کاربرد امواج مافوق صوت بر محلول سازی (هیدرولیز) و بهبود قابلیت تجزیه بیولوژیکی ترکیبات آلی فاضلاب صنایع لبنی

صنایع لبنی، مصرف کننده حجم بالایی از آب هستند که بخش اعظم آن به صورت فاضلاب دفع می گردد. غلظت مواد آلی در این فاضلاب نسبتاً زیاد است. برای نمونه، صنایع لبنی پگاه تهران به عنوان بزرگ ترین تولید کننده محصولات لبنی در ایران، به ازای فرآوری ١٠٠٠ تن محصول لب نی، در حدود ٣٥٠٠ مترمکعب در روز فاضلاب ایجاد می کند که غلظت اکسیژن خواهی شیمیایی و بیوشیمیایی پنج روزه آن به ترتیب ٣٠٠٠ و ١٠٠٠ میلی گرم در لیتر است. در این تحقیق اثر انتشار امواج مافوق صوت با فرکانس راهبری ٢٠ کیلو هرتز در فاضلاب بر محلول سازی (هیدرولیز) اکسیژن خواهی شیمیایی فاضلاب تولید شده در کارخانه شیر پگاه تهران بررسی شد. نمونه برداری از فاضلاب مورد نظر به صورت مرکب با حجم ثابت در فواصل زمانی دو ساعته در ساعت ٨ صبح تا ٤ بعدازظهر و در یک روز کاری از خروجی حوض متعادل ساز انجام شد. آنالیز داده های آزمایشگاهی نشان داد که با انتشار امواج مافوق صوت در فاضلاب می توان بخشی از اکسیژن خواهی شیمیایی نامحلول را به صورت محلول تغییر داد. حداکثر این تغییر حدود ٥٢ درصد بود که در توان ٣٠٠ وات و زمان تماس ٤٨٠ ثانیه نمونه با امواج مافوق صوت به دست آمد. برای امواج مافوق صوت با توان ٣٠٠ و ٦٠٠ وات با افزایش زمان پخش در فاضلاب در محدوده ٦٠ تا ٤٨٠ ثانیه مقدار هیدرولیز مواد آلی فاضلاب همواره سیر صعودی داشت ولی در توان ٩٠٠ وات این روند پیوسته نبود . به این ترتیب می توان گفت هنگامی که فقط هیدرولیز مواد آلی فاضلاب مورد نظر باشد بهتر است از امواج مافوق صوت با توان کمتر و زمان های انتشار بیشتر استفاده کرد . شایان ذکر است که با محلول شدن (هیدرولیز) مواد آلی، سرعت فرایند تصفیه بیولوژیکی آن در حد قابل ملاحظه ای بالا می رود. همچنین با این تغییر ، دستیابی به سطح بالاتری از تصفیه مسیر می شود که در مجموع کاهش هزینه های تصفیه را در پی خواهد داشت.

مقدمه

پخش امواج مافوق صوت در فاضلاب می تواند ساختار شیمیایی و اندازه ذرات مواد آلی موجود در آن را تغییر دهد [ ۱]. این تغییر می تواند سرعت فرایند تصفیه بیولوژیکی و درجه تصفیه فاضلاب را بیشتر کند. در صنایع لبنی که برای فرآوری هر مترمکعب شیر حدود ۰/۵ تا ۳ مترمکعب فاضلاب تولید می شود، تصفیه و استفاده مجدد از آن اهمیت زیادی دارد