شیرابه

بررسی امکان افزایش کیفیت آب خروجی تصفیه شیرابه آرادکوه جهت آبیاری فضای سبز مجتمع

 

خلاصه:

تصفیه و بی خطر سازی شیرابه حاصل از دفن روزانه حدود 8000 تن پسماند در مجتمع آراد کوه از دغدغه های اصلی شهرداری تهران و سازمان مدیریت پسماند می باشد. شیرابه تولیدی روزانه این مجتمع در حال حاضر در تصفیه خانه شیرابه توسط فرایندهای بیولوژیکی و شیمیایی تصفیه می گردد. با توجه به شوری بالای شیرابه تولیدی از پسماندهای شهر تهران در حال حاضر نمی توان از آب خروجی تصفیه خانه برای آبیاری درختان و فضای سبز استفاده نمود ولی روش های پیشرفته غشایی جدید استفاده شده توسط یک شرکت دانش بنیان در محل تصفیه خانه شیرابه توانسته کیفیت آب خروجی را در حد استاندارهای آب کشاورزی بالا ببرد. نتایج نشان دادند که با استفاده از غشاهای نانو فیلتراسیون تولید شده در داخل کشور می توان کیفیت آب خروجی از تصفیه خانه شیرابه را بالا برد و به منظور آبیاری فضای سبز مجتمع آراد کوه استفاده نمود.

مقدمه:

یکی از مشکلات بزرگ مراکز بازیافت و دفع زباله شهری تولید مقادیر زیاد شیرابه زباله می باشد. تجمع شیرابه در یک محل میتواند به کلی شرایط اکوسیستم منطقه را عوض کند و سبب ایجاد آلودگی های سطحی در محل نگهداری و نواحی اطراف گردد. همچنین نفوذ شیرابه های جمع شده به لایه های زیرین زمین و سفره های زیر زمینی باعث آلودگی آب های زیر زمینی  و منابع تأمین آب شرب شهری خواهد شد. آب آلوده از این فرایند علاوه بر اثر مخرب بر منابع تأمین آب شرب، کلیه محصولات کشاورزی منطقه را نیز تحت تأثیر قرار می دهد. بطورکلی منشأ اصلی تولید شیرابه را می‌توان علاوه بر محصولات فرعی حاصل از تجزیه بیولوژیکی، موارد دیگری نظیر بارندگی، رطوبت و دیگر مایعات موجود در پسماندهایی که دفن می‌شوند دانست. خصوصیات کمی و کیفی شیرابه تولیدی به نوع زباله های دفع شده، میزان تجزیه مواد موجود در پسماندها، شدت و میزان بارندگی، درجه حرارت محیط، رطوبت هوا، آب‌های سطحی، وجود جریانات آب‌زیرزمینی و عمر مرکز‌ دفن، بستگی دارد. به بیان دیگر خصوصیات شیرابه مراکز دفن بسیار متغیر بوده و نمی‌توان روشی کلی در خصوص تصفیه و بی خطر سازی شیرابه تمامی مراکز دفن پیشنهاد داد، بلکه شیرابه‌ تولیدی در مراکز دفن مختلف می‌بایست به صورت مورد به مورد بررسی شده و روش بهینه تصفیه آن‌ها تعیین گردد. در گذشته بدلیل دفن بخش عمده‌ای از پسماندهای تر شهر تهران در مرکز دفن آرادکوه و استفاده از زه کش ها دریاچه‌ای وسیع از شیرابه به وسعت تقریبی 18 هکتار در مرکز دفن آرادکوه بوجود آمده بود، لیکن در سال های اخیر با استفاده از روش های مهندسی بخش اعظم این دریاچه خشک شده است و شیرابه تولیدی به صورت روزانه در تصفیه خانه این مرکز تصفیه می گردد. تاکنون تحقیقات چندی در زمینه بررسی روش‌های مدیریت شیرابه این مرکز انجام شده و بعنوان یکی از متداولترین این روش‌ها می‌توان به روش تصفیه شیمیایی شیرابه به روش انعقاد و لخته‌سازی اشاره داشت.

مجتمع دفع و پردازش زباله آرادکوه با دریافت روزانه در حدود 8000 تن پسماند شهری تهران به شکل بسیار جدی با مشکلات زیست محیطی تولید شیرابه مواجه است. در این مجتمع روزانه بین 300 تا 700 متر مکعب شیرابه تولید می شود که درصورت عدم تصفیه موجب آلودگی خاک، منابع آب زیرزمینی و سطحی می گردد. شیرابه از منابع با بار آلودگی بالا و متغیر است و میزان اکسیژن خواهی شیمیایی شیرابه جوان بین 20000 تا 50000 میلی گرم در لیتر با توجه به شرایط آب و هوایی متغیر است. اکسیژن خواهی شیمیایی شیرابه پیر معمولاً بالای 40000 میلی گرم بر لیتر است که طی زمان بخشی از شیرابه بطور بیولوژیکی تصفیه شده و مواد آلی مقاوم به تجزیه بیولوژیکی در محل دفن شیرابه پیر باقی می مانند. با توجه به سخت شدن استانداردها و پیچیدگی و گستردگی ترکیبات شیرابه استفاده از روش­های متداول به تنهایی جوابگوی تصفیه شیرابه نیست و باید روش های جدید و تکنولوژی های جدید مورد بررسی قرار بگیرند.

یکی از مشکلات اصلی در تصفیه شیرابه مجتمع دفع و پردازش زباله آراد کوه شوری شیرابه خام می باشد که علاوه بر دشوار کردن فرایندهای تصفیه بیولوژیکی و شیمیایی سبب می شود تا آب تصفیه شده خروجی از تصفیه خانه را نتوان برای آبیاری درختان و فضای سبز بکار برد. در نتیجه اضافه کردن مراحل تصفیه جدید جهت کاهش شوری پساب تصفیه شده و افزایش کیفیت نهایی آب خروجی تصفیه خانه ضروری می باشد. جهت کاهش شوری شیرابه روش های مختلفی در سطح جهان مورد استفاده قرار می گیرد و در بررسی حاضر سعی بر آن شده تا نتایج اجرای یک طرح پایلوت برای رساندن کیفیت آب خروجی از تصفیه خانه در حد آب کشاورزی ارائه گردد.

 

تجربی:

مراحل تصفیه شیرابه به صورت متداول شامل دانه گیری، فرایند تصفیه بیولوژیک بی هوازی، تنطیم pH و لخته سازی، فرایند تصفیه بیولوژیک هوازی، تصفیه غشایی، ازن زنی و کلرزنی می باشد. در مرحله دانه گیری از سرندها و توری ها جهت جداسازی جامدات و دانه های بزرگ از جریان شیرابه خام استفاده می گردد. این مرحله از تصفیه بسیار مهم است زیرا عوامل آسیب رسان به سیستم های غشایی و تجهیزات موجود در مراحل پیشرفته تصفیه در این مرحله حذف می گردند. . همچنین فرایندهای دقیق دیگری در این مرحله انجام می­گیرد که سبب بهبود شرایط شیرابه برای ورود به مراحل بعدی تصفیه می گردد. اکسیژن خواهی شیمیایی شیرابه ورودی به این مرحله در با توجه به شرایط آب و هوایی و پارامترهای اثر گذار دیگر بین 20000 تا 50000 میلی گرم در لیتر می باشد. در مرحله بعد شیرابه از لحاظ بیولوژیکی تثبیت شده و با افزودن برخی از مواد محرک و ترکیبات واسطه فرایند بی هوازی به انجام می رسد. اکسیژن خواهی شیمیایی شیرابه خروجی از این مرحله در حدود 15000 میلی گرم در لیتر می باشد. در ادامه شیرابه با مواد شیمیایی دیگر مخلوط می گردد تا در pH معین عملیات منعقد سازی به انجام برسد. سپس مواد معلق در مخازن مخصوص ته نشین می­شوند و فاز جامد و مایع از هم جداسازی می شوند. سر ریز مرحله ته نشینی وارد حوضچه های هوادهی می شود که در این حوضچه ها عملیات تصفیه بیولوژیک هوازی انجام می گیرد و آلودگی های باقی مانده تا حد زیادی خواهد شکست. مقادیر از مواد شیمیایی مختلف برای کمک به عملیات هوادهی در این مرحله مورد استفاده قرار می گیرد. در مرحله نهایی ازن و کلر به شیرابه تصفیه شده اضافه می گردد تا عملیات گندزدایی بر روی آب خروجی انجام پذیرد. شیرابه تصفیه شده خروجی از این مراحل کاملاً بی خطر شده و قابلیت استفاده جهت شستشوی معابر و جاده ها را دارد. لیکن بدلیل بالا بودن هدایت الکتریکی شیرابه خروجی از تصفیه خانه امکان استفاده جهت آبیاری گیاهان و درختان وجود ندارد. علت هدایت الکتریکی بالا در آب خروجی وجود شوری زیاد در شیرابه خام ورودی به تصفیه خانه می باشد. شیرابه جمع شده از مراکز دفن گس از عبور از بستر های خاکی و لایه های سطحی زمین مجتمع آراد کوه توسط زه کش های تعبیه شده جمع آوری می شوند. این در حالی است که بدلیل وجود شوری در زمین ناحیه احداث مجتمع آراد کوه تمامی آب های عبوری از این منطقه شور شده و غنی از نمک می گردند. در نتیجه شیرابه جمع آوری شده نیز شورتر شده به نحوی که هدایت الکتریکی شیرآبه خام بین 10000 تا 15000 میکروزیمنس بر سانتی متر گزارش شده است. این شوری علاوه بر دشوارتر کردن فرایند تصفیه سبب می شود تا آب تصفیه شده خروجی را نتوان برای آبیاری درختان و فضای سبز استفاده نمود. مسئله شوری شیرابه یکی از مشکلات اصلی در رسیدن به آب بازیابی شده با کیفیت در تصفیه خانه شیرابه آراد کوه می باشد. بنابراین علاوه بر مراحل تصفیه یاد شده باید مراحل تصفیه دیگری جهت افزایش کیفیت آب خروجی در نظر گرفته شود. طی سال اخیر یک شرکت دانش بنیان از دانشگاه صنعتی شریف با استفاده از روش های تصفیه پیشرفته جدید غشایی که در محل تصفیه خانه به اجرا در آمده است توانسته کیفیت شیرابه تصفیه شده را در حد تولید آب کشاورزی بالا ببرد. در این تلاش از غشاهای نانو فیلتراسیون تأیید شده توسط ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و غشاهای اولترافیلتراسیون جهت افزایش کیفت پساب تصفیه شده خروجی استفاده شده است.

 

 

سپنتا پلیمر شریف