بهبود کیفیت پساب فاضلاب شهری با استفاده از بتن متخلخل برای آبیاری

با توجه به افزایش جمعیت، مشکلات کمبود آب و لزوم مصرف آب بیشتر، استفاده از آب های نامتعارف و پساب تصفیه خانه های فاضلاب در چند سال اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در شرایطی که بار آلودگی زیاد نباشد، استفاده از راکتورهای بیوفیلمی معمول می باشد. در همین راستا، استفاده از بتن متخلخل به عنوان بستر رشد و تکثیر بیوفیلم، در کاهش بار آلودگی پساب بررسی گردید. بدین منظور یک طرح اختلاط پایه با توجه به آیین نامه aci211.3r انتخاب گردید و با نظر به افزایش سطح ویژه بتن برای رشد بیوفیلم، در سه مرحله و در هر مرحله 10 درصد وزن درشت دانه، ریزدانه به طرح اختلاط پایه افزوده شد. طرح آزمایش مورد استفاده بلوک کامل تصادفی می باشد. برای انجام آزمایش، در نزدیکی تصفیه خانه فاضلاب دانشگاه صنعتی اصفهان کانالی با طول 9 متر و به عرض 30 سانتی متر و ارتفاع 20 سانتی متر ساخته شد. سپس بلوک های بتنی ساخته شده در کانال مذکور قرار گرفتند و عملیات فرآوری بیوفیلم برروی خلل و فرج مکعب های بتنی انجام پذیرفت. آزمایش های کیفی اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی (bod)، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (cod)، کل مواد جامد معلق (tss) و تعداد کل کلیفرم ها برروی نمونه های پساب ورودی و خروجی به عمل آمد و درصد حذف هر یک از پارامترها محاسبه شد. نتایج نشان می دهد با افزوده شدن ریزدانه درصدهای حذف این پارامترها افزایش می یابد. به طور میانگین درصدهای حذف bod، cod، tss و تعداد کل کلیفرم ها برای طرح اختلاط اول (1400 کیلوگرم در متر مکعب سنگ درشت دانه و بدون ریزدانه) به ترتیب 25، 33، 45 و37 درصد می باشد که این اعداد با همین ترتیب برای طرح اختلاط چهارم (1400 کیلوگرم در متر مکعب سنگ درشت دانه و 420 کیلوگرم در متر مکعب ماسه ریزدانه) به 36، 40، 57 و 81 می رسد. در نهایت می توان گفت بتن متخلخل می تواند به عنوان بستر بیوفیلم مورد استفاده قرار گیرد. بر اساس نتایج، طرح اختلاط سوم (1400 کیلوگرم در متر مکعب سنگ درشت دانه و 280 کیلوگرم در متر مکعب ماسه ریزدانه) بهترین طرح اختلاط ارزیابی می گردد.

Improvement the Quality of Wastewater using Porous Concrete for Irrigation

In recent years, due to the overpopulation, serious water shortages, and need to consume more water, the use of wastewater treatment plant has attracted lots of attention. When the pollution load is not high, biofilm reactors are commonly used for the purpose. In this study, the porous concrete as a bed biofilm in reducing pollution load of wastewater was investigated. In order to evaluate porous concrete, basic mix designs were selected according to regulations ACI211.3R. To increase the specific surface area of concrete for biofilm growth, fine particles were added to the basic mix in three stages with each stage 10% by weight of coarse particles. Experimental design was a randomized complete block. A rectangular channel (with the cross section 20times 30 cm2) and 8 meters in length was constructed near the wastewater treatment plant of Isfahan University of Technology. Then, the concrete blocks were made, put on the channel and biofilm processing operations were conducted on the pores of porous concrete cubes. Qualitative tests for BOD, COD, TSS and total coliform of sles from wastewater inflow and outflow were performed. Results showed that the removal of these parameters increased by adding fine particles. The average removal rates of BOD, COD, TSS and total coliform for the first mix design (1400 kg per cubic meter of coarse particle and without fine sand) were 25%, 33%, 45% and 37%, respectively. Similarly, the average removal rates of BOD, COD, TSS and total coliform for the fourth mix (1400 kg per cubic meter of coarse particle and 420 kg per cubic meter of fine sand) were 36%, 40%, 57% and 81%, respectively. It could be concluded that porous concrete can be used as a bed biofilm, and the third mix design (1400 kg per cubic meter of coarse particle and 280 kg per cubic meter of fine sand) was the best mix design.