بیوراکتور لندفیل هبیرید(Hybrid (Aerobic-Anaerobic) Bioreactor Landfill)

اخیرا بیوراکتور لندفیل  هیبرید که تلفییقی از میکروارگانسیم هوازی و بی هوازی ,برای فراهم کردن اپتیمم تجزیه موثر مواد زائد گسترش یافته است.یکی از برنامه های پیشنهاد شده در گیر کردن میکرو ارگانسیم  های هوازی برای تصفیه و تجزیه لایه های بالا مواد زائد در مدت 30تا60 روز و بعد تصفیه و تجزیه لایه های بعدی مواد زائد توسط میکروارگانسیم های بی هوازی می باشد.این بیوراکتور یک نمکونه ساده,قابل استفاده و موثر میباشدچرا  که در طی فاز اولیه تصفیه هوازی ,مواد زائد آلی به طور سریع به فاز اسیدی تبدیل شده واین مواد تبدیل شده به طور موثرتوسط میکروارگانسیم بی هوازی (متاتوژن ها)تجزیه می شود.هدف از این بیوراکتور تصفیه مداوم و افزایش سرعت تجزیه مواد زائد آلی و دیگر سهولت تجزیه مواد زائد در مرحله هوازی به منظور کاهش تولیدات اسیدهای الی برای مرحله بی هوازی و در نهایت تولید گاز متان می باشد.

در این بیوراکتورها لیفت بالایی هوادهی شده تا اکسیژن مورد نیاز برای میکروارگانسیم های هوازی تامین شود وهمچنین به آنها مایعات اضافه شده تا رطوبت بهینه فراهم شده و گاز تولید شوند.چاه های افقی نصب شده در هر یک از لیفت ها مسئدول انتقال هوا,مایعات و گازهای لندفیل می باشند.یکی از مزایایی مهم این سیستم ها افزایش راندمان سیستم و حمایت فرآیندها از یکدیگر به علاوه گسترش پتانسیل تجزیه و تثبیت ترکیبات آلی فرار موجود در توده زباله می باشد

در سالهای اخیر در مورد این لندفیل ها محققین مطالعات آزمایشگاهی و پایلوتی زیادی انجام دادند که در زیر به موارد از آن اشاره می شود.

الف)یانی گان و همکارانش در سال 2007 مطالعه ای با عنوان مقایسه تجزیه بیولوژیکی مواد زائد به دو روش هوازی و بی هوازی در بیوراکتور لندفیل انجام دادند.در این مطالعه دو بیوراکتور لندفیل از نظر شرایط هوازی و بی هوازی در یکم ساختمان با گرمای مجزا با دمای ثابت 32 درجه سانتی گراد مورد بهره برداری قرار دادند و بعد این راکتورها را با 5/19kgاز مواد زائد ترکیبی خرد شده آماده شده طبق متوسط ترکیب مواد زائد شهری تعیین شده در استانبول و در زیر شرایط مدیریت محل دفن مرطوب با استفاده از برگشت شیرابه پر کردند.شرایط هوازی در این بیوراکتور را با کمپرسور هوا گسترش دادند.نتایج حاصل از این آزمایش در زیر به صورت موارد و جدول آمده است:

Ø      در شیرابه بیوراکتورهای بی هوازی مقدار بالای از کل پارامترهای آلاینده با غلظت بالای از COD،TOC،BOD ،آمونیا و فسفر و فلزهای قلیایی وجود دارد.

Ø      هوادهی توده مواد زائد باعث افزایش سرعت اکسیداسیون مواد آلی و نیتروژن در مقایسه با بیوراکتورلندفیل بی هوازی می شود.بیش از 90%CODدر طی 70 روز در بیوراکتور هوازی در مقایسه 462روز در بیوراکتور بی هوازی تجزیه می شود.

Ø      از آن جای که غلظت آمونیاک در فاز متانوژن در بیوراکتور بی هوازی افزایش می یابد در بیوراکتور هوازی به سرعت کاهش می یابد.غلظت آمونیاک در بیوراکتور هوازی بخ 5mg/lدر انتهای آزمایش می رسد در حالی که غلظت آمونیاک در راکتور بی هوازی به 600mg/lمی رسد.

Ø      غلظت کلیسم و منیزیم در راکتوربی هوازی به طور قابل توجهی بیشتر از بیوراکتور هوازی است.

Ø      نشست مواد زائد در بیوراکتور های هوازی خیلی سریعتر نسبت به بی هوازی اتفاق می افتد. در بیوراکتور هوازی 37%نشست در 374 روز و در بیوراکتور بی هوازی 5%نشست در 630 روز اتفاق می افتد.

Ø      در مقایسه دو راکتور،راکتورهوازی تاثیر بیشتری روی کاهش COD و تثبیت مواد زائد دارد.عملیات راکتور هوازی در 374 روز ولی بی هوازی در 630 روز کامل می شود.

در آخر ،نتایج این مطالعه نشان داد که هوادهی مواد زائد شهری یک گزینه مدیریت مناسب برای افزایش تثبیت مواد زائد می باشد و همچنین می توان انتظار داشت که با استفاده از بیوراکتور هوازی میزان هزینه عملیات و تصفیه شیرابه،به سبب تجزیه و تثبیت سریع مواد زائد و کاهش کربن آلی کاهش یابد.