تصفيه و تجزيه فاضلاب در مجاورت باكتريهاي غير هوازي : تفسیر نتایج آزمایشگاه میکروبیو لوژی

زمانيكه اكسيژن در مجاورت فاضلاب نباشد ، باكتريهاي هوازي ديگر قادر به ادامه حيات و استفاده از مواد غذائي نخواهند بود . در چنين حالتي باكتريهاي غيرهوازي كه قادر به استفاده از اكسيژن مواد آلي هستند وارد مىگردند . بدين ترتيب تجزيه مواد در اثر وجود باكتريهاي غيرهوازي ، سبب بوجود آمدن اسيدهاي آلي ، كربناتهاي اسيدي ، اكسيد كرين و هيدروژن سولفوره شده و در مرحله بعدي آمونياك ، كربناتهاي اسيدي اكسيد كربن و سولفيتها بوجود مىآيند . در مرحله نهايي تجزيه و تخمير ، آمونياك ، متان ،‌اكسيد كربن و سولفيتها بوجود مىآيند . در مرحله نهايي تجزيه و تخمير ، آمونياك ،متان ، اكسيد كربن و سولفيت ها توليد مىگردند . در تصفيه خانه هاي فاضلاب ، حوضهاي هوارساني ، واحد اصلي در تجزيه و تصفيه فاضلاب يعني از بين بردن مواد آلي و كاهش مقدار ( بي . او . دي ) مىباشد و در واقع در اين واحد است كه تصفيه در مجاورت باكتريهاي هوازي انجام مىگيرد . تجزيه و تخمير مواد لبني كه در آنها هوا دميده نمىشود را هضم لجن مىنامند كه توسط باكتريهاي هوازي و در مخازن هاضم انجام مىپذيرد و توليد گازهاي متان و اكسيد كربن مؤيد چنين تخميري است . 

*  لزوم آزمايشات فاضلاب :

فاضلاب را به منظور زير آزمايش تحليلي مىكنند .

1  الف ) تعيين و تشخيص مواد متشكله اش كه اطلاع از آن در رفع مشكلات تصفيه خانه سودمند است .

2  ب ) تصميم در انتخاب نوع وسائل و روش تصفيه

3  ج ) تنظيم و كنترل هر يك از واحدهاي تصفيه خانه در جريان تصفيه فاضلاب

4  د ) تعيين مشخصات فاضلاب خروجي و مقايسه آن با مشخصات فاضلاب ورودي براي اطلاع از بازده تصفيه خانه . 

*  آزمايش تحليلي فاضلاب :

آزمايشاتي كه از فاضلاب بعمل مىآيد شامل آزمايشهاي فيزيكي ، مطالعات بهداشتي ، آزمايشهاي شيميايي و بالاخره آزمايشهاي زيستي است . مجموع تمام آزمايشهاي شيميايي و بالاخره آزمايشهاي زيستي است . مجموع تمام آزمايشهاي معمول در كار فاضلاب را آزمايش تحليلي فاضلاب مىنامند . 

*  آزمايش فيزيكي :

آزمايش هاي فيزيكي براي تعيين درجه حرارت ، رنگ ، بو . تيرگي فاضلاب است . اطلاع از درجه حرارت از نظر بازده عمليات واحدها بسيار مهم است . رنگ فاضلاب در تشخيص ظاهري و فوري آن كمك مىكند فاضلاب تازه به رنگ خاكستري است ، رنگهاي تيره و سياه دال بر كهنگي فاضلاب و مطمئناً همراه با تعفن است . بوي فاضلاب نيز ناشي از ماندگي فاضلاب است ، همانطور كه تيرگي آن نتيجه كهنگي مىباشد البته بايد توجّه داشت كه فاضلاب اصولا تيره مىباشد ولي فاضلاب كهنه تيرگيش شديدتر است . 
 
 

*  مطالعات بهداشتي :

تعيين و اطلاع از منابع دفع فاضلاب شهر به شبكه جمع آوري فاضلاب حائز اهميّت است . مثلاً اطلاع از اينكه تاسيسات بهداشتي بزرگي از قبيل بيمارستانها و آسايشگاه ها ، فاضلاب خود را به شبكه شهر وارد مىسازند و با اين كار پساب كارخانجات به شبكه مذكور تخليه مىگردد از نظر انتخاب روشهاي تصفيه فاضلاب ، مؤثر واقع خواهد شد . 

*  آزمايشات شيميايي :

آزمايشات شيميايي كه در واقع اساسي ترين آزمايشات فاضلاب محسوب مىشود به شرح ذيل است :

الف ) تعيين خاصيت اسيدي و يا قليايي ، ب ) مواد متشكله ، ج ) اكسيژن محلول ، د ( شدت آلودگي 

*  آزمايشات زيستي :

در فاضلاب انواع مختلف موجودات ريز ذره بيني يافت مىشوند . كوچكترين آنها از نوع ويروسي است كه با ميكروسكوپهاي قوي نيز ديده نمىشوند . پس از ويروس ها بايد از باكتريها نام برد كه معمولاً با كمك ميكروسكوپهاي بسيار قوي قابل رويت است . دست سوم را موجودات ريز ذره بيني تشكيل مىدهند كه با ميكروسكوپهاي عادي هم مىتوان آنها را ديد .

موجودات زنده در فاضلاب ممكن است مضر و يا مفيد باشند . باكتريهاي مضر موجود در فاضلاب ضدعفوني نشده ، سبب آلودگي منابع طبيعي آب گرديده و در صورت آشاميدن بر اثر وجود باكتريهاي پاتوژنيك موجب بروز امراض مختلفي نظير اسهال خوني مىگردند . بايد توجّه داشت كه تعداد زياد موجودات زنده در فاضلاب دليل بر آلودگي شديد آن نيست و از نظر انتخاب واحدهاي تصفيه خانه نيز تاثيري ندارد . ولي عدم وجود باكتري ها دليل بر وجود پساب صنعتي در فاضلاب شهري به مقدار زياد است . تعداد باكتريها در فاضلاب شهري بين 2 تا 20 ميليون در هر ميلىليتر تغيير مىكند . 
 

آزمايشگاه ميکروبي:

ويژگيهای ميکروبي آب آشاميدني مبنای قضاوت در مورد تعيين قابليت شرب آبها از نقطه نظر بيولوژيکي قرار مي گيرد. البته قضاوت صحيح بدون رعايت ساير جوانب از جمله شرايط و دوره تناوب نمونه برداری، نگهداری نمونه ها و بالاخره دقت در انجام آزمايشها ميسر نخواهد بود.

اصولا آبي که به مصرف آشاميدن مي رسد بايد از ميکروارگانيسم های بيماريزای شناخته شده و همچنين باکتريهای نشانگر که نشانه آلودگي آب با مدفوع است عاری باشد. کليفرمها بهترين باکتری های نشانگر هستند که در آزمايش باکتريولوژيکي آبها مورد توجه قرار مي گيرند.

باکتريهای نشانگر ديگر مانند استرپتوکوکوس های مدفوعي و کلستريديومهای احيا کننده سولفيت نيز مي توانند در تعيين منشا آلودگي آب با مدفوع و ارزشيابي کارآيي روش کلرينه کردن مورد استفاده قرار گيرند.

شمارش کلي باکتريها: شمارش کلي باکتريها در آب دارای اهميت زيادی نيست و بسياری از آبهايي که کاملا سالم هستند ممکن است دارای تعداد زيادی باکتری باشند. بندرت ديده شده که آبي بدون باکتری باشد، ولي ممکن است آب چاههای بسيار عميق تعداد نسبتا کمتری باکتری داشته باشند.

بطور کلي آب چاههای عميق در مقايسه با آب چاههای کم عمق از کيفيت بهتری برخوردار هستند. 

دفعات نمونه برداری بمنظور آزمايش باکتريولوژکي

دفعات نمونه برداری و آزمايش نمونه های آب بايد کنترل صحيح کيفيت آب را امکان پذير سازد.

«جدول حداقل تعداد نمونه براي آزمون باكتري هاي نشانگر آلودگي مدفوعي در شبكه توزيع»

رديف جمعيت (نفر) تعداد نمونه در سال
1 5000> 12
2 5000 تا 100000 12 به ازاي هر 5000 نفر
3 101000 تا 500000 12 به ازاي هر 100000 نفر به علاوه 120 نمونه اضافي
4 500000< 12 به ازاي هر 100000 نفر به علاوه 180 نموه اضافي

آبهاب لوله کشي نشده (نظير منابع کوچک آب روستايي):

به منظور ارزشيابي کيفيت باکتريولوژيکي آب اين منابع بايد فواصل حداکثر يکماه مورد نمونه برداری قرار گيرند. علاوه بر کنترل ماهيانه در صورت هر گونه تغييری در وضعيت زمين مانند حفاری و غيره منبع آب بايد کلرينه گردد و مجددا مورد آزمايش قرار گيرند.

منبع: استاندارد ملي ايران شماره 4208 تجديد نظر اول - كيفيت آب - نمونه برداري از ‌آب براي آزمون هاي ميكروبيولوژي - آيين كار 

«ويژگي های ميكروبيولوژي آب آشاميدني»

رديف نوع آب نوع باکتری حد مجاز در 100 ميلي ليتر
1 کليه آب های آشاميدني اشرشياكلي يا کليفرم های گرما پای منفي
2 آب  تصفيه  شده براي استفاده در سيستم توزيع اشرشياكلي يا کليفرم های گرما پای منفي
3 آب  تصفيه  شده  موجود در سيستم توزيع اشرشياكلي يا کليفرم های گرما پای منفي

يادآوري1- در صورتي كه اشرشياكلي از نمونه آب جدا شود، بايد بررسي و اقدام لازم انجام شود.

يادآوري2- با وجود اينكه اشرشياكلي شاخص دقيق تري براي آلودگي مدفوعي مي باشد، جستجوي باكتري هاي كليفرم گرما پاي نيز به عنوان جايگزين، قابل قبول مي باشد، در صورت لزوم، آزمون هاي تاييدي مناسب بايد انجام شود.

كل باكتري هاي كليفرم شاخص مناسبي براي كيفيت بهداشتي ذخاير آب نيست، به ويژه در مناطق گرمسيري كه باكتري هايي كه از نظر بهداشتي داراي اهميت زيادي نيستند در تمام ذخاير آب تصفيه نشده ديده مي شود.

يادآوري3- در هيچ زماني ميزان كدورت آب نبايد بيش از 5 واحد كدورت نفلومتري (NTU) باشد، در آب هاي صاف سازي شده كدورت نبايد بيش از يك واحد كدورت نفلومتري (NTU) و ميزان pH بين 5/6 تا 9 و همچنين ميزان كلر آزاد باقيمانده، پس از حداقل نيم ساعت زمان تماس در شرايط عادي (در انتهاي شبكه آب رساني) بايد بين 5/0 تا 8/0 ميلي گرم در ليتر و در شرايط همه گيري بيماري هاي روده اي يك ميلي گرم در ليتر باشد.

منبع: موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران - استاندارد شماره 1011 - ويژگيهای ميکروبيولوژی آب آشاميدني 

دفعات نمونه برداری آب استخرهای شنا:

به منظور ارزشيابي کيفيت باکتريولوژيکي آب استخرهای شنا بايد فواصل حداکثر دو هفته نمونه برداری و آزمايش انجام گردد.

«ويژگي های ميكروبيولوژي آب استخرهای شنا»

رديف نوع ميكروارگانيسم حد مجاز تعداد باکتری
1 ياكتري هاي هتروتروف 200 در هر ميلي ليتر
2 اشرشياکلي يا كليفرم هاي گرما پاي كمتر از 1 در 100 ميلي ليتر
3 استافيلوكوكوس 50 در 100 ميلي ليتر
4 آنتروكوك هاي روده اي 100 در 100 ميلي ليتر
5 سودوموناس آئروژينوزا كمتر از 1 در 100 ميلي ليتر

يادآوري1- ميزان قليائيت كل آب استخر هاي شنا نبايد بيش از 150 ميلي گرم در ليتر باشد.

يادآوري2- محدوده pH مناسب براي آب استخر شنا 2/7 تا 8 مي باشد.

يادآوري3- كدورت آب استخر شنا نبايد بيش از 5/0 NTU باشد.

يادآوري4- ميزان كلر آزاد باقيمانده در آب استخر هاي شنا بايد 1 تا 3 ميلي گرم در ليتر باشد.

منبع: موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران - استاندارد شماره 9412 - ويژگيهای ميکروبيولوژی آب استخر هاي شنا

 

«ويژگيهای باکتريولوژيکي آب معدني»

رديف نوع باکتری حجم نمونه حد مجاز تعداد باکتری
1 کل کليفرمها پاسخ نمونه در 250cc صفر در 100 ميلي ليتر
2 کليفرمهای مقاوم به گرما "      "     "     " "    "   "       "     "
3 استرپتوککهای مدفوعي "      "     "     " "    "   "       "     "
4 کلستريديومهای احياء کننده سولفيت "      "     "     " "    "   "       "     "
5 سودوموناس "      "     "     " منفي در 100 ميلي ليتر
6 باکتريهای هوازی مزوفيل 24 ساعت در 20oc  گرمخانه گذاری شده حداکثر 20 عدد در يک ميلي ليتر
7 "         "         " 24 ساعت در 37oc  گرمخانه گذاری شده حداکثر 100 عدد در يک ميلي ليتر
 

«ويژگي هاي باکتريولوژي آب اشاميدني بسته بندي شده»

نوع ميکروارگانيسم بيشينه مجاز روش آزمون
کل کليفرم ها منفي در صد ميلي ليتر طبق استاندارد ملي ايران 3759
اشرشياکلي منفي در صد ميلي ليتر طبق استاندارد ملي ايران 3759
ميکروارگانيسم هاي قابل کشت در دماي 2±22 100 در هر ميلي ليتر طبق استاندارد ملي ايران 5271
ميکروارگانيسم ها قابل کشت در دماي 2±36 20 در هر ميلي ليتر طبق استاندارد ملي ايران 5271

يادآوري 1- ميکروارگانيسم هاي قابل کشت تنها در زمان بسته بندي و يا بيشينه دوازده ساعت پس از بسته بندي (در صورت نگه داري در دماي پنج درجه سلسيوس) مي تواند مورد ملاک قرار گيرد.

 

« جدول حد استاندارد ميکروبي آب معدني»

حد مجاز شمارش کلي باکتري ها در مظهر چشمه (شمارش باکتري هاي هتروتروفيک)

دماي گرمخانه گذاري (درجه سلسيوس) زمان گرمخانه گذاري (ساعت) حداکثر تعداد مجاز در هر ميلي ليتر
22-20 72 20
37 24 5

حد مجاز شمارش کلي باکتريها (حداکثر تا 12 ساعت پس از بطري شدن)

دماي گرمخانه گذاري (درجه سلسيوس) زمان گرمخانه گذاري (ساعت) حداکثر تعداد مجاز در هر ميلي ليتر
22-20 72 100
37 24 20

حد مجاز آلودگي باکتريايي

آزمون اول
نوع ميکروارگانيسم حجم آزمون تفسير نتايج روش استاندارد
اشرشياکلي يا کليفرم گرماپاي 250*1 در هيچيک از نمونه ها نبايد وجود داشته باشد استاندارد ملي ايران به شماره هاي 3760-3759
کليفرمهاي غير مدفوعي 250*1 در صورتيکه تعداد باکتري کمتر از 2 باشد، آزمون دوم بايد انجام شود استاندارد ملي ايران به شماره هاي 3760-3759
استرپتوککهاي مدفوعي 250*1 در صورتيکه تعداد باکتري کمتر از 2 باشد، آزمون دوم بايد انجام شود استاندارد ملي ايران به شماره هاي 3619-3620
سودوموناس آئروژينوزا 250*1 در صورتيکه تعداد باکتري کمتر از 2 باشد، آزمون دوم بايد انجام شود استاندارد ملي ايران به شماره 3140
بي هوازي ها يا احياء کننده سولفيت 50*1 در صورتيکه تعداد باکتري کمتر از 2 باشد، آزمون دوم بايد انجام شود در دست تدوين مي باشد

..

آزمون دوم
n

تعداد نمونه مورد آزمون

نوع ميکروارگانيسم/حداکثر تعداد C

نمونه آلوده قابل قبول (1)

M

ميکروارگانيسم در يک نمونه

m

ميکروارگانيسم در ساير نمونه ها

4 کليفرم هاي مدفوعي و غير مدفوعي 1 2 0
4 استرپتوککهاي مدفوعي 1 2 0
4 سودموناس آئروژينوزا 1 2 0
4 بي هوازي احياء کننده سولفيت 1 2 0

1)  نمونه آلوده قابل قبول: منظور حداکثر تعداد نمونه اي است که در آن شمارش باکتريها مي تواند بين M و m باشد.