لاگون هوادهي

لاگونهاي هوادهي ، استخرهايي هستند كه در آنها اكسيژن به صورت مكانيكي تامين مي گردد. عمق استخرهاي مزبور عمدتا بين 2 تا 5 متر و زمان ماند هيدروليكي در آنها در حدود 3 تا 10 روز مي باشد. معمولا از هواده هاي سطحي ثابت و يا شناور جهت تامين اكسيژن مورد نياز در اين استخرها استفاده مي گردد. از مزاياي عمده اين لاگونها نسبت به بركه هاي تثبيت ، نياز به زمين كمتر به دليل كاهش زمان ماند هيدروليكي و ازدياد عمق استخرها مي باشد. سهولت نسبي ساخت استخرها و بهره برداري از اين فرايند ، امتياز مفيدي است كه سبب گرديده در اغلب كشورهاي توسعه يافته و يا در حال توسعه از اين روش بيشتر از بركه هاي تثبيت استفاده گردد. اين فرايند براي مناطق متراكم شهري و يا مناطقي كه داراي محدوديت زمين مي باشند ، توصيه نمي شود. بعلت تشابه زياد سيستم با بركه تثبيت ، مقايسه و ارزيابي آن نسبت به بركه تثبيت انجام مي گردد.

مزاياي اين سيستم عبارتند از:

- نياز به زمين كمتر نسبت به بركه هاي تثبيت

- عدم آلودگي محيط، توليد بو و جذب حشرات در صورت راهبري صحيح نسبت به بركه هاي تثبيت

- حداقل بودن مشكلات مربوط به فن آوري لجن

معايب اين سيستم ها عبارتند از:

- نياز به تجهيزات و وسايل الكتريكي و مكانيكي نسبت به بركه هاي تثبيت

- نياز به انرژي مصرفي قابل توجه نسبت به بركه هاي تثبيت

- تحمل پذيري كمتر نسبت به شوكهاي وارده به سيستم نسبت به بركه هاي تثبيت

- عدم امكان حذف نيترات

به طور كلي سه نوع لاگون هوادهي متناسب با ميزان انرژي اختلاط جهت معلق نگه داشتن محتويات داخل استخرها به شرح زير مورد استفاده قرار مي گيرند:

الف-لاگون هاي هوادهي – اختلاط كامل (با برگشت لجن)

اين لاگون ها به لحاظ عملكرد شبيه فرايند لجن فعال هوادهي گسترده مي باشند. با اين تفاوت كه استخر هوادهي در اين فرايند خاكي مي باشد، در صورتي كه در فرايند لجن فعال هوادهي گسترده حوضچه هوادهي به صورت بتني ساخته مي شود. در اين نوع از لاگون هاي هوادهي قدرت هواده ها به اندازه اي انتخاب مي شود كه علاوه بر تامين اكسيژن مورد نياز ميكروارگانيسم ها ، بتواند شرايط اختلاط كامل را نيز در لاگون به وجود آورد . در اين فرايند زمان ماند هيدروليكي بيشتر از فرايند لجن فعال هوادهي گسترده مي باشد. در اين سيستم ، مواد جامد معلق بيولوژيكي در داخل حوضچه ته نشيني كه بعد از لاگون هوادهي قرار دارد ته نشين مي شود و از كل لجن ته نشين شده مقداري از آن مجدداً به استخر هوادهي برگشت داده مي شود و مقداري از لجن نيز به تاسيسات فرآوري لجن فرستاده مي شود.

ب-لاگون هاي هوادهي Flow-Through با اختلاط جزئي

در اين نوع از لاگون ها ، انرژي تامين شده توسط هواده ها به اندازه اي مي باشد تا اكسيژن مورد نياز براي ميكروارگانيسم ها را بر مبناي ميزان بار BOD5 تأمين كند . اين انرژي بايد به اندازه اي باشد كه ضمن ايجاد شرايط هوازي در تمام حجم استخر ، غلظت اكسيژن محلول را نيز در سرتاسر لاگون در حد 1.5 تا 2 ميلي گرم در ليتر ثابت نگه دارد . به عبارتي ، انرژي تامين شده به اندازه اي نيست كه بتواند به طور كامل شرايط اختلاط كامل را در لاگون ايجاد كند و مقدار خيلي كمي از مواد جامد معلق ممكن است در خود لاگون هوادهي ته نشين شوند. به هر حال در طراحي اين نوع از لاگون هاي هوادهي غالباً از اين مقدار خيلي كم مواد جامد معلق كه در لاگون هوادهي ته نشين مي شود، صرف نظر شده و زمان ماند هيدروليكي و زمان ماند جامدات تقريباً مساوي فرض مي شوند. همچنين در اين سيستم ها ، چون فاضلاب خروجي از لاگون حاوي غلظت بالايي از جامدات معلق مي باشد لازمست از زلال ساز هاي متداول و يا لاگون هاي ته نشيني خاكي بعد از لاگون هوادهي به منظور جدا كردن اين جامدات معلق استفاده شود. شايان توجه است كه اگر زمين به اندازه كافي وجود داشته باشد، استفاده از لاگون هاي ته نشيني هم از جهت هزينه هاي ساختماني و هم از جهت هزينه هاي فرآوري لجن، اقتصادي تر از حوضچه هاي ته نشين متداول خواهد بود. به طور كلي مهمترين عواملي كه بايد در طراحي لاگون هاي ته نشيني مورد توجه قرار گيرد عبارتند از:

انتخاب زمان ماند مناسب براي لاگون ته نشيني

درنظر گرفتن حجم كافي در لاگون ته نشيني براي ذخيره لجن ته نشين شده به مدت چند سال

كنترل رشد جلبك ها

كنترل توليد بو در نتيجه تجزيه بي هوازي لجن ته نشين شده در كف لاگون ته نشيني

بررسي نياز به استفاده از پوشش عايق در كف لاگون ته نشيني با توجه به شرايط محلي

به طور معمول در بيشتر موارد حداقل زمان ماند در لاگون ته نشيني را يك روز در نظر مي گيرند. در اين حالت بايد حتما طراحي به نحوي انجام گيرد كه تجمع لجن در كف لاگون ته نشيني ، زمان ماند واقعي را به كمتر از اين مقدار كاهش ندهد. اصولاً در لاگون هاي ته نشيني هر چه زمان ماند هيدروليكي بيشتر انتخاب شود، غلظت مواد جامد معلق در فاضلاب خروجي از لاگون ته نشيني كمتر خواهد شد . ليكن بايستي به اين مسئله نيز توجه داشت كه اگر زمان ماند در لاگون ته نشيني بيشتر از 2 روز انتخاب شود ، احتمال رشد جلبك ها در لاگون ته نشيني افزايش خواهد يافت. لذا مقدار مناسب زمان ماند در لاگون هاي ته نشيني در حدود 1-2 روز مي باشد. تحت شرايط بي هوازي در كف لاگون ته نشيني هرسال چيزي حدود 40 تا60 درصد VSS موجود در لجن ته نشين شده تجزيه مي شود. لذا لجن خروجي از لاگون ته نشيني به نحو مناسبي تثبيت شده بوده و بعد از خارج شدن از لاگون ته نشيني فقط آبگيري شده و سپس دفع و يا مورد استفاده مجدد قرار مي گيرد. از جمله مهمترين معايب لاگون هاي ته نشيني نسبت به حوضچه هاي ته نشيني متداو ل، امكان توليد بو و رشد جلبك در آنها مي باشد. رشد جلبك در لاگون هاي ته نشيني مي تواند با محدود كردن زمان ماند بيشتر از دو روز در لاگون ته نشيني نياز باشد.، در اين صورت چون فاضلاب خروجي از لاگون ته نشيني حاوي مواد معلق جلبكي مي باشد بايستي از فيلترهاي سنگي و يا ماسه اي به منظور حذف اين مواد جامد معلق جلبكي استفاده شود. جلوگيري از توليد بو نيز در لاگون هاي ته نشيني مي تواند به وسيله تأمين عمق فاضلاب به اندازه حداقل يك متر بر روي لايه لجن ته نشين شده در كف لاگون انجام پذيرد. در مناطق گرمسير به منظور جلوگيري از توليد بو در لاگون ته نشيني عمق مزبور بايد تا 2 متر افزايش يابد.

ج-لاگون هاي هوادهي اختياري با اختلاط جزئي

در اين لاگون ها معمولا مقدار انرژي مصرفي تنها تامين كننده غلظت اكسيژن محلول(DO) مورد نياز در قسمت مايع لاگون مي باشد. جامدات موجود در لاگون به حالت تعليق نبوده و در كف لاگون ته نشين و به صورت بي هوازي تجزيه مي گردند. اين لجن ته نشين شده هر چند سال يكبار از لاگون خارج شده و بعد از آبگيري دفع مي شود. اين استخرها را استخرهاي اختياري هوادهي شده نيز مي نامند.