تصفيه ي شيرابه ي محل دفن پسماند شهري به روش فرآيند اكسيداسيون پيشرفته (فراصوت/آب اكسيژنه)

Municipal Landfill Leachate Treatment by Ultrasound/H2O2 as an Advanced Oxidation Process

زمينه و هدف: شيرابه ي محل دفن پسماند شهري داراي مواد آلوده و مقاوم به تصفيه است فرآيندهاي اكسيداسيون پيشرفته يكي از روش هاي تصفيه ي فاضلاب هاي با مواد آلي مقاوم به تجزيه ي زيستي مي باشد در اين مطالعه اثر فراصوت به عنوان يك فرآيند اكسيداسيون پيشرفته و همچنين اثر آب اكسيژنه و فراصوت به طور همزمان بر كاهش بار آلي و تغييرات نسبت جامدات معلق فرار به جامدات معلق ثابت شيرابه بررسي شده است. روش تحقيق: اين تحقيق يك مطالعه ي آزمايشگاهي است ابتدا مقدار مواد آلي نمونه هاي شيرابه، كه به طور تصادفي جمع آوري شدند، اندازه گيري گرديد و به منظور تعيين اثر فراصوت بر شيرابه، نمونه ها در دستگاه حمام فراصوت قرار داده شدند هر نمونه حاوي 400 ميلي ليتر شيرابه و در زمان هاي 10، 20، 30 و 40 دقيقه تحت فراصوت قرار گرفت. در مرحله ي بعد آب اكسيژنه در دو غلظت 05/0 و 1/0 مول بر ليتر به نمونه ها اضافه شده و آزمايش ها تكرار شد براي هر نمونه قبل و بعد از فراصوت، پارامترهاي اكسيژن مورد نياز شيميايي (COD)، جامدات معلق فرار (VSS) و جامدات معلق ثابت (FSS) اندازه گيري شدند. يافته ها: بيشترين ميزان كاهش COD در زمان 40 دقيقه، به مقدار 22/8 درصد به دست آمد با اضافه كردن آب اكسيژنه (غلظت 05/0 مول بر ليتر) ميزان كاهش COD در زمان 40 دقيقه، 60/19 درصد بود. با افزايش غلظت آب اكسيژنه تا 1/0 مول بر ليتر، مقدار COD در زمان 40 دقيقه، 72/19 درصد كاهش يافت نسبت VSS به FSS در شيرابه ي خام 06/2 بوده كه پس از اعمال 10 دقيقه فراصوت، اين نسبت به 67/1 رسيد با اضافه كردن آب اكسيژنه با غلظت 05/0 مول بر ليتر به شيرابه ي خام، نسبت VSS به FSS افزايش يافته و به 94/2 رسيد با اعمال فراصوت اين نسبت كاهش يافت پس از 10 دقيقه فراصوت، نسبت VSS به FSS به 67/2 و پس از 40 دقيقه، به 16/2 كاهش يافت. با اضافه كردن آب اكسيژنه با غلظت 1/0 مول بر ليتر به شيرابه ي خام، نسبت VSS به FSS افزايش يافته و به 61/3 رسيد پس از 10 دقيقه فراصوت، نسبت مذكور به 37/3 و پس از 40 دقيقه، اين نسبت به 57/2 رسيد. نتيجه گيري: نتايج تحقيق نشان داد كه استفاده از فراصوت براي تصفيه ي شيرابه به عنوان يك پيش تصفيه مي تواند مواد فرار موجود در شيرابه را كاهش دهد استفاده از آب اكسيژنه به عنوان يك اكسيدكننده نيز در كاهش بار آلي شيرابه موثر بوده كه بر كارايي مراحل بعدي تصفيه تاثيرگذار خواهد بود.

Background and Aim: Municipal landfill leachate has pollutant and refractory matters. Advanced oxygen processes (AOPs) are one of the wastewater treatment methods which have refractory matters. The aim of this research was to evaluate the effect of ultrasound as AOP and ultrasound and H2O2 simultaneously on reduction of leachate organic load and VSS: FSS ratio. Materials and Methods: This was an experimental study. In the first stage, organic matters were determined in raw leachate collected randomly. Then samples were sonicated in an ultrasonic bath to determine sonication effect on leachate. Each 400 ml sample was sonicated in four sonication times: 10, 20, 30, and 40 minutes. In other sonication step, H2O2 is added in 0.05 and 0.1 mol per liter, and samples were analyzed. Each sample was analyzed before and after sonication to determine: COD, VSS and FSS. Results: Tee most COD reduction rate was 8.22% in 40 min sonication. When H2O2 was added (0.05 mol/lit), COD reduction was 19.60%. When H2O2 was added (0.1 mol/lit), COD reduction was 19.72%. The ratio of VSS: FSS was 2.06 in raw leachate. After 10 min sonication, VSS: FSS ratio was decreased to 1.67. When H2O2 was added (0.05 mol/lit) in raw leachate, VSS: FSS ratio is increased to 2.94. The ratio of VSS: FSS was decreased to 2.67 and 2.16 when sonication (10 and 40 min) and H2O2 (0.05 mol/lit) was used, respectively. The ratio of VSS: FSS was increased to 3.61 and 2.16 when sonication (10 and 40 min) and H2O2 (0.1 mol/lit) was used, respectively. Conclusion: The results showed that ultrasound can reduce VSS in leachate as pretreatment. H2O2 as an oxidant agent can also reduce organic matters in leachate and can affect efficiency in next step of leachate treatment.