تصفیه تکمیلی شیرابه کمپوست با استفاده از فرایند فتوکاتالیستی UV/TiO2

Abstract

یکی از اقدامات لازم در خصوص مدیریت پسماند، جمع­آوری و تصفیه شیرابه است. تاکنون از روش­های مختلفی برای تصفیه شیرابه استفاده شده که یکی از این روش­ها که به تازگی مورد توجه قرار گرفته، فرایند فتوکاتالیستی است. در این پژوهش تصفیه تکمیلی شیرابه کمپوست با استفاده از نانو ذرات TiO2 تثبیت شده بر بستر بتنی و با تابش نور UV، در مقیاس آزمایشگاهی بررسی شد. شیرابه استفاده شده از خروجی تصفیه‌خانه یکی از مراکز تولید کمپوست کشور که در دو مرحله تصفیه بیولوژیکی می‌شود تامین شد. در این فرایند از لامپ­های UV-C با توان­های مختلف در محدوده 107-8 وات که در فاصله ثابت 10 سانتی‌متر از سطح شیرابه قرار داشت استفاده شد. ابتدا به منظور تعیین تاثیر هر یک از پارامترهای اصلی موثر بر فرایند، آزمایش­های شاهد در شرایط تاریکی مطلق، بستر بتنی بدون پوشش نانو ذرات و اشعه UV تنها انجام، و تاثیر هر یک از عوامل مذکور به صورت مجزا بر حذف بار آلی از شیرابه ارزیابی شد. در ادامه تاثیر هم‌زمان عوامل یاد شده مورد بررسی قرار گرفته و در شرایط بهینه بیشینه حذف COD و رنگ به ترتیب 62 و 33 درصد در 5pH=، زمان ماند 20 ساعت، پوشش دهی نانو ذرات به میزان 60 گرم بر متر مربع و با استفاده از لامپ UV با توان 77 وات حاصل شد. با در نظر گرفتن استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست کشور، فرایند فتوکاتالیستی UV/TiO2قادر به کاهش بار آلی شیرابه برای استفاده در کشاورزی است.