تصفیه فاضلاب به روش تجزیه بیولوژیکی

تصفیه فاضلاب به روش تجزیه بیولوژیکی

با توجه به گسترش علم تعامل انسان و طبیعت، کاهش زیان های جانبی و افزایش کارآیی امروزه تصفیه بیولوژیکی از اهمیت و توجه خاصی برخوردار است. تصفیه بیولوژیکی فرآیندی است که در آن از میکروارگانیسم ها برای تبدیل و تجزیه مواد آلاینده موجود در فاضلاب استفاده می شود. در حقیقت در این روش از جمعیت میکروبی برای مصرف مواد آلی قابل تجزیه به عنوان سوبسترا یا موادغذایی استفاده می شود. قسمتی از مواد جذب شده بوسیله میکروارگانیسم ها به آب و CO2 و سایر ترکیبات ساده تر تجزیه می شود و انرژی حاصل از این واکنش های بیوشیمیایی صرف فعالیت های میکروارگانیزم ها می شود. به این ترتیب با جداسازی سلول های بیولوژیکی مواد آلاینده قابل تجزیه بیولوژیکی از فاضلاب جدا می گردد.

واحد های تصفیه بیولوژیکی انواع مختلفی دارد که هر روش برحسب نوع فاضلاب، شرایط محیطی، درجه تصفیه مورد نظر و شرایط اقتصادی به کار برده می شود. از این رو فرآیند بیولوژیکی را می توان از دیدگاه های مختلف طبقه بندی نمود. برای مثال از لحاظ متابولیکی و مصرف اکسیژن مولکولی پنج نوع فرآیند هوازی، بی هوازی،انوکسیک، اختیاری و ترکیبی از فرآیندهای مذکور وجود دارند. از لحاظ بستر رشد نیز فرآیندهای بیولوژیکی به سه گروه معلق، چسبیده و ترکیبی تقسیم شود. در فرآیندهای بیولوژیکی با رشد چسبیده، میکروارگانیزم های مسئول تصفیه روی بسترها یا آکنه هایی از جنس پلاستیک، سنگ و نظیر آن رشد می یابند که به آن زیست لایه گفته می شود. آکنه های موجود در رآکتور بیولوژیکی می توانند در حجم رآکتور به صورت معلق (بستر شناور) یا ثابت (بستر غیرشناور) باشند و تحت هر دو شرایط هوازی و بی هوازی بهره برداری شوند.

کارآیی سیستم های تصفیه بیولوژیکی به بسیاری از شاخص ها از جمله غلظت، ساختارشیمیایی، سمیت و قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی آلاینده و همچنین به میزان PH فاضلاب و وجود ترکیبات بازدارنده بستگی دارد. تغییر هر یک از این فاکتورها تا بیش از محدوده متداول و مطلوب سیستم می تواند کارآیی روش های بیولوژیکی را برای تصفیه آلاینده تحت تاثیر قرار داده و حتی متوقف سازد. تاکنون با به کارگیری فرآیندهای بیولوژیکی هوازی ، تجزیه قابل ملاحظه ای در آنتی بیوتیک ها مشاهده نگردیده است. مطالعات انجام شده در مقیاس آزمایشگاهی و عملی نشان داده است که برخی از آنتی بیوتیک های موجود در خاک و رسوبات نسبت به تجزیه بیولوژیکی کاملا مقاوم اند. برخی دیگر از این ترکیبات نیز تحت فرآیند بیولوژیکی بی هوازی، به خوبی تجزیه نگردیده اند. ترکیبات دارای کاربرد گسترده در پرورش ماهی دارای نیمه عمر بالایی در خاک و رسوبات بوده و تنها برخی از این ترکیبات، آن هم به میزان جزئی قابل تجزیه می باشند. برای مثال اینگرسلر و هالینگ دریافتند که ترکیب سولفونامیدی مختلف در فرآیند لجن فعال در تصفیه فاضلاب براحتی قابل تجزیه بیولوژیکی نبودند.

مرکز مشاوره فناوری تصفیه آب نیوانگلند، طی تحقیقی به بررسی میزان حذف گروهی از آنتی بیوتیک ها با استفاده از صافی چکنده پربار و فیلتر شنی کند پرداخت. در این تحقیق آنتی بیوتیک های ذیل مورد بررسی قرار گرفتند: تایلوزین، تری متوپریم، لینکومایسین، سولفامتوکسازول.

در این تحقیق راندمان فیلترها از طریق روش HPLC/MS/MS اندازه گیری شده و ضرایب جذب در مورد آنتی بوتیک های مختلفی که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفتند محاسبه گردید. سولفونامیدها در میان آنتی بیوتیک های دیگر از ضریب جذب پایین تری برخوردار بودند و سیستم فیلتراسیون چند مرحله ای بکار رفته بر روی آنها بی تاثیر بود. لینکومایسین، تایلوزین و تری متوپریم دارای ضرایب جذب بالاتر و محدودیت حرکت بیشتری در ستون فیلتر شنی کند بودند. تایلوزین در 40 سانتی متر ابتدای فیلترشنی کند تقریبا بطور کامل جذب گردید. پس از طی مدت زمان فیلتراسیون 14 روزه در فیلترشنی کند، راندمان حذف در مورد لینکومایسین و سولفانامید از آب رودخانه به ترتیب کمتر از 25 و 40 درصد بود. بنابراین می توان گفت که روش فیلتراسیون با استفاده از فیلتر شنی کند بر روی سولفانامید و لینکومایسین موثر نیست. عدم افزایش قابل توجه راندمان حذف آنتی بیوتیک های مورد مطالعه، پس از گذشت مدتی از شروع بکار فیلترها، بیانگر این مطلب است که، حذف بیولوژیکی و میکروبی در مقایسه با حذف به طریق جذب در فیلترها از اثرگذاری بسیار ناچیزی برخوردار است. در واقع می توان گفت که حذف آنتی بیوتیک ها در فیلتراسیون تنها از طریق جذب آنها در ستون شنی است و حذف به طریق بیولوژیکی صورت نمی پذیرد. انروفلوکساسین و اوکسی تتراسایکلین، پس از عبور از صافی چکنده پربار، به ترتیب دارای راندمان حذف 100 و بیش از 50 درصد بودند.

همچنین دو ترکیب یاد شده، پس از عبور فیلتر شنی کند نیز بطور کامل (پایین تر از حدود قابل اندازه گیری)حذف شده اند. تجزیه بیولوژیکی اکثر ترکیبات مورد بررسی در آزمایشگاه، ناچیز گزارش گردیده است. بطور کلی باید گفت که فرآیندهای بیولوژیکی تصفیه در حذف آنتی بیوتیک ها موثر نیستند.

منبع: https://www.sadrabco.com/%D9%85%D9%82%D8%A7%D9%84%D9%87/%D8%A8%D8%B1%D8%B1%D8%B3%DB%8C-%D8%B1%D9%88%D8%B4-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%AD%D8%B0%D9%81-%D8%AA%D8%B1%DA%A9%DB%8C%D8%A8%D8%A7%D8%AA-%D9%87%D8%B1%D9%88%D9%85%D9%88%D9%86%DB%8C-%D8%B4%D8%A8%D9%87-%D9%87%D9%88%D8%B1%D9%85%D9%88%D9%86%DB%8C-%D8%A2%D9%86%D8%AA%DB%8C-%D8%A8%DB%8C%D9%88%D8%AA%DB%8C%DA%A9-%D9%81%D8%A7%D8%B6%D9%84%D8%A7%D8%A8.html