تصفیه فاضلاب دامپروری

    دامپروری به دانش و فن مدیریت در پرورش،تغذیه  واصلاح نژاد دام برای دستیابی به استانداردهای ملی و فراملی گفته می­شود و ازاین­رو به شخص حقوقی یا حقیقی که با استفاده از روش علمی، فنی یا تجربی به پرورش انواع دام می­پردازد،دامپرور می­گویند. البته اگر نگهداری و پرورش یک یا چند نوع دام بصورت سنتی انجام شود، به آن دامداری و به شخصی که دامداری را انجام می­دهد، دامدار می­گویند.
    اگرچه بخش اصطبل دامپروری معمولاً خشک است اما در بخش شیردوشی همواره مقداری فاضلاب ناشی از شستشوی دام­ها و تجهیزات و سطوح محل شیردوشی تولید می­شود. این فاضلاب به علت دارا بودن مقادیر قابل توجهی از فضولات دامی، خاک و شیر دارای آلودگی زیادی است که برای تخلیه آن به محیط زیست و یا استفاده از آن برای دیگر مصارف نیاز به تصفیه دارد.

1- حجم فاضلاب

      حجم فاضلاب دامپروری­ها معمولاً بستگي مستقيمي به مقدار نوع دام، روش نگهداری، سیستم شیردوشی و سطح بهداشت دارد. البته بهترين معيار برآورد مقدار فاضلاب، ميزان آب مصرفي است که پس از مصرف به فاضلاب تبدیل می­شود. چنانچه اطلاعات كافي در خصوص مقدار آب مصرفي که -مستقیماً به فاضلاب تبدیل می­شود- در دسترس نباشد، حجم فاضلاب توليدي را مي‌توان با در نظرگرفتن سرانة تولید فاضلاب برای ازای هر رأس دام محاسبه نمود.
      در جدول 1 سرانه تولید فاضلاب در شرایط مختلف آمده است. برای محاسبه حجم فاضلاب روزانه کافی است تعداد دام­ها را در مقدار سرانه تولید فاضلاب ضرب نمود. 

2- کیفیت فاضلاب

     مواد خارجی که طی فعالیت­های یک دامپروری وارد آب می­شوند عمدتاً شامل فضولات  دام، شیر و مواد معدنی معلق مانند خاک،و مواد معدنی محلول مانند نمک و مواد شوینده (دترجنت­ها) می­باشند. نمونه­ ای از آنالیز کیفیت فاضلاب دامپروری در جدول 2 آمده است.

3- فرآیند تصفیه فاضلاب

      انتخاب فرآیند تصفیه یکی از مهمترین بخش­های طراحی یک سیستم تصفیه فاضلاب می­باشد که هرگونه اشتباه در آن باعث هدررفت هزینه­ های مالی و زمانی انجام شده می­شود. مهمترین عوامل موثر در انتخاب فرآیند تصفیه عبارتند از:
1- حجم فاضلاب
2- غلظت هریک از آلاینده­ ها به خصوص دو شاخص مهم BOD5و COD
3- نسبت BOD5به COD
4- راندمان مورد نیاز جهت تصفیه
5- سهولت راهبری و بهره­ برداری از سیستم
6- نوسانات کیفی و کمی در تولید فاضلاب
7- هزینه ساخت، راهبری و بهره برداری از سیستم

      از آنجائیکه بخشی از مواد آلاینده فاضلاب از قبیل فضولات دام و ذرات خاک و رس بصورت معلق بوده و قابلیت ته­ نشینی یا شناورشدن بر روی سطح را دارند، لذا به منظور کاهش بار وارده بر واحدهای بعدی تصفیه بهتر است که ابتدا از یک سپتیک تانک استفاده نمود. بدین ترتیب بخش عمده­ ای از ذرات معلق طی فرآیند ته­ نشینی و شناوری بصورت فیزیکی و با هزینه کمتر و سهولت بیشتر از فاضلاب جدا می­شوند.
      به علاوه حجم نسبتاً زیاد سپتیک تانک باعث می­شود که عملیات یکنواخت سازی فاضلاب از لحاظ حجم و کیفیت به خوبی انجام شده و فاضلاب خروجی از سپتیک تانک با کیفیت و حجم نسبتاً ثابتی به واحدهای بعدی هدایت شود. به عبارت دیگر سپتیک تانک علاوه بر حذف ذرات معلق قابل ته­ نشینی و بخشی از ذرات درشت چربی و روغن­، عملیات یکنواخت‌سازی فاضلاب را از لحاظ کیفیت و کمیت نیز به انجام می­رساند.
  

   همچنین وجود شرایط مناسب برای رشد برخی باکتری­ها و میکروارگانیسم­ها در لجن تجمع یافته و ته ­نشین شده در سپتیک تانک، باعث انجام برخی فرآیندهای بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب شده بطوریکه راندمان سپتیک تانک در تصفیه فاضلاب­های دامپروری برای شاخص‌­های BOD5 و CODمعمولاً به 40-35 درصد و برای شاخص TSS به 60 درصد می­رسد. در مواردی که واحدهای بعدی تصفیه در ارتفاع بالاتری نسبت به سپتیک تانک قرار گرفته  از مخزن دوم سپتیک تانک می­توان برای پمپاژ فاضلاب استفاده کرد.
      در مرحله بعد با توجه به آنکه بخش عمده­ اي از آلاينده­ هاي فاضلاب‌هاي تولیدی دامپروری­ها را موادآلي تشكيل مي­دهند كه توسط ميكروارگانيسم­ها قابل تجزيه مي­باشند، لذا استفاده از فرآیندهای بیولوژیکی مطرح می­گردد. چراکه تجربيات عملي و دانش تصفيه نشان داده است كه وقتی نسبت BOD5به COD  بيش از 0/50 باشد، استفاده از روشهاي بيولوژيكي تصفية فاضلاب با توجه به كارايي بالاي آنها اولويت دارد. اين درحالي است كه اين نسبت در فاضلاب‌هاي دامپروری­­ها در محدودة 0/60 –0/55 قراردارد كه نشان می­دهد که استفاده از روشهای بیولوژیکی کارایی  مطلوبی خواهد داشت.
      اما چون غلظت BOD5 فاضلاب­ در این مرحله معمولاً کمتر از 1000 میلیگرم در لیتر است، استفاده از فرآیندهای بی­­هوازی که در غلظت­های بالا کارایی دارند، تأثیر قابل توجهی در فرآیند  تصفیه نداشته و بهتر است که برای دستیابی به یک سیستم تصفیه کارا و کم­ هزینه ­از فرآیندهای هوازی بیولوژیکی برای تصفیه این نوع فاضلاب­ها استفاده نمود. البته اگر حجم فاضلاب روزانه بیش از 500 مترمکعب در شبانه روز باشد استفاده از روشهای بی­هوازی باعث کاهش هزینه­ های سیستم تصفیه فاضلاب خواهد گردید.
     از میان روشهای هوازی بیولوژیکی برای تصفیه فاضلاب دامپروری­ها فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده پیشنهاد می­شود. بدین ترتیب فاضلاب خروجی سپتیک تانک وارد مخزن هوادهی شده و در آنجا با انجام هوادهی، اکسیژن موردنیاز میکروارگانیسم­ها و باکتری­ها برای انجام فعالیتهای بیولوژیکی تأمین می­گردد. در مخزن هوادهی باکتری­ها بخش عمده­ ای از مواد آلی را جذب خود کرده به کمک واکنش­های بیوشیمیایی درون خود به سلول­های جدید و انرژی تبدیل کرده و باعث تصفیه فاضلاب می­شوند.
     مخلوط فاضلاب و باکتریها به مخزن ته­ نشینی (زلال سازی) هدایت شده و در آنجا با کمک نیروی ثقل، توده باکتری و میکروارگانیسم­ها از آب جدا می­شود. بخشی از این توده باکتری (لجن بیولوژیکی) برای ادامه فرآیند­های تصفیه بیولوژیکی به مخزن هوادهی برگشت داده می­شود که به همین سبب به این روش لجن فعال می­گویند. مازاد لجن نیز به هاضم لجن انتقال می­یابد.
      گاهی مقداری از باکتری­ها به دلایل مختلف در مخزن ته­ نشینی ثانویه ته­ نشین نشده و از آن خارج شده و همراه با پساب از سیستم بیرون می­روند. به منظور جلوگیری از بروز هرگونه مشکل ناشی از آنها در اغلب موارد از یک سیستم گندزدایی (ضدعفونی) برای حذف آنها استفاده می­شود.