تصفیه شیرابه

گسترش شهرنشينی و صنعتی شدن، به ويژه در کشورهای در حال توسعه، باعث انباشته شدن حجم عظيمی از زباله های شهری مي‍گردد.

شیرابه محل دفن (leachate) یکی از آلوده ترین انواع فاضلاب می باشد و به­ دلیل استفاده وسیع از انواع خاکچال یا دفنگاه ­های زباله (Landfill) شهری برای دفع نهایی پسماندها نگرانی های بهداشتی و زیست محیطی فراوانی ایجاد کرده است.

شیرابه مايعی است بد بو به رنگ قهوه اي تيره كه از داخل مواد زائد به خارج تراوش كرده و حاوی انواع مواد آلی به شکل معلق و محلول و همچنین انواع عوامل بیماری زا و ترکیبات سمی (فلزات سنگین و مواد آلی سنگین) می ­باشد. در ایران تنها 8% پسماندهای شهری بازیافت، کمپوست و استفاده مجدد می شوند و حدود 92% مواد زائد دفن می شوند که از این روش مدیریتی مواد زائد جامد، حدود 25% دفن اصولی و تقریبا بهداشتی است و مابقی به شکل غیر بهداشتی دفن و تلنبار می شوند.

در اغلب زمين های دفن، شيرابه از تجزيه مواد آلی و مايعی كه ممكن است از منابع خارجی مثل زهكشی آب های سطحی، آب باران، آب های زيرزمينی، آب های ناشی از منابع زيرزمينی كه وارد مواد زائد شده باشد، ناشي مي شود. نفوذ شیرابه به داخل خاک و رسیدن آن به سفره های آب زیرزمینی بعلت وجود آلاینده هایی نظیر هیدروکربورها ، فلزات سنگین و نظایر آنها باعث آلودگی خاک و آب های زیرزمینی می گردد.

همچنین حرکت افقی شیرابه در اماکن دفن زباله های شهری و خروج شیرابه از سطح خاک در نقاط کم ارتفاع، باعث آلودگی آب های سطحی می شود و چنانچه این آب ها مورد استفاده عموم قرار گیرند، شیوع بیماری های خطرناک بسیار محتمل است.

بررسی های انجام شده در مورد ترکيب شيرابه زباله نشان داده است که شيرابه علاوه بر مقدار زيادی مواد آلی، دارای عناصر ازت، فسفر و پتاسيم و فلزات سنگين از جمله نيکل، کروم، کادميوم، آهن، سرب، مس، روي، منگنز به عنوان مواد سمی و مضر و نمک های محلول و همچنين آلودگی های بالای ميکروبی می‌باشند.

تحقیقات متعدد نشان می دهد که فلز روی بالاترين غلظت و پس از آن به ترتيب نيکل، مس، کروم، کادميوم بيشترين غلظت را در شيرابه دارا می باشند. لذا مدیریت صحیح کنترل شیرابه، پتانسیل آلوده ساز بودن محل دفن برای منابع آب زیرزمینی و سطحی را منتفی خواهد کرد. بررسی های به عمل آمده در بسیاری از كشورها نشان مي دهد كه منابع آب زير زمينی و سطحی در اطراف محل های دفن آلوده شده اند.

توليد شيرابه و گازهای حاصل از آن يكی از معضلات اساسی محل های دفن بهداشتی زباله مي باشد. با افزايش حجم، پيچيدگي و تنوع ترکيبات مواد زائد، شيرابه توليدی آن ها هم بالطبع افزايش می يابد. تصفيه شيرابه حاصل از محل های دفن مواد زايد شهری، به عنوان يکی از مهم ترين مسائل زيست محيطی در همه نقاط دنیا بوده که در ایران کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. از روش های مختلفی همچون گردش مجدد شيرابه به سلول دفن (تصفیه در جا)، تبخير شيرابه، تخليه به تصفيه خانه فاضلاب و تصفيه شيرابه به روش های مختلف فیزیکو شیمیایی و بیولوژیکی و سپس دفع جهت سامان دهی و مدیریت شیرابه استفاده می شود. این روش ها وابستگی زیاد به ترکیبات شیرابه دارد. از سوی دیگر محدودیت­ های هر روش به استفاده مجدد از پسآب و به مسائلی مانند انرژی مصرفی و پیچیدگی راهبری سیستم وابسته می­ باشد.

تركیب شیرابه محل دفن و کمپوست از محلي به محل ديگر بسیار متفاوت است و بستگي به تركیب زباله، شرايط هیدرولوژيكي و چگونگي بهره­ برداري از تجهیزات دفع و شرايط آب و هوایی دارد.

به صورت کلی می توان گفت که شيرابه زباله داراي 10 درصد ماده خشک بوده و حدود 5/38 درصد از مواد خشک آن را مواد آلی تشکيل مي دهد. واکنش شيرابه به دليل وجود اسيدهای آلی و معدنی، اسيدی مي باشد. جامدات کل TS شيرابه شامل 40 درصد جامدات ثابت (TFS) و 60 درصد جامدات فرار (TVS) بوده و pH شيرابه زباله شهری از 2/4 تا 8/6 متغير و ميانگين آن 25/5 محاسبه می شود.

شيرابه حاوي ترکيبات و آلاينده های گوناگون از جمله فلزات سنگين می باشد. اين فلزات به راحتي در محيط تجزيه نمی شوند و می توانند در زنجيره غذايی تغليظ شده مشکلات فراوان براي محيط زيست و انسان به وجود آورند. پايداری فلزات در محيط زيست مشکلات ويژه ای را ايجاد مي کند. فلزات سنگين نمي توانند مانند  آلاينده های آلی از طريق فرايندهای زيستی در طبیعت تجزيه شوند. يکی از پيامدهای مهم پايداری آن ها، تغليظ بيولوژيکی در زنجيره غذايی است که در نتيجه اين فرايند مقدار فلزات در طبقه های بالاتر زنجيره غذايی تا چندين برابر مقادير موجود در آب يا هوا يافت مي شوند. اين امر موجب آسيب گياهان و در نهايت سبب به مخاطره انداختن سلامت جانوران و انسان مي گردد.

شيرابه سبب آلودگی آب های سطحی و زير زمينی مي گردد و يکي از عمده ترين مشکلات مراکز دفع زباله، مسأله آلودگی آب های زيرزمينی در اثر نفوذ شيرابه است. مهم ترين جنبه آلايندگی شيرابه، در واقع بار آلی بسيار بالاي تجزيه ناپذير آن مي باشد. که کاهش آن به طور معمول از طريق واکنش های بيولوژيکی امکان پذير نيست. به همين دليل است که COD خالص که اختلاف بين COD  و BOD مي باشد به وسيله روش لجن فعال و ساير روش های بيولوژيکی حذف نخواهد گرديد.

نکته مهم ديگر در تصفيه شيرابه وجود فلزات سنگين و همچنين وجود آلايندگی شديد ميکروبی مي باشد که روش های معمول بیولوژيکی کارآمدي لازم را براي از بين بردن آن ندارند.

از آنجا که مشخصه­ های کیفی شیرابه بسیار متنوع و پیچیده بوده، بنابر تجربیات جهانی سه شاخص برای آلودگی و تصفیه شیرابه ارائه شده است. طبیعتا این مشخصه­ ها راهنمای کلی بوده و جواب دقیق و نهایی به کیفیت و روش تصفیه نخواهند داد. این مواد به صورت نسبی در سایر آب ها کم بوده؛ از این رو در مشخصه­ های کیفی شیرابه مهم می ­باشند. این سه شاخص عباتند از:

  • غلظت بالای نیتروژن آمونیاکی که ممکن است به 5000 mg/L برسد.
  • نسبت کم و اندک BOD/COD که حتی به 0.01 هم برسد.
  • غلظت نسبتا بالای شوری و مشخصا NaCl و هم­چنین مواد جامد.
کاربرد ازن و ازن ژنراتور در تصفیه شیرابه

شرکت فنون آردا سبز با توجه به سابقه طولانی در بررسی و مطالعه سیستم‌های تصفیه شیرابه و استفاده از تکنولوژی ‌های نوین و روز دنیا در زمینه تصفیه شیرابه، می‌تواند با هزینه کمتر، بهترین سیستم را برای  تصفیه شیرابه با کیفیت متنوع با روش تصفيه DAP يا روش تصفيه همزمان فیزیکو شيميايي همراه با اکسيژن فعال (ازن) و بيولوژيکي طراحی و اجرا نماید.