بررسي تاثير امواج اولتراسونيك بر بهبود فرايند تثبيت و آبگيري لجن هاضم‌هاي بي هوازي

Effect of Ultrasound in Improving Dewatering and Stabilization of Anaerobic Digested Sludge

در تصفيه بيولوژيكي فاضلاب مقدار بسيار زيادي لجن توليد مي‌شودكه بسيار فساد پذير است و بايد تثبيت شود. فرايند هاضم بي هوازي يك تكنيك استاندارد تثبيت است. به دليل محدوديت در مرحله هيدروليز بيولوژيكي لجن ، تجزيه بي‌هوازي كند بوده و به زمان طولاني نياز داشته زمان ماند معمول 20 روز يا بيشتر است. با توجه به اين‌كه امواج اولتراسونيك به دليل افزايش دادن فعاليت آنزيم‌ها مي‌تواند زمان مرحله هيدروليز كه عامل محدود كننده در هاضم‌ها است را كم كند. در نتيجه اين تحقيق با هدف تاثير امواج اولتراسونيك بر تثبيت و آبگيري لجن هاضم‌هاي بي‌هوازي و هضم سريع‌تر لجن و كم كردن هزينه‌ها طراحي شده است. در اين بررسي نمونه‌هاي لجن هاضم بي‌هوازي لجن تصفيه‌خانه جنوب تهران تحت دو فركانس 35 و 131 كيلوهرتز و مدت زمان‌هاي مختلف شامل 15 ، 30، 60 و 90 دقيقه قرار داده شد و آزمايش‌هاي كل جامدات، جامدات فرار، pH ، دما، COD كل ، COD محلول و جامدات قابل ته نشيني انجام شد. نتايج نشان داد كه امواج اولتراسونيك باعث افزايشCOD محلول و دما شده و باعث كاهش جامدات فرار ، pH و جامدات قابل ته نشيني مي‌شود. ميزان كاهش جامدات فرار در فركانس kHz 35 در زمان‌هاي 15،30،60،90 به ترتيب 40 ، 3/29 ،7/39 و 2/46 درصد و در فركانس 131 به ترتيب 4/45 ،76/12 ، 55/30 و 34/18 درصد بود. ميزان كاهش جامدات قابل ته‌نشيني در فركانس 35 و مدت زمان 15 دقيقه افزايش و در بقيه زمان‌هاي صوت دهي كاهش يافت. كاهش جامدات فرار با امواج اولتراسونيك در فركانس kHz131 نسبت به فركانس 35 كيلوهرتز بيشتر است و بيشترين كارايي كاهش جامدات فرار در مدت 15 دقيقه و فركانس 131 بوده است.

In biological wastewater treatment large quantities of sludge are produced. This sludge is highly putrescible.For disposal and safe usage should be stabilized. The anaerobic digestion is a standard technique for stabilization. Due to the rate imiting step of sludge hydrolysis, anaerobic degradation is a slow process with high digestion time. Due to high retention time and sludge dewatering problem, application of methods to reduction of retention time and remove of limitation and is necessary. The ultrasonic wave due to increase of enzymatic activity can be reduction time of hydrolysis that limiting step in aerobic digestion. In this survey the samples of sludge were the anaerobic digestion from south Tehran wastewater treatment. Ultrasonic frequency used are 35 and 131 kHz and duration time are 15 , 30,60 and 90 min.Total solids,volatile solids,pH,temperature , total COD, SCOD and settleable solids are measured.The result show that the application of ultrasonic wave increased SCOD and temperature and decrease VS,pH and settleable solids.The rate of VS reduction in 35 kHz at time 15, 30,60 and 90 min are 40,29.3,39.7 and 46.2 percent and in the 131 kHz are 45.4,12.76,30.55and 18.34 percent respectively.Application of ultrasonic wave in frequency 131 kHz to decrease of VS and increase of dewatering of sludge more effective than the 35 kHz at the low sonication time and the most performance are in the 15 min and 131 kHz frequency.