انواع باکتری های تصفیه کننده فاضلاب
در بحث تصفیه پساب های صنعتی و بهداشتی، روش های مورد استفاده بسیار مورد توجه است. معمولا بسته به نوع پساب مورد نظر، نوع آلاینده های آن و بودجه و فضایی که در دسترس است و همچنین استفاده هایی که قرار است از فاضلاب تصفیه شده صورت گیرد، از روش های مختلفی در پکیج های تصفیه فاضلاب استفاده می شود. یکی از مهمترین و طبیعی ترین روش های تصفیه، فرایندهای بیولوژیکی تصفیه فاضلاب است. از جمله مهمترین عواملی که باعث تصفیه فاضلاب در این روش می شود، انواع باکتری های زنده می باشد. در این پست قصد داریم تا در مورد باکتری هایی که می توانند در تصفیه فاضلاب نقش داشته باشند و عوامل موثر بر رشد آنها بپردازیم.
باکتری های تصفیه کننده فاضلاب
منظور از باکتری‌های تصفیه فاضلاب، جمعیت مخلوطی از میکروارگانیسم‌ها با تنوع خیلی گسترده است که البته تنها عملیات تصفیه فاضلاب به عهده آنها نیست. بلکه پروتوزوئرها، قارچ‌ها، روتینرها و جلبک‌ها به خوبی درگیر امر تصفیه هستند. باکتری‌ها چیزی حدود 95 درصد از میکروارگانیسمهای موجود در فاضلاب‌ها را شامل می‌شوند. رشد باکتری‌ها در روند تصفیه بیولوژیکی و حذف مواد آلی به کمک میکروارگانیسم‌ها تاثیر بسیار بالایی خواهد داشت.
انواع باکتری های تصفیه کننده فاضلاب
باکتری‌ها در اشکال و اندازه‌های مختلف یافت می‌شوند که در ادامه مطلب به توضیح مختصر آنها می‌پردازیم.
باکتری‌های هوازی
باکتری‌های هوازی برای تجزیه آلاینده‌های فاضلاب از اکسیژن استفاده می‌شوند. این اکسیژن به صورت مکانیکی به آن اضافه می‌گردد و این باکتری پس از تجزیه آلاینده‌ها، آنها را به انرژی تبدیل می‌کند. باکتری‌های دیگر از این انرژی برای رشد و تولیدمثل خود بهره می‌برند. در فرایندهایی که باکتری‌های هوازی به کار برده می‌شوند، اصولاً از دیوفیوز یا هواده‌های عمقی استفاده خواهد شد.
باکتری‌های بی هوازی
این نوع باکتری های تصفیه کننده فاضلاب اصولاً اکسیژن از منابع غذایی خود را دریافت خواهند کرد. باکتری‌های بی هوازی لجن را تجزیه می‌کنند و سپس گازشان را تولید می‌کنند. گاز متان هم به عنوان یک منبع انرژی جهت جایگزینی با بیوگاز برای سوخت فرایند تصفیه فاضلاب به خوبی به کار برده می‌شود.
باکتری اوتوتروپیک
این نوع از باکتری‌ها از مواد معدنی که در فاضلاب وجود دارند تغذیه می‌کنند و آن را تبدیل به اکسید می‌نمایند. با توجه به اینکه اکسید تولید شده به وسیله این باکتری‌ها منجر به خورده شدن تجهیزات فاضلاب می‌گردد، این باکتری‌ها دیگر کاربردی در صنعت تصفیه فاضلاب ندارند.
پارامترهای مهم در رشد باکتری های تصفیه کننده فاضلاب
رشد باکتری‌های در تصفیه خانه‌های فاضلاب تحت تاثیر پارامترهای متعدد تغذیه‌ای و فیزیکی است. برای آشنایی بیشتر با هر کدام از این پارامترها بهتر است ادامه مطلب را بررسی نمایید.
نقش ph بر رشد باکتری‌ها
باکتری‌هایی که به عنوان باکتری‌های تصفیه کننده فاضلاب به شمار می‌روند، یک ph بهینه دارند که در آن ph ، از بهترین موقعیت رشد خود برخوردااند. برای بیشتر باکتری‌ها معمولاً ph مناسب نزدیک به 7 است که یکph خنثی می‌باشد. افزایش یا کاهش پارامتر ph در فاضلاب‌های صنعتی و بهداشتی موجب تغییر در روند و سرعت رشد باکتری‌ها می‌گردد. افزایش یا کاهش ph اگر حتی به اندازه یک واحد از حد نرمال باشد، موجب تغییراتی در رشد بعضی از باکتری‌ها خواهد شد و اصولاً تاثیرات منفی به همراه خواهد داشت. همان قدر که کاهش ph تاثیر منفی بر رشد باکتری دارد، افزایش آن هم تاثیر نامطلوبی خواهد گذاشت. به عنوان نمونه افزایش ph فاضلاب‌ها موجب کاهش فعالیت آنزیم شده و در نهایت لخته تشکیل گردیده و نیتریفیکاسیون متوقف می‌گردد.
تاثیر دما بر رشد باکتری‌ها
یکی دیگر از پارامترهایی که در رشد باکتری های تصفیه کننده فاضلاب تأثیر بسزایی دارد، دما است. کاهش و افزایش دمای پساب، نه تنها بر فعالیت آنزیم‌ها تاثیر گذار است، بلکه سرعت دیفوزن مواد مغذی و سابسریت‌ها را هم تحت تاثیر قرار خواهد داد. در پساب‌هایی که دارای دمای بالایی هستند و اصولا فضای تصفیه‌خانه‌ها گرم است، سرعت دیفوزن سابستریت‌ها هم افزایش پیدا می‌کند. حال در محیط‌هایی با دمای پایین و سرد، عکس این شرایط اتفاق می‌افتد. به همین دلیل است که کارشناسان توصیه می‌کنند در روند تصفیه، دما در یک حالت ایده‌آل باشد. در محیط‌هایی که گرم است دمای پساب‌ها خیلی بالاتر می‌رود و رشد میکروارگانیسم‌ها هم افزایش می‌یابد. به همین دلیل تکه‌های جامدی که به آن متصل است بیشتر می‌شود.
نقش مواد آلی بر رشد باکتری های تصفیه کننده فاضلاب
از اصلی‌ترین پارامترهایی که بر رشد باکتری‌ها تاثیر فوق‌العاده‌ای، دارد مواد آلی است. باکتری‌های موجود در پساب‌ها مواد آلی را به عنوان غذا تجزیه کرده و از آن استفاده می‌کنند. این فرآیند علاوه بر اینکه رشد و تکثیر باکتری‌ها را فراهم می‌آورد، کیفیت فاضلاب را هم خیلی بهبود می‌بخشد. اصلی‌ترین فرآیندی که در تصفیه بیولوژیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، تجزیه همین مواد آلی به وسیله باکتری‌ها است. باکتری‌ها مواد آلی را تجزیه کرده و به مرور رشد می‌دهند.
مراحل رشد باکتری‌ها
باکتری های تصفیه کننده فاضلاب در 5 مرحله رشد پیدا می‌کنند که در ادامه این مراحل را شرح می‌دهیم.
- در مرحله اول که به آن فاز تاخیر می‌گویند، باکتری‌ها با محیط سازگار می‌گردند و آنزیم‌های مورد نظر را برای هضم مواد مغذی ایجاد می‌کنند. اگر آنزیم‌ها به درستی کار نکنند، باکتری‌ها نمی‌توانند زنده بمانند.
- در مرحله دوم فاضلاب ورودی، حاوی سطوح بالایی از مواد مغذی است که باکتری‌ها برای رشد و انرژی از آن استفاده می‌کنند. باکتری‌ها در مرحله رشد، سریع رشد خواهند کرد.
- در مرحله سوم که مرحله کاهش رشد است، مواد مغذی هم کاهش پیدا می‌کنند و باکتری‌ها برای داشتن مواد مغذی با هم رقابت خواهند کرد. در صورتی که سطح غذا پایین باشد، باکتری‌ها برای حفظ انرژی کندتر می‌شوند.
- در مرحله چهارم سطح باکتری‌ها ثابت باقی خواهد ماند. در این فاز یک لایه لجن ضخیم از مواد در دیواره‌های سلولی تشکیل می‌شود.
- در مرحله پنجم تعداد باکتری‌ها کاهش پیدا می‌کند. به این مرحله، اصولا مرحله مرگ می‌گویند.