ارزیابی تصفیه لجن فاضلاب شهری بوسیله ورمی فیلتر در مقیاس پایلوت
محور پژوهش
محیط زیست
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی عمران
حوزه پژوهش
تصفیه فاضلاب
عنوان
ارزیابی تصفیه لجن فاضلاب شهری بوسیله ورمی فیلتر در مقیاس پایلوت
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: در تصفیه خانه های فاضلاب تاسیسات تصفیه لجن 40 تا 60 درصد هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه و 50 درصد از هزینه‌های راهبری تصفیه‌خانه‌های فاضلاب را به خود اختصاص می‌دهند. به همین علت جستجو برای تکنولوژی‌های کم هزینه جهت بهبود کاهش لجن و تثبیت آن همواره وجود دارد. ورمی فیلتر یکی از این نمونه روشها است که با به کارگیری کرمهای خاکی و اندرکنش آنها با میکروارگانیسمها قادر به تثبیت لجن مازاد است. با توجه به مزایا و کارآیی ثبت شده ورمی فیلترها در تثبیت و کاهش لجن هدف از این طرح پژوهشی به کارگیری این سیستم در مقیاس پایلوت برای لجن مازاد تصفیه‌خانه‌ فاضلاب شهرکرد است. در این مطالعه تحلیل کارآیی این سیستم با توجه به پارامترهای شاخص تثبیت و آبگیری لجن شامل نسبت جامدات فرار به کل (VSS/SS)، شاخص حجمی لجن (SVI) انجام شد. گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها این پژوهش طی قراردادی فی‌مابین دانشگاه صنعتی اصفهان و شركت آب و فاضلاب استان چهارمحال بختیاری منعقد گردید. مطابق اهداف این طرح ارزیابی راندمان پایلوتهای ورمی فیلتر از نظر میزان کاهش بار مواد آلی لجن و تثبیت جامدات فرار و افزایش قابلیت آبگیری لجن بررسی گردید. جهت ارزیابی راندمان سیستم ورمی فیلتر شامل سه بستر لیکا، مدیای پلاسیتکی و پوکه معدنی از پارامترهای اندازه‌گیری جامدات کل و فرار، مقادیر COD و شاخص حجمی لجنSVI استفاده می‌شود. در سیستم ورمی فیلتر بهبود خواص ته‌نشینی و آبگیری لجن کاملا مشهود است و دلیل آن آمایش بیولوژیکی لجن در اثر فرآیندهای نقب زنی، خرد کردن و شکارگری و هضم جامدات توسط کرمها است. شرایط تغییر در میزان بارگذاری هیدرولیکی و اثر آن بر راندمان سیستم نشان از تاثیر این پارامتر بر درصد راندمان کاهش مواد آلی دارد. اثر ورمی فیلتر در بهبود خواص تغلیظ و ته‌نشینی لجن بسیار موثر بوده و در مورد کاهش بار مواد آلی موجب کاهش COD به میزان 25 درصد و کاهش شاخص حجمی لجن برابر 45 درصد گردید. با افزایش نرخ بارگذاری هیدرولیکی راندمان سیستم کاهش یافت و بهترین بار هیدرولیکی برابر 150 لیتر بر مترمربع به دست آمد. نتایج دوره اول که پایلوت سوم همراه با بازچرخانی انجام شد مقادیر کاهش COD برای پایلوت 3 به طور متوسط 36% بوده تا 78% کاهش COD گزارش شد. برای بقیه پایلوتها مقادیر نسبت کاهش به طور متوسط در حدود 15 % است که تا 34% کاهش ثبت شده است. برای سه بار بازچرخانی در پایلوت 3 تا 82% و به طور متوسط 63% کاهش SVI گزارش گردید. مهمترین مشکل سیتم بازچرخانی گرفتگی سیستم پس از سه ماه بهره برداری بود. در دوره های دوم و سوم گونه کرم مورد استفاده تغییر یافت و گونه eisenia anderi نتایج بهتری نسبت به گونه eisenia fetida داد. ارزیابی كلی این بود كه در دوره دوم بهترین نتایج نسبت به سایر دوره‌ها حاصل شده است. اثر جنس بسترها شامل سه بستر پوکه لیکا(پایلوت 2) ، مدیای پلاستیکی (پایلوت 3) و پوکه معدنی (پایلوت 4) بر راندمان ورمی فیلتر بررسی و مقایسه می‌شود. مقایسه قاعدتا بر حسب داده های درصد کاهش پارامترهای مختلف ( 5 پارامتر COD, SVI, TS, VS, VS/TS)‌ ارزیابی می‌شود. این مقایسه از نظر معنی داری آماری با استفاده از روش آنالیز واریانس یکطرفه و به کمک نرم افزار MINITAB انجام شد. نتایج حاکی از عدم تفاوت معنی داری بین جنس بسترها بود ولی پایلوت ه2 ( پوکه لیکا) به صورت معنی داری موجب افزایش بار جامدات خروجی گردید که میتواند به دلیل سطح ویژه کمتر این مورد رخ داده باشد. بر اساس قضاوت کلی در مورد نتایج، جنس بستر با پوکه معدنی قروه برای استفاده در ورمی فیلتر توصیه می‌شود. تصاویر و محتوای گرافیکی مرتبط


شكل 1- تصویر پایلوتهای ورمی فیلتر در حال كار در تصفیه خانه فاضلاب شهركرد








شكل 2 - بسترهای ورمی فیلتر شامل سه نوع پوكه لیكا، پوكه معدنی و مدیای پلاستیكی


شكل 3- كاهش حجم لجن در اثر عملكرد ورمی فیلتر از راست ( ورودی) به چپ