یکی از راه‌های حذف آلاینده‌ها در تصفیه فاضلاب، فناوری تصفیه آب به روش بیولوژیکی است. در بین این روش‌ها، روش MBBR با توجه به ویژگی‌هایی که دارد، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
یکی از پارامترهای مهم در بازده و عملکرد روش MBBR بستری است که با تشکیل بیوفیلم در سطح آن عملیات تصفیه فاضلاب انجام می‌شود. انتخاب بستر مناسب برای فرایند MBBR در روش تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی امر بسیار مهمی است.
با توجه به توسعه دانش مهندسی پلاستیک در دهه‌های اخیر، بسترهای مختلفی با شکل‌ها و مواد گوناگون توسعه پیدا کرده است که هر کدام دارای مزایا و معایب مختلفی هستند. انتخاب بستر وابسته به ویژگی‌ها، مواد و داده‌های عملکردی بستر است که توسط فروشنده‌ها ارائه می‌شود.
در این مقاله از سری مقالات فناوری‌های نوین سعی داریم تا عوامل موثر در انتخاب یک بستر مناسب را بررسی کنیم.
اولین پارامتر مهم در انتخاب بستر آهنگ تخریب زیستی (Biodegradation rate) است. برای این منظور لازم است شما آهنگ تخریب زیستی مورد نیاز خود را شناسایی کنید. آهنگ تخریب زیستی، مشخص کننده سرعت حذف مورد نیاز مواد آلاینده در فاضلاب است که باید با توجه به مقدار آلاینده مشخص شود.
در نهایت آهنگ تخریب زیستی، مقدار بستر مورد نیاز را تعیین می‌کند. برای این منظور باید نوسانات تغییر غلظت مواد آلاینده در فاضلاب را نیز در نظر بگیرید.
به طور خلاصه برای تعیین آهنگ تخریب زیستی، بهتر است موارد زیر در نظر گرفته شود:
یکی از عواملی که در آهنگ تخریب زیستی بسترها موثر است سطح ویژه فعال بستر است. اما عامل تعیین کننده، پارامتر مقدار تخریب زیستی بر حسب کیلوگرم (آلاینده) بر مترمکعب (بستر) در هر روز است.
شما می‌توانید با در نظر گرفتن این پارامتر و مقدار بستر مورد نیاز، بازده و هزینه روزانه را به درستی حساب کنید.
نکات مهم در مورد ماده بستر، نوع ماده و دانسیته آن است. عموماً از پلی اتیلن (PE) یا گرانول مواد بازیافتی برای ساخت بستر استفاده می‌کنند. باید دقت کرد که ترکیب شیمیایی مواد مورد استفاده لزوماً دقیق نیست، بخصوص در ترکیبات گرانولی امکان دارد پلاستیک‌های مختلفی استفاده شده باشد که حتی اثرات منفی در عملکرد بستر داشته باشند؛ بر روی عواملی مثل استحکام و پایداری بستر.
دانسیته مواد در شرایط عملکردی مواد بسیار موثر هستند. به خاطر استفاده از انواع مواد پلاستیکی در بسترهای بازیافتی، گرانول‌های بازیافتی می‌توانند اختلاف دانسیته مختلفی داشته باشند. گاهی این اختلاف‌ها در فرایند تولید بوجود می‌آیند. این اختلاف دانسیته می‌تواند باعث کاهش بازده بستر شود.
یک عامل دیگر در استفاده از ترکیبات مختلف در فرایند تولید بسترهای پلاستیکی، مواد افزودنی مورد استفاده است. گاهی این مواد در اثر آزاد کردن ترکیبات اپوکسی مثل bisphenol A و فتالات‌ها باعث ایجاد آثار منفی در آب تصفیه شده نهایی می‌شوند.
مولکول‌های فتالات به دلیل سمی بودن باعث ایجاد مشکلات مختلفی از جمله، افزایش ابتلا به سرطان، به وجود آمدن مشکلات هورمونی و دیابت، می‌شوند.
در انتخاب نوع ماده مورد استفاده در ساخت بستر باید سراغ ماده‌ای رفت که در ترکیب آن از فتالات‌ها و پلاستی سایزرها استفاده نشده و حاوی مواد آروماتیک مختلف مثل Bisphenol A نباشند.
بهترین ترکیب شیمیایی برای ساخت بستر، استفاده از پلی اتیلن خالص به همراه پرکننده‌های معدنی و دیگر افزودنی‌های طبیعی است.
ترکیب شیمیایی ماده علاوه بر عملکرد و آزاد کردن مواد اضافی، بر روی خواص مکانیکی بستر نیز تاثیر گذار هستند. بسترها به دلیل شرایط کاری، تحت تنش‌های مکانیکی مختلف هستند و احتمال شکستن آن‌ها بسیار است.
همانطور که در قسمت قبل هم ذکر شد، بسترها به دلیل تلاطم محیط فاضلاب و مخزن تصفیه تحت تنش‌های مکانیک مختلفی هستند. یکی از تنش‌های وارده به بسترها، سایش است. بسترهای مورد استفاده در فرایند تصفیه بیولوژیکی به روش MBBR باید به صورت همزمان منعطف بوده و مقاوم به سایش باشند.
بسترهای اسفنجی دارای انعطاف بسیار خوبی هستند، اما به دلیل عدم مقاومت به سایش مناسب دارای طول عمر کمی هستند.
بسته به نوع و کیفیت فاضلاب، امکان دارد مواد بستر تمایل به جذب مواد زیستی زیادی داشته باشند.
بسترهای تیوبی دارای ویژگی منفی هستند. مواد زیستی در اثر تجمع در قسمت داخلی بستر، دیگر نمی‌توانند تخلیه شوند به مرور زمان و در اثر نرسیدن اکسیژن تبدیل به بافت مرده خواهند شد.
بافت مرده جلوی سطح فعال موثر بستر را گرفته و اجازه انجام واکنش‌های بیولوژیکی بیشتر را نمی‌دهد و در نتیجه بازده تخریب زیستی کاهش پیدا خواهد کرد.
در این مقاله سعی داشتیم به مرور پارامترهای مهم در انتخاب یک بستر بپردازیم. شما می‌توانید با در نظر گرفتن این پارامترها یک بستر مناسب با نیاز خود تهیه کنید.
شتاب دهنده واتک به عنوان اولین مرکز تخصصی شتاب دهی در حوزه آب، بستری را برای پرورش و تجاری سازی ایده‌های خلاقانه و نوآورانه حوزه آب فراهم کرده است. صاحبان ایده و فناوری در این حوزه می توانند به سایت واتک مراجعه کنند طرح خود را به صورت آنلاین به ثبت برسانند . همچنین جهت کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان واتک تماس حاصل فرمایید.
