نام پژوهشگر: محمدرضا علوی مقدم

بررسی هوادهی بر جریان روی شوت سرریز به روش cfd
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان 1390
  مسعود آرامی فدافن   غلامحسین اکبری

در سال های اخیر روشهای عددی شامل دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) سهبعدی به دلیل پیشرفتهای تکنولوژی کامپیوتر و روشهای عددی به سرعت توسعه یافته است. مدلهای (cfd) نسبت به مدلهای فیزیکی انعطاف پذیرتر بوده و به زمان، هزینه و تلاش کمتری نیاز دارند، لذا به طور گسترده توسط مهندسین برای مدل کردن و تحلیل موضوعات پیچیده مربوط به طراحیهای هیدرولیکی، مراقبتهای عمرانی، طرحریزی اولیه برای ایستگاههای تولید و ایمنی سد مورد استفاده قرار میگیرند. در این پژوهش پارامترهای موثر بر جریان عبوری از روی هواده با استفاده از نرمافزارهای (cfd) مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور به تأثیر برخی از این عوامل مانند ارتفاع پله، زاویه رمپ، شیب شوت، عدد فرود جریان و نظایر آن بر عملکرد هوادهها پرداخته شده است. به این منظور با توجه به اهمیت طول پرش جت جریان عبوری از روی هواده بر میزان هوای ورودی به جریان، این پارامتر ملاک صحتسنجی قرار گرفته است. جهت شبیهسازی جریان روی شوت، نرمافزار fluent مورد استفاده قرار گرفت و مدلهای جریان دو فازی vof و eulerian و مدلهای آشفتگی و rsm امتحان گردید. جهت صحتسنجی نتایج مدلهای عددی، از دادههای آزمایشگاهیpfister (2007) استفاده شده است و نتایج نشاندهندهی تطابق بالای دادههای آزمایشـگاهی و برداشتهای عـددی میباشد. در نهایت به دلیل دقت بیشتر مدل دو فازی eulerian، از این مدل در شبیهسازیها استفاده شد. ضریب همبستگی بین نتایج عددی و آزمایشگاهی برای طول جت جریان با استفاده از مدل به دست آمد. جهت تعیین طول جت جریان توزیع فشار در طول بستر کانال (پایین دست هواده) استفاده شده و محل فشار ماکزیمم که در غلظت هوای بستر حدود اتفاق می افتد، این طول را مشخص می نماید. نتایج غلظت هوا نشان دهنده ی تشکیل ناحیه ی جریان یکنواخت در فاصله ی کوتاهتری بعد از هواده به ازای افزایش شیب شوت می باشد. تغییر شیب بالادست هواده تأثیری بر طول پرش نداشته و اثر آن را می توان در سرعت و عمق جریان ناحیه ی جریان تقرب مشاهده نمود. در انتها رابطه ای جهت تعیین طول پرش جت جریان عبوری از هواده بر اساس 350 داده ی آزمایشگاهی و ضریب همبستگی بالای ارایه شده است که می تواند جهت تخمین طول پرش مورد استفاده قرار گیرد.

تحلیل جریان غیردائمی در کانال های مرکب با در نظر گرفتن روش های جدید برآورد ظرفیت انتقال مقطع
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1391
  مصطفی غفاریان محدودی   سید محمود حسینی

چکیده جریان آب در طبیعت عموما غیردائمی می باشد، لذا بررسی این گونه جریان ها در کانال های طبیعی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. معمولا در بستر رودخانه های طبیعی یک یا دو ناحیه ی کم عمق (سیلابدشت ها) در مجاورت یک ناحیه ی عمیق (مقطع اصلی) قرار می گیرند. پس از ورود جریان سیلاب به خارج از مقطع اصلی رودخانه، شرایط خاص هیدرولیکی در سیلابدشت ها ایجاد می شود که جریان در این حالت تحت عنوان جریان در «کانال های مرکب» نامیده می شود. اختلاف سرعت جریان درکانال اصلی و سیلابدشت ها، موجب شکل گیری اندرکنش در مرز بین این زیرمقاطع می شود. این مسئله برروی ظرفیت انتقال کانال مرکب تاثیر می گذارد. در تحقیقات پیشین روش های متنوعی برای برآورد ظرفیت انتقال در کانال های مرکب ارائه شده اند. این روش ها عموما بر پایه ی جریان یکنواخت دائمی (نرمال) توسعه یافته اند. در تحقیق حاضر، جهت مقایسه ی عملکرد این روش ها در شرایط جریان غیردائمی، سه روش متداول از میان روش های برآورد ظرفیت انتقال به معادلات سنت-ونان اعمال شدند. روش های اعمال شده، روش های تقسیم مقطع (dcm)، تقسیم مقطع وزنی (wdcm)، و کوهرنس (coh) می باشند. از آنجا که معادلات سنت-ونان دارای حل تحلیلی نمی باشند، در مدل ارائه شده، از روش تفاضل محدود ضمنی چهارنقطه ای که به روش پریسمن معروف است، در حل عددی معادلات استفاده شد. نتایج به دست آمده با داده های آزمایشگاهیrashid و chaudhry که در سال 1995 ارائه شده اند، مقایسه گردیدند. با بررسی نتایج این سه روش و مقایسه ی آن ها با داده های آزمایشگاهی، می توان این گونه بیان کرد که در بین روش های ذکر شده، نتایج روش کوهرنس (coh) بیشترین نزدیکی را با داده های آزمایشگاهی دارد. ولی در مجموع نتایج کلیه روش ها با مشاهدات آزمایشگاهی مخصوصا در انتهای کانال و نزدیک به مقطع کنترل همخوانی مناسبی ندارند. این مورد در مطالعاتrashid و chaudhry نیز مشاهده می شود.

استفاده از لجن تصفیه خانه فاضلاب در تولید مصالح نوین ساختمانی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1385
  علی فتوت   محمدرضا علوی مقدم

با توجه به بالا رفتن سطح بهداشت در زندگی بشر، احداث تصفیه خانه های فاضلاب شهری و روستایی یکی از نیازمندیهای جوامع بشری امروز به حساب می آید.در کشور ما ایران سالانه بیش از 4 میلیارد مترمکعب فاضلاب شهری و روستایی تولید می شود که از این مقدار تنها 11 درصد آن وارد تصفیه خانه های کشور می شود و بقیه آن بدون تصفیه وارد چاههای جذبی، رودخانه ها و یا زمینهای کشاورزی می شود. در سالهای اخیرافزایش قابل توجه لجن که ناشی از توسعه تصفیه خانه هاست در ایران مشاهده شده است. روشهای مختلفی برای دفع لجن وجود دارد که با توجه به نوع منطقه، شرایط آب و هوایی و ملاحظات اقتصادی مورد استفاده قرار می گیرند. دفع لجن، خصوصا در مناطقی که باکمبود زمین و تراکم جمعیت مواجه هستند (مانند استانهای شمالی کشور) بعنوان مهمترین معضل مطرح می باشد. در این مناطق گزینه سوزاندن می تواند بعنوان یکی از راهکارهای دفع لجن به شمار آید، زیرا در مناطق ساحلی علاوه بر کمبود زمین برای دفن ، بالا بودن سطح آب زیرزمینی نیز دفع لجن تصفیه خانه ها را با مشکل مواجه می نماید. فرآیند سوزاندن لجن به تولید خاکستری معدنی می انجامد که می تواند در تولید مصالح ساختمانی متداول شهری به کار گرفته شود. هدف از انجام این تحقیق بررسی کاربرد خاکستر ناشی از سوزاندن لجن تصفیه خانه فاضلاب در تولید مصالح ساختمانی می باشد. در این راستا لجن جمع آوری شده از بسترهای خشک کن تصفیه خانه فاضلاب شهرک قدس به مدت یک ساعت در دمای 105 درجه سانتیگراد و سپس برای بدست آوردن خاکستر لجن طبق استاندارد نمونه ها در دو بخش و به مدت یک ساعت در کوره قرار گرفتند. بخش اول در دمای 550 درجه و بخش دوم در دمای 800 درجه سانتیگراد قرار گرفت. خاکستر بدست آمده از این روش درون آسیاب گلوله ای پودر شده و از الک نمره 100 # ( ذرات ریزتر از 150 میکرون) عبور داده شد. پودر خاکستر بدست آمده با نسبتهای خاکستر به سیمان 5 ، 10 ، 15 و 30 درصد بعنوان پوزولان و جایگزین سیمان طبق استاندارد astm c109 و astm c311 در تولید نمونه های بتنی بکار گرفته شد. کلیه نمونه ها در سنین 1 ، 3 ، 7 ، 14 ، 28 و 91 روزه مورد آزمایش مقاومت فشاری قرار گرفتند.نتایج بدست آمده نشان می دهد که با جایگزین نمودن خاکستر لجن تصفیه خانه فاضلاب مقاومت فشاری نمونه های بتنی نسبت به نمونه شاهد کاهش می یابد. لازم به ذکر است که نمونه حاوی 10% خاکستر تولیدی در دمای 800 درجه سانتی گراد، مقاومت بیشتری نسبت به نمونه شاهد از خود نشان داده است. نتایج ارایه شده موید این مطلب می باشد که خاکستر لجن فاضلاب شهری می تواند تا 30% جایگزین سیمان در تولید نمونه های بتنی گردد؛ این در حالی است که نمونه های حاوی 10% جایگزینی کمترین افت مقاومت را دارا می باشند.همچنین مشاهده می گردد که با افزایش میزان خاکستر لجن به دلیل بالا بودن میزان جذب آب خاکستر، به میزان آب بیشتری برای ساخت نمونه ها نیاز است که برای جلوگیری از بوجود آمدن کارآیی پایین نمونه ها، نسبت آب به سیمان در تمام نمونه ها ثابت و برابر 7/0 در نظر گرفته شد. در نهایت نتایج ناشی از این پژوهش موید این مطلب است که خاکستر لجن تصفیه خانه فاضلاب شهری می تواند بعنوان پوزولان، جایگزینی مناسب برای سیمان باشد. بتن ساخته شده از این روش می تواند در مصارف غیر سازه ای بطور عمومی و در مصارف سازه ای با بررسی موردی مورد استفاده قرار گیرد. در هر حال بالا بودن میزان جذب آب خاکستر باید مورد توجه قرار گیرد.

تصفیه فاضلاب با بار آلودگی بالا با استفاده از کربن فعال و راکتور ناپیوسته متوالی (sbr-gac)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1387
  امیر اسدی وایقان   محمدرضا علوی مقدم

در این تحقیق « تصفیه فاضلاب با بار آلودگی بالا با استفاده از راکتور ناپیوسته متوالی و کربن فعال» برای اولین بار در ایران مورد بررسی قرار گرفت. در این خصوص از فاضلاب مصنوعی ساخته شده از شیر خشک شیرینی پزی استفاده گردید. برای انجام این کار از راکتورهای استوانه ای ساخته شده از پلکسی گلاس به قطر داخلی 14 سانتیمتر، ضخامت 5 میلیمترو ارتفاع 46 سانتیمتر استفاده شد. حجم مفید راکتورها ، دبی فاضلاب ورودی و زمان ماند لجن به ترتیب برابر 5/5 لیتر، 0/3 لیتر در روز و 10 روز بود. جهت هوادهی و اختلاط کامل از پمپ آکواریوم و موتور استفاده شد. در این تحقیق آزمایشهای مختلفی از قبیل cod، جذب رنگ، mlss، mlvss، svi، tss، ph، do و مشاهدات میکروسکوپی انجام پذیرفت. هدف از انجام این تحقیق تصفیه فاضلاب با بار آلودگی بالا با استفاده از راکتور ناپیوسته متوالی و کربن فعال (sbr-gac) بود. کل فعالیت در سه فاز مختلف انجام شد. در فاز اول کارایی سیستم sbr-gac در تصفیه فاضلاب با بار آلی بالا در مدت 72 روز بررسی شد. در فاز دوم تاثیر اضافه کردن کربن فعال گرانولی به سیستم sbr در تصفیه فاضلاب با بار آلی بالای حاوی رنگ reactive brill blue kn-r به مدت 63 روز مورد بررسی قرار گرفت. در فاز سوم نیز تصفیه پذیری فاضلاب با بار آلی بالای حاوی رنگ مذکور با غلظتهای متفاوت کربن فعال گرانولی در مدت 51 روز بررسی شد. نتایج این تحقیق نشان داد که اضافه کردن کربن فعال gac به سیستم sbr تاثیری در افزیش بازدهی حذف cod نداشت و بازدهی ها در حدود 94درصد بودند. اما اضافه کردن کربن فعال گرانولی باعث بهبود خصوصیات لجن و همچنین خصوصیات پساب خروجی گردید. علاوه بر این، افزودن کربن فعال باعث افزایش 20درصدی بازدهی حذف رنگ به کار برده شده گردید. همچنین اغلب خصوصیات پساب خروجی سیستم sbr-gac شامل (کدورت خروجی، مواد معلق خروجی و cod خروجی) همواره در کل فاز مطالعات کمتر از مقادیر مجاز آن در آیین نامه محیط زیست ایران بود.

حذف بیولوژیکی فنل و ترکیبات فنولیک از پساب پالایشگاه ها و پتروشیمی توسط راکتورهای ناپیوسته متوالی (sbr)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی شیمی 1387
  فائزه سلیمانی   منوچهر نیک آذر

با توجه به اهمیت روز افزون مسایل محیط زیست و همچنین سمی و خطرناک بودن فنل نسبت به سایر مواد شیمیایی که در پساب کارخانجات شیمیایی و پالایشگاه ها وجود دارد، ضرورت حذف این آلاینده ها از پساب ها احساس می گردد. هدف از انجام این تحقیق، بررسی حذف فنل در غلظت های مختلف با استفاده از سیستم بیولوژیکی راکتورهای ناپیوسته متوالی (sbr) می باشد. دلیل بکارگیری روش sbr، اقتصادی تر بودن، سادگی و انعطاف پذیر بودن آن در مقایسه با سایر روش های لجن فعال است. این تحقیق، شامل دو فاز می شود که در فاز اول اثر غلظت فنا طی مدت 100 روز در راکتور های sbr مورد بررسی قرار گرفت؛ و در فاز دوم اثر زمان ماند لجن در بازدهی حذف فنل طی مدت 110 روز مورد مطالعه قرار گرفت. در هر دو فاز پارامترهای مهم مانند svi, mlvss, mlss, cod و غلظت فنل در خروجی اندازه گیری شد. در این تحقیق، از چهار راکتور sbr از جنس پلکسی گلاس هر یک به حجم مفید 6 لیتر استفاده شد. در فاز اول، فاضلاب ورودی (مصنوعی) شامل منبع کربن (گلوکز)، منبع نیتروژن و فسفر و سایر عناصر مورد نیاز بوده و همچنین از فنل با غلظت های، (شاهد)100،50 و 150 میلی گرم در لیتر استفاده شد. زمان ماند لجن در هر 4 راکتور برابر 10 روز در نظر گرفته شد. نتایج بدست آمده در طی 100 روز دوره آزمایش از این فاز نشان میدهد که بیشترین بازده حذف فنل و بیشترین مقدار mlss به ترتیب 99/99% و 371 1811 در راکتور با غلظت فنل ورودی 150 میلی گرم در لیتر بوده است. در فاز دوم، فاضلاب ورودی مانند فاز اول انتخاب شد با این تفاوت که غلظت فنل در هر 3 راکتور برابر 100 میلی گرم در لیتر و زمان های ماند لجن در راکتور یک تا سه به ترتیب 5، 15، 30 روز و راکتور چهارم بدون برداشت لجن اضاقی انتخاب شد. نتایج بدست آمده در طی 110 روز مدت عملکرد سیستم در این فاز نشان می دهد که عمر متوسط لجن تاثیری بر روی بازدهی حذف فنل ندارد. با افزایش عمر متوسط لجن، میزان غلظت لجن در راکتور ها افزایش یافت. بازدهی حذف cod در هر 4 راکتور بیش از 90 درصد بود.

تصفیه فاضلاب با بارآلودگی بالا با استفاده از راکتور ناپیوسته با عملیات متوالی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1386
  هومن حاجی آبادی   محمدرضا علوی مقدم

در این تحقیق، جهت بررسی رفتار راکتور ناپیوسته با عملیات متوالی (sbr)، در تصفیه فاضلاب با بار آلی بالا، از چهار راکتور استوانه ای از جنس پلکسی گلاس، با حجم مفید 5/5 لیتر استفاده شد. فاضلاب صنایع شیر در این تحقیقات بصورت مصنوعی با استفاده از شیر خشک شیرینی پزی ساخته شد. مطالعات در دو فاز جداگانه صورت پذیرفت که طی آن در فاز اول، رفتار سیستم در تصفیه فاضلاب با بار آلی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت و در فاز دوم، اثر سن لجن بر بازدهی سیستم sbr ارزیابی شد. ارزیابی های صورت گرفته در این فازها عبارت بودند از: بازدهی حذف cod، مقدار cod، کدورت و مواد جامد معلق (tss) خروجی، ویژگیهای لجن داخل راکتورها (از قبیل غلظت کل و بخش فرار لجن (mlss، mlvss)، شاخص حجمی لجن و مقدار شاخصهای f/m و u (نرخ ویژه مصرف خوراک)). بر این اساس، در فاز نخست، فاضلابهایی با غلظت cod متفاوت (به ترتیب برابر 1000، 1500، 3000 و 6000 میلیگرم بر لیتر) ساخته شد و رفتار سیستم به مدت 35 روز در سیکلهای عملیاتی 24 ساعته مورد بررسی قرار گرفت. زمان ماند لجن و حجم فاضلاب ورودی به ترتیب برابر 10 روز و 5/3 لیتر تنظیم شد. سایر پارامترهای موثر، نظیر مقدار ph، دما و اکسیژن محلول برای تمامی راکتورها یکسان بود. در ادامه در فاز دوم، فاضلاب مصنوعی با بار آلی gcod/m3.d1400 ساخته شد و رفتار سیستم به مدت 60 روز در راکتورهایی با سن لجن 5، 10، 15 و 20 روز مطالعه شد. در این فاز نیز، سیکلهای تصفیه 24 ساعته و حجم فاضلاب ورودی برابر 5/3 لیتر بود. بر اساس نتایح حاصل از فاز نخست، راکتور با بار آلی ورودی gcod/m3.d 929 بهترین بازدهی (96 درصد) و کمترین میزان متوسط مواد جامد معلق خروجی (tss) (mg/l17) را داشت. از سوی دیگر، در تصفیه فاضلاب با بار آلی gcod/m3.d 3261، بالکینگ و کف شدید مشاهده شد، به طوریکه متوسط میزان شاخص حجمی لجن برابر ml/g361 بدست آمد. همچنین، نتایج این فاز نشان داد که تغییرات بازدهی حذف cod در مقابل بار آلی ورودی، با ضریب همبستگی (r2) 80 درصد، نزولی بود. از سوی دیگر، بر اساس نتایج حاصل از فاز دوم، زمان ماند لجن تاثیر اندک و ناچیزی در بازدهی حذف cod داشت، به طوریکه میزان بازدهی برای لجن با سنهای 5، 10، 15 و 20 روز به ترتیب برابر 95، 4/95، 9/95 و 2/96 درصد بدست آمد. با این وجود، راکتور با سن لجن 20 روز، با کمترین مقدار متوسط tss (mg/l 15) و کدورت خروجی (ntu 37/4)، بهترین کیفیت پساب خروجی را داشت. این در حالیست که رفتار لجن در تمامی راکتورها در این فاز به لحاظ ته نشینی بسیار مناسب بود (svi< 80 ml/g). همچنین، بر اساس مطالعات سینتیکی صورت گرفته در دو فاز این تحقیقات مشخص شد که تغییرات ثابت مصرف خوراک (k) با افزایش بار آلی (در فاز اول با سن لجن 10 روز) و سن لجن (در فاز دوم با بار آلی 1400 گرم cod در مترمکعب در روز) به ترتیب با ضرایب همبستگی (2r) 99 و 83 درصد، نزولی می باشد. بر همین اساس، رابطه ای تجربی با تاثیر همزمان هر دو پارامتر بار آلی ورودی و سن لجن برای تخمین ثابت مصرف خوراک پیشنهاد شد. درمجموع، نتایج حاصل از این تحقیقات نشان داد که راکتور ناپیوسته با عملیات متوالی (هوازی)، روش مناسبی برای تصفیه فاضلاب شیر با بار آلی کمتر از gcod/m3.d 1915 می باشد. همچنین، لجن با عمر 20 روز برای تصفیه فاضلاب شیر پیشنهاد می شود، زیرا علاوه بر احراز بهترین کیفیت خروجی، کمترین مقدار لجن اضافه را نیز تولید کرده است (g/d 06/1).

عملکرد بتن های با سیمان پوزولانی در محیط های فاضلابی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1386
  میثم باغشاهی   علی اکبر رمضانیان پور

خوردگی اسید سولفوریک بیوژنیکی اغلب سبب بروز مشکلات زیادی در تاسیسات و محیط های فاضلابی می شود. این عامل می تواند سبب تخریب سریع بتن در اینگونه محیط ها شود. تخلخل بتن نقش مهمی را در شرایط محیطی سخت و خشن همچون محیط های فاضلابی بازی می کند. برای ساخت بتنی با تخلخل کم و وزن مخصوص بالا، استفاده از منحنی دانه بندی برای سنگدانه ها و سیمان امری ضروری است تراکم مناسب سنگدانه ها و دیگر اجزای بتن در مخلوط منجر به کاهش مصرف مقدار سیمان و مقاومت بالای بتن می شود.هدف از این مطالعه بهبود مقاومت بتن در مقابل حمله اسید سولفوریک بیوژنیکی می باشد بر این اساس 4 گروه بتن و ملات مورد ارزیابی قرار گرفته اند. گروه اول حاوی سیمان پرتلند تیپ i بعنوان شاهد، گروه دوم حاوی سیمان پرتلند تیپ i و پودر کوارتز بعنوان فیلر، گروه سوم که خود شامل سه طرح مختلف می باشد طرح اول حاوی سیمان پرتلند تیپ i و 8 درصد میکروسیلیس، طرح دوم حاوی سیمان پرتلند i و 20 درصد تراس، طرح سوم حاوی سیمان پرتلند تیپ i و 20 درصد پومیس و در نهایت گروه چهارم که از ترکیبات دو به دو میکروسیلیس و پوزولان های طبیعی تشکیل شده است. طرح اول حاوی سیمان پرتلند تیپ i، 8 درصد میکروسیلیس و 10 درصد تراس، طرح دوم حاوی سیمان پرتلند تیپ i، 8 درصد میکروسیلیس و 10 درصد بومیس، طرح سوم حاوی سیمان پرتلند تیپ i، 10 درصد پومیس و 10 درصد تراس. نسبت آب به سیمان نیز در این مطالعه 38/0، 42/0، 45/0 می باشد. نتایج آزمایشات نشان می دهد که پوزولان ها نقش مهمی در کاهش خوردگی نمونه ها داشته اند همچنین استفاده از منحنی دانه بندی ایده آل و تراکم کافی سنگدانه ها در کنار هم توانسته است در افزایش مقاومت فشاری و مقاومت در برابر خوردگی اسید سولفوریک بیوژنیکی موثر باشد. با توجه به معیار کاهش وزن، عملکرد پومیس و میکروسیلیس بهتر از سایر مخلوط ها می باشد. نمونه های قرار گرفته در شرایط محیطی واقعی در فاضلاب پس از گذشت 6 ماه دچار هیچ گونه تغییر قابل ملاحظه ای نشده اند.

بررسی وضعیت دفع لجن تصفیه خانه های فاضلاب تهران و مقایسه کیفیت آن برای استفاده در زمین با استانداردهای معتبر
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی عمران 1386
  گل بهار میرحسینی   محمدرضا علوی مقدم

لجن فاضلاب، در حقیقت نوعی محصول فرعی مهم در فرآیند تصفیه فاضلاب است. در طول فرآیند تصفیه ، مواد جامد و مایع جدا شده ، مایعات به رودخانه یا دریا تخلیه شده و مواد جامد باقیمانده باید به طور مناسبی دفع شوند. با توجه به خواص کودی لجن و استفاده از آن در کشاورزی ، جنگلکاری ، احیای اراضی و.. و نیز صنعتی شدن شهرها و وجود آلاینده های میکروبی ، شیمیایی ، تخم انگلها ، عناصر و ترکیبات سمی آلی و معدنی و ... در لجن و نیز استفاده بی رویه از آن ، موجبات آلایندگی فزاینده آبهای سطحی و زیرزمینی خاک فراهم شده و در زنجیره غذایی و آلودگی انسان قرار گرفته است. با توجه به گسترش تصفیه خانه های فاضلاب شهری و روستایی در کشور ، در سالهای آینده دفع و استفاده از لجن ، موضوع مورد توجهی خواهد بود. همچنین با توجه به استفاده از آن در کشاورزی و مشکلات بوجود آمده در کشور مانند بیماری وبا ، نیاز به تحقیق و بررسی در مورد چگونگی دفع و کیفیت لجن در تصفیه خانه های فاضلاب موجود احساس می شود. هدف از این تحقیق ، بررسی وضعیت دفع لجن حاصل از تصفیه خانه فاضلاب شهر تهران و مقایسه کیفیت آن با تاکید بر ویژگیهای بیولوژیکی برای استفاده در زمین در برخی تصفیه خانه های تهران و مقایسه آن با استانداردهای معتبر جهانی است. این اهداف در قالب مراحل مختلف دنبال شده است. این مراحل عبارتند از : (1) نمونه برداری از بسترهای خشک کن تصفیه خانه های فاضلاب تهران (2) اندازه گیری پارامترهای مختلف با استفاده از مراجع معتبر (3) بررسی آماری داده های مورد نظر با استفاده از نرم افزار آماری spss برای یافتن ارتباط احتمالی بین پارامترهای مختلف در نمونه های گرفته شده از بستر خشک کن تصفیه خانه ها (4) به دست آوردن بهترین گزینه دفع لجن برای تصفیه خانه های فاضلاب تهران با استفاده از روش مدیریتی. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که میزان کلیفرم مدفوعی در تصفیه خانه شوش کمترین مقدار کلیفرم مدفوعی ( 103 ×1/3 mpn بر گرم جامدات خشک) و درتصفیه خانه شهید محلاتی بیشترین مقدار کلیفرم مدفوعی (104×2/4 mpn بر گرم جامدات خشک) را دارد. با توجه به نتایج به دست آمده ، لجن این تصفیه خانه ها در کلاس b استاندارد epa قرار می گیرند بنابراین این لجنها برای مصارفی مانند چمن زمینهای بازی ، باغچه های خانگی ، گلدانها و فروش به صورت بسته بندی برای مصارف مختلف مناسب نبوده و برای سایر مصارف باید محدودیتهای ذکرشده استاندارد epa مورد توجه قرار بگیرند. همچنین نتایج حاصل از بررسی آماری نشان داد که بهترین ارتباط آماری بین مقادیر تخم انگل و کلیفرم مدفوعی ، با ضریب همبستگی پیرسون 0/952 برقرار شده است و این در حالی است که ضعیفترین ارتباط بین مقادیر کدورت و درصد مواد ثابت با مقدار ضریب همبستگی 750/0 ، مشاهده شده است. همچنین با استفاده از روش مدیریتی ، گزینه های استفاده از لجن در جنگلکاری و احیای اراضی و فرآوری لجن به عنوان بهینه ترین گزینه های دفع لجن برای تصفیه خانه های فاضلاب تهران به دست آمدند. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده پیشنهاد می شود که بازنگری اساسی در فرآیندهای تصفیه و دفع لجن برای بهتر شدن کیفیت لجن این تصفیه خانه ها انجام شود و محدودیتهای استفاده از کود در محصولاتی که مستقیما در تماس با آن هستند رعایت شود تا بتوان از خطرات احتمالی ، تا حد مناسبی جلوگیری کرد.