شیرابه اسیدی معدن بروکونگا شیرابه اسیدی معدن بروکونگا
02 شهریور 1394 منتشرشده در مقالات نوشته شده توسط 

مدیریت کنترل شیرابه

این مورد را ارزیابی کنید
(0 رای‌ها)

چکیده :

هر ساله در جهان حدود 500 میلیون تن شیرابه از مواد زائد و جامد تولید می شود . چین بیشترین میزان تولیدی شیرابه به مقدار 150 میلیون تن را در جهان داراست و این کشور نزدیک به 30 %  از حجم زباله های کل جهان را شامل می شود . به منظور مدیریت پسماندهای زائد جامد شهری در هر منطقه بیش از هر چیز نیاز به آمار و اطلاعات موثقی است که با استفاده از آنها بتوان با برنامه ریزی مناسب ، ضوابط و روش های اجرایی مدیریت پسماند را طراحی نمود . بررسی ها حاکی از آن است که پسماندهای شهری ایران دارای مقادیر زیادی از مواد آلی است و در نتیجه موج تولید حجم زیادی از شیرابه می شوند . در كشور ما تنها 8 درصد پسماندهاي شهري بازيافت ،كمپوست و استفاده مجدد مي شوند در حاليكه 92 درصد مواد زائد دفن مي شوند كه از اين روش مديريتي مواد زائد جامد ، حدود 25 درصد دفن اصولي و تقريبا بهداشتي است و مابقي بشكل غيربهداشتي دفن و تلنبار مي باشند . بنابراين لزوم بهينه سازي برخي از مراكز دفن غير بهداشتي كشور و رساندن سطح فعلي آن به سطح قابل قبول بين المللي از يك سو و جامع پوشي به اهداف حفظ سلامت عموم و محيط زيست از سوي ديگر از طريق كنترل شيرابه و گازهاي محل دفن ايجاد مي گردد .

 

در اغلب زمينهاي دفن ، شيرابه از تجزيه مواد آلي ويا از منابع خارجي مثل زهكش آبهاي سطحي ، آب باران ، آبهاي زيرزميني كه وارد مواد زائد مي شوند ، بوجود مي آيد كه حاوي مواد محلول ومعلق ازجنس آلي ومعدني مي باشد . ميزان توليد شيرابه در محل دفن بستگي مستقيم به رابطه موازنه آب در سلول دفن دارد كه توسط روش موازنه آب ( WBM ) و مدل HELP محاسبه مي شود .

طراحي سيتم جمع آوري شيرابه بستگي به نوع بستر موردنياز ، كانال جمع آوري و زهكشي شيرابه ، جانمايي و طراحي امكانات هدايت ، جمع آوري و تصفيه مناسب شيرابه دارد . نوع بستر انتخابي بستگي به گستردگي محل دفن ، نوع مواد زائد ، مسائل و ضروريات زيست محيطي و نيز زمين شناسي و هيدرولوژي منطقه دارد . طراحي بستر براي حداقل كردن نفوذ شيرابه به داخل خاكهاي زير سطحي و حذف آلودگي آب زيرزميني انجام مي شود . بسته به نوع مواد زائد از سيستم بستر تك مرحله اي ( SLS ) براي دفن پسماندهاي غير خطرناك و غيرواكنش دهنده و غير قابل تجزيه بيولوژيكي و از سيستم بستر مركب تك مرحله ای ( SCLS ) براي دفن زباله هاي شهري و از سيستم مركب دو مرحله اي ( DCLS ) براي دفن پسماندهي خطرناك صنعتي وبيمارستاني استفاده مي شود . ستر ممكن است خاك رس متراكم ، لايه ژئو تكستايل ، HDPE و لايه زهكش با ضخامت مشخص باشد كه هريك از لايه ها نقش ويژه اي را ايفا مي كنند . از طرفي براي هدايت شيرابه در ته محل دفن از يك سري تراس هاي شيب دار با شيب 1 تا 5 درصد و كانال هاي زهكش با شيب 5/0 تا 5/1 درصد استفاده مي شود .

از روشهاي مختلفي همچون كمينه سازي شيرابه (Leachate Minimization ) تبخير شيرابه ، گردش مجدد ، شيرابه به سلول دفن ( تصفيه در جا ) ، تصفيه شيرابه به روش هاي مختلف فيزيكوشيمياييو بيولوژيكي و تخليه شيرابه به داخل سيستم هاي جمع آوري فاضلاب مطابق با استاندارد تخليه شيرابه استفاده مي شود .

شيرابه توليد شده در محل های دفن پسماند آلوده ترین سيال روی زمين شناخته شده و از دیرباز یکي از بزرگترین معضلات این مراكز به حساب مي آید . در بسياری از موارد به علت عدم وجود خاک مناسب در اطراف محل های دفن پسماند به وسيله عایق بندی كف و جداره ها با لایه ای از خاک رس ميزان نفوذپذیری آن را كاهش مي دهند تا از گسترش شيرابه به محيط پيرامون جلوگيری شود .

 1 - مقدمه :

طبق تعریف سازمان حفاظت محیط زیست ، مواد زائد و جامد به تمام ضایعات غیر مایع ( زباله و خاکروبه ) گفته می شود که مشکلات اساسی برای سلامتی و محیط زندگی ایجاد می کند . در کشورهای توسعه یافته تقریبا تمام پسماندهای زائد و جامد شهری تولید شده را در لندفیل دفن می کنند . اگرچه بهترین سیاست مبتنی بر کاهش و بازیافت زباله است اما لندفیل یک تکنیک و روش مدیریت ارزان برای سازماندهی زباله ها در جهان شناخته شده است . در حال حاضر از ساده ترین و شایعترین راه دفع زباله در کشور های مناطق مرطوب ، رها کردن آن در فضای آزاد است . این موضوع باعث نگرانی های بی شماری شده است زیرا موج بروز مشکلاتی به محیط زیست ، که از دغدغه های اصلی جامعه و سازمان حفاظت محیط زیست در ارتباط با عملیات دفن زباله است ، می شود . مشکلات حاصله عبارتند از :

1) آلودگی آب بوسیله تخلیه آلاینده ها به زمین و آبهای سطحی و شیرابه زباله ها .

2) آلودگی هوا با تولید گازهای گلخانه ای به جو .

3) از دست دادن سازگاری طبیعی محیط زیست و خطرات مرتیط با آن .

پس از دفن، زباله ها تحت تغییرات فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی قرار می گیرند و شیرابه حاصله از این فرایندها موج آلودگی محیط پیرامون خود می شود .

شيرابه حاصل از دفن پسماندهاي شهري يکي از آلوده ترين پساب ها است که مي تواند موجب آلودگي محيط زيست به ويژه منابع آب سطحي و زيرزميني شود . تصفيه شيرابه به ويژه در مناطقي که دفن پسماند به صورت بهداشتي انجام نمي شود ، مشکلات بسياري به همراه دارد . مشکلاتي از قبيل تغيير نوع پسماندها با توجه به فصل، ورود رواناب هاي سطحي و تفاوت الگوي مصرف در مناطق مختلف مي تواند کنترل و مديريت شيرابه را بسيار دشوار کند ، به طوري که موجب تفاوت روش بهينه تصفيه شيرابه در مناطق مختلف شود . همچنين وجود ترکيبات شيميايي مختلف در شيرابه و برهم کنش هاي آنها، فهم و پيشگويي خواص شيرابه را در طول زمان دشوار مي کند و اين نيز يکي ديگر از مسائلي است که تصفيه شيرابه را با مشکل رو به رو مي سازد . بر همين اساس و با توجه به سن، شيرابه را به دو دسته جوان و كهنه تقسيم مي كنند . شيرابه جوان متعلق به زمين دفن با عمر كمتر از ۱ تا ۲ سال و شيرابه كهنه متعلق به زمين دفن با عمر بيش از ۵ تا ۱۰ سال است .

شيرابه يك مايع بسيار آلوده مي باشد كه به دليل فرايند نفوذ آب به درون محل دفن در قسمت تحتاني محل دفن انباشته مي شود . شيرابه محتوي مواد شيميايي محلول شامل مايعات توليد شده در اثر تجزيه طبيعي و تحت فشار قرارگيري پسماند و همينطور نفوذ آب باران است . در يك محل دفن پسماند شهري به دليل تجزيه پسماند ، متان ، دي اكسيد كربن ، آمونياك و هيدروژن سولفيد توليد مي شود . شيرابه مي تواند بسيار سمي و داراي غلظت بالاي مواد آلي و تركيبات فلزي و همينطور پاتوژن ها كه مي توانند آبهاي سطحي و زيرزميني را آلوده سازند باشد . شيرابه بايد قبل از تخليه به منابع آبي تصفيه شده تا از تاثيرات آن بر زندگي آبي وكيفيت آب جلوگيري شود . شيرابه به طور معمول از مواد آلي ، محصولات تجزيه ، مواد آلي شيميايي و فلزات محلول تشكيل شده ، است . به اين ترتيب نگراني براي اثرات زيانباري كه اين شيرابه مي تواند در محيط زيست اطراف بگذارد وجود دارد . به همين دليل شيرابه بايد ذخيره و تصفيه شود .

در اغلب زمين هاي دفن ، شيرابه از تجزيه مواد آلي ويا از منابع خارجي مثل زهكش آب هاي سطحي ، آب باران ، آب هاي زيرزميني که وارد مواد زائد مي شوند ، بوجود مي آيد كه حاوي مواد محلول ومعلق ازجنس آلي ومعدني مي باشد . با قرار گرفتن مواد زائد در محل دفن بهداشتي تغييرات خود بخودي فيزيكي ، شيميايي و بيولوژيكي مانند تجزيه موادآلي فسادپذير به شكل هوازي و بي هوازي ، اكسيداسيون ، ايجاد گاز و رها شدن آن درفضا ، حركت مايعات ، حل شدن و شسته شدن مواد آلي ومعدني توسط آب ، حركت مواد محلول تحت تاثير گراديان غلظت و ..... در آنها رخ مي دهد . مواد از نظر فيزيكي در سه فاز مشاهده مي شوند ، فاز جامد ( زباله ها ) ، فاز مايع ( شيرابه ) و فاز گاز ( بيوگاز ) .

مكانيسم هايي كه انتقال جرم از جامد به داخل مايع ( شيرابه ) راكنترل مي كنند به سه دسته تقسيم مي شوند :

الف ) فرايند هاي فيزيكي كه درنتيجه حركت مولفه هاي زباله و فرايند هاي شستشوي ناشي ازحركت آب مي باشد . اين فرايند ها ناشي از گراديان غلظت مي باشند . هرچه مقدار رطوبت زباله بيبشتر باشد ، مواد بيشتري در زباله به حركت در مي آيند .

ب ) فرايند هاي شيميايي كه شامل هيدروليز ، حلاليت ، رسوبگذاري ، جذب ، تبادل يوني و تجزيه مي باشند . اين فرايند ها موجب تغيير خواص وتحرك بيشتر مولفه هاي زباله مي گردد و به آرامي زباله و زائدات را از نظر شيميايي يكنواخت مي کند .

پ ) فرايند هاي بيولوژيكي كه در اثر تجزيه هوازي و بي هوازي ، مولكول هاي بزرگ مواد آلي به مولكول هاي كوچك مانند آب ، دياكسيدكربن و متان شكسته شده و فلزات سنگين نيز رسوب مي كنند . جدول 1 روش هاي تجزيه بيولوژيك زباله در محل دفن را نشان مي دهد .

فاز مايع توسط مواد آلي يا معدني محلول و معلق موجود درفاز جامد غني مي شود . شيرابه يا فاز مايع طي مراحل مختلف توليد مي شود . شيرابه بر اساس نوع فرايندي كه طي آن شيرابه شكل گرفته و نيز با توجه به زمان توليد آن تقسيم بندي مي شود . شيرابه اوليه بلافاصله پس از تخليه زباله در ترانشه هاي محل دفن و به محض ايجاد پوشش روزانه از مواد زائد جامد جدا شده و خارج مي شود . در واقع زمان توليد آنها ازابتداي دفن زباله در سلول هاي دفن آغاز مي شود و منشا آن رطوبت اوليه مواد زائد جامد است . شيرابه ثانويه در اثر نفوذ آب باران ، برف و رواناب هاي سطحي به داخل محل دفن بوجود مي آيد . رطوبت وارد شده به محل دفن تحت تاثير نيروي ثقل خود به پايين حركت نموده و در تماس با زائدات و مواد جذب آنها مي شود .

تركيب شيرابه بستگي به عمر محل دفن و زمان نمونه برداري دارد . مثلا اگر نمونه برداري شيرابه در فاز اسيدي انجام شود ، مطمئنا مقدار pH کم ، و غلظت BOD ، COD ، فلزات سنگين وهدايت هيدروليكي بالا است . pH شيرابه نه تنها به غلظت اسيد موجود بلكه به فشار جزئي گاز دي اكسيد كربن در گاز توليدي در محل دفن كه در تماس با شيرابه است بستگي دارد . در محل دفن جديد نسبت BOD/COD بیش از 5/0 است . اما درمحل دفن قديمي اين نسبت بين 005/0 تا 2 است . جدول 2 روند تغييرات غلظت آلا يند ها در شيرابه را طي يكسال ، پنج سال و پانزده سال نشان مي دهد . با افزايش طول عمر دفن زباله ، غلظت آلايند هاي شيرابه كاهش مي يابند .

از آنجايي كه شيرابه ها حتي در يك محل دفن مي توانند متفاوت باشند ،  يك راه حل جهاني براي مشكل نمي توان پيدا كرد . با اين حال ، همواره روش هايي مطالعه شده و توسعه مي يابند تا با اين موضوع محيط زيستي سازگار شوند . تصفيه در حوزه هاي بازيافت ، فيلتر و بيولوژيكي و شيميايي متداول هستند . اما تصفيه زيستي توجه بسياري را به عنوان يك گزينه زيست پذير براي محل هاي دفن جلب كرده است .

 تصفيه زيستي يك انتخاب است كه امكان از بين بردن يا انتقال آلاينده هاي بي ضرر متعدد را با استفاده از فرايندهاي بيولوژيكي را پيشنهاد مي دهد . بدين لحاظ ، از روش هاي كم هزينه و با فناوري ساده ، كه عموما پذيرش عمومي بالايي دارند و امكان عمليات در محل دارند استفاده مي شود .

جدول ( 1 ) روش هاي تجزيه بيولوژيك زباله در محل دفن

 

جدول ( 2 ) روند تغييرات غلظت آلايندها در شيرابه را طي سال هاي مختلف

 

از آنجایی که شیرابه بسیار شور است ، اضافه شدن آن به خاك می تواند شوري خاك را افزایش دهد . و در تحقیقی نشان دادند شوري و نسبت جذب سدیم خاك تحت آبیاري با فاضلاب افزایش معنی داري نسبت به خاك تحت آبیاري با آب چاه داشته است . اضافه شدن شیرابه در خاک هاي مختلف اثرات متفاوتی داشته است . مقدار افزایش شوري خاك بستگی به مقدار شوري اولیه خاك ، بافت خاك و مقدار شوري آب آبیاري دارد . همچنین مقدار افزایش شوري متناسب با مقدار شیرابه بکار رفته می باشد .

 2- ترکیبات شیرابه :

ترکیبات شیرابه بستگی به طبیعت ، فرآیندهای شیمیایی و بیوشیمیایی تجزیه مواد و آب موجود در زباله دارد که ممکن است حاوی اجزای محلول یا نامحلول ترکیبات زباله ( روغن ها و ذرات جامد معلق ) باشد . کیفیت شیرابه با گذشتت زمان تغییر می کند که  pH یکی از مهمترین پارامترهای مؤثر بر غلظت آن است . محدوده pH بهینه ، برای سیستم های بی هوازی بین 6/8 و 4/7 است . شیرابه در چند روز اول دفن به علت تجزیه مواد آلی دارای pH اسیدی است که باعث افزایش حلالیت بسیاری از ترکیبات ، تبادلات یونی بین ماده آلی و شیرابه و کاهش جذب می شود . و همچنین انحلال فلز در pH پایین رخ می دهد ، هدایت الکتریکی ، یک شاخص ارزشمند از مقدار مواد حل شده در ما یعات است . در شیرابه اسیدی حلالیت ترکیبات معدنی افزایش پیدا می کند و این امر منجر به افزایش در ارزش نفوذپذیری الکتریکی در شیرابه می شود . بعد از گذشت زمان دفن ، pH افزایش می یابد که این امر به علت وجود متان است ، زیرا افزایش در تولید گاز متان و کاهش در میزان دو گاز هیدروژن و دی اکسید کربن باعث قلیایی شدن شیرابه می شود . با بالا رفتن pH  شیرابه مقدار یون بی کربنات در آن بالا می رود . لازم به ذکر است در صورت انحلال گاز دی اکسیدکربن از طریق خاک در شیرابه می تواند منابع عرضه کننده بی کربنات در آبهای زیر زمینی باشد . عوامل مختلف دیگری از جمله سن لندفیل ، نوع زباله و شیوه های عملیاتی در محل نیز در ترکیب شیرابه موثر هستند که تغییر ترکیب آن به دلیل تغییر محل دفن در طول زمان از هوازی به بی هوازی است که در نتیجه واکنش های شیمیایی مختلف را منجر می شود . اکثر شیرابه ها دارای مقادیر زیادی اکسیژن خواهی بیولوژی ، اکسیژن خواهی شیمیایی ، آمونیاک ، کلرید ، سدیم ، پتاسیم ، سختی و بور هستند . اگرچه آمونیاک به عنوان یک شاخص آلودگی آب زیرزمینی شناخته شده است . اما وجود آن به دلیل آمین زدایی در تجزیه ترکیبات آلی است . غلظت بالای آمونیاک تاثیر در نسبت مواد مغذی ( کربن : نیتروژن : فسفر ) ، مهار رشد میکروبی و تثبیت عملکرد طبیعی می گذارد . همچنین ، رنگ قهوه ای تیره شیرابه عمدتا به دلیل اکسیداسیون آهن و تشکیل کلوئید هیدروکسید آهن و کمپلکس با فلویک به هومیک ماده، می باشد .

3 - كميت شيرابه توليدي بر اساس موازنه جرم آب ( WBM ) :  

ميزان شيرابه توليدي در محل دفن بستگي مستقيم به رابطه موازنه آب دارد . بطور كلي فاكتورهايي كه بر روي كميت و كيفيت شيرابه موثرند عبارتند از : انداز مواد ، ميزان تراكم زباله ، تركيب زباله ، هيدرولوژي سايت دفن ، طراحي خاك پوششي ، سن زائدات ، نحوه طراحي و بهره برداري محل دفن و دستورالعمل نمونه برداري .

موازنه آب شامل مجموعه آب ورودي به محل دفن منهاي مقادير آب مصرف شده در واكنش هاي شيميايي و مقدار آب خارج شده بشكل بخار آب مي باشد . اجزاي موازنه آب در توليد شيرابه مطابق شكل 1 مي باشد . همانطور كه در شكل مشاهد ه مي شود منابع اصلي آب ورودي به محل دفن شامل آب وارد شده از بالاي محل دفن ( آب باران و رواناب سطحي ) ، رطوبت موجود در مواد زائد جامد و لجن و رطوبت خاك پوششي مي باشند . آبهاي خروجي نيز شامل آبهاي مصرف شده در توليد گاز محل دفن ( آبي كه در تشكيل گاز محل دفن مصرف مي شود ) و بخار آب اشباع در گاز توليدي محل دفن شيرابه مي باشند . بطور متوسط مقدار آب مصرف شده در تشكيل گازهاي محل دفن به ازاي هر كيلوگرم مواد زائد تجزيه پذير حدود 165/0 کيلوگرم مي باشد .

 

شكل ( 1 ) اجزاي موازنه آب در توليد شيرابه

رابطه موازنه آب ( WMB ) در توليد شيرابه :

LC= PR + SRT+ SRO- EP-ST

كه در آن LC  شيرابه توليدي ، PR بارش ، SRT رواناب سطحي ورودي به سلول دفن ( محل دفن بايستي طوري  طراحي گردد كه SRT= 0  باشد ) ، SRO رواناب سطحي خروجي از محل دفن ، EP تبخي و تعريق و ST تغيير درمحل ذخيره آب مي باشد .

 

4 - كمينه سازي و طراحي سيستم جمع آوري شيرابه محل هاي دفن زائدات شهري ، صنعتي و خطرناك :

كمينه سازي شيرابه توسط كنترل رواناب هاي سطحي و كنترل نفوذ آب زير زميني به داخل محل دفن و همچنين حداقل كردن تماس آب باران با طراحي خاك پوششي مناسب و كوچك كردن سلول دفن صورت مي پذيرد .

طراحي سيستم جمع آوري شيرابه بستگي به نوع بستر موردنياز ، كانال جمع آوري و زهكشي شيرابه ، جانمايي و طراحي امكانات هدايت ، جمع آوري و تصفيه مناسب شيرابه دارد . نوع بستر انتخابي بستگي به گستردگي محل دفن ، نوع مواد زائد ، مسائل و ضروريات زيست محيطي و نيز زمين شناسي و هيدرولوژي منطقه دارد . طراحي بستر براي حداقل كردن نفوذ شيرابه به داخل خاك هاي زير سطحي و حذف آلودگي آب زيرزميني انجام مي شود . طراحي كف محل دفن با توجه به نوع مواد زائد جامد وخطر پذيري آن صورت مي گيرد :

الف ) سيستم بستر تك مرحله اي ( SLS ) : تنها از يك لايه خاك رس به ضخامت 30 الي 60 سانتيمتر به همراه 30 سانتيمتر لايه زهكش ( شن و ماسه ) استفاده مي شود . اين سيستم براي دفن پسماندهاي غير خطرناك و غيرواكنش دهنده و غير قابل تجزيه بيولوژيكي كاربرد دارد . ( شكل 2 )

ب ) سيستم بستر مركب تك مرحله اي ( SCLS ) : در اين سيستم علاوه برخاك رس و لايه زهكش با ضخامت  ياد شده از يك لايه HDPE به ضخامت 4 الي 8 سانتيمتر استفاده مي شود . که ترتيب استقرار لايه ها مطابق شكل 3 است . اين سيستم براي دفن زباله هاي شهري كاربرد دارد .

پ ) سيستم مركب دو مرحله اي ( DCLS ) : اين سيستم در واقع همان سيستم مركب تك مرحله اي است كه به شكل دو تايي مي باشد . از اين سيستم براي دفن پسماندهي خطرناك صنعتي وبيمارستاني استفاده مي شود . ( شكل 4 )

بستر ممكن است خاك رس متراكم ، لايه ژئو تكستايل ، HDPE و لايه زهكش با ضخامت مشخص باشد كه هريك از لايه ها نقش ويژه اي را ايفا مي كنند . از طرفي براي هدايت شيرابه در ته محل دفن از يك سري تراس هاي شيب دار با شيب 1 تا 5 درصد و كانال هاي زهكش با شيب 5/0 تا 5/1 درصد استفاده مي شود .

لايه پوشش نهاي محل دفن زباله اهدافي همچون حداقل كردن نفوذ آب باران و رواناب سطحي پس از تكميل محل دفن ، كاهش خوج گازهاي كنترل نشده محل دفن ، کنترل عوامل ناقل بيماريزا ، كاهش احتمال آتش سوزي در سلول دفن و امكان استفاده مجدداز زمين دفن را دنبال مي كند . USEPA پوشش نهاي محل دفن را جهت برآورد اهداف فوق پيشنهاد كرده است .

شكل ( 2 ) سيستم بستر تك مرحله اي ( SLS )

شكل ( 3 ) سيستم بستر مركب تك مرحله اي ( SCLS )

شكل ( 4 ) سيستم مركب دو مرحله اي ( DCLS )

5 - مديريت كنترل و تصفيه شيرابه :

روشهايي كه براي كنترل ، حذف و يا استفاده مجدد از شيرابه جمع آوري شده از محل دفن مورد استفاده قرار مي گيرند بطور خلاصه به شرح زير مي باشند :

5 - 1 - گردش مجدد شيرابه به محل دفن ( تصفيه در جا ) : يك روش موثر براي تصفيه شيرابه جمع آوري شده و چرخش مجدد آن به محل دفن است . درطي عمليات اوليه دفن ، شيرابه شامل مقادير زيادي موادآلي ، مواد محلول و فلزات سنگين است . وقتي شيرابه وارد چرخه مجدد سلول دفن مي شود ، اين آلاينده ها تحت تاثير واكنش هاي شيميايي و بيولوژيكي قرار گرفته مثلا اسيدهاي آلي به متان و دي اكسيد كربن تبديل مي شوند و با افزايش pH و توليد متان فلزات موجود در شيرابه رسوب مي كنند و درمحل دفن باقي مي مانند مزيت اين روش افزايش بيوگاز توليدي در محل دفن جهت بازيابي براي مصارف مختلف خانگي و صنعتي است . ( شكل 5 و 6 )

 

a                                                           (b)

شكل ( 5 ) چرخش مجدد شيرابه به سلول دفن

شكل ( 6 ) چرخش مجدد شيرابه به سلول دفن

5 - 2 - تبخير شيرابه : يكي از روش هاي ساده مديريت شيرابه ، استفاده از بركه هاي تبخير شيرابه است . در اين روش شيرابه جمع آوري شده بر روي بركه ها يا بخش هاي تكميل شده محل دفن پاشيده مي شود . شيرابه در ماه هاي گرم سال در اثر دماي محيط و تابش نور خورشيد تبخير مي شود . در فصل سرما و زمستان مي توان شيرابه را در محل هاي ذخيره نگهداري كرد و در فصل گرما در زمين هاي مجاور پاشيد .

5 - 3 - تخليه شيرابه به داخل شبكه جمع آوري فاضلاب شهري : در مناطقي كه محل دفن در نزديكي يك سيستم جمع آوري قرار مي گيرد يا جايي كه اتصال سيستم جمع آوري شيرابه به شبكه فاضلاب ممكن باشد مي توان شيرابه را به سيستم جمع آوري تخليه نمود . نكته اصلي در تصفيه شيرابه به همراه فاضلاب اين است كه حجم شيرابه بايد جزء كوچكي از كل حجم فاضلاب در حال تصفيه باشد تا به عملكرد سيستم تصفيه فاضلاب لطمه اي نزند و يا در مواقعي كه بار سيستم فاضلاب پايين است ( ساعات پاياني روز ) نسبت به تخليه شيرابه اقدام نمود . تصفيه شيرابه در سيستم تصفيه فاضلاب شامل حذف BOD ، SS ، COD و گندزدايي و تبديل آمونيك به نيترات مي باشد . علاوه بر آن جذب و رسوب بعضي فلزات ومواد آلي نيز رخ مي دهد . اين روش تاثير كمي بر روي كلرايد ، سولفات ، سديم ، پتاسيم و منيزيم دارد جزء آن كه كمي آنها را رقيق كند . جدول ( 3 ) استاندارد تخليه شيرابه به شبكه فاضلاب شهري را نشان مي دهد .

جدول ( 3 ) استاندارد تخليه شيرابه به شبكه فاضلاب شهري

5 - 4 - تصفيه شيرابه : از آنجايي كه خواص شيرابه جمع آوري شده بسيار متغيير است . لذا از چندين نوع عمليات براي تصفيه شيرابه استفاده مي شود . در تصفيه شيرابه بسته به نوع آلاينده هاي موجود در آن از فرايندهاي مختلف فيزيكي و شيميايي و بيولوژيكي جهت تصفيه شيرابه استفاده مي شود . فرايندهاي انتخابي تصفيه به ميزان آلاينده هايي كه بايستي حذف شوند بستگي دارد . جدول ( 4 ) مهمترين روش هاي تصفيه فيزيكی و شيميايي و بيولوژيكي شيرابه را نشان مي دهد .

از مهمترين روشهاي فيزيكی وشيميايي تصفيه مي توان ته نشيني ، انعقاد و لخته سازي ، ترسيب شيميايي ، جذب سطحي ، فرايندهاي غشايي ، گندزدايي و .... را نام برد . از مهمترين روش هاي بيولوژيكي تصفيه مي توان سيستم هاي لجن فعال ، بركه ها و لاگون ها و .... را نام برد . قابليت تجزيه بيولوژيكي شيرابه بستگي به نسبت BOD/COD و COD/TOC مطابق جدول زير دارد .

قابليت تجزيه بيولوژيكي شيرابه

COD/TOC

BOD/COD

قابليت تجزيه

<2

<0/5

كم

2-3

0/5- 0/75

متوسط

>3

>0/75

بالا

 

جدول ( 4 ) مهمترين روشهاي تصفيه فيزيكی و شيميايي و بيولوژيكي شيرابه

6 - روش هاي مدیریت شیرابه :

از جمله روش هاي مدیریت و تصفیه شیرابه که در سال هاي اخیر در برخی کشورها مورد استفاده قرار گرفته و هم اکنون نیز در حال انجام است ، تبدیل محل دفن زباله به سیستمی براي تثبیت هرچه سریعتر زباله دفنی و تصفیه شیرابه می باشد . از این مفهوم تحت عنوان محل دفن زباله بیوراکتوري یاد می شود . اساس کار در محل هاي دفن زباله بیوراکتوري ذخیره شیرابه و بازگردش آن بر روي بخش هاي دفنی می باشد . این عمل از طرق مختلفی صورت می پذیرد که شامل پاشیدن شیرابه بر روي محل دفن زباله و یا ایجاد حوضچه هایی بر روي سطح پر شده محل دفن زباله به منظور فراهم آوردن امکان نفوذ شیرابه به داخل محل دفن زباله می باشد . شایان ذکر است که محل دفن زباله بیوراکتوري روشی صرف براي تصفیه شیرابه نبوده و عملاً به منظور تسریع تجزیه مواد زائد دفنی مورد استفاده قرار می گیرد . در عین حال به دلیل افزایش سرعت تجزیه و مصرف مواد غذایی زباله و شیرابه ، یکی از نتایج استفاده از چنین سیستمی تصفیه شیرابه نیز می باشد . از طرفی ذخیره و بازگردش شیرابه که اجزاء اصلی محل دفن زباله بیوراکتوري می باشند ، بسته به مکانیزم انتخابی باعث کاهش حجم شیرابه نیز می گردند .

استفاده از محل هاي دفن زباله بیوراکتوري مستلزم به کارگیري اجزاء مناسب به لحاظ جنس مصالح و طراحی در ساختار یک محل دفن زباله بهداشتی مهندسی است . اگرچه بازگردش شیرابه تاکنون نتایج مناسبی در خصوص تصفیه شیرابه در بر داشته است ، ولی در عین حال استفاده از آن مستلزم وجود محل دفن زباله بهداشتی مهندسی است که داراي سیستم هاي زهکشی و جمع آوري شیرابه و گاز باشد . فقدان سیستم زهکشی و جمع آوري شیرابه و گاز در اکثر محل هاي دفن زباله در شهرهاي کشور و نیز عدم اطلاع کافی از وضعیت زباله دفنی در طول سالیان متمادي ، وضعیت ثبات بخش پر شده از زباله ، میزان تراکم زباله دفن شده و پایداري شیب ها ، استفاده از بازگردش شیرابه را در محل هاي دفن فعلی عملاً غیرممکن می سازد . هرچند که این روش می تواند از قابلیت اجرایی براي محل هاي دفن آتی برخوردار باشد .

ایجاد حوضچه هاي تبخیري براي تبخیر شیرابه از جمله ساده ترین و ارزان قیمت ترین روش هاي مدیریت شیرابه به شمار می رود . این روش به ویژه براي بسیاري از شهرهاي ایران که از نرخ تبخیر بالاتري نسبت به بارندگی برخوردار هستند ، مناسب می باشد . در این روش حوضچه اي با عمق کم ( حدود 1 متر ) و با حجمی متناسب با میزان تبخیر احداث می شود . اگرچه این روش به عنوان یک فرایند تصفیه به شمار نمی رود ، ولی در مورد محل هاي فعلی دفن پسماند در ایران به واسطه فراهم آوردن امکان کنترل شیرابه و جلوگیري از تداوم انتشار نامناسب آن به محیط می تواند کاملاً موثر واقع شود .

ناکافی بودن مساحت قابل دسترسی براي احداث استخر تبخیر و جنس سنگی بستر زمین در برخی سایت ها که حفاري و ایجاد استخر را با مشکلات اجرایی روبرو می نماید ، از جمله بزرگترین معایب این روش است . حتی در صورت امکان اجراي احداث چنین استخري ، به دلیل اشغال مساحت قابل توجهی از زمین که می تواند جهت مصارف دیگري ( نظیر گسترش عملیات دفن به صورت بهداشتی و غیره ) استفاده شود ، گزینه مناسبی براي مدیریت شیرابه در محل هاي دفن آتی به شمار نمی رود .

نتيجه گيري :

در انتخاب گزينه هاي تصفيه شيرابه بايستي موارد زير مورد توجه كافي قرار گيرند :

  • تركيب و قدرت شيرابه
  • كميت شيرابه توليدي
  • مسائل اقتصادي
  • استاندارد كيفيت پساب و آب
  • شرايط اقليمي و آب و هوايي منطقه
  • تغييرات در جريان شيرابه و غلظت آن
  • فاصله تا سيستم شبكه فاضلاب شهري
  • قيمت انتقال و پمپاژ شيرابه
  • ظرفيت واحد تصفيه فاضلاب و قابليت آن براي تصفيه شيرابه
  • مقررات سيستم فاضلاب محلي
  • اضافه بار سيستم فاضلابرو

طراحي سيتم جمع آوري شيرابه بستگي به نوع بستر موردنياز ، كانال جمع آوري و زهكشي شيرابه ، جانمايي و طراحي امكانات هدايت ، جمع آوري و تصفيه مناسب شيرابه دارد . نوع بستر انتخابي بستگي به گستردگي محل دفن ، نوع مواد زائد ، مسائل و ضروريات زيست محيطي و نيز زمين شناسي و هيدرولوژي منطقه دارد . طراحي بستر براي حداقل كردن نفوذ شيرابه به داخل خاك هاي زير سطحي و حذف آلودگي آب زيرزميني انجام مي شود . بسته به نوع مواد زائد از سيستم بستر تك مرحله اي ( SLS ) براي دفن پسماندهاي غير خطرناك ، غيرواكنش دهنده و غير قابل تجزيه بيولوژيكي و از سيستم بستر مركب تك مرحله اي ( SCLS ) براي دفن زباله هاي شهري و از سيستم مركب دو مرحله اي ( DCLS ) براي دفن پسماندهاي خطرناك صنعتي وبيمارستاني استفاده مي شود . بستر ممكن است خاك رس  متراكم ، لايه ژئو تكستايل ، HDPE و لايه زهكش با ضخامت مشخص باشد كه هريك از لايه ها نقش ويژه اي را ايفا مي كنند . از طرفي براي هدايت شيرابه در ته محل دفن از يك سري تراس هاي شيب دار با شيب 1 تا 5 درصد و كانال هاي زهكش با شيب 5/0 تا 5/1 درصد استفاده مي شود .

 


 

مراجع و منابع :

 1 -  افشین تکدستان ، نعمت الله جعفرزاده ، طیبه رئیسی ، بررسي روشهاي مختلف مديريت شيرابه ( جمع آوري،كمينه سازي ،كنترل و تصفيه ) در محل هاي دفن مواد زائد شهري و صنعتي .  

2 - افشین تکدستان ، اکبر باغوند ، مریم بازوکی ، بررسي روشهاي مديريتي طراحي لاينرهاي دفن مواد زائد شهري ، صنعتي

و خطرناك بمنظور كنترل شيرابه ، دومین همایش و نمایشگاه تخصصی محیط زیست ، اردیبهشت ماه 1387 .

3 - آزاده محمدی گلرنگ ، سجاد حسینی ، سیامک دوستدار ، اثرات مخرب شیرابه بزرگترین دفن گاه شمال کشور بر خاک منطقه ، پنجمین همایش و نمایشگاه تخصصی محیط زیست ، 1390 .

4 -  سارا لطفی کتولی ، عبدالرضا کرباسی ، بررسي حذف نيتروژن و فسفر از شيرابه توسط جلبك ، هفتمین همایش و نمایشگاه تخصصی محیط زیست ، 1392 .

 5 - فائز حسین آبادی ، نغمه مبرقعی دینان ، مکان یابی لندفیل با استفاده از عوامل اقلیمی و توپوگرافی برای جلوگیری از نشت شیرابه در آبهای زیرزمینی ، سومین کنفرانس بین المللی برنامه ریزی و مدیریت محیط زیست ، آذر ماه 1392 .

6 -  محمدرضا محبی ، آرش علیزاده ، امیر احمدی ، منصور پرویزی ، مطالعه اثر شیرابه بر رفتار ژئوتکنیکی پوشش های رسی محل دفن پسماندهای خانگی ، اولين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنیک ایران ، مهرماه 1392 .

7 - ابراهیم پناه پور ، علی غلامی ، زهره حسین میرزایی ، بررسی اثر شیرابه کمپوست بر pH خاک و تعامل آن با محیط زیست ، پنجمین همایش ملی بحرانهاي زیست محیطی ایران و راهکارهاي بهبود آنها ، اردیبهشت ماه 1390 .

8 - ادوین صفری ، مهدی جلیلی قاضی زاده ، بررسی روشهاي مدیریت شیرابه تولیدي در خاک چالهاي واقع در مناطق خشک و نیمه خشک ایران و ارائه گزینه برتر ، همایش ملی آب با رویکرد آب پاك ، اسفند ماه 1389 .

9 - ضرغام صالحی ، شعله قطب رزمجو ، بررسی اثرات شیرابه های زباله بر خاک های کشاورزی ، دومین سمپوزیم بین المللی مهندسی محیط زیست .

10 - ارد شمسافر ، کاظم بدو ، ارزیابی حرکت آب و تولید شیرابه در مدفن زباله با استفاده از کد کامپیوتری HELP ، هفتمین کنگره ملي مهندسي عمران  زاهدان ، اردیبهشت ماه 1392 .

11 - مریم پازوکی ، افشین تکدستان ، حسینعلی اصغرنیا ، بررسي روشهاي مختلف كنترل و تصفيه شيرابه در محل هاي دفن مواد زائد شهري و استاندارد دفع و استفاده مجدد در كشاورزي ، سومين كنگره ملّي بازيافت و استفاده از منابع آلي تجديد شونده در كشاورزي ، اردیبهشت ماه 1387 .

12 - ابراهیم پناه پور ، پیام نجفی ، زهره حسین میرزایی ، گلنار شریفیان پور ، بررسي اثر شيرابه كمپوست روي pH ، EC و  مواد آلي خاك در منطقه گورت اصفهان ، دومين همايش ملي كشاورزي و توسعه پايدار، فرصت ها و چالش هاي پيش رو ، اسفند ماه 1389 .

13 - فریا قناعت ، حسین قریشی ، محمدعلی حسین پور ، بررسي روش هاي فيزيكي ، شيميايي در حذف COD و NH3-N موجود در شيرابه هاي توليد شده از فرايندهاي صنعتي ، سومين همايش مديريت پساب و پسماند صنعتي ، دی ماه 1391 .

14 - محسن عزیزی ، معصومه صیامی ، نسیبه نصیری خراسانی ، بررسی آلودگی آبهاي زیرزمینی بر اثر انتقال شیرابه تولیدي در دفنگاه زباله  با استفاده از مدل ریاضی تفاضلات محدود در محیط GMS ( مطالعه موردي سایت لندفیل شرق تگزاس ، آمریکا ) پنجمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران .

15 - سید حسن هاشمی ، امیر باقری ، تصفيه شيرابه کهنه با روش انعقاد الکتريکي ، مجله آب و فاضلاب ، دی ماه 1390 .

 

بازدید 5717 بار
برچسب‌ها
آخرین ویرایش در دوشنبه, 02 شهریور 1394 ساعت 13:01

ارتباط با ما

آدرس

ایران - تهران - دانشگاه علم و صنعت - دفتر مرکز پژوهش و فناوری علم و توسعه.

تلفن و فکس

77240664 - 021

021 - 77240667

ایمیل

این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید