تصفيه پساب دامداري

در حالي كه فعاليت هاي پرورش دام بسيار بزرگ در آسيا همراه با ده ها هزار جمعيت دام ساكن در هر مزرعه وجود دارند، مع الوصف تعدادشان خيلي زياد نيست. بسياري از محل هاي پرورش دام نسبتا كوچك بوده و داراي 10 تا 1500 راس دام ساكن مي باشند. اين مزارع كوچك به طور معمول به صورت خانوادگي اداره شده و در نزديكي شهرها قرار گرفته اند. در دهه هاي گذشته، تلاش هايي انجام شده تا اين مزارع كوچك جمع شوند و آن ها را در گروه هايي با بيش از 100000 راس دام در هرگروه سازمان دهي كنند بطوري كه بتوان فاضلاب هايشان را به صورت متمركز كنترل نمود.
آغل هاي دام معمولا با دور ريختن فضولات تميز نمي شوندكه منجر به توليد فضولات نسبتا خشك گردد. در عوض، فضولات از آغل ها از طريق شست وشو با آب، به بيرون از آغل هدايت شده و برطرف مي شوند. در نتيجه، فضولات حاصل از اين گونه مزارع پرورش دام مايع هستند. اين فاضلاب بسيار قوي است، هم از نظر شدت آلودگي ماده آلي و هم مقدار مواد جامد معلق.
در حالي كه مزارع بزرگ داراي تركيبي از دام هاي ماده و دام هاي نر، دام هاي نوزاد، توله هاي كوچك از شير گرفته شده و دام هاي در حال رشد هستند، بسياري از دامداري هاي كوچك به پرورش حيواناتي با يك اندازه ي خاص تمركز مي كنند تا نيازهاي بازار محلي را برآورده سازند.

مقدار و تركيب فاضلاب دامپروري به تعداد حيوانات موجود در مزرعه، وزن، سن و تركيب غذايشان بستگي دارد. موادي از قبيل ويتامين ها، آنتي بيوتيك ها و تقويت كننده ها در عمل كاتاليزورهاي رشد در فرمولاسيون تغذيه ي حيوان به كار برده مي شوند و اين تركيبات مي توانند در فاضلاب پايدار شوند. قبل از شست و شو و جاري شدن، فضولات دامپروري عمدتا از ادرار و مدفوع تشكيل شده است.
حجم آب شستشو دهنده به كار رفته مي تواند بسته به شيوه هاي تميز كردن از مزرعه اي به مزرعه ديگر متفاوت باشد. با توجه به جدول زير مشخصه هاي مهم فاضلاب دامپروري عبارتند از SS خيلي زياد و مقدار ماده آلي زياد، علاوه بر اين آمونياك مسئله مهمي است. در مكان هايي كه فاضلاب دريافتي حاوي مقدار زيادي نوترينت ها باشد خطر نيتروژن و فسفر موجود در فاضلاب يك معضل خواهد بود.

فاضلاب دامداري چون منشا حيواني دارد مي توان انتظار داشت كه داراي اجزا تشكيل دهنده آلي باشد كه به آساني قابل تجزيه ي بيولوژيكي بوده. در مزارع دامپروري فاضلاب به صورت پيوسته توليد نمي شود. آغل ها احتمالا دو بار در روز در طي ساعات كاري با جريان آب شسته مي شود. اين بدان معنا است كه دو پيك يا جريان حداكثري در جريان هاي فاضلاب روزانه وجود دارد.

تصفيه فاضلاب دامپروري

چرخه ي تصفيه معمولا شامل :
1- زدايش ذرات درشت
2- يكنواخت سازي
3- كاهش شدت آلودگي مواد آلي (يك فرآيند بي هوازي )
4- زدايش مواد آلي در محدوده مجاز تخليه ( يك فرآيند هوازي )
5- حذف نوترينت ها در جاهاي ضروري
6- تصفيه لجن

آشغالگير هاي درشت كه در ابتداي تصفيه خانه واقع شده اند براي محافظت از تجهيزات مكانيكي جريان در پايين دست عمل مي كنند. اين آشغالگيرها مهم هستند زيرا تكه هاي بزرگي از مواد گوناگون ممكن است وارد زهكش ها شوند.
آشغالگيرهاي ريز ممكن است پس از آشغالگيرهاي درشت قرار گيرند و اين ها مي توانند با توجه به زدايش مواد جامد، جايگزين زلال سازهاي اوليه شوند. كاركردن زلال سازهاي اوليه ممكن است به دليل قابليت تجزيه ي بيولوژيكي اندكي مشكل باشد، زيرا در طي دوره هاي با جريان كم، زمان ماند بايد طولاني تر طراحي شود و در اين شرايط با آزاد شدن گاز شرايط گنديدگي مي تواند توسعه يابد.
هنگاميكه چرخه تصفيه شامل فرآيندهاي با جريان پيوسته باشد، نياز به يكنواخت سازي فاضلاب وجود دارد به طوريكه فاضلاب حاصل از دو مرحله تخليه در طي روز بتواند در طول شبانه روز توزيع شوند، هرچند نگهداري فاضلاب دامپروري به دليل قابليت تجزيه ي بيولوژيكي آن روش مطلوبي نيست. به همين دليل، مخازن نگهداري معمولا كوچك طراحي مي شوند و يا اينكه كنار گذاشته مي شوند. در مكان هايي كه مخازن نگهداري وجود ندارد، فرآيند با جريان پيوسته بايد داراي گنجايش كافي باشد. به همين دليل، بسياري از سيستم هاي تصفيه داراي بركه هاي تثبيت مي باشند. بركه هاي تثبيت براي كاهش دادن قدرت ماده ي آلي به كار برده مي شوند. اين بركه ها حداكثر با عمق 4 متر، به ازا هر 100kg دام 5-6/5 متر مكعب ساخته مي شوند. pH بهره برداري به طور معمول 6/8-7/4 بوده و اختلاط مطلوب ( در بركه ها با جريان چرخشي ) است. پساب خروجي از بركه وارد مرحله بعد يعني تصفيه هوازي مي شود. بو يكي از مشكلاتي است كه در بركه هاي بي هوازي وجود دارد مخصوصا اگر بركه ها به طور مرتب لجن زدايي نشده باشد. ميزان انباشت لجن مي تواند به اندازه 0/15 مترمكعب به ازاي هر راس دام در طي سال در نظر گرفت.
ممكن است گاهي اوقات پساب بعد از بركه بي هوازي وارد بركه اختياري شود. اين بركه ها داراي عمق 2-3 متر است كه زمان ماند هيدروليكي آن به طور معمول 10-15 روز است و زدايش BOD مي تواند 70 درصد يا كمتر باشد.
چون نسبت COD/BODدر فاضلاب دامپروري بزرگتر از 0.5 است، استفاده از روش بيولوژيكي براي تصفيه فاضلاب گزينه مناسبي مي باشد. فرآيند هوازي، از قبيل بركه هوادهي شده، براي حذف مواد آلي و حذف نيتروژن فاضلاب استفاده مي شود. بركه هاي هوادهي با عمق 3-5 متر ساخته شده و مي توانند بارگذاري بسيار متنوعي از 0.6-6 متر مكعب حجم بركه به ازاي هر 100kg دام داشته باشند. غير از بركه هوادهي از ساير فرآيندهاي لجن فعال مي توان استفاده كرد. اين روش هاي لجن فعال با جريان هاي لجن برگشتي 25-50 درصد از جريان ورودي فاضلاب بهره برداري مي شوند. از ميان روش هاي لجن فعال، هوادهي گسترده يكي از بهترين گزينه ها براي تصفيه ميكروبيولوژيكي فاضلاب دامپروري مي باشد.
بجاي بركه هاي بي هوازي مي توان از سپتيك تانك هم استفاده كرد. چون بخشي از مواد آلاينده فاضلاب قابليت ته نشيني يا شناور بودن را دارد، پس با استفاده از سپتيك تانك مي توان بار وارده به واحدهاي بعدي تصفيه فاضلاب را كاهش داد. با استفاده كردن از سپتيك مي توان در هزينه ها هم صرفه جويي كرد. با در نظر گرفتن يك سپتيك با حجم بيشتري، عمليات يكنواخت سازي هم درون سپتيك انجام مي شود و فاضلاب خروجي از سپتيك تانك حجم نسبتا ثابتي براي فرستادن به واحدهاي ديگر تصفيه را دارا مي باشد.
بعلت دارا بودن شرايط لازم براي رشد ميكروارگانيسم ها بازدهي سپتيك تانك در تصفيه فاضلاب دامپروري براي BOD و COD معمولا بين 35-40 درصد و براي TSS به 60 درصد مي رسد.