تشکیل و تجمع لایه کف و کف آب در تصفیه بی هوازی فاضلاب معمول است. کف در شرایط راهبری مختلفی ایجاد می شود. کف ابتدا در فضای بین شناور و دیواره هاضم تشکیل می شود و ممکن است که کل سرپوش شناور را پوشانده و از آن سرریز نماید. تشکیل کف از انتشار بو جلوگیری می کند. ولی مشکلاتی را نیز در راهبری هاضم ایجاد می کند.
تولید و تجمع کف باعث کاهش لجن ورودی می شود. کف باعث منفی شدن پروفیل جامدات می شود. یعنی غلظت جامدات در بالا زیاد بوده و در کف هاضم رقیق تر می گردد. مشکلات نگهداری که ناشی از تولید و تجمع کف است شامل گرفتگی و کثیف شدن کمپرسور های جمع آوری گاز و لوله های باز چرخش گاز و به دام انداختن حباب های گاز در پمپ های باز چرخش گاز می شود.
وقتی حباب های گاز در داخل ماتریکس مایع به دام می افتند، کف ایجاد می شود. گاز های دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن، متان و هیدروژن باعث معمولا تشکیل کف می شوند. کاهش کشش سطحی مایع یا لجن باعث تجمع جامدات می شود. در این حالت گاز محبوس شده و کف ایجاد می کنند.
جامدات موجود در لایه کف معمولا 2 تا 5 درصد وزنی آن است. وزن مخصوص کف کمتر از یک است. اختلاط کافی باعث کاهش محبوس شدن گاز شده و محتویات هاضم را همگن می کند. اختلاط ناکافی باعث لایه بندی هاضم و خروج ناکافی گاز های تولید شده در طی فرآیند تخمیر می شود. لایه هضم نشده و جدا شده نزدیک سطح مایع باعث تشکیل اسید های فرار و تشکیل و تجمع کف می گردد.
اختلاط شدید یا اختلاط با سرعت بالا و استفاده از افشانه های زیر کف تولید نمی کنند.
در هنگام راه اندازی هاضم نا متعادل شدن سیستم و افزایش بارگذاری کف به وجود می آید. شرایط راهبری زیر باعث تولید کف می شود: تغییر در بارگذاری یا غلظت قلیاییت و اسید های چرب، پلیمرها کاتیونی، دی اکسید کربن، دما، جامدات ریز و غلظت پایین جامدات. معمولا کمی بعد از افزایش بارگذاری هاضم کف زیادی تشکیل می گردد.
راه اندازی سیستم هاضم بی هوازی
در هنگام راه اندازی هاضم، باکتری های اسید ساز زیاد بوده و فعالیت زیادی دارند در حالی که باکتری های متان ساز هنوز در حال شکل گیری است. تفاوت فراوانی و فعالیت نسبی این گروه از باکتری بدین خاطر است که زمان تکثیر باکتری اسید ساز نسبت به باکتری های متان ساز کوتاه تر است.
افزایش فعالیت باکتری های اسید ساز باعث افزایش غلظت اسید های چرب در هنگام راه اندازی هاضم می شود. این امر باعث کاهش سطحی مایع یا لجن شده و محبوس شدن دی اکسید کربن و متان حاصله از تجزیه مواد آلی را به دنبال دارد. این پدیده باعث تشکیل کف می شود. این کف کمی تیره است و با کاهش غلظت اسید های چرب نا پدید می شود. کف تولید شده در هاضم رسیده معمولا ضخیم و تیره است.
قلیاییت و اسید های چرب
قلیائیت با کشش سطحی رابطه معکوس دارد. یعنی افزایش قلیاییت باعث کاهش سطحی می شود. در این حالت فعالیت سطحی لجن بیشتر شده و امکان تشکیل کف افزایش می یابد.
از افزایش قلیائیت می توان به عنوان شاخص سایر عوامل راهبری مرتبط با تولید کف استفاده کرد. قلیاییت بالا، تغییر کشش سطحی لجن هاضم بی هوازی را به دنبال دارد همانطور که بیو سور فاکتانت های حاصل از سلول های مرده نورکاردیا کشش سطحی لجن فعال را تغییر می دهند.
تغییر بارز در شرایط راهبری هاضم، مقدار قلیائیت را افزایش می دهد. افزایش بارگذاری قلیائیت ( یون آمنیوم، اسید های آمینه، پروتئین ها و پلیمر ها کاتیونی) مرگ تعداد زیادی از باکتری های هوازی مطلق و آزاد آمین ها و کاهش تخریب قلیائیت، باعث افزایش قلیائیت لجن می شوند.
با توجه به اینکه لجن فعال مازاد حاوی قلیائیت ( یون های آمونیوم، آمینو اسید ها و پروتئین ها) است و باعث افزایش قلیائیت لجن هاضم می شود، بنابراین قلیاییت لجن فعال به منظور کنترل کف در هاضم، باید به دقت پایش شده و تنظیم شود. بویژه در مورد فاضلاب های گرم که فعالیت باکتری ها بالاست و افزایش فعالیت باکتری ها باعث تولید بیشتر یون های آمونیوم از ترکیبات نیتروژنه می شود. افزایش قلیائیت می تواند نشانگر شرایط نامطلوب راهبری مانند تغییر ترکیب فاضلاب هاضم نیز باشد.
افزایش مقدار اسید های چرب باعث تشدید تولید کف می شود. اسید ها نیز کشش سطحی مایع یا لجن را می کاهند و کف شکل می گیرد. افزایش مقدار اسید های چرب مرتبط با روغن های حیوانی (تری گلیسرید) و مرگ تعداد زیادی از باکتری است. فسفو لیپید های رها شده از بدن باکتری های مرده نیز ماده فعال کننده سطحی است که باعث تولید کف می شوند.
ورود چربی و روغن اضافی به هاضم دو شکل عمده ایجاد می کند: اول اینکه افزایش مقدار چربی باعث افزایش میزان بارگذاری جامدات شده و زمان ماند اثر نامطلوب دارد، دوم اینکه تجزیه چربی ها، مقدار اسید های چرب را افزایش می دهد.افزایش اسید های چرب بر ظرفیت بافری،PH و تولید گاز متان اثر منفی می گذارد.
چربی را می توان در بالادست جریان هاضم حذف نمود و آنرا به صورت هوازی و به دو روش مناسب در یک محیط غنی شده تجزیه زیستی نمود. شرایط غنی شده بیولوژیکی در کنترل لایه کف آب نیز ارزشمند بوده باعث بهبود شرایط کاری هاضم های از کار افتاده می شود.
محصولات مرتبط: چربی گیر
