاده قرار مي‌گيرد، تصفيه حرارتي است. در اين ميان به نظر مي‌رسد كه امواج مايكروويو به عنوان يكي از اين روش‌ها مي‌تواند نقش مهمي در تصفيه حرارتي داشته باشد.
روش‌ها: در اين مطالعه، كارايي امواج مذكور جهت كاهش حجم و تثبيت نهايي لجنهاي اوليه و ثانويه حاصل از تصفيه‌خانه فاضلاب جنوب اصفهان در مقايسه با كوره متداول الكتريكي آزمايشگاهي مورد بررسي علمي قرار گرفت. در اين مطالعه، آزمايش‌ها به روش ناپيوسته و با استفاده از نمونه‌هاي لجن اوليه و ثانويه حاصل از تصفيه‌خانه فاضلاب جنوب اصفهان و طي دو مرحله (به تنهايي و با افزودن ماده جاذب) انجام شد و تأثير متغيرهايي مانند مدت زمان اشعه‌دهي در فاصله 1 تا 10 دقيقه براي اجاق مايكروويو، 240 و 300 دقيقه براي حرارت‌دهي كوره الكتريكي، تأثير ميزان ماده جاذب بين 5 تا 30 درصد وزني بر مقدار دماي ايجاد شده در توده لجن، درصد كاهش وزن، درصد كاهش جامدات كل و فرار، كاهش باكتري‌هاي كليفرم و شمارش بشقابي باكتري‌هاي هتروتروفيك آزمايش گرديد.
يافته‌ها: با افزايش زمان اشعه‌دهي، كارايي اجاق مايكروويو در كاهش وزن لجن و حذف درصد رطوبت محتوي نمونه‌ها افزايش يافت و در نمونه‌هايي كه درصدهاي مختلفي ماده جاذب اشعه (مانند زغال چوب) به آن‌ها افزوده شده بود، دماي توده نمونه‌ها تا حدود 600 درجه سانتيگراد افزايش يافت، در حالي كه در دماي نمونه‌هاي مشابه مورد عمل در كوره الكتريكي، افزايش دمايي قابل توجهي مشاهده نگرديد. همچنين در نمونه‌هاي بدون ماده جاذب، اجاق مايكروويو قادر به كاهش تا 4/5 و 5log به ترتيب براي باكتري‌هاي كليفرم و شمارش بشقابي هتروتروفيك بود. در نمونه‌هاي حاوي ماده جاذب، تا 100 درصد اين ميكروارگانيسم‌ها حذف گرديدند.
نتيجه‌گيري: اطلاعات حاصل از اين تحقيق در مجموع مشخص ميسازند كه در صورتي كه نمونه‌هاي لجن به تنهايي تحت اشعه مايكروويو در زمان‌هاي مختلف قرار گيرند، فقط خشك مي‌گردند و رطوبت خود را از دست مي‌دهند؛ اما اگر به آن‌ها درصدهايي از مواد جاذب اشعه مانند زغال چوب افزوده شود، علاوه بر خشك شدن، به دليل افزايش بيش از حد دما در توده نمونه‌ها، احتمال رخ دادن فرايند پيروليز در آن‌ها وجود دارد و نمونه‌هاي لجن ضمن هضم شدن، تثبيت مي‌گردند.
چكيده لاتين :
Background: The Biological Solids produced during wastewater treatment processes are called sludge. As sludge contains various sickening microorganisms such as pathogens, organic and inorganic substances and has adverse effects on human and environment, therefore it should be treated and processed entirely
prior to disposal and then disposed in line to the environmental regulations. Thermal treatment is one of the sludge treatment methods. Among these, microwave as one of the methods, could have an important role in sludge treatment. This study investigated the Microwave application to reduce volume and the final
stabilization in primary and secondary sludge produced by south Isfahan WWTP in comparison with conventional laboratory electrical furnace.
Methods: A batch system was set up to compare the microwave oven and electrical furnace in converting the primary and secondary sludge in south Isfahan WWTP (as a sample only and with adsorbent addition). The effects of relevant parameters tested were included the contact times between 1 and 10 minutes for
microwave oven and 240 and 300 minutes for the electrical furnace, heating and the adsorbent dosage in the range of 5 to 30 (w/w%) affect of the sludge mass temperature production, weight reduction percentage and total and volatile reduction percentage, coliform and HPC decrease. Findings: The study relieved that by increasing the radiation time, the microwave oven performance on the sludge sample increased significantly. In the samples with different percentages of adsorbent addition, the mass temperature increased to 600°c in microwave oven, however, in the samples treated in electrical furnace or with no adsorbent addition (in the microwave oven) no significant effect was observed on the temperature. Overall the study findings on the microbiological characteristics also indicated that the sludge samples contain different percentages of adsorbent addition. The removal efficiency of coliforms and HPC increased up to 100% the microwave oven but in the samples with no adsorbent addition it was able to reduce them to 4.5 and 5 log respectively.
Conclusion: Overall data achieved from the study revealed that, if the sludge samples without adsorbent additives are placed under microwave radiation exposures in different times scales, they only are dried lose their humidity, but with different adsorbent addition dosage, in addition to drying, due to excessive
temperature increasing in the sample mass, Pyrolysis process may occur and then the sludge samples are stabilized during digestion.
