تصفیه آب صنعتی
میکروارگانیسم ها در تصفیه فاضلاب صنعتی کدامند؟
شهریور
در تصفیه فاضلاب صنعتی، میکروارگانیسم‌ها نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند. این میکروارگانیسم‌ها به واسطه فعالیت‌های زیستی خود موجب تجزیه مواد آلی و معدنی موجود در فاضلاب می‌شوند. در حالی که میکروارگانیسم‌های مختلفی در فرآیند تصفیه آب صنعتی استفاده می شوند، تعدادی از آن‌ها به ویژه نقش مهمی در حفظ تمیزی و کیفیت فاضلاب تصفیه شده دارند. هر یک از این میکروارگانیسم‌ها با روش‌های خاص خود به تصفیه فاضلاب صنعتی کمک می‌کنند و در نهایت باعث بهبود وضعیت محیط زیست می‌شوند. در این مقاله، به بررسی انواع میکروارگانیسم فاضلاب صنعتی و باکتری های تصفیه کننده فاضلاب و نقش آن‌ها در فرآیند تصفیه می‌پردازیم.
میکروارگانیسم فاضلاب صنعتی چیست؟
تصفیه بیولوژیکی فاضلاب از مهمترین و پرکاربردترین روش‌ها در جهان برای حفظ بهداشت عمومی است. این فناوری از انواع مختلف باکتری‌ها و سایر میکروارگانیسم‌ها برای تصفیه و پاکسازی آب‌های آلوده استفاده می‌کند. استفاده از میکروارگانیسم‌ها، از بین بردن آلودگی را در یک مقیاس کوچک مانند تصفیه‌خانه تسریع می‌بخشد. این رویکرد بهتر از آن است که به فاضلاب اجازه دهیم به رودخانه‌ها منتقل شده و در آنجا مشکلات آلودگی را ایجاد کند، چرا که استفاده از تصفیه خانه‌های فاضلاب می‌تواند از آلودگی رودخانه‌ها جلوگیری کرده و همچنین مانع از انتشار بیماری‌ها شود.
در این راستا، میکروارگانیسم‌ها از جنبه‌های مختلفی حائز اهمیت هستند. از قرن‌ها پیش، برای تولید طیف وسیعی از محصولات مانند آنزیم‌ها، پروبیوتیک‌ها، سوخت‌های زیستی مانند بیواتانول، گاز هیدروژن و غیره از میکروارگانیسم‌ها استفاده شده است. تجزیه مواد آلی در فاضلاب در درجه اول توسط میکروارگانیسم‌ها و آنزیم‌های آن‌ها انجام می‌شود. این موجودات نه تنها نقش مهمی را در فرآیندهای اکولوژیکی ایفا می‌کنند، بلکه به عنوان کاتالیزور در تغییرات زیست‌محیطی نیز عمل می‌کنند. در فرایند تصفیه فاضلاب از انواع متعددی از میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌شود که هر یک از آن‌ها با روشی منحصربه‌فرد تصفیه فاضلاب را بهبود می‌بخشند و به کاهش تأثیرات آن بر محیط زیست کمک می‌کنند. اما نقش میکروارگانیسم چیست؟ و کدام یک در فاضلاب صنعتی حضور دارند؟ در ادامه به این سوالات پاسخ می‌دهیم.
انواع میکروارگانیسم ها در تصفیه فاضلاب صنعتی
میکروارگانیسم‌هایی که برای از بین بردن مواد آلی فاضلاب صنعتی استفاده می‌شوند، با توجه به ساختار و نحوه زیست آن‌ها به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. در ادامه به بررسی انواع میکروارگانیسم‌ها و نقش آن‌ها در تصفیه فاضلاب صنعتی پرداخته خواهد شد.
۱. باکتری‌ها (هوازی، بی‌هوازی و اختیاری)
در تصفیه‌خانه‌های جدید، به‌ویژه در محیط‌هایی که به‌عنوان محیط هوادهی شناخته می‌شوند، بیشتر از باکتری‌های هوازی استفاده می‌شود. این باکتری ها از اکسیژن آزاد موجود در آب برای تجزیه آلاینده‌های فاضلاب استفاده می‌کنند. سپس آن را به انرژی تبدیل می‌کنند که می‌توانند برای رشد و تولید مثل از آن استفاده کنند. برای اطمینان از کارایی این باکتری‌ها، باید اکسیژن به صورت مکانیکی به آن ها اضافه شود. در واقع، انجام این کار اطمینان حاصل می کند که باکتری‌ها می‌توانند کار خود را به درستی انجام دهند و به رشد و تولید مثل در محیط خود ادامه دهند.
باکتری‌های بی‌هوازی به‌طور معمول در تصفیه فاضلاب صنعتی به‌کار می‌روند. نقش اصلی این باکتری‌ها در تصفیه فاضلاب کاهش حجم لجن و تولید گاز متان است. نکته مهم در مورد این نوع باکتری ها و دلیل استفاده از آن ها این است که گاز متان، در صورت تمیز کردن و مدیریت صحیح، می‌تواند به عنوان یک منبع انرژی جایگزین استفاده شود. با توجه به افزایش سطح انرژی تصفیه فاضلاب، این یک مزیت بزرگ است.
این نوع باکتری ها برخلاف باکتری‌های هوازی، می توانند بیش از مقدار کافی اکسیژن را از منبع خود دریافت کنند و برای انجام وظایفشان، نیازی به افزودن اکسیژن نخواهند داشت. حذف فسفر از فاضلاب یکی دیگر از مزایای باکتری‌های بی‌هوازی است که در تصفیه فاضلاب استفاده می‌شود. باکتری‌های اختیاری در تصفیه فاضلاب، باکتری‌هایی هستند که مطابق با شرایط محیطی که در آن قرار می‌گیرند، می‌توانند بین شرایط هوازی و بی‌هوازی تغییر کنند. با این حال، این باکتری‌ها معمولا ترجیح می‌دهند در شرایط هوازی عمل کنند.
۲. قارچ ها
قارچ‌ها یکی از انواع میکروارگانیسم‌های فاضلاب صنعتی هستند که در دسته میکروارگانیسم‌های هوازی قرار دارند. قارچ‌ها برای رشد و تکثیر به مواد آلی نیاز دارند و از این طریق می‌توانند در فرآیند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب نقش مؤثری ایفا کنند. با این حال، قارچ‌ها تا زمانی که به یک توده غالب میکروبی تبدیل نشوند، کارایی دارند؛ زیرا به مرور زمان باعث مسدودشدن صافی‌ها و تجهیزات داخل تصفیه‌خانه خواهند شد. علاوه‌براین، ممکن است مشکلات متعددی در مرحله ته‌نشینی کلاریفایر به‌وجود آید و شرایط بی‌هوازی در حوضچه ها ایجاد گردد.
۳. پروتوزوآ ها
پروتوزوآ ها در گروه تک یاختگان یا تک سلولی ها قرار می‌گیرند که اندازه آن ها کمتر از ۱۰۰ میکرومتر است. معمولا از پروتوزوآ ها برای تصفیه بیولوژیکی لجن‌های فعال استفاده می‌شود. نوعی از پروتوزوآ ها که در فرآیند تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرند، بیماری‌زا نیستند. البته باید در نظر داشته باشید که برخی از گروه‌های پروتوزوآ ها مانند آمیب‌ها می‌توانند عامل بیماری‌های گوارشی شوند و در فرآیند تصفیه فاضلاب کاربردی ندارند.
۴. روتیفرها
روتیفرها یکی دیگر از میکروارگانیسم‌های فاضلاب صنعتی هستند که در تصفیه فاضلاب به‌کار می‌روند. در واقع روتیفرها میکروارگانیسم های چند سلولی هوازی هستند که برای فرآیندهای لجن فعال مورد استفاده قرار می گیرند. این دسته از میکروارگانیسم‌ها معمولا در بخش‌های نهایی تصفیه فاضلاب به کار می روند و از باکتری‌های معلق به‌عنوان منبع تغذیه خود استفاده می‌کنند.
۵. میکروارگانیسم‌های تک سلولی
علاوه‌بر میکروارگانیسم های فاضلاب صنعتی که در بالا به آن‌ها اشاره شد، گروه دیگری از تک سولی‌ها نیز وجود دارند که به‌عنوان میکروارگانیسم های تصفیه فاضلاب در نظر گرفته می‌شوند. این گروه از تک‌یاخته‌ها در تصفیه فاضلاب پالایشگاه‌ها و در مرحله پنجم تصفیه به کار می روند. از جمله این میکروارگانیسم‌های تک سلولی می‌توان به تاژکداران اشاره کرد.
تاژکداران نوع خاصی از تک‌یاخته ها هستند که برای رشد و تکثیر به مواد آلی نیاز دارند. در واقع تاژکداران برای بهره‌بردن از مواد آلی موجود در پساب‌ها با باکتری‌های هوازی رقابت می کنند.
۶. جلبک‌ها
یکی دیگر از میکروارگانیسم‌های فاضلاب صنعتی، جلبک‌ها هستند. در واقع، جلیک‌ها گونه‌ای از میکروارگانیسم‌های آبزی هستند که ساختار بسیار ساده‌ای دارند و برخلاف گیاهان آلی هیچگونه آهنی ندارند و عمل فتوسنتز را به‌خوبی انجام می‌دهند. معمولا جلبک‌ها بر اساس ساختار سلولی به دو نوع تک‌سلولی و چندسلولی تقسیم می‌شوند. همچنین، این نوع میکروارگانیسم های فاضلاب صنعتی بر اساس نوع رنگدانه فتوسنتزی به سه دسته جلبک‌های قرمز، سبز و قهوه‌ای تقسیم می شوند.
۷. گلسنگ‌ها
معمولا از هم‌زیستی بین یک فتوسنتزکننده مانند جلبک سبز و یک قارچ، گلسنگ به وجود می‌آیند. هر یک از این اجزا وظیفه خاصی را برعهده دارند. در واقع، فتوسنتزکننده مسئول تولید کربوهیدرات است و قارچ وظیفه تامین مواد معدنی مورد نیاز برای رشد فتوسنتزکننده را بر عهده دارد. میکروارگانیسم‌های گلسنگ در مقابل خشکی و انجماد مقاومت بسیار خوبی دارند و در این وضعیت به حالت خواب می‌روند.
نتیجه گیری و جمع‌بندی
در بسیاری از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب صنعتی و شهری، از باکتری‌ها و سایر میکروارگانیسم‌ها برای بهبود فرآیند تصفیه فاضلاب استفاده می شود. انتخاب مناسب میکروارگانیسم فاضلاب صنعتی می‌تواند چالش‌برانگیز باشد؛ زیرا انتخاب بهترین میکروارگانیسم وابسته به عوامل مختلفی از جمله شرایط جغرافیایی منطقه می باشد. اگر باکتری‌های بی‌هوازی به درستی مدیریت شوند، می‌توانند گزینه بسیار خوبی برای فرایند تصفیه فاضلاب باشند؛ اما در کنار آن، باکتری‌های هوازی، باکتری های اختیاری، قارچ‌ها، پروتوزوآ ها، روتیفرها، میکروارگانیسم‌های تک سلولی، جلبک‌ها و گلسنگ‌ها نیز وجود دارند که از آن‌ها برای تصفیه کردن فاضلاب استفاده می‌شود. انتخاب مناسب و هماهنگی این میکروارگانیسم‌ها با نیازها و شرایط محل تصفیه‌خانه، بهبود و کارایی فرآیند تصفیه فاضلاب را تضمین می‌کند.
