حذف بو از فرآیند تصفیه بی‌هوازی

یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش‌رو در روند تصفیه پساب و فاضلاب، حذف بو از سیستم تصفیه فاضلاب است. این سیستم ارتباط بسیار مستقیمی با سلامت سیستم‌های تنفسی دارد. ورود گازهای سپتیک^[1] در محیط اطراف تصفیه خانه بر سیستم تنفسی افراد تاثیر گذاشته و تحمل شرایط محیط را برای کارکنان خیلی سخت خواهد کرد. تحقیقات زیادی در زمینه کنترل و حذف بوی بد تصفیه خانه‌ها صورت گرفته است که در این نوشتار به روش‌های موثر در حذف آن اشاره می‌شود.

عوامل تولید کننده بو در انواع پساب و اهمیت حذف آن

عواملی که موجب تولید بو در انواع پساب‌های خانگی و صنعتی و سیستم‌های تصفیه فاضلاب می‌گردد شامل :

• مواد آلی
• باکتری‌های بی‌هوازی و هوازی
• فعل و انفعالات شیمیایی و بیولوژیکی که منجر به تولید گازهایی از قبیل سولفید هیدروژن(H₂S)، آمونیاک(NH₃)، ترکیبات آلی فرار(VOC)، دیگر ترکیبات حلقوی و گازهای سپتیک می‌شوند.

 پراکنده شدن این گازها در محیط‎های مسکونی و صنعتی، موجب بدبو شدن محیط و آزار انسان‌ها شده و به یک تهدید جدی برای سلامت افراد تبدیل می‌گردد.

بهترین روش‌های حذف بو از سیستم تصفیه فاضلاب

به دلیل اهمیت بسیار زیادی که کنترل بو در تصفیه خانه‌ها دارد، روش‌های متعددی در این زمینه ارائه شده است. هر کدام از این روش‌ها دارای مزایا و معایب خاصی بوده و در نهایت با توجه به شرایط محیط انجام می‌گردد.

 به‌طور کلی حذف بو در تصفیه خانه فاضلاب به سه روش کلی شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی انجام می‌شود که هر کدام راه‌حل‌های متفاوتی را به نسبت فضا و نوع فاضلاب در برمی‌گیرند.

 بو زدایی با روش‌های فیزیکی

در میان بسیاری از روش‌هایی که در کنترل بو و بو زدایی تصفیه خانه‌ها ارائه می‌شوند، روش‌های فیزیکی معمولا روش خوبی هستند؛ زیرا از مواد و فرآیند‌های شیمیایی در آنها استفاده نمی‌شود و پیچیدگی کمتری نسبت به سایر روش‌ها دارند. برخی از این روش‌ها شامل موارد زیر می‌باشد:

 هوادهی فاضلاب

از بهترین و مناسب‌ترین راهکارها برای حذف بوی بد فاضلاب، روش هوادهی است. این روش به وسیله تجهیزات متعددی نظیر دیوفیوزرها انجام می‌گردد. انباشته شدن پساب در مدت طولانی و کاهش اکسیژن، منجر به تولید گازهایی با بوی بسیار زننده خواهد شد. با هوادهی می‌توان اکسیژن مورد نیاز برای جلوگیری از بی‌هوازی شدن محیط را فراهم کرد. بزرگترین عیب این روش، مصرف انرژی بالا و استفاده از تجهیزات هزینه‌بر است.

احتراق گازها

یکی دیگر از اصلی‌ترین روش‌های مورد استفاده در حذف بو از سیستم تصفیه فاضلاب احتراق گازها است. در این روش‌، اکسیداسیون حرارتی و یا احتراق موجب حذف مواد آلی خواهد شد. برای انجام این روش نیاز است که احتراق در دمای ۶۵۰ تا ۸۱۵ درجه سانتی‌گراد صورت گیرد. البته ذکر این نکته نیاز است که این روش دارای  معایبی از قبیل نیاز به دمای بالا و اضافه شدن بوی احتراق به بوی بد گازهایی است که از طریق احتراق از  بین رفته‌اند.

سوزاندن با کاتالیزور

هدف اصلی در این روش، سوزاندن ترکیبات آلی خواهد بود که در گازهای بد بو وجود دارد. با توجه به اینکه در این روش با کمک کاتالیزورها این ترکیبات اکسید می‌شوند، به همین دلیل خیلی هزینه‌بر می‌باشد.

محصور سازی از روش‌های حذف بو از سیستم تصفیه فاضلاب

در این روش برای حذف بو تلاش می‌گردد که گازهای تولید شده در بخش‌های مختلف تصفیه، محصور شده و از ورود آنها به هوای اطراف جلوگیری به عمل آید. این روش را یک روش ابتدایی می‌شناسند. شاید در نگاه اول این روش ارزان و مقرون به صرفه باشد، اما تجهیزاتی در این فرایندها به کار برده می‌شوند که خیلی مقاومت بالایی در تماس با مواد خورنده دارند. از نمونه‌های رایج در این فرایندها می‌توان به پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی اشاره کرد. مخازنی که در این پکیج‌ها به کار رفته‌اند، از متریال‌های مقاوم و ضخیم تولید شده است، البته دسترسی به لجن‌های تجمع یافته روی سطح نیز سخت می‌گردد.

رقیق سازی

در این روش قبل از ورود گازها به محیط اطراف، آن را با هوای تازه و کاملا بدون بو رقیق می‌کنند. علاوه بر این، با تخلیه سریع لجن‌های انباشته شده در کف حوضچه‌های تصفیه و جمع‌آوری آلاینده‌های لخته شده بر سطح پساب نیز می‌توانند کنترل را به خوبی انجام داد.

کنترل بو با اسکرابر

اسکرابرها تجهیزات صنعتی بسیار مهمی هستند، که از آنها می‌توان برای حذف گازهای بدبو در فاضلاب استفاده نمود. اسکرابر مورد نیاز برای انجام این کار موجب می‌گردد، فاضلاب با هوای بیشتری در تماس بوده و در نهایت گازهای بد بو اکسید خواهند شد.

تصویر ۱:  اسکرابر تصفیه هوا

تصویر 2:  اسکرابر تصفیه هوا مورد استفاده در یک واحد تصفیه بی‌هوازی برای حذف بو

جذب سطحی

این روش، روشی مکمل و کمک‌کننده برای روش‌های شیمیایی و بیولوژیکی حذف بو به شمار می‌رود معمولا قبل از انجام فرآیندهای بیولوژیکی و شیمیایی، با عبور فاضلاب از بسترهای شن و ماسه و کربن فعال می‌توان بسیاری از عوامل تولیدکننده بو در تصفیه خانه ها را از بین برد. به این فرآیندها اصطلاحا جذب سطحی گفته می‌شود که تاثیر زیادی بر بوزدایی از فاضلاب های صنعتی و بهداشتی دارد.

تصویر 3:  نمای حذف بو با جذب سطحی کربن فعال

 حذف بو از سیستم تصفیه فاضلاب با روش‌های بیولوژیکی

روش‌های تصفیه بیولوژیکی فاضلاب از دیگر راهکارهایی است که برای بو زدایی انواع فاضلاب ارائه شده است. این روش، به دلیل عدم استفاده از مواد شیمیایی به محیط زیست آسیب وارد نمی‌کنند از طرفی در بسیاری از مواقع، حذف بوی تصفیه فاضلاب به روش‌های شیمیایی و فیزیکی غیرممکن است. در نتیجه استفاده از روش بیولوژیکی می‌تواند گزینه خوبی در این گونه موارد باشد، دو روش بیولوژیکی پرکاربرد عبارتند از:

 حذف بوی فاضلاب با بیوفیلتراسیون

در این روش برای حذف گازهایی از قبیل آمونیاک و هیدروژن موجود در فاضلاب، از صافی‌های چکنده و بیوفیلترها و بستر‌های پلاستیکی استفاده می‌شود، در این فرایند، با عبور فاضلاب از بسترهای حاوی میکروارگانیسم‌ها، گازهای آلاینده‌ها وارد واکنش بیولوژیکی می‌شوند و از فاضلاب حذف خواهند شد. از مزایای این روش می‌توان به پیاده‌سازی آن در فضایی کوچک، نیاز به مصرف انرژی پایین و نصب راه اندازی سریع و در مدت زمان کوتاه اشاره کرد همچنین این روش سازگار با سلامت محیط زیست می‌باشد.

استفاده از بیو اسکرابرها

بیو اسکرابرها یا همان اسکرابرهای زیستی، از تولید سولفید هیدروژن که یکی از گازهای بد بو به شمار می‌رود، جلوگیری می‌کنند بنابراین این روش بیولوژیکی حذف بو از سیستم تصفیه فاضلاب برای محیط‌هایی کاربرد دارد که اصلی‌ترین گازهای بد بو در آن‌ها سولفید هیدروژن است. بیواسکرابرها با تجزیه مواد آلی و آلاینده‌های تولیدکننده بوی بد، منجر به حذف بو در تصفیه خانه فاضلاب می‌شوند. برای این منظور از مواد بیولوژیکی مخصوصی در بیواسکرابر استفاده می‌شود به طوریکه در بیو اسکرابرها میکروارگانیسم ها به صورت معلق در مایع شستشو وجود دارند به علاوه روی مواد پرکننده نیز قرار می‌گیرند. مهمترین بخش این دستگاه ها برج جذبی است که در آن انتقال جرم بین فاز گاز و فاز آبی اتفاق می‌افتد و درنتیجه مواد موجود در فاز گاز در دسترس میکروارگانیسم ها قرار می‌گیرند. معمولا مواد پرشده به منظور افزایش سطح تماس دو فاز نصب می‌شوند. در بیشتر موارد برای توزیع بهتر، جریان گاز و مایع به صورت مخالف جریان می‌یابند، گازهای بد بو از طریق تماس با بیوفیلم های تشکیل شده به صورت بیولوژیکی به نمک،آب و CO₂ تجزیه شده و حذف می‌شوند.

تصویر 4:  نمایی از عملکرد حذف بو توسط یک بیواسکرابر

بو زدایی به روش‌های شیمیایی

در تصفیه خانه‌های بزرگ که حجم گازهای تولیدی بد بو آنها خیلی زیاد است و همچنین با توجه به نوع و میزان مواد آلی و آلاینده‌هایی که در فاضلاب وجود دارد، ممکن است روش‌های فیزیکی و بیولوژیکی حذف بوی فاضلاب تأثیر چندانی نداشته باشند به همین دلیل استفاده از روش‌های مؤثر شیمیایی می‌تواند راهگشا باشد. برخی از کاربردی‌ترین این روش‌ها عبارت‌اند از:

حذف بو با ازن زنی

یکی از روش‌های شیمیایی برای بوزدایی از فاضلاب، افزودن ازن یا همان اکسیژن فعال به فاضلاب است. ازن، گاز ناپایداری است که به شدت در گند‌زدایی و گندزدایی در روش‌های مختلف تصفیه کاربرد دارد. افزودن ازن به فاضلاب منجر به اکسیدشدن مواد آلی موجود در فاضلاب شده و در نتیجه بوی بد را از بین می‌برد همچنین قابل توجه است که ازن زنی فاضلاب، علاوه بر از بین بردن آلاینده‌های تولید کننده بوی بد، تا حدی فرایند گند‌زدایی را نیز انجام می‌دهد.

نکته مهمی که در استفاده از این روش وجود دارد این است که به دلیل ناپایداری ازن یا همان اکسیژن فعال، نمی‌توان آن را ذخیره کرد و در نتیجه بهتر است برای استفاده از این روش، ازن فعال در محل تولید و استفاده شود از مزایای این روش می‌توان به سازگار بودن با سلامت محیط زیست نیز اشاره کرد.

اضافه کردن نیترات به فاضلاب

با توجه به اینکه در فاضلاب خام نیترات وجود ندارد، لذا با افزودن آن به پساب و فاضلاب در تصفیه خانه‌ها می‌توان سولفید هیدروژن را حذف نمود البته باید به این نکته نیز دقت نمود که افزودن نیترات به شدت برای محیط زیست مضر است، بنابراین توصیه می‌شود که تا حد امکان، کمتر از این روش برای حذف بو در تصفیه خانه فاضلاب استفاده شود.

فاکتورهای مهم در حذف بو از سیستم تصفیه فاضلاب

برای حذف بو به وسیله روش‌های ذکر شده، باید فاکتورهای مختلفی در نظر گرفته شود. این فاکتورها عبارتند از

• بررسی شرایط محیطی
• بررسی روش‌های تصفیه
• بررسی ویژگی فاضلاب از قبیل نوع آلاینده و گازهای تولید شده
• برآورد هزینه‌ها

نکات مهم در انتخاب روش حذف بو در تصفیه خانه‌های فاضلاب

دلایل تولید بوی بد در تصفیه خانه های فاضلاب بسیار زیاد می باشد که از جمله آنها می توان به شیوه های تصفیه فاضلاب و شرایطی محیطی تصفیه خانه، نوع فرآیند و غیره اشاره نمود. به همین منظور لازم است قبل از انتخاب بهترین روش برای حذف بو تصفیه فاضلاب به چند نکته و گام مهم توجه شود که عبارتند از:

• روش های تصفیه فاضلاب در تصفیه خانه در حال حاضر به چه صورت است؟ تصفیه هوازییا بی هوازی
• آیا امکان تغییر روش های فعلی تصفیه فاضلاب بر اساس بودجه و سایر فاکتورها وجود دارد؟
• بررسی میزان لجن تولید شده در تصفیه خانه و سایر شرایط موجود در واحدهای آبگیری و پردازش لجن
• بررسی نقاط مثبت و منفی هر یک از روش های بوزدایی فاضلاب و تطبیق آنها با شرایط فعلی تصفیه خانه
• انتخاب بهترین روش برای کنترل بو فاضلاب و حذف آن بر اساس نوع مواد آلی در فاضلاب، ظرفیت تصفیه خانه، مقدار مواد جامد و معلق در فاضلاب و غیره

نکات مهم در کنترل بوی بد فاضلاب

علاوه بر روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی که به آن اشاره شد، رعایت چند نکته و اصل مهم می‌تواند شرایطی را فراهم کند تا کنترل و حذف بوی بد تصفیه خانه ها بهتر انجام شود که برخی از آنها عبارتند از:

• میزان هوادهی فاضلاب موجود در تصفیه خانه ها تا حد امکان با کمکهواده سطحی شناورو سطحی ثابت و دیوفیوزر افزایش یابد
• از راکد ماندن بیش از حد فاضلاب در تصفیه خانه‌ها جلوگیری شود
• استفاده ازآشغا‌ل‌گیر مکانیکیو دستی برای حذف مواد جامد معلق در فاضلاب و انباشته شدن آنها در کف تصفیه خانه
• تخلیه به موقع لجن های تولید شده درفرآیندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب
• افزایش ظرفیت تصفیه خانه ها