تصفیه بی‌هوازی شیرابه محل دفن زباله شهری مطالعه موردی: شیرابه زباله شهر شیراز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست، دانشگاه شیراز

2 استادیار، بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست، دانشگاه شیراز

چکیده

تجزیه بخش آلی زباله در محل دفن زباله به‌همراه نفوذ آب باران، مایع آلوده‌ای به نام شیرابه را تولید می‌کند که به‌دلیل دارا بودن ترکیبات سمّی و خطرناک، خطر قابل توجهی برای محیط‌زیست تلقی می‌شود. در این تحقیق تصفیه‌پذیری شیرابه با استفاده از هاضم بی‌هوازی دو مرحله‌ای بررسی گردید. حجم مفید هر یک از هاضم‌ها 150 لیتر، دبی 10 لیتر در روز، زمان ماند هیدرولیکی 15 روز برای هر یک از هاضم‌ها، و دما 31 درجه سلسیوس (مزوفیلیک) در نظر گرفته شد. بار آلی سیستم از0/07 تا 3/4 گرم در لیتر در روز به‌صورت تدریجی و طی پنج مرحله افزایش داده شد. مقدار COD شیرابه 48552 تا 62150/4 میلی‌گرم در لیتر و نسبت BOD5/COD آن بیش از 0/7 به‌دست آمد. در بار آلی g/L.day 2/2 بیشترین حذف COD به‌میزان 93/59 درصد در مجموع دو هاضم به‌دست آمد. میزان آمونیاک در سیستم بی‌هوازی حذف نگردید، بلکه اضافه شد. غلظت آمونیاک در بار بهینه در مخزن ورودی، هاضم اول و هاضم دوم به‌ترتیب 721، 952، و 1054 میلی‌گرم در لیتر به‌دست آمد. حداکثر میزان بیوگاز در بار آلی 3/4 گرم در لیتر در روز، تولید شد و معادل 9/823 و 6/298 لیتر در روز به‌ترتیب در هاضم اول و دوم بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Anaerobic Treatment of Landfill Leachate: A Case Study of Shiraz Landfill Leachate

نویسندگان [English]

  • Saeideh Kheradmand 1
  • Ayoub Karimi Jashni 2
  • Parviz Monadjemi 2
1 M.Sc. Dept. of Civil and Environmental Engineering, University of Shiraz
2 Assist. Prof., Dept. of Civil and Environmental Engineering, University of Shiraz
چکیده [English]

Degradation of the organic part of landfill in along with rainwater percolation produces a polluted liquid named "leachate", which poses a considerable hazard to the environment because of its toxic and hazardous compounds. In this research, the treatability of leachate was investigated using combined anaerobic digesters. Each digester had an effective volume of 150 l, a flow rate of 10 l/d, and a HRT of 15 d working at a temperature of 31°C (mesophilic). The OLR applied to the system was gradually increased from 0.07 to 3.4 g/l.d in 5 steps. TCOD concentration was 48552-62150.4 mg/l and BOD5/COD ratio was more than 0.7 during the study period. At an OLR of 2.2 g/l.d, the total maximum COD removal efficiency achieved in both digesters was 93.59%. Not only did ammonia concentration not reduce in the anaerobic system but it increased. Ammonia concentrations at optimum OLR in the influent to the 1st and 2nd digesters were 721, 952, and 1054 mg/l, respectively. Maximum biogas production was 9.823 l/day in the 1st digester and 6.298 l/day in the 2nd digester, both of which occurred at an OLR of 3.4 g/l.d.

کلیدواژه‌ها [English]

  • leachate
  • Anaerobic Digester
  • Biogas
  • Shiraz
1- Marañón, E., Castrillón, L., Fernández, Y., and Fernández, E. (2006). “Anaerobic treatment of sludge from a nitrification landfill leachate plant.” Waste Management, 26 (8), 869-874.

2- Tchobangolous, G., and Burton, F. (2003). Wastewater engineering treatment and reuse, 4th Ed., McGraw-Hill Company's, Metcalf and Eddy International Edition Engineering Series,New York.

3- Agdag, O. N., and Sponza, D. T. (2005). “Anaerobic/aerobic treatment of municipal landfill leachate in sequential two-stage up-flow anaerobic sludge blanket reactor (UASB)/completely stirred tank reactor (CSTR) systems.” Process Biochemistry, 40 (2), 895-902.

4- Kalyuzhnyi, S., Gladchenko, M., and Epov, A. (2003). “Combined anaerobic-aerobic treatment of landfill leachates under mesophilic, submesophilic and psychrophilic conditions.” Journal of Water Science and Technology, 48 (6),  311-318.

5- Lin, C., Bian, F., and Chou, J. (1999). “Anaerobic co-digestion of septage and landfill leachate.” Bioresource Technology, 68 (3), 275-282.

6- Stroot, P. G., McMahon, K. D., Mackie, R. I., and Raskin, L. (2001). “Anaerobic codigestion of municipal solid waste and biosolids under various conditions-I. Digester performance.” Water Research, 35(7), 1804-1816.

7- Pohland, F. G., and Kim, J. C. (1999). “In situ anaerobic treatment of leachate in landfill bioreactors.” Water Sci. Tech., 40(8), 203-210.

8- Nedwell, D. B., and Reynolds, P. J. (1996). “Treatment of landfill leachate by methanogenic and sulphate-reducing digestion.” Water Research, 30(1), 21-28.

9- Britz, T. J., Venter, C. A., and Tracey, R. P. (1990). “Anaerobic treatment of municipal landfill leachate using an anaerobic hybrid digester.” Biological Wastes, 32 (3), 181-191.

10- منزوی، ح.، منجمی، پ.، و کریمی جشنی، ا. (1385).بررسی تأثیر انتخابگرهای سه مرحلهای اناکسیک بر کاهش پدیده حجیم شدن لجن. م. آب و فاضلاب، 62، 35-45.

11- American Public Health Association. (2005). Standard method for examination of water and wastewater, 21st Ed., APHA Inc.,WashingtonDC.

12- Grady, C. P. L., Daigger, G. T., and Lim, H. C. (1999). Biological wastewater treatment, Marcel Dekker,New York.

13- Qasim, S. R. (1999). Wastewater treatment plants, Technomic Publishing Company Inc.,Pennsylvania.

14- فولادی فرد، ر.، عظیمی، ع.، و نبی بیدهندی، غ. (1386). بررسی جذب فلز کادمیم توسط پودر لجن دفعی فاضلاب شهری در راکتور ناپیوسته.م. آب و فاضلاب، 67، 2-8.

15- Wang, Y., Odle, W. S., Eleazer, W. E. and Barlaz, M. A. (1997). “Methane potential of food waste and anaerobic toxicity of leachate produced during food waste decomposition.” Waste Management and Research, 15 (2), 149-167.

16- Inanc, B., Calh, B. and Saatci, A. (2000). “Characterisation and anaerobic treatment of the sanitary landfill leachate in Istanbul.” Water Science and Technology, 41 (3), 223-230.

17- بینا، ب.، موحدیان، ح.، و پورزمانی، ح. (1383). بررسی تأثیر نسبت COD/N ورودی بر سرعت نیتریفیکاسیون در تصفیه فاضلاب با استفاده از یک رآکتور پایلوت در مقیاس آزمایشگاهی. م. آب و فاضلاب، 53، 30-36.

18- Nguyen, P. H. L., Kuruparan, P., and Visvanathan, C. (2007) “Anaerobic digestion of municipal solid waste as a treatment prior to landfill.” Bioresource Technology, 98 (2), 380-387.