كاربرد امواج مافوق صوت بر محلول سازي (هيدروليز) و بهبود قابليت تجزيه بيولوژيكي تركيبات آلي فاضلاب صنايع لبني، مطالعه موردي: صنايع لبني پگاه تهران

Application of Ultrasonic Wave Irradiation for Hydrolysis and Amortization of Ability of Biological Analysis of Organic Substances in Dairy Wastewater; Case Study: Tehran Pegah Dairy Complex

صنايع لبني، مصرف كننده حجم بالايي از آب هستند كه بخش اعظم آن به صورت فاضلاب دفع مي‌گردد. غلظت مواد آلي در اين فاضلاب نسبتاً زياد است. براي نمونه، صنايع لبني پگاه تهران به‌عنوان بزرگ‌ترين توليد كننده محصولات لبني در ايران، به ازاي فرآوري 1000 تن محصول لبني، در حدود 3500 مترمكعب در روز فاضلاب ايجاد مي‌كند كه غلظت اكسيژن خواهي شيميايي و بيوشيميايي پنج روزه آن به‌ترتيب 3000 و 1000 ميلي‌گرم در ليتر است. در اين تحقيق اثر انتشار امواج مافوق صوت با فركانس راهبري 20 كيلو هرتز در فاضلاب بر محلول‌سازي (هيدروليز) اكسيژن خواهي شيميايي فاضلاب توليد شده در كارخانه شير پگاه تهران بررسي شد. نمونه‌برداري از فاضلاب مورد نظر به‌صورت مركب با حجم ثابت در فواصل زماني دو ساعته در ساعت 8 صبح تا 4 بعدازظهر و در يك روز كاري از خروجي حوض متعادل‌ساز انجام شد. آناليز داده‌هاي آزمايشگاهي نشان داد كه با انتشار امواج مافوق صوت در فاضلاب مي‌توان بخشي از اكسيژن خواهي شيميايي نامحلول را به‌صورت محلول تغيير داد. حداكثر اين تغيير حدود 52 درصد بود كه در توان 300 وات و زمان تماس480 ثانيه نمونه با امواج مافوق صوت به‌دست آمد. براي امواج مافوق صوت با توان 300 و 600 وات با افزايش زمان پخش در فاضلاب در محدوده 60 تا 480 ثانيه مقدار هيدروليز مواد آلي فاضلاب همواره سير صعودي داشت ولي در توان 900 وات اين روند پيوسته نبود. به‌اين ترتيب مي‌توان گفت هنگامي كه فقط هيدروليز مواد آلي فاضلاب مورد نظر باشد بهتر است از امواج مافوق صوت با توان كمتر و زمان‌هاي انتشار بيشتر استفاده كرد. شايان ذكر است كه با محلول شدن (هيدروليز) مواد آلي، سرعت فرايند تصفيه بيولوژيكي آن در حد قابل ملاحظه‌اي بالا مي‌رود. همچنين با اين تغيير، دستيابي به سطح بالاتري از تصفيه مسير مي‌شود كه در مجموع كاهش هزينه‌هاي تصفيه را در پي خواهد داشت.

In dairy industries large amount of water is utilized and major parts disposed as wastewater. The concentration of organic substance in this wastewater is relatively high. For example in Tehran Pegah Dairy Complex (TPDC) as the biggest Iranian a dairy producer, around 3500 cube meter of wastewater generated for processing of 1000 tons milk, per day. The concentration of chemical oxygen demand (COD) and 5-days biological wastewater demand (BOD5) is about 3000, 1000 mg/L respectively. In this paper the effects of applying ultrasonic wave irradiation on hydrolysis of chemical oxygen demand in TPDC with 20 kHz operational frequency was investigated. The Samples were taken during one working day from 8 a.m. to 4 p.m. Samples were taken every two hour using composite sampling with constant volume from the outlet of equalization tank. Analysis of experimental data showed that it is possible to transfer some part of insoluble COD and BOD5 to soluble form by applying ultrasonic wave. The maximum of this conversion was about 52% which observed at 480s contact time and output power 300 W. For 300 and 600 W output power with extending contact time in the range of 60 to 480s, hydrolysis of organic matter showed ascending trend, but at 900w output powers find out different behavior. Therefore, when hydrolysis of organic matter consider, it is recommended to use low output power and long contact time. And it is important to considering that by this conversion, achievement the high level of treatment become more feasible and a reduction in the cost of treatment obtained consequently.