مقاله با موضوع محصولات کشاورزی و مواد غذایی

دانلود پایان نامه

3-1- مقدمه


تصفیه اولیه برای جداسازی مواد جامد ته نشین شدنی، خیلی کارآمد است، ولی توان جداسازی مواد جامد معلق یا مواد جامد محلول سبکتری را که در آب های پذیرنده، اکسیژن خواهی زیادی را سبب می گردند، ندارد. برای جدا سازی مواد جامد معلق خیلی ریز( مواد کلوئیدی) و مواد جامد محلول، در تصفیه خانه ها واحد تصفیه ثانویه وجود دارد. جداسازی کلی مواد جامد معلق وBOD در این فرایند90 درصد یا بیشتر است(کاظمی،1378). از نظر تاریخی تصفیه زیستی فاضلاب مراحل مختلفی را طی کرده است، که دانستن آن ها حائز اهمیت است. توسعه و تکامل این روش تصفیه با توجه به مقتضیات زمانی و شرایط و امکانات محلی و بالاخره صنعتی شدن کشورهای بزرگ و کم شدن نیروهای انسانی صورت گرفته است. مزارعی که آبیاری آنها با فاضلاب عملی میشد و برکه های تثبیت جزو اولین نوع از این روش محسوب می شوند. صافیهای ماسه ای متناوب، صافیهای چکنده و بالاخره روش تصفیه با کمک لجن فعال شده به ترتیب، بعدها ابداع شدند. تمام روش های تصفیه زیستی فاضلاب بر قابلیت تاثیر باکتری ها و موجودات ریز ذره بینی بر مواد موجود در فاضلاب و اکسیده کردن آنها استوار شده است. در زیر روش های مختلف تصفیه زیستی فاضلاب که هنوز معمول می باشند، بیان شده است.
3-2- پخش فاضلاب در زمینهای زراعی) (Broad Irrigation
پخش فاضلاب در زمینهای زراعی برای انجام مقاصد زیر صورت می گیرد:
– تولید محصولات کشاورزی
– تصفیه فاضلاب
فاضلاب در امر کشاورزی باید با توجه به حجم فاضلاب روزانه و خاصیت باروری آن باشد. به همین جهت لازم است، که درجه تصفیه حاصله ، تناسبی با خواسته های کشاورزی داشته باشد. این طریقه تصفیه، وقتی توصیه می گردد که با شرایط و خواسته های محلی وفق یابد. لذا باید در مطالعات اولیه به جنس خاک، شرایط اقلیمی، ارتفاع سفره آب زیرزمینی، پستی و بلندی و مقدار باران سالیانه توجه کامل نمود. معمولا نباید به زمینهای زراعی به طور مداوم و برای مدت زیادی فاضلاب وارد گردد.
3-3- صافیهای ماسه ای متناوب) (Alternating Sand Filters
صافیهای ماسه ای برای اولین بار در سال 1889 در آمریکا ابداع گردید. برتری این روش تصفیه، بالا بودن درجه تصفیه آن می باشد. معمولا صافیهای ماسه ای در تصفیه خانه های کوچک و در مورد شهرهای ایران تا مراکز جمعیت 10000 نفری، مورد توجه قرار می گیرد.
نکاتی که در انتخاب و استفاده از این طریقه باید رعایت کرد:
– محل صافیها باید دور از مراکز مسکونی باشد تا بوی حاصله برای ساکنین ایجاد ناراحتی نکند.
– به علت وجود افت فشار، باید ارتفاع فشاری معادل 3 متر در نظر گرفت.
– برای توزیع فاضلاب باید از سیفون یا تلمبه استفاده.کرد.
– دفعات پخش و توزیع فاضلاب و یا به عبارت دیگر تعداد سیفون زنی نباید به طور متوسط از 3 مرتبه در شبانه روز تجاوز کند.
– در نقاط سردسیر امکان پوشش روی صافی را باید مطالعه کرد.
3-3-1- بازده صافیهای ماسه ای متناوب
فاضلاب خروجی از صافیهای ماسه ای در بعضی موارد به قدری زلال است، که سبب اشتباه عابرین و احتمالا مصرف آنان می گردد. از نظر کاهشBOD5 بازدهی معادل 95 درصد کاملا قابل قبول است.
3-4- برکه های تصفیه فاضلاب) (Stabilization Pond
انبارکردن فاضلاب در برکه، به منظور تصفیه طبیعی آن، مطمئنا قدیمی ترین روش بوده است. امروزه فاضلاب خام و فاضلابی را که تصفیه مقدماتی روی آن انجام گرفته است، در برکه هایی که چندان گود نیستند وارد می کنند. به تدریج در اثر تابش آفتاب، در مجاورت باکتریها و به خصوص گیاهان آبزی و جلبکها(خاصیت فتوسنتز) مواد موجود در فاضلاب تبدیل به مواد آلی کربن دار می گردد، که بی ضررند. اکسیژن لازم برای تصفیه فاضلاب از چهار منبع تامین می شود: الف) اکسیژن محلول در فاضلاب ب) اکسیژن ترکیبات آلی ج) اکسیژن موجود در هوای آزاد که در سطح فاضلاب جذب می گردد. د) اکسیژن حاصل از فتوسنتز توسط گیاهان آبزی در اثر تابش نور آفتاب.
از برکه های تثبیت، در مراکز مسکونی کم جمعیت، برای تصفیه فاضلاب میتوان استفاده کرد. حداقل فاصله آن از اولین محل سکونت نباید کمتر از 0.5 کیلومتر باشد. جهت وزش باد و امکان استفاده حداکثر از تابش آفتاب از عوامل مهم در انتخاب این طریقه تصفیه زیستی می باشد.

شکل3-1: منظره عمومی برکه های تصفیه فاضلاب(www.nptel.iitm.ac.in )
3-5- صافیهای چکنده) (Percolating or Trickling Filter
صافیهای چکنده، براساس تصفیه طبیعی، که در رودخانه ها در اثر رشد و نمو موجودات ذره بینی و به وجود آمدن لایه لجنی لزج، که موجب تصفیه و تمیز شدن آب روردخانه میگردد، به وجود آمدند. فرق عمده تصفیه فاضلاب دفع شده در رودخانه و عبور دادن آن از صافی های چکنده، در سرعت پیشرفت در امر تصفیه است. صافیهای چکنده ابتدا در اروپا ابداع شد و سپس در سال 1921 برای اولین بار این روش، با پخشان های دوار در آمریکا مورد توجه و بهره برداری قرار گرفت. اگرچه بعدها، روش تصفیه فاضلاب با کمک لجن فعال شده، به عنوان پیشرفتی در امر تصفیه فاضلاب به وجود آمد، ولی هنوز استفاده از صافیهای چکنده در شهر های کوچک و در شهر های نسبتا بزرگ به عنوان سهل ترین روش بهره برداری از تصفیه خانه متداول است.
3-5-1- تصفیه فاضلاب در صافیهای چکنده
پس از تصفیه مقدماتی فاضلاب، به منظور بالا بردن درجه تصفیه، از صافیهای چکنده استفاده میشود. با پخش فاضلاب روی بستر خرده سنگی صافیها، قشری از مواد خزه ای شکل به صورت لجن که پر از باکتری ها و موجودات زنده ذره بینی است، روی سطح خرده سنگ ها به وجود می آید و بدین ترتیب باکتری ها که عامل اصلی اکسید سازی مواد آلی به طریقه بیوشیمی به شمار میروند، وارد عمل شده و مواد معلق، محلول و یا کلوئیدی را در ضمن عبور از صافی جذب و در مجاورت اکسیژن محلول در فاضلاب و یا اکسیژن حاصل از تهویه طبیعی مصرف می نماید. به این طریق موجودات زنده رشد و نمو کرده و تکثیر پیدا می کنند. تکثیر این موجودات تا زمانیکه به اندازه کافی مواد آلی در اختیار داشته باشند، ادامه یافته و بعد از مدتی حالت تعادل و توازن در تکثیر به وجود می آید. زیرا ازیاد بیش از اندازه موجودات زنده و کمبود مواد غذایی لازم، موجب مرگ باکتری ها می شود. باکتریهای مرده و زنده همراه با فاضلاب از صافی ها عبور نموده و از طریق زهکشی از کف صافیها خارج می گردد و وارد حوض های ته نشینی نهایی می گردد.