استفاده از الكتروليز در ارتقاي راهبري راكتورهاي بي‌هوازي

Application of Electrolysis Upgrading the Operation of Anaerobic Reactors

مشكلات معتني‌به راهبري راكتورهاي بي‌هوازي به دليل حساسيت بالا به شرايط محيطي و برقراري شرايط اسيدي، لزوم دستيابي به راهكارهاي كارآمد در راستاي حفظ پايداري فرايند و بهبود عمليات بهره‌برداري را مشهود مي‌سازد. در اين تحقيق، براساس نتايج بررسي‌هاي اوليه درخصوص مشخصات و مشكلات عملكردي راكتورهاي بافلدار بي‌هوازي در مقياس آزمايشگاهي، تاثير استفاده از الكتروليز شيميايي بر رفع اختلالات مشاهده شده در راكتورهاي بي‌هوازي در زمينه احياي pH و بازده حذف جامدات محلول مورد آزمايش قرار گرفت. همچنين، مشخصه‌هاي اصلي راهبري مورد بررسي شامل مدت زمان الكتروليز و ولتاژ تحت شرايط مختلف راهبري هستند. مطابق بررسي‌هاي انجام شده در بشرهاي آزمايشگاهي يك‌ليتري حاوي فاضلاب شهري و لجن بي‌هوازي، تحت شرايط ناپيوسته و كنترل شده جريان، در مدت زمان 2 الي 3 ساعت و با ولتاژ 8 الي 12 ولت، بازده حذف جامدات محلول در شرايط بي‌هوازي به 30 تا 40 درصد ارتقا مي‌يابد. همچنين pH فاضلاب در شرايط اسيدي در اين مدت زمان و بدون افزودن مواد شيميايي از مقادير اوليه 5/5 و 5/6 به ترتيب به 5/7 و 8 افزايش مي‌يابد. در اين شرايط و در تصفيه فاضلاب شهري به‌طور متوسط COD كل خروجي به 82 ميلي‌گرم بر ليتر و TSS پساب به 72 ميلي‌گرم بر ليتر مي‌رسد كه در مقايسه با متوسط كارامدي راكتور بافلدار بي‌هوازي، تصفيه فاضلاب شهري تا 10 درصد ازعملكرد مناسب‌تري برخوردار است. بنابراين، اين روش مي‌تواند گزينه مناسبي براي ارتقاي اين واحدها و راكتورهاي مشابه محسوب شود.

Unless anaerobic reactor and digesters have been applied worldwide, suitable operation is still challenging. Threats of facing with low efficiency operationally, their sensitivity and souring phenomenon are part of typical problems. In this article, the application of electrolysis as an upgrading alternative is investigated for the purpose of controlling its capability on effluent quality promotion and reactorʹs recovery. The effective factors, a.e. retention time and voltage are considered as well. In order to assess upgrading efficiency, blank samples and required anaerobic sludge were achieved through a bench scale anaerobic baffled reactor (ABR) while in 1 liter beakers, electrolysis was tested. According to laboratory experiments implemented on 1 liter beakers containing municipal wastewater and anaerobic sludge, the efficiency of total dissolved solids (TDS) in anaerobic electrolyte cell developed 30 to 40 percent comparing to anaerobic baffled reactor (ABR). Furthermore, in utmost 3 hours with 12 volts, the pH improved from initial amount of 5/5 and 6/5 to 7/5 and 8 respectively while effluentʹs total COD and suspended solids (TSS) achieved in that order to 82 and 72 mg/L. Consequently, using electrolysis can upgrade anaerobic units appropriately.