چکیده
طرح تصفیه خانه فاضلاب شهر تبریز در سه مدول با جمعیت نهایی ۱۸۳۶۰۰۰ نفر مورد مطالعه واقع شده است و بهره برداری از مدول اول تصفیه خانه فاضلاب تبریز در سال ۱۳۸۰ برای ۶۱۲۰۰۰ نفر و سیستم لجن فعال آغاز گردید. با توجه به اهمیت حفاظت محیط زیست و مشکلات خشکسالی های اخیر، بازیافت و استفاده مجدد از پساب تصفیه شده به منظور جایگزینی با چاه های کشاورزی، احیای سفره آب زیر زمینی دشت تبریز و تامین آب فضای سبز شهر تبریز را ضروری ساخته است و نیز حجم وسیع لجن حاصل از حوضچه های ته نشینی اولیه و ثانویه با برنامه ای مشخص، پس از عبور از واحدهای تغلیظ وارد مخازن بیهوازی می شود در این مخازن تحت تاثیر واکنش های هضم بیهوازی، ضمن تثبیت لجن، گاز با ارزشی بنام بیوگاز شامل متان، دی اکسید کربن و… با ارزش حرارتی حدود ۵۲۹۰ کیلو کالری بر مترمکعب تولید می شود که می تواند همانند گاز طبیعی به عنوان یک حامل انرژی در فرآیندهای تولید برق و حرارت و سوخت به کار رود. با بهره برداری از مدول اول تصفیه خانه فاضلاب تبریز اطلاعات ارزشمندی از مشخصات لجن و عملکرد واحدهای تصفیه لجن بدست آمده است. در این تحقیق با مطالعات و بررسی وضعیت و عملکرد واحدهای تصفیه لجن امکان سنجی تولید انرژی از لجن مدول اول تصفیه خانه انجام شد که بررسی مطالعات حکایت از تولید ۳۰۰ – ۳۵۰ لیتر بیوگاز به ازای حذف هر کیلوگرم COD در راکتورهای بیهوازی دارد. برای حذف هر کیلوگرم COD در راکتورهای هوازی نیاز به ۱ -۱/۲ کیلووات ساعت انرژی می باشد. لذا علاوه بر هزینه های اولیه تجهیزات هوادهی، هزینه های جاری مصرف برقنیز مطرح می باشد، در حالی که در صورت بهره گیری مناسب از فرآیند تصفیه بیهوازی به ازاء حذف هر کیلوگرم COD حدود ۱/۹ – ۳/۲ کیلووات ساعت انرژی حاصل می شود.

همچنین از حرارت تولیدی جهت تامین نیازهای حرارتی و گرم کردن محصولات بیهوازی در هاضم استفاده شده و این امر باعث صرفه جویی در مصرف سوخت های فسیلی می شود، لجن خروجی نیز به عنوان کود آلی با ارزش و عاری از هر گونه عوامل بیماری زا و تخم علف های هرز می تواند در کشاورزی و توسعه ی فضای سبز و پرورش گل و گیاه مورد استفاده قرار گیرد.

واژه های كليدی:تصفیه خانه فاضلاب، شهر تبریز، بیوگاز، استفاده مجدد، افرآیند تصفیه بیهوازی

مقدمه

با توسعه شهرها و افزایش جمعیت آنها و گسترش صنایع روزبروز براهمیت کنترل آلودگی محیط زیست افزوده می شود. رشد روز افزون جمعیت و مهاجرت جمعیت انسانی از روستاهای کوچک به روستاهای بزرگتر و کلان شهرها موجب تمرکز جمعیت در مناطقی خاص و به تبع آن تولید فزاینده آلاینده های جامد و مایع مانند زباله و فاضلاب در این مناطق گردیده است. با وجود اینکه هزینه های هنگفتی صرف دفن زباله و تصفیه فاضلاب در سطح کشور میگردد، بدلیل عدم بهره گیری از تکنولوژیهای نوین جهت کنترل تبعات زیست محیطی این معضل شاهد آلودگی روز افزون طبیعت ناشی از ادامه این روند می باشیم. این در حالیست که مواد زائد آلی موجود در زباله های شهری و فاضلاب خانگی از دسته بیومسهای نوین می باشند که می توانند به عنوان یک ماده اولیه در تولید انرژی با استحصال بیوگاز از آنها مورد استفاده قرار گیرند و انرژی نهفته شده در ساختار آنها را به جای هدر رفتن به انرژی جایگزین سوخت های فسیلی تبدیل کرد و علاوه بر آن در این فرایند، کود غنی آلی و آب عاری از هر گونه عوامل بیماری زا ، قابل استفاده در کشاورزی و توسعه فضای سبز تولید می گردد. در واقع تجزیه شدن این ترکیبات باعث ایجاد گازهای گلخانه ای خواهد شد و اگر بتوان گاز تولید شده از آنرا استحصال کرد و به مصرف رساند خروجی حاصل از این نوع تجزیه بیولوژیک به جای متان و دی اکسید کربن تنها دی اکسید کربن خواهد بود که آن نیز قابل جمع آوری و مصرف مثلا در گلخانه های تولید محصولات کشاورزی میباشد لازم به ذکر است که بر اساس محاسبات علمی انجام شده در منابع و مقالات مقدار تولید بیوگاز از هر تن مواد آلی بیومس به صورت میانگین در حدود ۲۰۰

متر مکعب بیوگاز است و با توجه به اینکه اصولاٌ از هر ۳۵۰ متر مکعب بیوگاز ۱ مگا وات برق تولید خواهد شد پس بنابراین مثلا یک واحد بیوگاز با مقدار روزانه ۱۰۰ تن بیومس، ۲۰۰۰۰ متر مکعب بیوگاز در شبانه روز و ۸۰۰ متر مکعب در هر ساعت تولید خواهد کرد. روش تحقیق شامل بررسی و مطالعات، طراحی پایلوت و اجرای عملیاتی طرح پایلوت میباشد. برای انجام طرح پایلوت تولید بیوگاز از بیومس فاضلابها یکی از عوامل آلودگی محیط زیست هستند که می باید آنها را به طریق بهداشتی جمع آوری، تصفیه ومجدداً بهچرخه طبیعت برگرداند.