مکانیسم گرانولسازی در راکتور UASB ترموفیلیک

ایجاد توده های بیولوژیکی، برای ایجاد پایداری در سیستم های بیولوژیکی نقش اساسی دارند. یک نوع خاص از توده های بیولوژیکی به صورت گرانول های متراکم در سیستم UASB ظاهر می شوند. گرانوله شدن سیستم بی هوازی، خواص زیادی به همراه دارد، به عنوان مثال تشکیل گرانول ها باعث افزایش سرعت ته نشینی لجن، زمان ماند لجن و فعالیت آن می شود و این عوامل، پارامترهای اساسی برای افزایش بارپذیری یک سیستم بی هوازی می باشند. بنابراین بررسی فرایند گرانوله شدن باکتری های در راکتور UASB بسیار مهم است. در این تحقیق فرایند گرانولسازی و اثرات آن بر روی لک راکتور UASB ترموفیلیک با استفاده از فاضلاب واحد تولید الکل از ملاس، به طور کیفی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج مطالعات کیفی انجام شده نشان داد که فرایند گرانوله شدن باکتری ها در این سیستم شامل سه فاز سازش، گرانولسازی و بلوغ است و گرانول هایی که در انتهای مرحله سازش ایجاد می شوند پایداری کم و ساختمان ناپایداری دارند، اما گرانول هایی که در مرحله گرانولسازی ایجاد می شوند به علت ترشح پلیمرهای خارج سلولی به شدت افزایش می یابد. زمانی که سیستم در فاز گرانولسازی باشد، اگر گرانول های سیستم تحت اعمال شرایط خاص، دچار کاهش غلظت و اندازه شوند، با اعمال شرایط مساعد، به سرعت رشد می نمایند. اگر زمانی که گرانول ها در سیستم به خوبی رشد کرده اند، سیستم با کمبود خوراک و تحت تنش برشی سطحی حاصل از جریان در سیستم قرار گیرند قسمت درونی گرانول ها، دچار تخریب بیولوژیکی شده و گرانول ها شکسته یا خرد می شوند، همچنین ایجاد گاز متان در داخل گرانول و فشار حاصل از آن می تواند باعث شناور و یا شسته شدن گرانول ها از راکتور گردد. به علت وجود غلظت زیاد کلسیم و کربنات و افزایش pH طی فرایند تصفیه بی هوازی فاضلاب الکل سازی، کربنات کلسیم رسوب می کند و باکتری های سیستم بر روی این رسوبات کلسیمی می نشینند و در حقیقت مغز گرانول ایجاد شده در راکتور UASB مورد مطالعه از نوع رسوبات کربنات کلسیم می باشد.