مرجع تخصصی آب و فاضلاب

خشک‌کردن و آبگیری از لجن: واحدها، روش‌ها، محاسبات، ساخت و شیوه اجرا

۱. هدف خشک‌کردن و آبگیری از لجن

کاهش رطوبت لجن (معمولاً از ۹۵–۹۸٪ به ۶۰–۸۰٪) برای:

• کاهش حجم و هزینه حملونقل.

• تسهیل دفع یا استفاده مجدد (کمپوست، سوزاندن، یا دفن).

• کاهش خطرات زیست‌محیطی (بو، نشت شیرابه).

۲. واحدها و روش‌های اصلی

۲.۱. آبگیری مکانیکی

• فیلتر پرس (Filter Press):

  • مکانیسم: اعمال فشار برای عبور آب از فیلترها.

  • رطوبت نهایی: ۶۰–۷۵٪.

  • مواد مورد استفاده: صفحات پلیپروپیلن یا فولاد ضدزنگ.

  • کاربرد: لجن با ذرات ریز (مانند لجن شیمیایی).

• سانتریفیوژ (Centrifuge):

  • مکانیسم: استفاده از نیروی گریز از مرکز برای جداسازی آب.

  • رطوبت نهایی: ۷۰–۸۵٪.

  • سرعت چرخش: ۲۰۰۰–۴۰۰۰ دور بر دقیقه.

  • کاربرد: لجن شهری و صنعتی.

• تسمه فشاری (Belt Press):

  • مکانیسم: عبور لجن بین تسمه‌های متحرک تحت فشار.

  • رطوبت نهایی: ۷۵–۸۵٪.

  • کاربرد: لجن بیولوژیکی با قابلیت فیلتراسیون بالا.

۲.۲. خشک‌کردن حرارتی

• خشک‌کن دوار (Rotary Dryer):

  • مکانیسم: انتقال حرارت غیرمستقیم با گاز داغ.

  • رطوبت نهایی: ۱۰–۳۰٪.

  • دمای عملیاتی: ۲۰۰–۴۰۰°C.

  • کاربرد: لجن صنعتی با حجم بالا.

• خشک‌کن خورشیدی (Solar Dryer):

  • مکانیسم: استفاده از انرژی خورشید در گلخانه‌های پوشیده.

  • رطوبت نهایی: ۴۰–۶۰٪.

  • زمان خشک‌شدن: ۱۰–۳۰ روز.

  • کاربرد: مناطق گرم و خشک با فضای کافی.

۲.۳. روش‌های طبیعی

• لجن‌گیرهای خشک (Drying Beds):

  • مکانیسم: تبخیر طبیعی و زهکشی.

  • رطوبت نهایی: ۵۰–۷۰٪.

  • زمان خشک‌شدن: ۱–۴ هفته.

  • اجزا: لایه شن، زهکش، و سیستم جمع‌آوری شیرابه.

۳. محاسبات کلیدی

۳.۱. محاسبه حجم لجن پس از آبگیری

V2=V1×(100−R1)/(100−R2)​

• V1​: حجم اولیه لجن (m³).

• R1​: رطوبت اولیه (%).

• R2​: رطوبت نهایی (%).

مثال: اگر حجم لجن اولیه V1=10 m³V1​=10m³ با رطوبت ۹۵٪ به رطوبت ۷۵٪ برسد:

V2=10×((100−95)/(100−75))=2 m³

۳.۲. انرژی مورد نیاز خشک‌کن حرارتی

Q=m×(hتبخیر+Cp×ΔT)

• m: جرم آب تبخیرشده (kg).

• hتبخیر​: آنتالپی تبخیر آب (≈ ۲۲۶۰ kJ/kg).

• Cp​: ظرفیت گرمایی لجن (≈ ۴.۲ kJ/kg°C).

• ΔT: اختلاف دمای لجن (°C).

۳.۳. بارگذاری در خشک‌کن خورشیدی

بارگذاری (kg/m²)=مساحت گلخانه/جرم لجن روزانه

• مقادیر پیشنهادی: ۱۰–۲۰ kg/m²/day.

۴. ساخت و شیوه اجرا

۴.۱. مراحل اجرای فیلتر پرس

۱. طراحی: تعیین تعداد صفحات، فشار عملیاتی (معمولاً ۱۰–۱۵ بار)، و جنس فیلتر.
۲. ساخت:

• نصب صفحات فیلتر در قاب فولادی.

• اتصال پمپ فشار بالا و سیستم کنترل.
  ۳. راه‌اندازی:

• تزریق لجن و اعمال فشار.

• جمع‌آوری کیک لجن و شستشوی صفحات.
  ۴. نگهداری: تعویض فیلترها هر ۶–۱۲ ماه.

۴.۲. مراحل اجرای خشک‌کن خورشیدی

۱. انتخاب محل: منطقه با تابش خورشیدی ≥ ۵ kWh/m²/day.
۲. ساخت گلخانه:

• اسکلت فلزی یا چوبی با پوشش پلیکربنات.

• کف بتنی با شیب ۱–۲٪ برای جمع‌آوری شیرابه.
  ۳. راه‌اندازی: پخش لجن به ضخامت ۲۰–۳۰ سانتیمتر.
  ۴. کنترل: هوادهی با فن یا بازکردن دریچه‌ها.

۵. چالش‌ها و راهکارها

• چسبندگی لجن:

  • راهکار: افزودن مواد کمک‌فیلتر (مانند پلیمر یا آهک).

• خوردگی تجهیزات:

  • راهکار: استفاده از فولاد ضدزنگ یا پوشش اپوکسی.

• انتشار بو:

  • راهکار: نصب سیستم بیوفیلتر یا اسپری آنزیم‌های خنثی‌کننده.

۶. مقایسه روش‌ها

روش رطوبت نهایی (%)هزینه سرمایه‌گذاری مصرف انرژی کاربرد

فیلتر پرس۶۰–۷۵ بالا متوسط صنایع شیمیایی

سانتریفیوژ ۷۰–۸۵ بسیار بالا بالا فاضلاب شهری

تسمه فشاری ۷۵–۸۵ متوسط پایین لجن بیولوژیکی

خشک‌کن خورشیدی۴۰–۶۰پایین بسیار پایین مناطق خشک و نیمه‌خشک

۷. مثال کاربردی

• پارامترهای طراحی برای یک فیلتر پرس:

  • دبی لجن: ۵ m³/day با رطوبت ۹۵٪.

  • هدف: کاهش رطوبت به ۷۵٪.

  • تعداد صفحات: ۲۰ صفحه با ابعاد ۱.۵×۱.۵ متر.

  • فشار عملیاتی: ۱۲ بار.

  • زمان چرخه: ۴–۶ ساعت.

۸. ملاحظات زیست‌محیطی

• مدیریت شیرابه: تصفیه شیرابه قبل از تخلیه به محیط.

• استفاده مجدد از لجن: تولید کمپوست یا سوخت جایگزین (RDF).

• کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای: استفاده از انرژی تجدیدپذیر در خشک‌کن‌ها.

خشک‌کردن و آبگیری از لجن یک مرحله حیاتی در مدیریت پسماند است که انتخاب روش مناسب به عواملی مانند هزینه، فضا، نوع لجن، و مقررات محلی بستگی دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شاخص های دیداری لجن فعال (Visual Indicators of Activated Sludge)

لجن فعال (Activated Sludge) یک فرآیند بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب است که در آن میکروارگانیسمها مواد آلی را تجزیه میکنند. بررسی شاخصهای بصری لجن به اپراتورها کمک میکند سلامت و عملکرد سیستم را ارزیابی کنند. در زیر مهمترین شاخص های بصری توضیح داده شده اند:

۱. رنگ لجن (Sludge Color)

• لجن سالم:

  • رنگ قهوهای شکلاتی (نشانه فعالیت باکتریهای هوازی و شرایط مناسب).

• لجن غیرطبیعی:

  • سیاه/تیره: نشانه شرایط بیهوازی (کمبود اکسیژن).

  • زرد/خاکستری: لجن جوان یا کمبار (Underloaded).

  • سبز: رشد جلبک (نور مستقیم خورشید یا حضور فسفر زیاد).

۲. ساختار فلک ها (Floc Structure)

• فلک های ایدهآل:

  • اندازه ۵۰۰–۱۰۰۰ میکرون، متراکم و با قابلیت تهنشینی سریع.

• مشکلات رایج:

  • فلک های ریز (Pin Floc): اندازه کمتر از ۱۰۰ میکرون؛ نشانه بار آلی کم یا شوک بارگذاری.

  • فلک های پراکنده (Disintegrated Flocs): تجزیه فلکها به دلیل سمیت یا pH نامناسب.

  • رشد رشته های بلند (Filamentous Bulking): حضور بیش از حد باکتریهای رشتهای (مثل Microthrix) که باعث کاهش ته نشینی و افزایش SVI میشود.

۳. کف (Foam) و اسکوم (Scum)

• کف سفید و کفآلود:

  • ناشی از حضور مواد شوینده یا سورفکتانت در فاضلاب.

• کف قهوهای ضخیم:

  • نشانه لجن پیر (Old Sludge) یا کمبود مواد مغذی (نیتروژن/فسفر).

• اسکوم (Scum):

  • تجمع چربی، روغن یا کف روی سطح؛ نیاز به حذف فیزیکی دارد.

۴. شفافیت آب زلال (Supernatant Clarity)

• شفافیت مطلوب: آب زلال پس از تهنشینی (کمتر از ۳۰ NTU).

• آب کدر:

  • حضور ذرات معلق (TSS بالا) به دلیل بار آلی بیش از حد، سمیت یا اختلال در ته نشینی.

۵. بو (Odor)

• بو طبیعی: بوی خاکی (ناشی از فعالیت باکتریهای هوازی).

• بوهای غیرطبیعی:

  • بوی تخم مرغ گندیده (H₂S): شرایط بیهوازی در سیستم.

  • بوی ترشیدگی: فساد لجن یا تجمع مواد آلی.

۶. آزمون ته نشینی (Settleability Test)

• شاخص حجم لجن (SVI – Sludge Volume Index):

  SVI=حجم لجن تهنشین شده پس از ۳۰ دقیقه (ml/L)غلظت MLSS (g/L)SVI=غلظت MLSS (g/L)حجم لجن تهنشین شده پس از ۳۰ دقیقه (ml/L)​

  • محدوده ایدهآل: ۵۰–۱۵۰ ml/g.

  • SVI بالا (>۱۵۰): لجن حجیم (Bulking) به دلیل رشد باکتریهای رشتهای.

  • SVI پایین (<۵۰): لجن فشرده (Dense Sludge) به دلیل بار آلی بالا یا کمبود اکسیژن.

۷. مشکلات رایج و راهکارها

شاخص بصری علت احتمالی راهکار

لجن سیاه + بوی H₂S کمبود اکسیژن افزایش هوادهی، بررسی پمپهای هوا

رشد رشتههای بلند کمبود مواد مغذی (N/P) افزودن اوره یا فسفات

کف قهوهای ضخیم لجن پیر افزایش نرخ تخلیه لجن مازاد (WAS)

آب زلال کدر بار آلی بیش از حدکاهش بارگذاری یا افزایش MLSS

۸. جمع بندی

بررسی شاخص های بصری لجن فعال، ابزاری ساده اما حیاتی برای پایش عملکرد سیستم است. این شاخصها باید همراه با آزمون های آزمایشگاهی (مانند MLSS، SVI و میکروسکوپی) برای تشخیص دقیقتر استفاده شوند. تنظیم پارامترهای عملیاتی (هوادهی، بارگذاری، تخلیه لجن) بر اساس این مشاهدات، سلامت سیستم را تضمین میکند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تشریح فرآیند لجن فعال

۱. فرآیند لجن فعال (Activated Sludge Process)

فرآیند لجن فعال یک روش بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب است که در آن میکروارگانیسمها (بهویژه باکتریها) مواد آلی را در حضور اکسیژن تجزیه میکنند. این فرآیند شامل مراحل زیر است:

• تانک هوادهی (Aeration Tank): فاضلاب با لجن فعال (مخلوط میکروارگانیسمها) مخلوط و هوادهی میشود تا اکسیژن مورد نیاز برای تجزیه مواد آلی تأمین گردد.

• تانک تهنشینی (Clarifier): پس از هوادهی، مخلوط به تانک تهنشینی منتقل میشود تا زیستتوده (لجن) از پساب تصفیهشده جدا شود.

• بازچرخش لجن (Sludge Recycling): بخشی از لجن تهنشینشده به تانک هوادهی بازگردانده میشود تا غلظت میکروارگانیسمها حفظ شود.

• تخلیه لجن مازاد (Waste Activated Sludge): لجن اضافی از سیستم خارج میشود تا از انباشته شدن بیش از حد زیستتوده جلوگیری گردد.

۲. دلایل انتخاب فرآیند لجن فعال

• راندمان بالا: قابلیت حذف ۸۵–۹۵٪ BOD و مواد آلی.

• انعطافپذیری: امکان تطبیق با تغییرات بار آلی و هیدرولیکی.

• قابلیت ارتقا: امکان افزودن مراحل نیتراتزدایی و فسفرزدایی.

• فضای نسبتاً کم: در مقایسه با روشهای طبیعی مانند لاگونها.

• کیفیت پساب مطلوب: مناسب برای تخلیه به محیطهای حساس یا استفاده مجدد.

۳. محاسبات کلیدی برای طراحی سیستم

الف) محاسبه حجم تانک هوادهی

• زمان ماند هیدرولیکی (HRT):

  HRT=Q/V​

  • VV: حجم تانک (m³)، QQ: دبی فاضلاب (m³/day).

  • محدوده معمول: ۴–۸ ساعت برای تصفیه استاندارد.

• زمان ماند سلولی (SRT):

  SRT=(​X⋅V)/(Qw​⋅Xw)​

  • XX: غلظت MLSS (mg/L)، QwQw​: دبی تخلیه لجن (m³/day)، XwXw​: غلظت لجن مازاد (mg/L).

  • محدوده معمول: ۵–۱۵ روز برای سیستمهای متعارف.

ب) نیاز اکسیژن (Oxygen Demand)

• اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون مواد آلی:

  (0.68/(O2​=Q⋅(S0​−S)⋅((1−Y​

  • S0S0​: BOD ورودی (mg/L)، SS: BOD خروجی (mg/L)، YY: ضریب تولید لجن (۰.۴–۰.۶).

ج) تولید لجن مازاد (Sludge Production)

• مقدار لجن تولیدی:

  Px​=Y⋅Q⋅(S0​−S)+(kd​⋅X⋅V)

  • kdkd​: ضریب زوال میکروبی (معمولاً ۰.۰۵–۰.۱ day⁻¹).

۴. تخلیه و مدیریت لجن

الف) تخلیه لجن مازاد (WAS)

• لجن مازاد از سیستم خارج و به واحدهای تثبیت (هاضم) منتقل میشود.

• محاسبه دبی تخلیه:

  Qw​=(X⋅V)/(SRT⋅Xw)​​

ب) هاضم بیهوازی (Anaerobic Digester)

• هدف: کاهش حجم لجن، تثبیت مواد آلی و تولید بیوگاز.

• محاسبات طراحی:

  • زمان ماند (HRT): ۱۵–۳۰ روز برای هضم مطلوب.

  • بارگذاری مواد آلی (OLR):

    OLR=(Qsludge​⋅VS)/Vdigester​​

    • VSVS: مواد آلی فرار در لجن (kg/m³).

  • تولید بیوگاز: ۰.۵–۰.۷ m³/kg VS تخریبشده.

ج) دفع نهایی لجن

• کمپوست: استفاده از لجن تثبیتشده به عنوان کود.

• دفن بهداشتی: برای لجنهای غیرقابل استفاده.

• سوزاندن: در مواردی که لجن آلوده به مواد خطرناک است.

۵. عوامل مؤثر در انتخاب فرآیند لجن فعال

• کیفیت فاضلاب: غلظت BOD، TSS و مواد سمی.

• فضای قابل دسترس: سیستمهای فشرده تر برای مناطق شهری.

• هزینه های عملیاتی: انرژی مورد نیاز برای هوادهی و مدیریت لجن.

• مقررات محیط زیستی: استانداردهای تخلیه پساب و دفع لجن.

۶. جمع بندی

فرآیند لجن فعال به دلیل راندمان بالا، انعطاف پذیری و قابلیت تطبیق با نیازهای مختلف، یکی از پرکاربردترین روش های تصفیه فاضلاب است. طراحی دقیق بر اساس پارامترهایی مانند SRT، F/M Ratio و نیاز اکسیژن انجام میشود. مدیریت لجن شامل تثبیت بیهوازی، کاهش حجم و دفع ایمن است. استفاده از هاضمها نه تنها حجم لجن را کاهش میدهد، بلکه امکان تولید انرژی از بیوگاز را فراهم میکند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نمونه برداری و آزمایش فاضلاب فرایندی حیاتی برای کنترل کیفیت آب، حفظ محیط زیست، و اطمینان از انطباق با استانداردهای بهداشتی است. این فرایند شامل جمعآوری نمونه های فاضلاب و انجام آزمایشهای مختلف برای شناسایی آلایندهها و ارزیابی ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آن است. در زیر مراحل و نکات کلیدی این فرایند توضیح داده شدهاند:

۱. نمونهبرداری از فاضلاب (Sampling)
نمونه برداری باید به گونهای انجام شود که نماینده واقعی ترکیب فاضلاب باشد. روشهای رایج شامل:

الف) روشهای نمونه برداری
نمونه فوری (Grab Sample): جمعآوری یک نمونه در زمان و مکان مشخص.
مناسب برای پارامترهای ناپایدار (مانند کلر باقیمانده) یا مواقعی که تغییرات غلظت سریع است.

نمونه ترکیبی (Composite Sample): جمعآوری چند نمونه در بازههای زمانی مشخص و مخلوط کردن آنها.
مناسب برای پارامترهای میانگین (مانند BOD، COD، فلزات سنگین).

ب) نقاط نمونه برداری
ورودی و خروجی تصفیه خانه ها

نقاط انتقال فاضلاب (مانند چاهکهای بازرسی یا لوله های خروجی صنعتی)

منابع خاص آلاینده (مانند پساب صنعتی یا بیمارستانی)

ج) ملاحظات نمونهبرداری
استفاده از ظروف استریل و مناسب (مانند بطریهای شیشهای یا پلاستیکی مقاوم به مواد شیمیایی).

ثبت اطلاعات محیطی (دما، زمان، مکان، pH اولیه).

حفظ نمونه ها در دمای مناسب (معمولاً ۴°C) و انتقال سریع به آزمایشگاه.

۲. پارامترهای آزمایش فاضلاب
آزمایشها به سه دسته اصلی تقسیم میشوند:

الف) آزمایشهای فیزیکی
کدورت (Turbidity): اندازهگیری ذرات معلق.

جامدات معلق (TSS): وزن ذرات جامد در نمونه.

رنگ و بو: شناسایی آلایندههای خاص.

دما: تأثیر بر فرایندهای بیولوژیکی.

ب) آزمایشهای شیمیایی
pH: اسیدیته یا قلیایی بودن فاضلاب.

اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی (BOD): میزان اکسیژن مصرفشده توسط میکروارگانیسمها.

اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD): اندازهگیری کل مواد آلی اکسیدشدنی.

نیتروژن و فسفر: عوامل تغذیهگر (Eutrophication) در آبهای طبیعی.

فلزات سنگین (سرب، کادمیوم، جیوه): سمی و خطرناک برای محیط زیست.

هیدروکربنها و مواد آلی فرار (VOCs).

ج) آزمایشهای بیولوژیکی
تعداد کلیفرمها: شاخص آلودگی مدفوعی (مانند E. coli).

پاتوژنها (باکتریها، ویروسها، انگلها): مانند سالمونلا یا کووید-۱۹ در فاضلاب.

تست سمیت: ارزیابی اثر فاضلاب بر موجودات زنده (مثلاً با استفاده از دافنی).

۳. روشهای آزمایشگاهی
روشهای استاندارد: استفاده از پروتکلهای بینالمللی مانند ISO، APHA (کتاب Standard Methods)، یا EPA.

دستگاههای پیشرفته:

اسپکتروفتومتر برای اندازهگیری COD و نیترات.

کروماتوگرافی (GC/MS) برای شناسایی ترکیبات آلی.

PCR برای تشخیص پاتوژنهای ویروسی یا باکتریایی.

۴. نکات ایمنی
استفاده از تجهیزات حفاظت فردی (دستکش، عینک، ماسک).

اجتناب از تماس مستقیم با فاضلاب به ویژه در نمونههای بیمارستانی یا صنعتی.

ضدعفونی تجهیزات پس از استفاده.

۵. کاربردهای نتایج آزمایش
پایش محیط زیست: جلوگیری از آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی.

انطباق با قوانین: اطمینان از رعایت استانداردهای تخلیه فاضلاب (مانند استاندارد سازمان محیط زیست ایران).

بهینهسازی تصفیه خانه ها: تنظیم فرایندهای تصفیه بر اساس داده های آزمایش.

ردیابی بیماریها: نظارت بر شیوع بیماریها از طریق شناسایی پاتوژنها در فاضلاب (مانند پایش کووید-۱۹).

۶. چالشهای رایج
تغییرات سریع در ترکیب فاضلاب (به ویژه در فاضلاب صنعتی).

نیاز به تجهیزات تخصصی و نیروی انسانی آموزشدیده.

هزینه بالای آزمایشهای پیشرفته (مانند سنجش فلزات سنگین).

با انجام دقیق نمونه برداری و آزمایش فاضلاب، میتوان از سلامت اکوسیستمها و جوامع انسانی محافظت و از تحمیل جریمه های قانونی اجتناب کرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

میکروارگانیسمها (مانند باکتریها، قارچها، مخمرها، و جلبکها) نقش حیاتی در محیطهای صنعتی ایفا میکنند. آنها در فرآیندهای تولیدی، تصفیه پسابها، تولید مواد شیمیایی، و حتی در کاهش آلودگیهای محیطی استفاده میشوند. در زیر به کاربردها، مزایا و چالشهای میکروارگانیسمها در صنعت پرداخته میشود:

۱. کاربردهای اصلی میکروارگانیسمها در صنعت
الف. تولید مواد غذایی و نوشیدنیها
- تخمیر :
- تولید ماست، پنیر، سرکه، نان، آبجو، و شراب با استفاده از مخمرها و باکتریها (مانند *لاکتوباسیلوس* و *ساکارومایسس*).
- تولید افزودنیهای غذایی :
- تولید اسیدهای آمینه، ویتامینها (مانند B12)، و آنزیمها (مثل پروتئاز و لیپاز) توسط میکروارگانیسمها.

ب. صنایع دارویی و بیوتکنولوژی
- تولید آنتیبیوتیکها :
- تولید پنیسیلین از قارچ *پنیسیلیوم* و استرپتومایسین از باکتری *Streptomyces*.
- سنتز پروتئینهای نوترکیب :
- استفاده از *اشریشیا کلی* یا مخمرها برای تولید انسولین، واکسنها، و آنتیبادیها.
- تولید پروبیوتیکها :
- باکتریهای مفید مانند *لاکتوباسیلوس* و *بیفیدوباکتریوم* برای بهبود سلامت انسان.

ج. تصفیه پسابهای صنعتی
- بیوراکتورها :
- استفاده از باکتریهای هوازی و بیهوازی برای تجزیه مواد آلی و سموم در فاضلاب (مانند نیتراتزدایی و کاهش BOD/COD).
- زیستپالایی (Bioremediation) :
- پاکسازی آلایندههای نفتی، فلزات سنگین، و مواد شیمیایی سمی با میکروارگانیسمهای خاص (مثل *Pseudomonas*).

د. تولید انرژیهای تجدیدپذیر
- بیوگاز :
- تخمیر بیهوازی زبالههای آلی توسط باکتریها برای تولید متان.
- بیواتانول :
- تبدیل زیست توده به اتانول با استفاده از مخمرها (مانند *Saccharomyces cerevisiae*).
- میکروجلبکها برای تولید بیودیزل :
- جلبکهای ریز برای تولید لیپیدهای قابل تبدیل به سوخت.

ه. صنایع شیمیایی و معدنی
- بیولیچینگ (Bioleaching) :
- استخراج فلزات (مانند مس، طلا) از سنگ معدن با استفاده از باکتریهای اکسیدکننده (مثل *Acidithiobacillus ferrooxidans*).
- تولید اسیدها و حلالها :
- تولید اسید سیتریک توسط قارچ *Aspergillus niger* یا استون و بوتانول توسط باکتری *Clostridium*.

۲. مزایای استفاده از میکروارگانیسمها در صنعت
- کاهش هزینه ها : جایگزینی فرآیندهای شیمیایی پرهزینه با روشهای زیستی.
- پایدار بودن : کاهش مصرف انرژی و تولید ضایعات سمی.
- انعطافپذیری : توانایی میکروارگانیسمها در سازگاری با شرایط مختلف.
- کارایی بالا : تجزیه مواد پیچیده یا آلایندهها که روشهای شیمیایی قادر به حذف آنها نیستند.

۳. چالشها و محدودیتها
- نیاز به کنترل دقیق شرایط : دما، pH، اکسیژن، و مواد مغذی باید بهینه باشند.
- خطر آلودگی : رشد ناخواسته میکروارگانیسمهای نامطلوب در فرآیندهای صنعتی.
- مقاومت آنتیبیوتیکی : نگرانی از انتقال ژنهای مقاومت در محیطهای صنعتی.
- زمانبر بودن : برخی فرآیندهای زیستی نسبت به روشهای شیمیایی کندترند.

۴. فناوریهای نوین در بهکارگیری میکروارگانیسمها
- مهندسی متابولیک : تغییر مسیرهای متابولیک میکروبها برای افزایش بازدهی.
- کریسپر (CRISPR) : ویرایش ژنتیکی برای ایجاد سویههای صنعتی کارآمدتر.
- بیوراکتورهای پیشرفته : سیستمهای خودکار برای نظارت بر رشد میکروبی و تولید محصول.
- میکروبیوم صنعتی : استفاده از اجتماعات میکروبی پیچیده برای تجزیه مواد سخت.

۵. مثالهای موفق صنعتی
- شرکت Novozymes : تولید انبوه آنزیمهای صنعتی با استفاده از قارچها و باکتریها.
- پالایشگاه های زیستی : تبدیل زیست توده به سوخت با کمک مخمرها.
- تصفیه خانه های فاضلاب : استفاده از لجن فعال (Active Sludge) برای تجزیه مواد آلی.

نتیجه
میکروارگانیسمها به عنوان کارخانه های زیستی در صنعت، نقشی کلیدی در توسعه پایدار، کاهش آلودگی، و تولید محصولات ارزشمند ایفا میکنند. با پیشرفت فناوریهای زیستی، استفاده از آنها در صنایع گسترده تر و کارآمدتر خواهد شد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

 ضرورت توجه به مضرات کسیه های پلاستیکی

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقاله برسی و مطالعه عملکرد راکتور زیستی غشایی و سیستم لجن فعال متعارف در پاکسازی فاضلاب مصنوعی نشاسته
محسن کیان - دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی گرایش محیط زیست
محمدصالح یوسف نژاد -
چکیده مقاله:
دراین مطالعه کارایی سیستمهای لجن فعال متعارف و راکتور زیستی غشایی در تصفیه فاضلاب مصنوعی نشاسته مورد بررسی قرارگرفت و عملکرد آن ها با یکدیگر مقایسه گردید بدین منظور یک راکتور زیستی غشایی و یک سیستم لجن فعال متعارف که شامل حوض هوادهی و حوض ته نشینی بوده است طراحی و ساخته شد خوراک مورد استفاده در این مطالعه مصنوعی نسبت BOD:N:P آن برابر 100:5:1 و نسبت BOD:COD برابر 0/7 بوده است به منظور راه اندازی هر دو سیستم مقدار لجن از تصفیه خانه فاضلاب شهری تهیه و به درون آنها تلقیح گردید و با افزایش تدریجی غلظت خاش در خوراک ورودی به تصفیه فاضلاب نشاسته سازگار گردیدند. کارایی این سیستم ها در زمان های ماند هیدرولیکی 22 ، 18 ، 12 و 6 ساعت که تامین کننده بارهای الی 2/72kg COD/m3.d و 3/33kg COD/m3.d و 5kg COD/m3.d و 10kg COD/m3.d بوده اند بررسی شد. مشاهده شد راکتور زیستی غشایی در هر 4 زمان ماند هیدرولیکی 99% از خاش ورودی را حذف کرده است و درطول مدت ازمایشات دارای پایداری بیشتری به نسبت سیستم لجن فعال متعارف بوده است سیستم لجن فعال متعارف نیز در زمانهای مانند هیدرولیکی 22 و 18 ساعت حدود 97% از خاش ورودی را حذف کرد ولی باکاهش زمان ماندهیدرولیکی بازده حذف خاش در آن کاهش یافت و در پایان زمان ماند هیدرولیکی 6 ساعت به 88% رسید.
کلیدواژه‌ها:
راکتور زیستی غشایی، لجن فعال، فاضلاب مصنوعی، نشاسته، غشا صفحه ای، خاش

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقاله تهیه کودکمپوست ترکیبی co-composting با استفاده از زباله خانگی و لجن ته نشینی ثانویه
محمدحسین حسنی مهر - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
حسن امینی راد -
جعفر هاشمی -
فرشاد گلبابایی کوتنایی -
چکیده مقاله:
هدف اصلی این تحقیق ح اضر بهینه سازی فرایند کمپوست ترکیبی لجن فاضلاب با زباله شهری بوده است تهیه کمپوست از پسماندهای شهری در مقایسه با سایر روشهای دفع بخصوص سوزاندن اقتصادی تر است از انجا که بیش از 70 درصد زباله شهری در ایران از مواد الی تشکیل م یشود تولید کمپوست می توانددر صدر برنامه های بازیافت زباله در کشور قرار گیرد از طرف دیگر یکی از معضلات تصفیه خانه های فاضلاب مشکل دفع لجن می با شد و فراوری و دفع لجن پیچیده ترین مساله ای است که متخصصین تصفیه فاضلاب با آن روبرو هستند با توجه به اهمیت مباحث زباله و لجن می توان با ترکیب کردن این دو طی فرایندی کود کمپوست ترکیبی co-composting بدست اورد که مشکل موجود را حل کرده و درنهایت کود تولیدی برای مصارف گوناگون به کار گرفته شود. دراین تحقیق دو مرحله کمپوست ترکیبی زباله و لجن فاضلاب شهری ساخته شد.
کلیدواژه‌ها:
کمپوست ترکیبی، بازیافت، زباله شهری، لجن فاضلاب، بهینه سازی، نسبت کربن به نیتروژن C/N

مرجع تخصصی آب و فاضلاب