پارامترهای موثر بر رشد باکتریهای فاضلاب
باکتری ها از جمله مهمترین انواع میکروارگانیسم های تصفیه فاضلاب هستند که در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب نقش اساسی دارند. در همه انواع پکیج تصفیه فاضلاب به ویژه تصفیه فاضلاب صنعتی و تصفیه فاضلاب انسانی از انواع باکتری ها برای کاهش میزان آلاینده ها در فاضلاب استفاده می شود. آگاهی از عوامل موثر بر رشد این باکتری ها و کنترل آنها می تواند روند تصفیه را کندتر و یا سریع تر کند. در این پست قصد داریم به عوامل موثر بر رشد باکتری های فاضلاب بپردازیم.
چه پارامترهایی بر رشد باکتری های فاضلاب موثرند؟
در بخش قبل بیان کردیم که وجود باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها برای تصفیه فاضلاب ضروری هستند. این باکتری‌ها طی فرآیندهای هوازی یا بی‌هوازی مواد آلی را به اشکال ساده‌تری تجزیه می‌کنند. شناسایی پارامترهای موثر بر رشد این باکتری‌ها نیز به کنترل بهتر روند تصفیه فاضلاب کمک می‌کند.
دما
دما از جمله پارامترهایی است که اثرات بسیار قابل توجهی روی رشد این باکتری‌ها دارد. چنانچه دما در محدوده خاصی افزایش پیدا کند سرعت رشد باکتری‌ها نیز بیشتر می‌شود. دلیل آن نیز تسریع واکنش‌های بیوشیمیایی و فعالیت‌های آنزیمی در شرایط گرم‌تر است. اما نکته مهم اینکه دمای بسیار زیاد و خارج از محدوده اثر معکوس داشته و موجب کاهش سرعت رشد باکتری‌ها می‌گردد. دمای پایین‌تر از محدوده نیز سرعت رشد را به شدت کاهش داده و روند تصفیه فاضلاب را کند می‌کند. بنابراین باید دما را بهینه‌سازی نمود تا رشد باکتریهای مورد نیاز برای تصفیه فاضلاب تسریع شود.
سطح PH
یکی دیگر از پارامترهای مهم در رشد باکتری های فاضلاب قطعا سطح PH است. سطح PH روی فرآیندهای متابولیکی و فعالیت‌های آنزیمی اثرگذار بوده و باید به دقت تنظیم گردد. باکتریهای فاضلاب نیاز به ترجیحات خاصی در سطح PH دارند تا به بهترین شکل رشد کنند. چنانچه سطح PH بیشتر از مقدار لزوم باشد عملکرد سلولی باکتری‌ها مختل می‌گردد. بنابراین به این پارامتر هم در تصفیه هرچه بهتر فاضلاب و رشد باکتریهای آن باید توجه نمود.
تاثیر مواد مغذی بر رشد باکتری های فاضلاب
باکتری‌ها برای رشد بهتر به مواد مغذی متنوعی نیاز دارند. دسترسی به این مواد روی سرعت رشد باکتری‌ها و تصفیه بهتر فاضلاب اثر دارد. کربن، نیتروژن و فسفر به عنوان اصلی‌ترین مواد مغذی مورد نیاز برای باکتریهای فاضلاب شناخته می‌شوند. در واقع این مواد در نقش بلوک‌های ساختمانی هستند که نقش مهمی در رشد این باکتری‌ها ایفا می‌کنند. توجه داشته باشید که سطح مواد مغذی باید به درستی تنظیم و کنترل شود. زیرا مقادیر کم این مواد باعث تکثیر ناکافی و محدود باکتریهای فاضلاب خواهد شد. از طرفی مقادیر زیاد مواد مغذی نیز به رشد کنترل نشده باکتری‌ها منتهی می‌گردد.
تاثیر مقدار مواد آلی بر رشد باکتری های فاضلاب
مواد آلی موجود در فاضلاب‌ها از منابع اصلی تغذیه باکتریهای فاضلابی به شمار می‌روند. بالا بودن بار مواد آلی موجب رشد باکتریهای فاضلاب و تجزیه هرچه بیشتر آلاینده‌ها می‌شود. اما توجه داشته باشید که بار مواد آلی نباید از سطح نیاز بیشتر شود. زیرا تنظیم نامناسب غلظت مواد آلی در فاضلاب موجب کاهش اکسیژن محلول در فاضلاب خواهد شد. در نتیجه فرصت رشد از باکتریهای فاضلاب سلب شده و تکثیر این میکروارگانیسم‌ها با مشکل مواجه می‌شود.
اکسیژن محلول
برخی از باکتریهای فاضلاب از نوع هوازی بوده و سطح اکسیژن برای رشد آنها بسیار مهم است. اکسیژن ناکافی شرایط نامناسبی برای رشد این باکتریهای ضروری در فاضلاب به وجود می‌آورد. در نتیجه تجزیه آلاینده‌ها محدود شده و تصفیه فاضلاب با مشکل مواجه می‌شود. کاهش سطح اکسیژن محلول در فاضلاب به تولید محصولات جانبی ناخواسته‌ای مانند سولفید هیدروژن و متان نیز منجر می‌گردد. پس وقتی تصفیه فاضلاب به کمک باکتریهای هوازی انجام می‌شود باید سطح اکسیژن کنترل شود.
مدت ماند هیدرولیکی از مهمترین پارامترهای موثر بر رشد باکتری های فاضلاب
زمان ماند هیدرولیکی، مدتی که میکروارگانیسم‌ها با آلاینده‌های فاضلاب در تماس هستند را تعیین می‌کند. این بازه زمانی فرصت کافی برای متابولسیم و رشد باکتری های فاضلاب را فراهم می‌کند. بنابراین از پارامترهای مهم و موثر بر رشد این میکروارگانیسم‌های فاضلابی به شمار می‌رود. اما اگر زمان ماند ناکافی باشد فعالیت‌های میکروبی محدود شده و روند تصفیه فاضلاب به درستی انجام نمی‌شود. به بیان ساده کارایی و راندمان فرآیند تصفیه فاضلاب به زمان ماند هیدرولیکی وابسته است.
کدورت ( TSS)
به محتوای جامد موجود در فاضلاب TSS یا کدورت گفته می‌شود. اگر این پارامتر در سطح بالایی باشد دسترسی باکتری های فاضلاب به مواد مغذی کاهش می‌یابد. همچنین بالا بودن کدورت فاضلاب، مناطقی بدون اکسیژن ایجاد می‌کند. در نتیجه میکروارگانیسم‌های فاضلاب به خوبی رشد نخواهند کرد. این پارامتر به ویژه بر روی رشد باکتریهای هوازی فاضلاب اثرگذار می‌باشد. از این رو باید برای نگه داشتن TSS فاضلاب در سطح متعادل، به منظور بالا رفتن راندمان تصفیه اقدام کرد.
مواد شیمیایی و فلزات سنگین در فاضلاب
یکی دیگر از پارامترهای موثر بر رشد باکتری های فاضلاب وجود فلزات سنگین و مواد شیمایی در آن است. این مواد که بیشتر در هنگام تصفیه فاضلاب صنعتیدیده می‌شوند رشد میکروارگانیسم‌ها را به شدت محدود می‌کنند. برخی از سموم و مواد شیمیایی به ساختار سلولی باکتریهای فاضلابی آسیب وارد می‌کنند. در نتیجه قابلیت حیات باکتری‌ها را کاهش داده و راندمان تصفیه فاضلاب را پایین می‌آورند.
تمام این پارامترهای مهم در رشد میکروارگانیسم‌های فاضلاب از جمله باکتری‌ها اثرگذار هستند. مهندسین این حوزه برای کنترل این پارامترهای موثر از تجهیزات مختلفی در تصفیه فاضلاب کمک می‌گیرند. کیفیت تجهیزات مورد استفاده، در رشد هرچه بهتر باکتریهای فاضلاب و بالا رفتن راندمان تصفیه نقش دارد.