فاضلاب دامپروری

 

 

image001

 

مفهوم فاضلاب دامپروری

فاضلاب دامپروری به فاضلابی اطلاق می شود که حاوی غلظت بالایی از مواد آلی، مواد جامد معلق، نیتروژن و فسفر و سایر آلاینده های تولید شده در طی فرآیند پرورش دام از جمله ادرار و مدفوع دام، آب شستشوی محل پرورش، پاکسازی است. آب محل پرورش و غیره که محیط زیست را به شدت تهدید می کند. منابع اصلی فاضلاب دامپروری به شرح زیر است:
1. ادرار و مدفوع دام.
2. آب شستشوی محل پرورش.
3. خوراک و باقیمانده باقی مانده.
4. آب تصفیه شده دام مرده.
5. آب تمیز کننده تجهیزات پرورش و غیره. این منابع به طور مشترک منجر به تولید فاضلاب دامپروری می شود.

 

 

ویژگی های فاضلاب دامپروری

(1) بار بالای آلاینده های آلی
مواد جامد معلق، مواد آلی و نیتروژن آمونیاکی در فاضلاب دامداری نسبتا زیاد است و جامد و مایع مخلوط شده و بار آلودگی بالایی دارند. نیاز اکسیژن بیوشیمیایی پنج روزه (BOD5) بین 600 تا 7000 میلی گرم در لیتر است و غلظت اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) می تواند به 13000 تا 17000 میلی گرم در لیتر برسد.
نیتروژن، فسفر و خوراک باقیمانده در فضولات به راحتی منجر به افزایش قابل توجه مقدار دفع در واحد سطح زمین می شود. این امر باعث افزایش مواد مغذی در خاک می شود و تعادل اکولوژیکی زمین را به هم می زند.
اگر این نیتروژن و فسفر به داخل بدنه های آبی تخلیه شود، مستعد ایجاد اوتروفیکاسیون بدنه آبی است، در نتیجه منجر به عدم تعادل در توزیع گونه ها در اکوسیستم آبی، با رشد بی رویه یک گونه منفرد و اختلال در جریان آب می شود. ماده و انرژی در سیستم وجود دارد و به تدریج باعث از بین رفتن کل اکوسیستم آبی می شود.
اگر نیتروژن به صورت نیترات آب توسط انسان مصرف شود، به سلامت انسان آسیب وارد می کند. این آسیب ها همچنین شامل سایر آلاینده های موجود در فاضلاب، داروهای باقیمانده دامپزشکی و میکروارگانیسم های بیماری زا می شود.
(2) در پروژه های تصفیه فاضلاب دامپروری، زمان تخلیه فاضلاب نسبتاً متمرکز است و بار ضربه بزرگ است.
فاضلاب تولید شده از دامداری عموماً به صورت یکبار در زمان مشخص تخلیه می شود و هر بار مقدار زیادی آلاینده در فاضلاب تخلیه می شود. در بقیه زمان ها میزان فاضلاب تخلیه شده بسیار کم است. این امر الزامات بیشتری را برای ظرفیت تنظیم حجم فاضلاب و ظرفیت مقاومت بار سیستم تصفیه آب ایجاد می کند. ترکیب آلاینده ها در فاضلاب پیچیده است و حاوی تعداد زیادی باکتری بیماری زا است. اجزای آلاینده موجود در فاضلاب دامپروری نه تنها شامل موادی مانند نیتروژن و فسفر می شود که باعث اتروفیکاسیون بدنه های آبی می شود بلکه عناصر فلزی سنگین مانند مس، جیوه، آرسنیک و سلنیوم را نیز در بر می گیرد و در عین حال تعداد زیادی بقایای داروهای دامپزشکی مانند هورمون ها، آنتی بیوتیک ها و آنتی اکسیدان ها در فاضلاب. باکتری های بیماری زا که بین انسان و حیوانات مشترک هستند مانند اشریشیا کلی، سیاه زخم، بروسلوز و سل در فاضلاب به وفور یافت می شوند.
(3) در پروژه های تصفیه فاضلاب دامداری، فاضلاب با جامد و مایع مخلوط می شود و غلظت مواد جامد معلق آلی زیاد است و ویسکوزیته زیاد است. مواد مدفوع و بقایای خوراک حاوی مقدار زیادی ماده آلی همراه با آب شستشو به فاضلاب تخلیه می شود که منجر به غلظت نسبتاً بالایی از مواد جامد معلق آلی در فاضلاب دامداری و ویسکوزیته زیادی از مخلوط جامد و مایع می شود. مواد جامد معلق مانند بقایای مدفوع و بقایای مدفوع نیز مستعد گرفتگی خطوط لوله تاسیسات تصفیه هستند و سختی درمان را افزایش می دهند.
(4) زیست تخریب پذیری خوب، نسبت BOD/COD بالا
نسبت BOD/COD آلاینده‌ها در فاضلاب دامداری تقریباً 0.45:1 است و نسبت B:C در فاضلاب شرایط تجزیه زیستی را با قابلیت تجزیه زیستی خوب برآورده می‌کند.

image003

 

image005

 

ویژگی های فرآیند فاضلاب دامپروری

1. پیش تصفیه: این شامل حذف ذرات جامد بزرگتر از طریق صفحات، ته نشینی، یا فرآیندهای مکانیکی مانند مخازن ته نشینی و زلال سازها است.
2. هضم بی هوازی: در برخی موارد از هضم بی هوازی برای تجزیه مواد آلی به بیوگاز و لجن استفاده می شود. این فرآیند باعث کاهش COD، BOD و تولید انرژی تجدیدپذیر به شکل متان می شود.
3. تصفیه هوازی (بیولوژیکی): فرآیندهای بیولوژیکی مانند لجن فعال یا سیستم های MBBR برای تجزیه مواد آلی استفاده می شود. به طور خاص، سیستم‌های MBBR به دلیل سطح بزرگی که برای رشد میکروبی فراهم می‌شود، موثر هستند و منجر به حذف موثر ترکیبات آلی و مواد مغذی می‌شوند.
4. حذف مواد مغذی: در برخی موارد، فرآیندهای حذف مواد مغذی پیشرفته برای کاهش سطوح نیتروژن و فسفر، اغلب از طریق نیتریفیکاسیون، نیترات زدایی، و رسوب شیمیایی اجرا می شود.
5. ضد عفونی: این مرحله شامل حذف یا غیرفعال کردن پاتوژن ها با استفاده از روش هایی مانند کلرزنی یا تصفیه UV است، به خصوص اگر آب تصفیه شده مجددا استفاده شود.
6. مدیریت لجن: ضایعات جامد، از جمله لجن، معمولاً به طور جداگانه از طریق خشک کردن، کمپوست کردن یا استفاده در زمین پس از تثبیت پردازش می شوند.

 

 

الزامات ویژه برای دیسک دیفیوزر هنگام استفاده در مخازن هوادهی بیولوژیکی برای فاضلاب دامداری

1. مقاومت در برابر گرفتگی: دیفیوزرهای دیسکی باید به گونه ای طراحی شوند که در برابر گرفتگی به دلیل سطوح بالای جامدات معلق در فاضلاب دام مقاومت کنند. اندازه منافذ بزرگ یا طرح های خود تمیز شونده ممکن است برای حفظ هوادهی کارآمد لازم باشد.
2. دوام: مواد پخش کننده باید مقاوم بوده و در برابر شرایط تهاجمی فاضلاب دام مانند غلظت بالای آمونیاک و وجود گازهای خورنده (مثلاً سولفید هیدروژن) مقاومت کند. معمولاً برای این منظور از موادی مانند EPDM یا سیلیکون استفاده می شود.
3. راندمان انتقال اکسیژن: از آنجایی که سیستم های هوادهی بیولوژیکی بر انتقال موثر اکسیژن متکی هستند، دیفیوزرها باید قادر به ایجاد حباب های ریز برای افزایش حلالیت اکسیژن، حتی در حضور ترکیبات آلی و جامدات باشند. این تضمین می کند که باکتری های هوازی می توانند به طور موثر مواد آلی را تجزیه کنند.
4. سهولت تعمیر و نگهداری: با توجه به محیط کار سخت، دیفیوزرها باید به راحتی تمیز و نگهداری شوند تا از عملکرد ثابت اطمینان حاصل شود. دسترسی و طراحی که تمیز کردن منظم را تسهیل می کند می تواند به حفظ عملکرد طولانی مدت کمک کند.
5. بهره وری انرژی: از آنجایی که فاضلاب دامپروری می تواند به دوره های هوادهی طولانی نیاز داشته باشد، دیفیوزرهای دیسکی باید از نظر انرژی کارآمد باشند و هزینه های عملیاتی را به حداقل برسانند و در عین حال اطمینان حاصل شود که فرآیندهای بیولوژیکی به اندازه کافی پشتیبانی می شوند.

image007

 

نتیجه گیری

 

 

تصفیه فاضلاب دامداری نیازمند سیستمی است که به دقت طراحی شده است تا مخلوط پیچیده ای از ترکیبات آلی، مواد مغذی، پاتوژن ها و جامدات معلق را مدیریت کند. تصفیه بیولوژیکی، اغلب شامل مخازن هوادهی با دیفیوزرها، جزء کلیدی فرآیند تصفیه است. هنگام انتخاب دیفیوزرهای دیسکی برای چنین سیستم هایی، باید توجه ویژه ای به دوام، مقاومت در برابر گرفتگی، راندمان انتقال اکسیژن و سهولت تعمیر و نگهداری برای اطمینان از عملکرد طولانی مدت قابل اطمینان داده شود. در مدیریت فاضلاب دام، سیستم های هوادهی به خوبی طراحی شده برای دستیابی به انطباق با مقررات و ترویج شیوه های کشاورزی پایدار بسیار مهم است.