UASB یک روش تصفیه ی بی هوازی فاضلاب است. در فرآیند بی هوازی، تصفیه ی فاضلاب بدون استفاده از هوا و اکسیژن انجام می شود. در مقابل، روش هوازی در تصفیه ی فاضلاب نیز وجود دارد. هدف از تصفیه ی بی هوازی، از بین بردن آلودگی مواد آلی در فاضلاب، رسوبات و لجن است. میکروارگانیسم های بی هوازی، آلاینده های آلی را به یک بیوگاز تبدیل می کنند که حاوی متان و دی اکسید کربن است. راکتور UASB هضم کننده ی متان است که از فرآیند بی هوازی استفاده می کند و تصفبه توسط باکتری های تصفیه کننده فاضلاب انجام می شود.

طراحی

راکتور بافلدار بی هوازی مبتنی بر جداسازی سه فاز است که راکتور را قادر می سازد مخلوط های گاز، آب و لجن را در شرایط تلاطم زیاد جدا کرده و این امکان را برای طراحی کم حجم و ارزان تر فراهم می کند.

راکتور دارای چندین محفظه جمع آوری گاز برای جداسازی بیوگاز می باشد. در نتیجه وجود صفحات رابط گاز / آب ، تلاطم تا حد بسیار زیادی کاهش یافته و سرعت بارگیری نسبتا زیاد ۱۰ تا ۱۵ کیلوگرم بر متر مکعب را ممکن می سازد. جداسازی در راکتور UASB فقط به ۱ متر ارتفاع نیاز دارد که از اثرات شناورسازی و در نتیجه لایه های شناور جلوگیری می کند.

به طور کلی، در طول مراحل تصفیه ی بی هوازی به روش UASB، فاضلاب از یک بستر لجن منبسط شده که حاوی غلظت بالایی از بیومس است، عبور می کند. پس از آن، قسمت باقیمانده ی فاضلاب از میان بیومس با تراکم کمتر عبور می کند که لایه ی لجن نامیده می شود. ورودی از پایین توسط پمپ به راکتور UASB منتقل می شود. جریان ورودی به سمت بالا حرکت کرده و با بیومس موجود در بستر لجن تماس پیدا می کند، سپس حرکت به سمت بالا را ادامه می دهد و با بیومس در لایه ی لجن واکنش می دهد.

حجم لایه ی لجن باید به اندازه ی کافی در تماس با پساب باشد تا تصفیه ی بیشتر پساب عبوری از لایه ی پایینی بستر لجن در کانال انجام شود. همچنین به این ترتیب از کیفیت پساب خروجی اطمینان حاصل می شود. یک جدا کننده ی ۳ فاز (گاز، مایع و جامد یا GLS) واقع در بالای لایه ی لجن برای جدا کردن ذرات جامد از مخلوط (گاز، مایع و جامد) پس از تصفیه ی لجن وجود دارد که اجازه می هد مایع و گاز از راکتور UASB خارج شوند.

پس از تصفیه فاضلاب در مخزن تصفیه ی بی هوازی فاضلاب، سیستم جمع آوری پساب، آن را از طریق تعداد زیادی سیستم های شست و شوی توزیع شده در کل محدوده ی تخلیه، به سیستم شست و شوی اصلی در حاشیه ی راکتور تخلیه می کند و بیوگاز تولید شده به عنوان سوخت با ارزش یا رسوب جمع آوری می شود.

UASB - روش بيولوژيكي UASB

ارتفاع و مساحت راکتور UASB

برای کاهش فضای مورد استفاده و کاهش هزینه ی زمین، باید جدا کننده ی GLS تا حد ممکن بالا باشد و ارتفاع بستر لجن به اندازه ای باشد که سرعت جریان مایع در ماکزیمم حد مجاز (۲/۱ تا ۵/۱ متر بر ساعت) قرار بگیرد. بنابراین، ارتفاع بستر لجن باید حداقل ۵/۱ تا ۵/۲ متر باشد و از این رو ارتفاع راکتور به ۴ متر محدود شود تا محل مناسبی برای بستر لجن، لایه ی لجن و جدا کننده ی ۳ فاز فراهم شود. همانطور که در استاندارد ذکر شده است حداکثر ارتفاع راکتور حدود ۸ متر است اما ارتفاع قابل استفاده در مصرف عادی بین ۵/۴ تا ۶ متر است. علاوه بر این، بستر لجن ۳۰ تا ۶۰ درصد از کل راکتور را اشغال می کند، ۲۰ تا ۳۰درصد از کل حجم را لایه ی لجن و ۱۵ تا ۳۰ درصد از حجم کل را جداکننده ی GLS اشغال می کند.

جدا کننده ی جامد، مایع، گاز

هدف اصلی این طرح تسهیل بازگشت لجن بدون استفاده از انرژی و دستگاه کنترل خارجی است. عملکرد جدا کننده به گونه ای است که میزان سرریز سطح را کنترل می کند و دهانه ی دیافراگم در پایین به اندازه ی کافی باز می شود تا از تلاطم ناشی از سرعت ورودی زیاد مایع جلوگیری کند و بازگشت مناسب جامد به راکتور امکان پذیر شود.

کاربردها

  • صنعت نوشیدنی
  • صنعت تقطیر و تخمیر
  • صنایع غذایی
  • صنعت کاغذ

مزایا

مزایای تصفیه ی بی هوازی در مقایسه با تصفیه ی هوازی عبارتند از:

  • در طول فرآیند تصفیه مقداری انرژی بیوگاز ارزشمند تولید می شود که می تواند برای مصارف دیگر جمع شود.
  • ضایعات زیستی جامد بسیار کمتری در مقایسه با فرآیند هوازی تولید می شود، زیرا مقدار زیادی از انرژی موجود در فاضلاب به شکل گازی تبدیل می شود و در نتیجه انرژی بسیار کمی برای رشد سلول جدید باقی می ماند.
  • نیاز به انرژی کم در فرآیند تصفیه وجود دارد.
  • مواد مغذی کمتری نیاز است.
  • سیستم می تواند بدون هیچ گونه اختلالی برای مدت طولانی خاموش باشد.
  • می تواند بارهای شوک آلی را به طور موثر کنترل کند.

معایب

معایب تصفیه ی بی هوازی در مقایسه با تصفیه ی هوازی عبارتند از:

  • تصفیه ی بی هوازی بدون فرآیندهای بعدی تصفیه نمی تواند به تخلیه ی آب سطحی با کیفیت دست یابد.
  • ترکیبات گوگردی تولید می شوند که نیاز است خوردگی و بوی ناشی از آن مدیریت شود.
  • دوره شروع طولانی تری دارند.
  • محدوده ی دمایی مناسب مورد نیاز برای فرآیند بی هوازی ۱۵ تا ۳۵ درجه ی سانتیگراد است که برای برخی کشورها در فصل سرما قابل استفاده نیست.
  • برخی تجهیزات مانند PH متر، دماسنج و غیره و همچنین نیروهای متخصص برای نظارت بر وضعیت داخلی راکتور بی هوازی لازم است که هزینه بر است.
  • فضای بیشتری در مقایسه با روش هوازی لازم دارد.

علاقمندان می توانند برای گرفتن مشاوره با کارشناسان شرکت پرتو کنترل هوشمند در ارتباط باشند.