در انواع سیستم های تصفیه فاضلاب و پکیج تصفیه فاضلاب ، اگر لجن خام را در مخزنی سر بسته انبار نمایند لجن بتدریج و در حالت بیهوازی می گندد و گازهای بدبو و تندی از خود متصاعد می نماید . این گازها حاصل واکنش های شیمیایی در مجاورت باکتری های غیر هوازی است که پس از مدتی انتشار بو قطع می گردد .
علت این امر به این دلیل است که در شروع عملیات هضم و تجزیه شدن لجن ، باکتری هایی که در محیط اسیدی عمل می کنند لجن را تجزیه کرده و موجب آزادسازی گازهایی بدبو نظیر سولفور هیدروژن می شوند . پس از مدتی باکتری هایی که در محیط قلیایی فعالیت دارند نیز وارد عمل شده و طی واکنش های شیمیایی در محیطی قلیایی ، مواد قابل تجزیه را به مواد غیر قابل تجزیه و تثبیت شده ای تبدیل می کنند که آن را لجن هضم شده نامند .
گرچه در شرایط قلیایی گازهایی مانند متان آزاد می شود که خیلی دارای بوی تند و بدی نیستند و قابلیت استفاده از انرژی حرارتی آن برای گرم کردن مخازن هاضم و حتی اتاق کنترل و غیره بعنوان سوخت می باشد .
در اثر هضم لجن یعنی کاهش مقدار مواد روغنی و گیاهی و آزادسازی گازهای حاصله و افزایش مقدار آب در لجن ، مقدار مواد جامد موجود در لجن کاهش یافته و درجه ی آبداری آن افزایش می یابد .
معمولاً برای به حداقل رساندن حجم لجن ، مابع آبکی روی لجن را که لجناب (Supernatant)نامیده می شود بتدرج جهت تصفیه و دفع به تصفیه خانه باز می گردانند و لجن ته نشین شده در کف مخزن هاضم را برای آبگیری به واحد های مربوطه هدایت کرده و یا در دوره های زمانی مشخص آن ها تخلیه می نمایند .
درجه هضم لجن (Degree of Digestion )
تجزیه و هضم لجن پس از انبار کردن آن برای مدتی نامحدود ادامه می یابد لذا برای محدود کردن حجم مخازن هاضم و بزرگ نشدن بیش از حد آن ها هضم لجن را تا درجه هضم مجاز و قابل قبولی ادامه می دهند . معمولاً وقتی مقدار وزنی مواد فرار موجود در لجن به یک سوم مقدار اولیه اش کاهش یابد ، لجن بصورت تثبیت شده ای در می آید که دفع آن عاری از اشکال است .
شرایط و مدت هضم لجن
هضم لجن ممکن است در شرایط سرد ، معتدل یا گرم انجام گیرد . اگر لجن در مخازنی بدون گرمایش انبار شود تا حدود 15 درجه سانتیگراد – شرایط سرد – محسوب می شود اگر این درجه حرارت به 27 تا 32 درجه افزایش یابد شرایط معتدل بوده و زمان هضم لجن به کمتراز 4 هفته کاهش می یابد .
اگر باز هم درجه حرارت افزایش یابد از مدت هضم لجن کاسته و این زمان به 17 روز کاهش می یابد . معمولاً طراحی واحد هاضم لجن را در شرایط معتدل در اختیار می کنند .
مخازن هاضم
مخازن هاضم را برای تامین اهداف زیر طراحی می کنند :
الف ) کاهش حجم لبنی که می باید از تصفیه خانه خارج گردد .
ب)کاهش حجم مواد آلی با ترکیبات پیچیده و تبدیل آن ها به ترکیبات بی ضرر
ج ) سهولت در بی آب کردن لجن
د)از بین بردن بوی بد و زننده لجن
ه ) سهولت در تخلیه لجن
و ) استفاده از گازهای حاصله جهت تولید گرما و مصارف دیگر
عوامل موثر در ظرفیت مخازن هاضم
1 – مقدار لجن
مقدار لجنی که باید در مخزن هاضم تجزیه شود بستگی به عوامل زیر دارد :
الف ) مقدار مواد جامد موجود در فاضلاب ورودی
ب ) راندمان تصفیه خانه
ج )روش ته نشین ساختن مواد جامد در واحد های تصفیه خانه
مقدار مواد جامد
مقدار مواد جامد ممکن در شهرهای مختلف در یک کشور هم متفاوت باشد . در بعضی کشورها از ادوات آشغال خردکن در آشپزخانه استفاده می کنند که مقدار مواد جامد در فاضلاب ورودی را تا 60 درصد افزایش می دهد .
حتی گر برای ته نشین ساختن مواد یا آماده کردن لجن برای بی آب شدن ، از مواد شیمیایی یا انعقادی استفاده شود ، ممکن است مقدار لجن حاصله از ارقام مذکور بیشتر شود .
- روش هدایت لجن به مخازن هاضم
برای انتقال و جمع آوری لجن به مخازن هاضم از پمپ های مستغرق فاضلابی یا ایرلیفت پمپ استفاده می شود . در تصفیه خانه های بزرگ ابتدا لجن را وارد حوض های تغلیظ لجن کرده تا لجن حتی الامکان بی آب تر شود و از افزایش بیهوده ی حجم مخازن هاضم جلوگیری گردد .
روش های بی آب کردن و دفع لجن
روش های مختلفی جهت تخلیه ی لجن وجود دارد .
1 ) بی آب کردن توسط فیلترپرس یا فیلتر وکیوم
2)بی آب کردن توسط بستر لجن خشک کن
روش دوم در مناطق گرم و کم باران قابل توصیه است .