حذف همزمان COD و آمونيوم از شيرابه دفن گاه زباله با استفاده از هاضم هاي بي‌هوازي

Simultaneous Removal of Chemical Oxygen Demand (COD) and Ammonium from Landfill Leachate Using Anaerobic Digesters

خلاصه سابقه و هدف: شيرابه زباله حاوي مقادير زيادي از تركيبات خطرناك آلي و آمونيوم است كه مي‌توانند موجب آلودگي آب هاي سطحي و زيرزميني گردند; بنابراين بايستي پيش از تخليه در محيط، جمع‌آوري و تصفيه شود. يكي از كم هزينه ترين روش هاي تصفيه فاضلابهاي آلوده، روش هضم بي هوازي مي باشد. هدف از اين مطالعه، ارزيابي كارايي هاضم بي‌هوازي در حذف همزمان COD (Chemical Oxygene Demand) و آمونيوم از شيرابه محل دفن زباله است. مواد و روش ها: در اين مطالعه تجربي يك هاضم بي هوازي استوانه اي شكل با قطر داخلي 240 ميلي متر با حجم مفيد10 ليتر از ورقه پلكسي گلاس ساخته و سپس با شيرابه محل دفن زباله قايم شهر بارگيري شد. تاثير پارامترهاي دما (دماي محيط، ?35 و ?55) و زمان هاي‌ ماند هيدروليكي مختلف (1 تا 5 روز) بر كارايي هاضم بي هوازي در حذف COD و آمونيوم بررسي گرديد. يافته‌ها: در زمان ماند هيدروليكي بهينه 5 روز، حداكثر راندمان حذف COD (اكسيژن مورد نياز شيميايي) (94%) و آمونيوم (36%) به ترتيب در دماي ترموفيليك و دماي محيط بدست آمد. افزايش زمان ماند هيدروليكي تاثير مثبتي بر كارايي هاضم در حذف تركيبات آلي و آمونيوم داشت. افزايش دماي هاضم موجب افزايش حذف COD و كاهش حذف آمونيوم گرديد. نتيجه گيري: بر اساس نتايج اين هاضم بي‌هوازي مي‌تواند به عنوان روشي مناسب و كارآمد جهت حذف مواد آلي از شيرابه محل دفن زباله استفاده شود; اما با توجه به راندمان پايين حذف آمونيوم، به يك مرحله تصفيه هوازي تكميلي جهت تصفيه پساب خروجي نياز است.

ABSTRACT BACKGROUND AND OBJECTIVE: Leachate, which contains large amounts of ammonium and hazardous organic compounds, can lead to the pollution of surface water and groundwater; consequently, leachate collection and treatment are essential before discharge into the environment. Anaerobic digestion is one of the most cost-effective methods of contaminated wastewater treatment. In this study, we aimed to evaluate the efficiency of an anaerobic digester in simultaneous removal of chemical oxygen demand (COD) and ammonium from landfill leachate. METHODS: In this experimental study, a cylindrical anaerobic digester, made of Plexiglas sheets (with an inner diameter of 240 mm and useful volume of 10 L), was loaded with landfill leachate in Ghaemshahr, Iran. The effects of temperature (ambient temperature, 35°C, and 55°C) and various hydraulic retention times (1-5 days) on anaerobic digestion efficiency in COD and ammonium removal were assessed. FINDINGS: At a hydraulic retention time of five days, maximum COD and ammonium removal (94% and 36%, respectively) was reported at thermophilic and ambient temperatures, respectively. The increase in hydraulic retention time had a positive impact on the efficiency of the digester in removing organic compounds and ammonium. Moreover, the rise in anaerobic digester temperature improved COD and ammonium removal. CONCLUSION: According to our findings, the developed anaerobic digester could be used as a convenient and efficient tool for removing organic matters from landfill leachate. However, given the low efficiency of this digester in ammonium removal, an additional aerobic stage is required for wastewater treatment. KEY WORDS: Waste, Leachate, Landfill, Anaerobic Digester, Organic Compound, Ammonium.