تاثیر امواج اولتراسونیک بر میزان کلیفرم کل و escherichia coli در لجن فاضلاب شهری

سابقه و هدف: تصفیه لجن تصفیه‌خانه‌های فاضلاب یکی از مشکل‌ترین فرآیندهای تصفیه و چالشی اساسی برای متخصصین و مسئولان می‌باشد. مهمترین شاخص وجود عوامل بیماری‌زا در لجن و فاضلاب کلیفرم‌ها می‌باشند. امواج اولتراسوند در فرکانس‌های 20 تا 200 کیلو هرتز و سطوح بالای انرژی یکی از روش‌های جدید جهت گندزدایی در تاسیسات فاضلابی هستند. هدف از انجام این تحقیق، تعیین اثر سیستم انتشار امواج اولتراسونیک با طول موج پایین جهت حذف کلیفرم کل و از لجن و تعیین محدوده بهینه پارامترهای راهبری در استفاده از روش‌ اولتراسونیک می‌باشد. مواد و روش‌ها: این تحقیق یک مطالعه توصیفی تحلیلی است که به صورت ناپیوسته و در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. بر این اساس طی دو فصل تابستان و پائیز سال 1394، تعداد 12 نمونه با فاصله زمانی 15 روزه از لجن تصفیه خانه فاضلاب جنوب تهران برداشت و تاثیر چگالی اولتراسوند (375/0، 75/0، 1، 3/1 و 5/2) بر حسب وات بر میلی‌لیتر و زمان (1، 5، 10، 15 و 30) بر حسب دقیقه بر میزان کلیفرم کل و escherichia coli دستگاه اولتراسونیک مورد استفاده در این تحقیق، از گونه پروبی با بیشینه توان خروجی 750 وات و با فرکانس ثابت راهبری 20 کیلوهرتز بود. کلیه آزمایش‌های میکروبی به روش mpn در چند مرحله احتمالی، تائیدی و تکمیلی به روش 15 لوله‌ای انجام گردید و واحد به صورت mpn در 100 میلی لیتر گزارش گردید. این آزمایش‌ها در محل آزمایشگاه نانو و آب و فاضلاب دانشکده محیط‌ زیست دانشگاه تهران و بر اساس آزمایش شماره 9221 کتاب روش‌های استاندارد برای آزمایشات آب و فاضلاب انجام گرفت. نتایج و بحث: امواج اولتراسونیک با تخریب دیواره‌های سلولی عوامل بیماری‌زا، ویروس‌ها و میکروب‌ها و از هم پاشیدن این عوامل بیماری‌زا موجب گندزدایی جریان لجن می‌گردند. از سوی دیگر دمای بالای ایجاد شده در اثر پدیده کاویتاسیون نیز می‌تواند به صورت موضعی موجب از بین رفتن عوامل بیماری‌زا گردد. به نظر می‌رسد که نیروی هیدرودینامیکی بالا و دمای بالای موضعی ایجاد شده مهمترین مکانیسم‌های تاثیرگذار در فرآیند گندزدایی لجن بر اثر اعمال امواج اولتراسونیک می‌باشند. نتایج این تحقیق نشان‌داد که با افزایش زمان و افزایش چگالی اولتراسوند، میزان حذف کلیفرم کل و escherichia coli افزایش می‌یابد. همچنین، زمان سونیفیکاسیون بهینه برابر 30 دقیقه و چگالی اولتراسوند بهینه برابر با 5/2 وات بر میلی‌لیتر در فرکانس 20 کیلوهرتز، بدست آمد. میزان حذف کلیفرم کل و escherichia coli در این شرایط بیش از 99 درصد و معادل log 2 بوده است. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج بدست آمده از این تحقیق، استفاده از امواج اولتراسوند تاثیر قابل توجهی بر قابلیت حذف کلیفرم کل و escherichia coli داشته و می‌تواند به عنوان گزینه مناسبی برای تثبیت و گندزدایی لجن به کار رود.