لجن و راه اندازی تجهیزات مربوط به آمایش و مدیریت آن| شرکت تصفیه هوشمند آویسا

یکی از اهداف اصلی تصفیه فاضلاب حذف ذرات جامد است. مدیریت لجن می تواند به یکی از زمان بر ترین و پرخرج ترین فرآیندها در تصفیه خانه های فاضلاب تبدیل شود. راه اندازی صحیح تجهیزات آمایش و مدیریت لجن می تواند کمک شایانی به تصفیه و دفع لجن کند.

در این بخش به بررسی ملاحظات مربوط به راه اندازی فرآیندهای بهسازی شیمیایی متداول، واحدهای آبگیری لجن و تکنیک های راه اندازی یک هاضم بی هوازی خواهیم پرداخت. نکات ذکر شده در این دستورالعمل به صورت کلی بوده و برای هر نوع یا اندازه ای از این واحدها یا هر هاضم بی هوازی با هر اندازه ای قابل استفاده می باشد. همانطور که گفته شد نکات و راهنمایی های ذکر شده ی مربوط به واحدها، کلی بوده و نباید جایگزین دستورالعمل های سازنده یا تامین کننده تجهیزات شود. همیشه برای انجام کارهایی مانند نصب، بازرسی، تست اولیه، روانکاری و تعمیر تجهیزات، باید به پیشنهادات و دستورالعمل های ارائه شده از طرف سازنده یا تامین کننده ی آن مراجعه نمود. مطالب عنوان شده در این بخش با فرض مطالعه و استفاده از مطالب گفته شده در بخش های گذشته (آماده سازی برای راه اندازی؛ راه اندازی پیش تصفیه، تصفیه اولیه و تجهیزات کلرزنی؛ راه اندازی تجهیزات تصفیه ثانویه)، ارائه می شود.

هاضم بی هوازی

در یک هاضم بی هوازی، باکتری ها مواد جامد آلی را در غیاب اکسیژن محلول تجزیه می کنند. ارگانیسم ها با شکستن ساختارهای مولکولی پیچیده مواد جامد و آزاد کردن آب محبوس (آبی که از جامدات لجن جدا نمی شود)، غذا و اکسیژن مورد نیاز برای رشد خود را تامین می کنند. هضم بی هوازی با کاهش ذرات جامد فاضلاب، آن را به مخلوطی نسبتا بی بو، آماده برای آبگیری و دفع بدون مشکل، تبدیل می کند.

در طی فرآیند هضم، با واکنش های متوالی صورت گرفته توسط دو گروه مختلف از باکتری ها که در یک محیط زندگی می کنند، مواد جامد آلی به مایع تبدیل می شوند، حجم مواد جامد کاهش می یابد و گاز متان نیز تولید می گردد. یک گروه از باکتری ها شامل ارگانیسم های ساپروفیتی (saprophytic) می باشند که معمولا به تشکیل دهنده های اسید (acid formers) معروف هستند. در مرحله ی مایع سازی، باکتری های ساپروفیتی با چسبیدن به ذرات لجن آنزیم های خارج سلولی ای ترشح می کنند که موجب مایع سازی و هیدرولیز کردن مولکول های پیچیده جامدات به ترکیبات ساده تر و تولید محصول نهایی که معمولا اسیدهای آلی است، می گردد.

دسته ی دوم ارگانیسم ها که اسیدهای آلی تولید شده توسط باکتری های ساپروفیتی را مصرف می کنند، تولید کنندگان گاز متان (methane formers) هستند. اسیدهای آلی ای که (معمولا اسید استیک، اسید پروپیونیک و اسید بوتیریک) در مرحله ی اول تولید شدند، با ترشح آنزیم‌های خارج سلولی بوسیله تولید کنندگان گاز متان وارد واکنش می شوند که منجر به شکسته شدن (تجزیه) اسیدهای آلی و تولید گاز متان و کربن دی اکسید که از شاخصه های فرآیند هضم بی هوازی می باشد، می شود. ارگانیسم های تولید کننده متان در فاضلاب خام به فراوانی ارگانسیم های تولید کننده اسید نمی باشند و نیاز به pH بهینه ای در بازه ی 7/5– 6/5دارند.

دسته بندی هاضم های بی هوازی بر اساس میزان بارگذاری آن ها (نه بر اساس میزان واکنش آن ها) می باشد، چرا که میزان فعالیت های بیولوژیکی ثابت می باشد و معمولا در بازه ی دمایی 36 – 32 درجه سانتیگراد عملکرد مناسبی دارند. این گستره ی دمایی بعضاً بوسیله حرارت حاصل از سیم های تعبیه شده در دیواره ی مخزن هاضم یا مبدل های حرارتی خارجی تامین می‌گردد. میزان بارگذاری در هاضم های جریان پایین و جریان استاندارد (معمول) در حدود حجم هاضم ft³ /روز/جامدات فرار 0/07 – 0/04 و متوسط زمان ماند 39 روز می باشد. هاضم‌های جریان پایین از یک مخزن استفاده می کنند که این مخزن دارای منطقه ای فعال می‌باشد که تجزیه هوازی در آن رخ می دهد و هم چنین منطقه ای ساکن در بالای آن وجود دارد که جداسازی جامدات در آنجا اتفاق می افتد.

پرکاربردترین نوع این تجهیز هاضم های دو مرحله ای می باشند که شامل دو مخزن مجزا هستند. هضم در مخزن اول اتفاق می افتد و لجن (که معمولا گرم نمی شود) به مخزن دوم، که در آنجا ذرات جامد لجن جدا و لجن فشرده می شود، ریخته می شود. هم چنین مخزن دوم برای موارد احتمالی ای که مخزن اول دچار اختلال یا مشکل در عملکرد می شود، لجن تغدیه (seed sludge) فراهم می کند. فرآیندهای هضم با جریان بالا مانند فرآیند هاضم های دو مرحله ای می باشد با این تفاوت که میزان بارگذاری در آن ها بالاتر، حجم هاضم ft³ /روز/جامدات فرار 0/4 – 0/15، است و متوسط زمان ماند نیز 15 روز می باشد. در این هاضم ها اختلاط و هضم در مخزن اولیه اتفاق می افتد و سپس لجن برای جداسازی جامدات و تغلیظ در شرایط سکون به مخزن دوم ریخته می شود.

هدف از راه اندازی هر فرآیند هضم بی هوازی فراهم نمودن محیطی مناسب برای باکتری ها با کنترل نمودن منابع غذایی، غلظت اسیدهای فرار، غلظت قلیاییت کل، اختلاط، دما و pH می باشد. در خلال راه اندازی یک هاضم بی هوازی، بدون استفاده از لجن تغذیه یا مواد شیمیایی، فرآیند هضم باید مانند نمودار شکل 3 انجام گیرد(خلاصه ای از موارد مطالعه شده در خصوص دسته‌ای از هاضم ها).

شکل 3 نشان می هد که میزان تولید اسیدهای فرار، تولید متان و قلیاییت در چند روز ابتدایی پس از راه اندازی، پایدار نمی باشد. استفاده از بذر لجن تغذیه در زمان راه اندازی موجب قرار گرفتن راه اندازی اولیه در سمت راست نمودار، جایی که پارامترهای بالا پایدارترند، می گردد. بنابراین بهترین وسیله برای راه اندازی هاضم استفاده از لجن تغذیه ای پایدار و به خوبی هضم شده می باشد.

بازرسی و تست های اولیه

بازرسی و تست اولیه هاضم لجن کمی پیچیده و مشکل می باشد. این روند شامل پمپاژ لجن، اختلاط لجن، تخلیه لجن و تخلیه گاز و سیال می باشد. از آنجا که هضم بی هوازی شامل توده های فعال بیولوژیکی و گازهای اشتعال پذیر می باشند، در زمان راه اندازی هیچ کدام از بخش های حساس و حیاتی مانند سیستم تخلیه گاز، مبدل حرارتی، پمپ لجن یا میکسر، به واسطه ی بازرسی و تست دقیق تجهیزات، نباید دارای کوچکترین نقصی باشند.

در حالت کلی مواردی که بایستی توسط سرپرست تصفیه خانه مورد بررسی قرار گیرند شامل موارد زیر می باشد:

اطمینان از نبود هیچ گونه آشغال و زباله ای در مخزن یا سیستم لوله کشی
اطمینان از عملکرد روان و مناسب شیرها و نصب صحیح آن ها
اطمینان از عملکرد صحیح تجهیزات ایمنی و سوپاپ های فشار
نبود آشغال در پمپ های لجن، روانکاری صحیح آن ها، عدم وجود لرزه و سر و صدای غیر عادی و تنظیم بودن اجزای چرخان
اطمینان از عدم وجود نشتی در اتصالات حرارتی، آب و فاضلاب در مبدل های حرارتی (در صورت وجود داشتن در تصفیه خانه)
بررسی و تنظیم تمام وسایل اندازه گیری و نشانگرها
اطمینان از نصب، روانکاری و عملکرد صحیح میکسرها

همچنین دستگاهی برای مخلوط نمودن آب آهک و اضافه نمودن آن به محتویال هاضم نیز باید وجود داشته باشد. این تجهیز نیز باید اطمینان از عملکرد مناسب مورد بررسی قرار گرفته و مواد شیمیایی مورد نیاز نیز قبل از راه اندازی، تهیه و در دسترس قرار گیرند.

راه اندازی

راه اندازی فرآیند هضم بی هوازی را می توان با استفاده از لجن تغذیه یا فاضلاب خام برای برای آغاز تجزیه بیولوژیکی لجن، انجام داد:

اولین گام برای راه اندازی هر فرآیند هضم بی هوازی، استفاده از لجن تغدیه و محاسبه مقدار آن بر اساس بارگذاری اولیه ی هاضم می باشد. در صورت محدود بودن میزان لجن تغذیه، بایستی میزان بارگذاری هاضم را بر اساس میزان لجن تغذیه ی در دسترس برآورد نمود. مثال 5 نمونه ای از نحوه ی انجام محاسبات برای تخمین حجم لجن تغذیه بر اساس بارگذاری اولیه را نشان می دهد. در صورت بیش از حد بودن میزان لجن تغذیه‌ی محاسبه شده، برای تخمین میزان بارگذاری هاضم برای حجم مشخصی از لجن تغذیه، می‌توان مراحل محاسبه را به صورت برعکس (از آخر به اول) انجام داد.

این کار به لجن تغذیه ی موجود اجازه می دهد تا تنها از بخشی از هاضم برای انجام فرآیند و تامین مقدار لجن هضم شده ی مورد نیاز برای استفاده از تمام حجم هاضم،استفاده نماید. در مواقعی که هاضم برای استفاده از بخشی از حجم خود راه اندازی می شود، تمهیداتی برای دفع مازاد لجن ورودی به سیستم باید در نظر گرفته شود.

مثال 5: محاسبه لجن تغدیه (لجن اولیه به عنوان ورودی)

فرض کنید خصوصیات زیر در زمان راه اندازی در زلال ساز اولیه وجود دارد:

جامدات معلق ورودی: mg/l 250

جامدات معلق خروجی: mg/l 150

جریان ورودی: MGD 10 (تقریبا برابر با جریان خروجی)

1)محاسبه میزان لجن جمع آوری شده در زلال ساز (ها) بر حسب lbs:

lbs/MG/mg/l 8/34 × mg/l 250 × MGD 10 = مقدار لجن ورودی

lbs 20800 =

lbs/MG/mg/l 8/34× mg/l 150 × MGD 10 = مقدار لجن خروجی

lbs 12500 =

lbs 20800 – 12500 = میزان لجن انباشت شده در یک روز

لجن برای پمپاژ به هاضم lbs 8300 =

2)فرض کنید مقادیر زیر حاصل از بررسی و آنالیز زلال ساز اولیه و لجن تغدیه می باشد:

لجن زلال ساز اولیه : 5 درصد جامدات کلی (TS) و 70 درصد جامدات فرار (VS)

لجن تغذیه: 10 درصد جامدات کلی (TS) و 60 درصد جامدات فرار (VS) در

lbs/gal 9

برآورد میزان لجنی که باید روزانه به هاضم پمپ شود:

( 1 درصد جامدات = mg/l 10000)

مدت زمان پمپاژ نیز بر اساس میزان توانایی پمپ های تصفیه خانه قابل محاسبه می باشد.

برای مثال اگر تصفیه خانه دارای توانایی پمپ نمودن GPM 100 برای حذف لجن را داشته باشد، مدت زمان پمپاژ برابر خواهد بود با:

این مدت زمان باید به گونه ای تقسیم شود که تغذیه لجن به هاضم به صورت مداوم انجام شود، در این مثال 1 ساعت و 6 دقیقه برای نوبت مناسب می باشد.

3)محاسبه میزان جامدات فرار پمپ شده به هاضم بر حسب lbs/day:

جامدات فرار (lbs/day) = (میزان یا نرخ لجن، GPD) × (% جامدات لجن به صورت اعشاری) × (% جامدات فرار به صورت اعشاری) × (lbs/gal 34/8)

(lbs/gal 8/34) × (0/7) × (0/05) × (GPD 19900) =

lbs/day 5808 =

4)برای کمک به انتخاب میزان مناسب بارگذاری ذرات جامد فرار باید از مهندس طراح سیستم کمک گرفت.

میزان بارگذاری نرمال تحت شرایط هضم فعال lbs. VS/day 0/03 – 0/1 می باشد. این مقادیر بر اساس میزان بارگذاری طراحی شده در هاضم می باشد و مهندس طراح در انتخاب میزان بارگذاری جامدات فرار نقش ویژه ای دارد.

5)محاسبه میزان لجن تغدیه مورد نیاز برای تصفیه بارگذاری lbs/day 5808 از زلال ساز

بنابراین:

هاضم را با حجم محاسبه شده یا در دسترس لجن تغذیه پر نموده و مابقی حجم باقی مانده را بوسیله فاضلاب خام پر کنید، این عمل را تا زمانی که سیال از بیشترین مقدار سریز عبور نماید ادامه دهید. محتویات موجود را تا دمای 35 – 32 درجه سانتیگراد گرم نمایید. از آنجایی که باکتری های متان نسبت به تغییرات سریع دما حساس می باشند، دما باید بالای 32 درجه سانتیگراد نگه داشته شود و هرگرنه تغییری در دمای هضم باید به صورت تدریجی صورت پذیرد. پس از ثابت شدن دما، افزودن لجن خام به هاضم را با مقداری که محاسبه شده است، آغاز نموده و محتویات موجود را مخلوط کرده و به گردش در آورید.

در صورتی که تجهیزی برای مخلوط نمودن گاز در نظر گرفته شده است، استفاده از این دستگاه تا زمانی که گاز تولید شود، امکان پذیر نخواهد بود و برای اختلاط محتویات باید از سیستم چرخش موجود بر روی مبدل حرارتی استفاده نمود. مقوله ی اختلاط به دلیل فراهم نمودن تماس کامل و بین ارگانیسم ها و لجن خام و توزیع یکنواخت گرما در توده ی لجن از اهمیت بالایی برخودار است. تغذیه از زلال ساز یا ضخیم کننده باید برای تهیه لجنی با حداقل میزان 4درصد از مواد جامد و تغدیه منظم و متداوم، به خوبی کنترل شود. این کار در بیشتر مواقع باعث راه اندازی سریع فرآیند هضم می‌شود. ممکن است برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد لجن تغذیه، نیاز به کاهش مقدار تغذیه باشد. (مانند مثال 5)

در روز دوم راه اندازی، اندازه گیری پارامترهای کنترلی، مانند تست اسیدهای فرار(با مدت زمان تقریبی دو تا سه ساعت) ، قلیاییت(با مدت زمان تقریبی 15 دقیقه)، pH(با مدت زمان تقریبی 5 دقیقه)، آنالیز گازها(با مدت زمان تقریبی 30 دقیقه) و جامدات فرار(با مدت زمان تقریبی یک ساعت) را آغاز نمایید. تست های اسیدهای فرار، قلیاییت، pH و آنالیز گازها باید روزانه 3 مرتبه و تست جامدات فرار روزی یکبار صورت پذیرد. مقادیر اندازه گیری شده ممکن است در مدت زمان 8 ساعت تغییر محسوسی نداشته باشند اما ابزار مناسبی برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم و ارزیابی شیفت های مختلف کاری می باشند.

در ابتدا ممکن است مقادیر pH و قلیاییت کاهش داشته باشند اما پس از 4 یا 5 روز و با شروع تکثیر ارگانیسم های تولید کننده متان، ثابت خواهند شد. این ارگانیسم ها نسبت به ارگانیسم‌های تولید کننده ی اسیدها سرعت تکثیر کمتری دارند و بالا بودن بیش از حد میزان تغذیه نیز موجب بروز اختلال در این روند می گردد، چرا که وجود بیش از حد جامدات فرار مانع تکثیر ارگانیسم های تولید کننده متان می شود. در صورتی که مقدار اسیدهای فرار بیش از دو برابر میانگین ظرفیت قلیایی هاضم شود، تولید گاز و pH در هاضم کاهش یافته و باید از هاضمی دیگر یا هاضم مرحله دوم (هاضم ثانویه) لجن تغدیه اضافه نموده و میزان ورود لجن به سیستم را کاهش دهیم.

در صورت در دسترس نبودن موارد کنترلی فوق از مواد شیمیایی برای نگه داشتن میزان قلیاییت در محدوده دلخواه استفاده نمایید. محیط مناسب برای ارگانیسم‌های تولید کننده متان در هاضم ها دارای ویژگی های زیر است: pH در بازه ی 7 الی 7/5، میزان قلیاییت تقریبا 2 برابر میزان اسیدهای فرار و بازه ی دمایی 35 – 32 درجه سانتیگراد. فراهم نمودن چنین محیطی بسیار مهم و ضروری می باشد. میزان مواد قلیایی که باید به هاضم اضافه شود را می توان با نمونه گیری از هاضم محاسبه نمود و تا زمانی که pH لجن به عدد خنثی (7) برسد، باید این مواد را به هاضم اضافه نماییم و پس از آن بایستی تناسب را برای حفظ این شرایط در هاضم رعایت کنیم. فراهم نمودن مقدار اختلاط مناسب در زمان افزودن مواد شیمیایی به هاضم از نکات قابل توجه است. افزودن مواد قلیایی ممکن است موجب تغلیظ بیش از حد کاتیون های موجود و سمی یا کشنده شدن آن گردد.

با استفاده از لجن تغذیه برای راه اندازی، آنالیزهای مربوط به گازها و تست جامدات فرار ابزار مناسبی برای کنترل فرآیند هضم خواهند بود.

در صورتی که بذر لجن تغذیه در دسترس نباشد، هاضم را با فاضلاب خام پر نموده و محتویات آن را تا دمای 35 – 32 درجه سانتیگراد گرم کرده و سپس لجن خامی که با دوغابی قلیایی مخلوط شده است را به هاضم اضافه می کنیم.

در صورتی که از لجن تغذیه برای راه اندازی استفاده نمی شود، توصیه می گردد برای کنترل pH و قلیاییت هاضم از مواد شیمیایی استفاده نمایید. همانطور که در قسمت قبل توضیح داده شد از دومین روز شروع به اندازه گیری پارامترهای کنترل کننده نمایید. با اندازه گیری مقادیر مربوط به اسیدهای فرار و میزان قلیاییت، مقدار مواد قلیایی مورد نیاز که باید به هاضم اضافه شود را می توان با استفاده از نسبت اسیدهای فرار به میزان قلیاییت که 0/5 می باشد، محاسبه نمود.

در زمان عملکرد عادی سیستم این نسبت باید در بازه ی 0/4 – 0/3 باشد، اما در زمان راه اندازی و برای جلوگیری از سمی شدن کاتیون های موجود در هاضم، از نسبت 0/5 استفاده می کنیم. از آنجا که روند تغییرات در مقادیر اسیدهای فرار و قلیاییت بسیار سریع می باشد، لذا میزان مواد قلیایی مورد نیاز برای اضافه نمودن به هاضم در هر شیفت یا پس از انجام تست های مربوطه، دوباره باید تعیین و تنظیم گردد.

مثال 6: اضافه نمودن مواد شیمیایی برای کنترل هاضم

فرض کنید شرایط زیر در سومین روز راه اندازی در هاضم برقرار است:

VA (اسیدهای فرار) : mg/l 1000

ALK (قلیاییت) : mg/l 500

میزان قلیاییت مورد نیاز برای اطمینان از فراهم آمدن بستری مناسب برای باکتری های متان:

میزان قلیاییت مورد نیاز که بوسیله افزودن مواد شیمیایی باید تامین شود:

1500 = 2000-500

در صورت مشخص بودن حجم لجن در هاضم، می توان وزن مواد شیمیایی که باید اضافه نمود را محاسبه نمود:

فرض کنید حجم لجن در هاضم برابر است با: MG 0/224

= وزن مواد شیمیایی که باید اضافه شود (بر جسب lbs)

=8.34 lb/MG/mg/l× میزان مواد قلیایی مورد نیاز (mg/l) × حجم لجن در هاضم (MG)

lbs 0.224 × 1500 mg/l × 8.34 lb/MG/mg/l = 2800 lbs

مقدار مواد شیمیایی که از محاسبات بالا به دست آمد، حجم بسیار زیادی برای اضافه نمودن به لجن داشته و هزینه ی فراوانی در پی خواهد داشت. در این مثال در سومین روز راه اندازی مقدار اسیدهای فرار mg/l 1000 و مقدار قلیاییت mg/l 500 می باشد، در صورتی که اگر نظارت دقیقی بر نحوه ی عملکرد فرآیند هضم وجود داشت این حجم از مواد شیمیایی مورد نیاز نبود و مقدار بسیار کمتری باید به هاضم اضافه می شد، چرا که مقدار قلیاییت باید مساوی یا بزرگتر از مقدار اسیدهای فرار باشد. (طبق شکل 3)

زمانی که غلظت اسیدهای فرار شروع به کاهش ( تقریبا بعد از 7 روز) و تولید متان شروع به افزایش زیادی می کند، افزودن مواد شیمیایی را باید کاهش داد. در این زمان ارگانیسم های تولیدکننده ی متان شروع به تغدیه و تکثیر نموده و در نتیجه باعث کاهش موجب کاهش اسیدهای فرار و تولید گاز متان می باشد. اگر بعد از گذشت 10 تا 14 روز، فرآیند هضم نشانه‌های کمی از پایداری داشت، میزان تغذیه را باید کاهش داده و افزودن مواد شیمیایی را متوقف نماییم، برای اطمینان از سمی نبودن کاتیون های موجود، لجن هاضم و تغذیه (ورودی) را بررسی نموده و با بازرسی مداوم پارامترهای کنترلی روند رو به بهبود هاضم را زیر نظر بگیرید.

در صورت امکان و سمی نبودن، لجن مرحله دوم را به هاضم اولیه، برای فراهم نمودن میزان کافی ای از ارگانیسم های تولید کننده متان، بازگردانید. از سوی دیگر در زمانی که لجن خام به سیستم اضافه می شود، اگر مقدار اسیدهای فرار افزایش یا کاهش چمشگیری نداشت، قلیاییت افزایش یافت، pH افت چندانی ننمود و کاهش جامدات فعال افرایش یافت، بهبود در سیستم حاصل شده است. میزان تولید گاز نیز باید بررسی شده و همراه با افزایش میزان متان باشد.

این فرآیند بدون استفاده از بذر لجن، به طور معمول 30 الی 40 روز به طول خواهد انجامید و %70 – 60 از حجم گازهای موجود در هاضم نیز از متان خواهد بود. در صورت ایجاد کف، میزان لجن تغدیه را کاهش داده و یا از هاضمی دیگر، لجن به خوبی هضم شده اضافه نمایید، در صورت استفاده از میکسرهای مکانیکی نیز جهت چرخش آن را معکوس کنید تا کف با توده ی لجن مخلوط شود.

چک لسیت مربوط به هاضم بی هوازی

چک لیستی که در ادامه مشاهده خواهید نمود در راستای تکمیل توصیه های قبل برای راه اندازی هر نوع فرآیند هضم بی هوازی می باشد:

1) مطالعه ی کافی برای آشنایی مناسب با فرآیند هضم بی هوازی

الف – اسناد و دفترچه های ارائه شده توسط سازنده ی تجهیزات فرآیند هضم

ب – دفترچه های تعمیر و نگهداری تجهیزات

ج – هرگونه راهنما یا دستورالعمل مرتبط که توسط ارگان هایی مانند محیط زیست یا دستگاه‌های نظارتی ارائه می شود

2) آماده سازی برای راه اندازی

الف – ملاقات با مهندسان مشاور و متخصصان راه اندازی

i.دریافت مقادیر پارامترهای طراحی

-حجم هاضم (ها)

-مقدار بارگذاری جامدات فرار در هاضم (ها)

-غلظت جامدات لجن که به هاضم (ها) پمپاژ می شود

ب – برآورد شرایط واقعی راه اندازی

i.برآورد مقدار بارگذاری جامدات فرار و جامدات کلی در هاضم (ها)

3) روند راه اندازی

الف – بذر لجن

برآورد درصد جامدات کلی و جامدات فرار و تراکم بذر لجن
محاسبه مقدار بذر لجنی که باید اضافه شود (بر حسب برآورد بارگذاری راه اندازی)
اضافه نمودن بذر لجن به هاضم (ها) و پر کردن مابقی حجم باقی مانده با لجن خام
محتویات هاضم (های) اولیه را تا دمای 35 – 32 درجه سانتیگراد گرم نموده و در همان مقدار نگه دارید.
مخلوط کردن کامل و مداوم محتویات هاضم (های) اولیه
لجن خام را، به مقدار برآورده شده برای بارگذاری جامدات، به هاضم (ها) پمپاژ کنید
پارامترهای کنترلی را اندازه گیری نمایید

-اسیدهای فرار، تقریبا سه بار در روز

-قلیاییت کلی، سه بار در روز

-pH، سه بار در روز

-آنالیز گاز برای متان و کربن دی اکسید، تقریبا سه بار در روز

-جامدات فرار، تقریبا یک بار در روز

-محاسبه VA/ALK

تنظیم فرآیند

-در صورت کم بودن میزان جامدات فرار، تغذیه را افزایش دهید و بالعکس

ب – بدون بذر لجن

هاضم (ها) را با لجن خام پر کنید
محتویات هاضم (های) اولیه را تا دمای 35 – 32 درجه سانتیگراد گرم نموده و در همان مقدار نگه دارید.
محتویات را کاملا مخلوط کنید
به اندازه 10 درصد میزان بارگذاری طراحی شده لجن خام به هاضم پمپاژ کنید
پارامترهای کنترلی را اندازه گیری نمایید

-اسیدهای فرار (VA)، سه بار در روز

-قلیاییت کلی (ALK)، سه بار در روز

-pH، سه بار در روز

– آنالیز گاز برای متان و کربن دی اکسید، یک بار در روز

-جامدات فرار (VS)، یک بار در روز

-محاسبه VA/ALK

تنظیم فرآیند

-محاسبه مقدار مواد شیمیایی مورد نیاز برای افزودن به محتویات هاضم

-افزودن مواد شیمیایی به صورت دوغاب به هاضم برای تامین pH و VA/ALK مطلوب برای ارگانیسم های متان

-کاهش مواد شیمیایی با پایدار شدن فرآیند هضم

-افزایش 10 درصدی بارگذاری

4)بهره برداری عادی

الف – نظارت بر پارامترهای کنترلی pH، VA/ALK، آنالیزهای گاز و جامدات فرار.

ب – میزان تغذیه را تا زمانی که لجن موجود در هاضم متعادل شود، مرتبا تنظیم کنید.

تغلیظ لجن

الف) تغلیظ فرآیند حذف آب از لجن مخزن ته نشینی اولیه یا ثانویه می باشد. هدف از تغلیظ لجن، کاهش حجم لجن مایع با افزایش غلظت مواد جامد می باشد. این کار موجب افزایش ظرفیت نگهداری مواد جامد در هاضم، کاهش نیاز به گرم کردن و راندمان کلی بهتر هاضم می شود. افزایش مقدار مواد جامد به واسطه ی تغلیظ در برخی موارد به 100 درصد نیز می رسد. در حالت کلی دو روش برای تغلیظ لجن وجود دارد: ثقلی و شناوری.

تغلیظ کننده های ثقلی با ته نشینی مجدد که بسیار مشابه مخازن ته نشینی می باشد اما بدون شیارهای مکانیکی، لجن را تغلیظ می کنند. معمولا لجنی که از مخزن ته نشینی ثانویه خارج می‌شود، تنها با استفاده از تغلیظ کننده ثقلی به مقدار کافی تغلیظ نمی شود.

استفاده از تغلیظ کننده های ثقلی با شیارهای مکانیکی موجب افزایش بازدهی واحد آبگیری می‌شود. تراکم نتیجه ای از فشرده سازی به سبب وزن خود ذرات جامد و شکست فلاک ها توسط شیارها می باشد، این امر موجب فرار آب می شود. از این ترفند غالبا برای مدیریت لجن مخزن ته نشینی ثانویه استفاده می گردد، چرا که این کار موجب افزایش غلظت جامدات می گردد.

روش دیگر تغلیظ لجن از طریق شناورسازی می باشد. این روند غالبا شبیه به مطالب بیان شده در راه اندازی واحدهای شناورسازی می باشد (برای مطالعه کامل به مبحث مربوط به راه اندازی پیش تصفیه، تصفیه اولیه و تجهیزات کلرزنی مراجعه نمایید). این فرآیند دربرگیرنده ی جداسازی ذرات جامد از لجن به واسطه با عبور هوای فشرده شده از توده ی لجن می باشد. لجن لخته شده بر روی سطح سیال هوادهی شده قرار می گیرد و توسط تجهیزات جمع آوری کننده از فرآیند خارج می شود.

بازرسی و تست های و اولیه

مخزن و سیستم لوله کشی باید عاری از هرگونه آشغال باشد. در صورت استفاده از موتورهای چرخان بایستی چرخش صحیح، تنظیم بودن قسمت های چرخان، فواصل، سر وصدا، لرزش و روانکاری مورد بررسی قرار گیرد. سطوح آب ریزها و سرریزها نیز باید بررسی و تنظیم شود. در صورت استفاده از تغلیظ کننده توسط شناوری، بایستی بلوئرها و خطوط هوا به دقت بررسی شده و از عدم وجود نشتی در آن ها اطمینان حاصل نمود. دیفیوزرها نیز بایستی برای رفع نواقص و گرفتگی های احتمالی مورد بررسی قرار گیرند. نکته ی مهم استفاده از اصول و دفترچه های راهنمای ارائه شده توسط سازنده و تامین کننده تجهیزات می باشد.

راه اندازی

پس از آنکه لجن موجود در تغلیظ کننده شروع به تشکیل پتوی لجن نمود، جامدات معلق (SS) و شاخص حجم لجن (SVI) باید اندازه گیری شود. اندازه گیری جامدات معلق ابزاری برای اندازه گیری راندمان تغلیظ کننده و SVI نیز در تشخیص پدیده بالکینگ لجن کمک فراوانی می نماید. زمانی که لجن رقیق، پمپاژ لجن باید متوقف شود. مشکلات مشابهی که در مخازن ته نشینی رخ می دهد ممکن است در تغلیظ کننده ها نیز اتفاق می افتد (مشکلاتی از قبیل بالکینگ لجن، بالا آمدن و سپتیک شدن لجن).

برای کمک به گندزدایی لجن در تغلیظ کننده ها می توان از منعقد کننده های شیمیایی استفاده نمود. زمانی که مقدار جامدات خشک از طریق آزمایش های جامدات معلق یا کلی یا حتی مشاهدات بصری %8 – 4 تشخیص داده شده، باید اقدام به تخلیه لجن نمود. انجام آزمایش برای تایید نظر اپراتور و ثبت اطلاعات و داده های تصفیه خانه، ضروری است.

ب) بخش تغذیه، واحدی دو منظوره برای تهویه و تغلیظ لجن می باشد. این واحد، نوعی فرآیند شستشو می باشد که در آن قلیاییت از لجن هضم شده حذف می گردد، که در نتیجه موجب کاهش نیاز به منعقد کننده های شیمیایی برای تهویه لجن و آبگیری می گردد.

عمل اختلاط لجن با آب بوسیله هواده های مکانیکی یا دیفیوزرهای هوادهی در بازه ی زمانی 2 – 1 دقیقه انجام می شود. پس از آن مخلوط آب و لجن ته نشین شده و لجن برای انجام سایر فرآیندهای آبگیری خارج می شود. سیال موجود بر روی سطح نیز به واحد دیگری از تصفیه خانه، که معمولا مخزن ته نشینی اولیه می باشد، برگردانده می شود. به دلیل آنکه این امر موجب افزایش احتمالی غلظت جامدات در لجن می گردد، این فرآیند عملکردی مشابه واحد تغلیظ لجن نیز دارد.

این فرآیند موجب حذف تا 80 درصد قلیاییت و کاهش 80 – 65 درصدی کلرید آهن مورد نیاز برای تهویه لجن می شود.

بازرسی و تست اولیه

مخزن و سیستم لوله کشی باید برای اطمینان از عاری بودن از آشغال و موتورهای چرخان برای اطمینان از نصب صحیح، گردش مناسب، تنظیم بودن فواصل، لرزش و صدا و روانکاری مناسب مورد بررسی قرار گیرند. در صورت استفاده از بلوئرهای هوادهی، نشتی در خطوط هوا و نصب صحیح و عملکرد مناسب دیفیوزرها نیز باید بررسی شود. استفاده از دفترچه های راهنما و دستورالعمل های ارائه شده توسط سازنده در تمام مراحل بازرسی و تست اولیه باید در دستور کار قرار گیرد.

راه اندازی

میزان قلیاییت لجن قبل و بعد از انجام فرآیند تغذیه باید اندازه گیری شود. اندازه گیری قلیاییت ابزاری برای تخمین راندمان فرآیند با نشان دادن میزان قلیاییت حذف شده، است.

ج) تهویه شیمیایی معمولا در سیستم های فیلتراسیون خلا یا سانتریفیوژ به عنوان عامل کمک کننده برای افزایش میزان جامدات لجن مورد استفاده قرار می گیرد. زمانی که مواد شیمیایی مخصوصی، به تنهایی یا به صورت مخلوط، به فاضلاب خام اضافه می شود، موجب رهایی آب محبوس، تشکیل لخته های نسبتا نامحلول، که باعث جمع آوری و انباشت ذرات معلق و کلوئیدی می شود، می گردد. مواد شیمیایی مورد استفاده شامل اسید سولفوریک، آلوم، مس ترکیب شده با کلر، سولفات آهن، پلیمرها و بیشتر از همه کلرید آهن (با یا بدون آهک) می باشند.

استفاده از کلرید آهن همراه با آهک برای کاهش قلیاییت لجن می باشد، البته در صورتی که از سایر روش ها مانند تغذیه استفاده نشود. آهک موجب کاهش قلیاییت و درنتیجه کاهش میزان کلرید آهن برای تهویه لجن می گردد. مقدار مورد نظر از مواد شیمیایی که توسط اندازه گیری های آزمایشگاهی حاصل می شود، توسط وسایل مکانیکی برای 1 تا 2 دقیقه با لجن و قبل از آبگیری، مخلوط می گردد.