تاثير امواج اولتراسونيك بر ميزان كليفرم كل و Escherichia coli در لجن فاضلاب شهري

سابقه و هدف: تصفيه لجن تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب يكي از مشكل‌ترين فرآيندهاي تصفيه و چالشي اساسي براي متخصصين و مسئولان مي‌باشد. مهمترين شاخص وجود عوامل بيماري‌زا در لجن و فاضلاب كليفرم‌ها مي‌باشند. امواج اولتراسوند در فركانس‌هاي 20 تا 200 كيلو هرتز و سطوح بالاي انرژي يكي از روش‌هاي جديد جهت گندزدايي در تاسيسات فاضلابي هستند. هدف از انجام اين تحقيق، تعيين اثر سيستم انتشار امواج اولتراسونيك با طول موج پايين جهت حذف كليفرم كل و از لجن و تعيين محدوده بهينه پارامترهاي راهبري در استفاده از روش‌ اولتراسونيك مي‌باشد. مواد و روش‌ها: اين تحقيق يك مطالعه توصيفي تحليلي است كه به صورت ناپيوسته و در مقياس آزمايشگاهي انجام شد. بر اين اساس طي دو فصل تابستان و پائيز سال 1394، تعداد 12 نمونه با فاصله زماني 15 روزه از لجن تصفيه خانه فاضلاب جنوب تهران برداشت و تاثير چگالي اولتراسوند (375/0، 75/0، 1، 3/1 و 5/2) بر حسب وات بر ميلي‌ليتر و زمان (1، 5، 10، 15 و 30) بر حسب دقيقه بر ميزان كليفرم كل و Escherichia coli دستگاه اولتراسونيك مورد استفاده در اين تحقيق، از گونه پروبي با بيشينه توان خروجي 750 وات و با فركانس ثابت راهبري 20 كيلوهرتز بود. كليه آزمايش‌هاي ميكروبي به روش MPN در چند مرحله احتمالي، تائيدي و تكميلي به روش 15 لوله‌اي انجام گرديد و واحد به صورت MPN در 100 ميلي ليتر گزارش گرديد. اين آزمايش‌ها در محل آزمايشگاه نانو و آب و فاضلاب دانشكده محيط‌ زيست دانشگاه تهران و بر اساس آزمايش شماره 9221 كتاب روش‌هاي استاندارد براي آزمايشات آب و فاضلاب انجام گرفت. نتايج و بحث: امواج اولتراسونيك با تخريب ديواره‌هاي سلولي عوامل بيماري‌زا، ويروس‌ها و ميكروب‌ها و از هم پاشيدن اين عوامل بيماري‌زا موجب گندزدايي جريان لجن مي‌گردند. از سوي ديگر دماي بالاي ايجاد شده در اثر پديده كاويتاسيون نيز مي‌تواند به صورت موضعي موجب از بين رفتن عوامل بيماري‌زا گردد. به نظر مي‌رسد كه نيروي هيدروديناميكي بالا و دماي بالاي موضعي ايجاد شده مهمترين مكانيسم‌هاي تاثيرگذار در فرآيند گندزدايي لجن بر اثر اعمال امواج اولتراسونيك مي‌باشند. نتايج اين تحقيق نشان‌داد كه با افزايش زمان و افزايش چگالي اولتراسوند، ميزان حذف كليفرم كل و Escherichia coli افزايش مي‌يابد. همچنين، زمان سونيفيكاسيون بهينه برابر 30 دقيقه و چگالي اولتراسوند بهينه برابر با 5/2 وات بر ميلي‌ليتر در فركانس 20 كيلوهرتز، بدست آمد. ميزان حذف كليفرم كل و Escherichia coli در اين شرايط بيش از 99 درصد و معادل log 2 بوده است. نتيجه‌گيري: با توجه به نتايج بدست آمده از اين تحقيق، استفاده از امواج اولتراسوند تاثير قابل توجهي بر قابليت حذف كليفرم كل و Escherichia coli داشته و مي‌تواند به عنوان گزينه مناسبي براي تثبيت و گندزدايي لجن به كار رود.