-
سابقه و هدفلجن فاضلاب به دلیل دارا بودن مواد مغذی می تواند برای اصلاح خاک استفاده شود. اما به دلیل وجود انواع میکروارگانیسم ها به خصوص انگل ها ، باعث ایجاد انواع بیماری در انسان و حیوان می شود . هدف از انجام این مطالعه بررسی و شناسایی انواع انگل در لجن خروجی تصفیه خانه فاضلاب صنعتی (مطالعه موردی بابلسر) و مقایسه تخم کرم ها با استاندارد EPA می باشد.مواد و روش هابه منظور بررسی و شناسایی انگل ها، نمونه برداری از لجن خروجی تصفیه خانه فاضلاب یکی از شهرک های صنعتی بابلسر انجام شد. نمونه برداری از 4 محل دپوی لجن ، 6 ماه به طول انجامید و 9 نمونه از هر نقطه دپوی لجن برداشت و جهت شناسایی انگل ها از لام مک مستر مطابق روش بلینجراستفاده شد.یافته هانتایج حاصل از این تحقیق نشان دادکه میانگین تخم کرم در این لجن در پالت 1 ،2 ،3 و 4 به ترتیب برابر 42/4، 52/17، 65/7 و 3/7 عدد در هر چهار گرم لجن خشک می باشد. بیش ترین تعداد تخم کرم مربوط به توکسوکارا و هیمنولپیس دیمینوتا می باشد.
استنتاج: بررسی ها نشان داد که مقادیر تخم کرم ها در این لجن بیش تر از حد استاندارد EPA می باشد. با توجه به این که لجن صنعتی می باشد و احتمال آلودگی انگلی ناشی از افراد کم بوده و چون تعداد هیمنولپیس دیمینوتا و توکسوکارا بالاست، در نتیجه احتمال آلودگی ثانویه ناشی از تردد حیوانات زیاد است.کلید واژگان: انگل, لجن خروجی, تصفیه خانه, فاضلاب صنعتی, بابلسرBackground andPurposeSewage sludge can supply nutrients and improve soil condition. However, presence of microorganisms, particularly parasites could cause a variety of diseases in humans and animals. This study aimed at identifying parasites in the waste sludge of industrial sewage in Babolsar, north of Iran and comparing their concentration with the EPA standards.Materials And MethodsSampling was conducted in the sludge sewage treatment plant in one industrial town from four sludge depot during six months. Nine samples were taken from each depot. In order to identify the parasites McMaster slide was used according to Bailenger method.ResultsThis study showed that the average numbers of helminth eggs in pallets 1, 2, 3, and 4 were 4.42, 17.52, 7.65, and 7.3 per 4 grams dried sludge, respectively. The greatest numbers of helminth eggs, was associated with Toxocara and Hymenolepis diminuta.ConclusionIn current investigation, the number of helminth eggs in the sludge was higher than that suggested by the EPA standards. The sludge studied was industrial, therefore, the possibility of parasitic infection caused by people is low. On the other hand, the numbers of Hymenolepis diminuta and Toxocara were high. As a result, the possibility of secondary pollution due to movement of animals is high.Keywords: Parasites, Outlet sludge, Treatment Plant, Industrial wastewater, Babolsar -
سابقه و هدفدر حال حاضر عدم پایش کیفی لجن های خروجی از تصفیه خانه های فاضلاب کشور در اغلب موارد موجب راه یابی آنها به صورت خام به طبیعت و بروز مشکلات زیست - محیطی شده است. تصفیه خانه فاضلاب شهر سرکان در استان همدان در شمار تصفیه خانه هایی است که لجن های دفعی آن غالبا بدون هیچ کنترل بهداشتی به عنوان کود برای مصارف کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد. هدف اصلی این تحقیق، مطالعه کیفی لجن خروجی از تصفیه خانه فاضلاب سرکان و مقایسه آن با استانداردهای زیست - محیطی استفاده مجدد از لجن می باشد. در این راستا مشکلات موجود تصفیه خانه و راه کارهای اصلاحی آن نیزمورد بررسی قرار خواهد گرفت.مواد و روش هااین تحقیق به مدت 12 ماه در طول سال 1380 بر روی لجن های دفعی تصفیه خانه سرکان انجام شد. در این طرح شاخص های تثبیت نظیر pH، نسبت جامدات فرار به کل جامدات (VS.TS)، سرعت ویژه جذب اکسیژن (SOUR)، شناور سازی(Floatation)، رنگ و بوی لجن و خصوصات زیست شناختی لجن شامل تعیین محتمل ترین تعداد کلی فرم (Coliform) و کلی فرم های مدفوعی (FC) و شمارش تعداد تخم انگل، ارزیابی و تجزیه و تحلیل شد.یافته هامیانگین سالانه پارامترهای (VS.TS) و SOUR در لجن های دفعی تصفیه خانه به ترتیب برابر 0.73 و mgO2/gr.vs.h 3.37 بود. لجن های خروجی غالبا به رنگ قهوه ای تیره با بوی تعفن و دارای Ph خنثی بوده که در مدت کوتاهی شناور می شدند. میانگین تراکم کلی فرم مدفوعی در گرم جامدات خشک این لجن ها 107×8.97 و میانگین تعداد تخم انگل در چهار گرم جامدات خشک لجن های دفعی در چهار فصل سال، 251 برآورد گردید.استنتاجلجن های دفعی از این تصفیه خانه، لجن هایی خام و تثبیت نشده هستند که کیفیت میکروبی آنها پایین تر از کلاس B مقررات میکروبی USEPA می باشد. بنابراین دفع و یا استفاده مجدد از این لجن ها در کشاورزی، به شدت، سلامت بهداشت عمومی مردم را به خطر می اندازد. از این رو بایستی تثبیت این لجن ها قبل از دفع، مورد تاکید قرار گیرد.
کلید واژگان: تصفیه فاضلاب شهری, تثبیت لجن, دفع و استفاده مجدد لجنBackground andPurposeCurrently, there is only one sewage treatment plant in Sercan City in Hamadan province. Extended aeration activated sludge is the main process of the plant and untreated effluent and disposal sludge are used for agricultural activities. The main objective of this research is to evaluate the stabilization degree and reuse potential of disposal sludge from the plant.Materials And MethodsThis study was undertaken over a 12 months period from March 2001 to March 2002. In this project some indexes of sludge stabilization and reuse including VS/TS ratio, pH, SOUR, floatation, color, odor, coliform and fecal coliform were determined.ResultsThe annual average ratio of VS/TS and SOUR in disposal sludge from this plant were 0.73 and 3.37 mg02/gr.vs.h, respectively. The average pH was about 7. The disposal sludge was septic and had dark brown color and floated after a short time. Also the annual average of fecal coliform density in disposal sludge was 8.97 ´ 107 MPN/g.ds.ConclusionThe disposal sludge was raw and destabilized. The microbial quality of disposal sludge was lower than the class B of USEPA regulation. Therefore, this sludge can not be discharged to environment or reused.Keywords: Sewage Sludge, Sludge Stabilization, Sludge Reuse, Disposal -
آبگیری با بسترهای لجن خشک کن به علت نیاز به فناوری بسیار ساده نسبت به روش های مکانیکی از ارجحیت خاصی برخوردار است. با توجه به این که استفاده از این روش محدودیت هایی دارد، بنابراین سعی شده با آزمایش ها و مطالعات، تعدادی از این محدودیت ها از میان برداشته شوند. در این پژوهش، تاثیر مکش هیدرواستاتیکی و آمایش شیمیایی لجن در بهینه سازی آبگیری از لجن فاضلاب شهری مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا با کنترل ورود و خروج آب، مکش هیدرواستاتیکی در بستر مورد آزمایش ایجاد شد، سپس با افزودن ماده شیمیایی غیرآلی کلرورفریک در دوز بهینه به لجن حاصل از هاضم هوازی، فرایند خشک شدن با بستر شاهد مقایسه شد. نتایج این تحقیق با مطالعه زمان ماند کیک لجن بر روی بستر و کیفیت پساب حاصل از فرایند خشک شدن بررسی شده است. با ایجاد مکش هیدرواستاتیکی مدت زمان خشک شدن لجن از 5 روز به 2 روز کاهش یافت و با افزایش کلرورفریک، با غلظت 440 میلی گرم در لیتر به لجن خروجی از هاضم هوازی، زمان خشک شدن لجن (تولید لجن با غلظت مواد خشک 45 درصد) در بسترهای خشک کننده از 6 روز به 3 روز کاهش یافت و در مرحله سوم آزمایش، اثر توام مکش و آمایش بر روند خشک شدن لجن بررسی شد که بسیار رضایت بخش بود. استفاده از مکش هیدرواستاتیکی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی پساب خروجی از بستر را از قبیل کدورت، pH، TSS و VSS بهبود می بخشد در حالی که COD و TDS آن افزایش می یابد، این در حالی است که آمایش شیمیایی لجن، باعث افزایش شاخص های TS و TDS پساب شده است.
کلید واژگان: آبگیری, بستر لجن خشک کن, آمایش شیمیایی, ماده منعقد کننده, مکش هیدرواستاتیکی, زهکشیSludge drying bed is preferred to mechanical methods due to the need for very simple technology. Due to restriction of natural dewatering, we tried to eliminate some of these limitations by the tests and studies of assumptions. In this study, the effect of hydrostatic suction and sludge chemical conditioning has been studied in the natural sludge dewatering optimization. At first, hydrostatic suction created by water entry and exit control, then by adding ferric chloride in the optimum dosage to the aerobic digested sludge, dewatering process was compared with the control bed. Retention time of the sludge cake and quality of effluent from the drainage layer were compared with control pilot. The retention time of sludge cake decreased from 5 days to 2 days and by using inorganic agent with the consistency of 440 mg/lit to the aerobic digested sludge conditioning, it's retention time (production of sludge with the dry solids consistency of 45 percent) decreased from 6 days to 3 days. The third stage of experiment was simultaneous use of chemical conditioning and hydrostatic suction in drying bed and its result was very satisfactory.Use of Hydrostatic suction can improve physical and chemical characteristics of effluent from the output of bed, such as turbidity, pH, TSS and VSS, while it increases COD and TDS. It should be mentioned that sludge chemical conditioning, increase effluent factors like TS and TDS. -
در این پژوهش، تاثیر مواد شیمیایی منعقد کننده در آمایش لجن هضم شده در هاضم هوازی تصفیه خانه فاضلاب شهرک قدس (غرب) مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور مواد شیمیایی منعقد کننده شامل پلی الکترولیت کاتیونی، کلرور فریک، آهک و آلوم با غلظت های مختلف به نمونه های لجن اضافه شده و سپس با انجام آزمایش های جار، مقاومت ویژه لجن نسبت به آبگیری، کل مواد معلق فرار، اکسیژن خواهی شیمیایی و اکسیژن خواهی بیوشیمیایی پنج روزه و کدورت روی آب جدا شده از لجن، مقادیر غلظت بهینه هر ماده منعقد کننده اندازه گیری شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، دامنه مقادیر بهینه غلظت پلی الکترولیت کاتیونی، کلرور فریک، آهک و آلوم به ترتیب برابر با 15 تا 20، 420 تا 450، 650 تا 700 و 1150 تا 1300 میلی گرم در لیتر بوده است. همچنین مقادیر مقاومت ویژه لجن نسبت به آبگیری برای لجن خام و لجن آمایش شده با پلی الکترولیت کاتیونی، کلرور فریک، کلرور فریک همراه با آهک، آهک و آلوم، به ترتیب معادل 7.68 1013، 0.347 1013، 0.839 1013، 1.89 1013، 2.36 1013 و 2.52 1013 متر بر کیلوگرم به دست آمده است. از آنجایی که با کاهش مقاومت ویژه لجن نسبت به آبگیری، عمل آبگیری از لجن آسانتر می شود، می توان نتیجه گیری کرد که متناسب ترین مواد منعقد کننده برای آمایش لجن به ترتیب پلی الکترولیت کاتیونی، کلرور فریک، کلرور فریک همراه با آهک، آهک و آلوم است. براساس نتایج به دست آمده مقادیر بهینه pH برای آمایش لجن با پلی الکترولیت کاتیونی، کلرورفریک، آهک و آلوم، به ترتیب در محدوده 7 تا 5/7، 5/5 تا 5/7، 9 تا 5/9 و 5/3 تا 5 است. با توجه به آزمایش های انجام شده و در دسترس بودن مواد منعقد کننده، کلرور فریک به عنوان ماده آمایش کننده لجن پایلوت، انتخاب شد. با اضافه کردن کلرورفریک با غلظت 440 میلی گرم در لیتر به لجن خروجی از هاضم هوازی، زمان لازم برای خشک شدن لجن (تولید لجن با غلظت مواد خشک 45 درصد) در بسترهای خشک کننده از 9 روز به 4 روز کاهش یافت. به عبارت دیگر چنانچه لجن ورودی به بسترهای خشک کننده لجن، آمایش شود، سطح بستر مورد نیاز متجاوز از پنجاه درصد کاهش می یابد.
کلید واژگان: آمایش شیمیایی لجن, مواد شیمیایی منعقد کننده, مقاومت ویژه لجن نسبت به آبگیری, آبگیری لجن, بسترهای خشک کننده لجن, تصفیه خانه فاضلاب شهرک قدس (غرب) تهرانIn the present research, the effect of different coagulants in conditioning of digested sludge in Qods wastewater plant, have been investigated. In order to accomplish such investigation, coagulants including cationic polyelectrolyte, feeric chloride, quicklime and alum, with different concentrations, were added to the sludge samples. Jar test, then specific resistance of sludge with respect to dewatering, TSS and VSS on sludge samples before and after dewatering were performed. In addition, TSS and VSS, COD, BOD5 and turbidity were performed on supernatant in order to determine the optimized concentration of The value of specific resistance of sludge to the dewatering process for raw sludge and conditioned sludge with cationic polyelectrolyte, ferric chloride, ferric chloride with lime, lime and alum are as follows: 7.68*1013, 0.347*1013, 0.839*10113, 0.89*1013,, 2.36*1013 and 2.52*1013 m/kg. Since my decrease in specific resistance of sludge facilities the dewatering process, it could be concluded that the most suitable for fludge conditioning are, cationic polyelectrolyte, ferric chloride, ferric chloride with lime, lime and alum respectively.By considering the results of this investigations and comparing economic factors and supplier availability, ferric chloride as pilot sludge conditioner substance was preferred. By adding ferric with concentration of 440 mg/l to the outgoing sludge from aerobic digester, the required time for drying sludge (production of sludge with DS=45%) in drying beds, is reduced from 9 days to 4 days. In other word, if input sludge to drying beds in conditioned, the required bed area, is reduced considerably (at least 50%).Keywords: Chemical sludge conditioning, Coagulator chemical substances (conditioner), Specific resistance of sludge to the dewatering, Sludge dewatering, Sludge drying beds, Qods wastewater plant -
فرآیندهای تصفیه و دفع لجن در تصفیه خانه های فاضلاب بخش زیادی از هزینه های کل تصفیه را شامل می شوند. یکی از بخشهای پرهزینه تصفیه لجن، آمایش شیمیایی است. بررسی تاثیر زنجیره فرآیندی بر آمایش و قابلیت آبگیری در بهینه سازی و کاهش هزینه های بهره برداری و افزایش کیفیت لجن خروجی می تواند موثر باشد. در این مقاله تاثیر هضم هوازی لجن مازاد تصفیه خانه فاضلاب شهر یزد بهروش SBR بر قابلیت آبگیری آن مورد بررسی قرارگرفت. به این منظور نمونه لجن مازاد تصفیه خانه در آزمایشگاه در زمانهای ماند مختلف از 5/1 تا 7 روز هوادهی شد. سپس قابلیت آبگیری لجن به دو روش آزمایش مقاومت ویژه فیلتراسیون (SRF) و زمان فیلتراسیون (TTF) در دو حالت با و بدون آمایش شیمیایی با پلی آکریل آمید کاتیونی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد هوادهی لجن تا 3 روز بدون آمایش بهترین قابلیت آبگیری لجن را ایجاد می کند. برای حالت آمایش با پلیمر بعد از هوادهی بهترین نتیجه تا زمان 5/1 روز بهدست آمد که موجب شد در دوز بهینه قابلیت آبگیری لجن تا 5/4 برابر بهبود پیدا کند. در این حالت مقدار دوز پلیمر نسبت به حالت آمایش لجن هوادهی نشده کاهش 30 درصد را نشان داد. این مسیله بیانگر اثر زمان ماند هضم بر کیفیت آبگیری است که در ابتدای فرآیند، تجزیه مواد سلولی موجب بهبود آزاد شدن آب از ذرات جامد شده ولی ادامه آن بهدلیل کاهش اندازه ذرات و تبدیل به مواد کلوییدی، قابلیت آبگیری را کاهش می دهد.کلید واژگان: هضم هوازی, آبگیری لجن, آمایش, مقاومت ویژه فیلتراسیونSludge treatment and disposal processes in wastewater treatment plants account for a significant portion of the total treatment costs. One of the most expensive parts of sludge treatment is chemical conditioning. Study of the effect of process chain on the conditioning and dewaterability can effectively optimize and reduce operating costs and increase the quality of effluent sludge. This paper investigates the impact of aerobic digestion of waste sludge in Yazd wastewater treatment plant by SBR method on its dewaterability. For this purpose, the waste sludge sample of the plant was aerated in the laboratory at different residence times from 1.5 to 7 days. Then the dewaterability of the sludge was measured by two methods of Specific Resistance to Filtration (SRF) and Tests of Time of Filtration (TTF) in two cases with and without chemical conditioning with cationic polyacrylamide. The results showed that sludge aeration for up to 3 days without conditioning led to the best sludge dewaterability. The best results were obtained at 1.5 days aeration for the conditioning mode with polymer, which improved the dewaterability up to 4.5 times in the optimum polymer dosage. In this case, the polymer dosage decreased by 30% compared to the non-aerated conditioned sludge. It indicates the effect of digestion retention time on dewaterability. At the beginning of the process, the decomposition of cellular material improves the release of water from solid particles. Still, its continuation reduces the dewatering capability due to reduced particle size and conversion to colloidal materials.Keywords: Aerobic Digestion, conditioning, Sludge Dewatering, Specific resistance to filtration (SRF)
-
هدفهدف از این تحقیق اندازه گیری میزان سالمونلا در لجن خروجی از هاضم های بی هوازی تصفیه فاضلاب شهری به عنوان یک شاخص بهداشتی در کاربرد لجن فاضلاب و مقایسه آن با استانداردهای ایران و جهان بود.روش بررسیدر این مطالعه مقطعی تحلیلی از لجن هضم شده تصفیه خانه های فاضلاب شماره یک و شاهین شهر اصفهان به صورت ادواری نمونه برداری شد و شمارش سالمونلا طبق روش ارایه شده از سوی انجمن بهداشت عمومی امریکا و سازمان حفاظت محیط زیست امریکا سال 1992 روی هر نمونه انجام شد.یافته هامیانگین تعداد سالمونلا در لجن هضم شده تصفیه خانه شماره یک و شاهین شهر بر حسب روش بیشترین تعداد احتمالی به ترتیب 24 و 11 عدد در هر 4 گرم از جامدات خشک لجن بود. نتایج حاصل از آزمون همبستگی پیرسون نشان داد که بین درصد کاهش جامدات فرار (مواد آلی) و سالمونلا در لجن هضم شده تصفیه خانه شماره یک (P<0.009 و r=0.9207) و در لجن هضم شده تصفیه خانه شاهین شهر (P<0.001 و r=0.9889) همبستگی آماری معناداری وجود دارد.نتیجه گیریاز یافته های این مطالعه می توان نتیجه گرفت که با کاهش جامدات فرار، احتمالا میزان سالمونلای بیشتری کاهش می یابد. هیچ کدام از دو تصفیه خانه، استاندارد پیشنهاد شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا برای لجن مصرفی در کشاورزی را تامین نکرده بودند.
کلید واژگان: لجن هضم شده, سالمونلا, جامدات فرارIn some part of Iran such Isfahan province some farmers tend to use the digested sludge as soil conditioner or fertilizer, and some of the mentioned sludge may content of pathogenic bacterial agents, such as Salmonella. The aim of the present study was therefore, to assess level of contamination by Salmonella products of which are used solely for agricultural purposes.MethodsPeriodic sampling and counting of the level of Salmonella were according to the method presented by American Public Health Association (APHA) and the United State Environmental Protection Agency (EPA).ResultsThe results showed that the average number of Salmonella in the digested sludge of waste water treatment plant number 1 and Shahinshar, based of the most probable number were 24 and 11 per 4g dried sludge solids, respectively, and were higher than the standard 3 per 4g of dried sludge solids. Hence none of these two plants satisfied U.S. Government Environmental Protection Agency, for use of the sludge in agricultural works. The results taking from statistical analyese using Pearson’s correlation coefficien showed that there was a meaningful relationship berween the percentage of reduction of stabilized sludge (organic materials) and Salmonella for plant number 1 (p=0.009 and r =0.9907) and Shahin-Shar digested sludge (p=0.001 and r =0.9885).ConclusionThese results suggest the greater reduction of the volatile solids correlates with larger reduction in the level of Salmonella. -
امروزه یکی از مهمترین روش هایی که باعث صرفه جویی در مصرف سوخت های فسیلی در سراسر جهان می شود، استفاده از منابع تجدیدپذیر است. یکی از مهمترین منابع تجدیدپذیر، بیوگاز است. بیوگاز از تخمیر بیهوازی منابعی چون فضولات دامی در یک محفظه تخمیر به وجود می آید. استفاده از فناوری بیوگاز از جنبه های مختلفی دارای اهمیت است؛ اول آن که استفاده از این فناوری اثرات اجتماعی قابل توجهی در حوزه ی حفظ محیط زیست و کمک به سلامت انسان خواهد داشت. دوم آن که می توان با استفاده از ژنراتورهای بیوگازسوز، از بیوگاز جهت تولید برق استفاده کرد و سوم آن که لجن خروجی از واحد بیوگاز، کودی غنی شده خواهد بود که می تواند بازده محصولات کشاورزی را به شدت افزایش دهد. در این مقاله با استفاده از تحلیل هزینه-فایده به ارزیابی اقتصادی احداث نیروگاه های بیوگاز سوز، هم از دیدگاه بخش خصوصی و هم از دیدگاه اجتماعی، در کنار ابعاد مختلفی از گاوداری های صنعتی ایران پرداخته می شود. نتایج حاصل از هر دو تحلیل حاکی از صرفه های بالای اقتصادی در احداث نیروگاه های بیوگازسوز در همه ابعاد مختلف گاوداری های صنعتی در کشور است.
کلید واژگان: بیوگاز, تحلیل هزینه, فایده, تخمیر بیهوازی, تولید برق, گاوداری صنعتی, نرم افزار کامفارOne of the most important ways that conserve fossil fuels is the use of renewable resources. Biogas is one of the most important renewable resources. Biogas is created from anaerobic fermentation of livestock waste in a fermentation chamber. Biogas technology is an important from several aspects; First، the significant social impact of this technology in the field of environment and human health. Second، it can be fired using biogas generators for generate electricity and third، sludge biogas unit output، would be a rich fertilizer that can greatly increase the efficiency of agricultural products. This paper delivers a cost-benefit analysis of biogas-fired plants، from the perspective of the private sector and the public sector، of the dairy industry in Iran. The results of both analyzes indicate high economic efficiency in the different sizes of biogas-fired power plants in Iran dairy industry.Keywords: Anaerobic fermentation, Biogas, Comfar, Cost, benefit analysis, Dairy industry, Power generation -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال نوزدهم شماره 1 (پیاپی 71، بهار 1394)، صص 205 -216با توجه به وجود نگرانی های بهداشتی و محیط زیستی ناشی از لجن آبگیری شده فاضلاب و افزایش پسماند سبز باغی توجه مهندسان محیط زیست به سوی یافتن یک روش ساده، ارزان قیمت و موثر در جهت دفع بهداشتی، بهینه و سازگار با محیط زیست این مواد جلب شده است. کمپوست هم زمان لجن و پسماند سبز (ضایعات باغی) یک فرآیند جدیدی است که می تواند ما را در نیل به این اهداف کمک نماید. هدف از این تحقیق یافتن موثرترین نسبت لجن به فاضلاب آبگیری شده به منظور انجام فرآیند کمپوست هم زمان لجن خروجی واحد های آبگیری لجن تصفیه خانه غرب اهواز (چنیبیه) با پسماند سبز باغی در شهر اهواز می باشد. بدین منظور لجن فاضلاب آبگیری شده با پسماند های باغبانی به عنوان عامل حجیم کننده،با نسبت های 1:1، 1:2 و 1:3 (پسماند باغبانی: لجن فاضلاب آبگیری شده، با نسبت وزنیW:W)مخلوط شده و در ظروف پایلوت استوانه ای 1M،2M و 3M ریخته شدند. در این مطالعه درصد کربن آلی، ازت، فسفر، C/N، رطوبت و pH در طی فواصل معین تعیین و کنترل شده و در نهایت پس از گذشت 23 روز با مقادیر استاندارد مقایسه گردید. نتیحه به دست آمده نشان دهنده این است که پایلوت های 1M، 2Mو 3M به غیر از درصد فسفر کل از نظر پارامتر های pH، نسبت کربن به ازت، درصد ازت کل و درصد کربن آلی در سطح رده اول استانداردهای ایران و از لحاظ کیفیت میکروبی در سطحA استانداردهای EPA آمریکا و ایران است و با اطمینان می توان آن را در زمین های کشاورزی و فضای سبز مورد استفاده قرار داد.
کلید واژگان: کمپوست, لجن فاضلاب, پسماند فضای سبز, اهوازAs there are some health and environmental concerns about wastewater, dewatered sludge, increase in green waste, and restricted legislation about burning them outdoors, environmental health engineers are investigating to find a simple, cost effective and efficient method. This is aimed to have healthy, safe and sustainable disposal of such materials. Co-composting of sludge and green waste is a newly developed process which can help us to achieve this goal. This study was to investigate the most suitable ratio of dewatered sludge to green waste from Chonibieh wastewater treatment plant in Ahvaz, Iran, and assess the feasibility of co-composting of this waste. So, dewatered sludge was composted with green waste as a bulking agent in three different ratios (1:1, 2:1, 3:1: green waste: dewatered sludge W:W). Then composting proceeded in pilot vessels (M1, M2, M3) for 23 days. The C/N ratio, the percentage of total nitrogen, phosphorus, total organic carbon, humidity and pH were tested in certain periods and compared with the national standards. This study showed that in M1, M2, M3 pilots, all parameters (except for total phosphorus) including C/N ratio, percentage of total nitrogen and total organic carbon, humidity, pH could meet class 1 national standard in Iran. Moreover, this compost product could meet the EPA microbial standards, class A. So, the product of this compost process is completely stabilized and could be used in agricultural lands.Keywords: Compost, Wastewater sludge, Green Waste, Ahvaz -
زمینه و هدففاضلاب کارخانجات کانی غیرفلزی چون: کاشی و سرامیک، حاوی مقادیر زیادی از فلزات سنگین و مواد معدنی می باشند که می توانند مشکلاتی چون: آلودگی آب های زیرزمینی و محیط زیست را سبب شوند. فلزات سنگین روی، کرم، کادمیوم و سرب موجود در لجن دفع شده در محیط زیست به میزانی بیش از حدود مجاز، مشکلاتی را برای آن ایجاد می کند؛ لذا این پژوهش با هدف بررسی غلظت آلودگی فلزات سنگین در پساب و لجن یک کارخانه کاشی سازی بیرجند انجام شد.
روش تحقیق: در این مطالعه توصیفی- تحلیلی، از حوضچه های حاوی پساب و لجن خروجی کارخانه، مجموعا تعداد 36 نمونه (18 نمونه پساب و 18نمونه لجن)، در خرداد ماه 1389 برداشته شد. تجریه و تحلیل فلزات سنگین در نمونه ها، بر اساس روش های ذکرشده در استاندارد متد (3010) انجام گردید.یافته هادر نمونه های پساب گرفته شده از حوضچه های ته نشینی کارخانه، میانگین غلظت روی، کادمیوم، کروم و سرب به ترتیب: 235/0±135/0، 022/0±21/0، صفر و 017/0±064/0 میلی گرم بر لیتر به دست آمد که غلظت این عناصر در تمام نمونه های تهیه شده از پساب شش حوضچه ته نشینی کارخانه، کمتر از حدود مجاز استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران بود. در نمونه های گرفته شده از لجن حوضچه های ته نشینی، میانگین غلظت روی، کادمیوم، کروم و سرب به ترتیب: 15/278±00/3160، 95/352±52/1493، 55/17±18/22 و 5/737±11/1139 میلی گرم بر کیلوگرم به دست آمد که میانگین غلظت Cd و Zn کمتر و میانگین غلظت عناصر Pb و Cr بیشتر از حد مجاز استاندارد سازمان محیط زیست آمریکا (EPA) برای کاربرد لجن در زمین بود.
نتیجه گیریمقدار فلزات سنگین در فاضلاب کارخانجات کاشی و سرامیک سازی، بالاتر از استانداردهای زیست محیطی است که نیازمند نظارت های لازم از طرف نهادهای نظارتی می باشند.
کلید واژگان: فلزات سنگین, پساب, لجن, کاشی سازیBackground And AimSewage of non-metallic and mineral industrials such as tile and ceramic contain a large amount of heavy metals and minerals which can cause problems such as contaminating underground water and polluting the environment. Thus, the present study was done to evaluate heavy metals concentration in the effluent and sludge of the tile factory in Birjand.Materials And MethodsIn this descriptive analytical study, 36 samples were taken from six pools in June 2010 (18 samples from the effluent and 18 samples from the sludge). Analysis of the rate of the heavy metals in the samples was done on the basis of the procedures mentioned in 3010 Standard Method book.ResultsIt was found that mean concentration of the heavy metals Zn, Cr, Cd, and Pb in the effluent samples was 0.135±0.235, 0.21±0.022, 0, and 0.064± 0.017 mg/l; respectively. These concentration levels were less than permissible standards of the Iranian Environmental Protection Agency (EPA). But, in sludge deposited on the bottom ponds, concentration of the heavy metals Zn, Cr, Cd, Pb was 3160±278.15, 1493.52±352.95, 22.18±17./55, and 1139.11±737.5 mg/kg; respectively. The concentrations of Cd and Zn were less than those in the American EPA Standards, but Pb and Cr concentrations were more than EPA Standards to permit the use of sludge in the land.ConclusionIt was revealed that in the effluent of tile and ceramic industries heavy metals concentrations are higher than the environmental standards, which requires more supervision and surveillance of the environmental agenciesKeywords: Heavy metals, Effluent, Sludge, Tile factory -
تخریب میکروارگانیزم با امواج فراصوت از روش های کاهش لجن دفعی و تولید منبع کربنی برای فرایندهای حذف نیتروژن و فسفر است. در این تحقیق، تاثیر تابش غیرپیوسته امواج فراصوت با منظور نمودن پارامترهای موثر دیگر بر روی کارایی فرایند تخریب لجن بررسی شده است. لجن خروجی واحد بی هوازی یک فرایند بیولوژیک با امواج فراصوت تخریب شد. با تغییر در توان اعمالی، طول زمان تابش، مقدار غلظت لجن و تابش ناپیوسته امواج از 0. 3 تا 0. 9 ثانیه، با روش سطح پاسخ و طراحی مرکب مرکزی، تاثیر تغییر این پارامترها روی درجه تخریب تعیین گردید. در شرایط آزمایشگاهی این تحقیق، با افزایش توان و مدت زمان تابش و در شرایط تابش منقطع، درجه تخریب افزایش یافته و در بیشترین مقدار به 39% رسید. با بررسی انرژی مخصوص (Es) ، مشخص گردید در Es کمتر از 28000 kJ/kgTS، تابش منقطع به میزان 0. 6 ثانیه در هرثانیه، منجربه افزایش درجه تخریب می شود، لیکن با افزایش Es تا kJ/kgTS 38800 پارامتر تابش منقطع به 0. 7 ثانیه در هرثانیه میل می کند. لذا با غیرپیوستگی زمان تابش، اثر تخریبی امواج فراصوت روی میکروارگانیزم ها در مقایسه با تابش پیوسته و در شرایط یکسان، بیشتر شده و علاوه بر دستیابی به درجه تخریب بالاتر، در مصرف انرژی نیز صرفه جویی می گردد.کلید واژگان: درجه تخریب لجن, امواج فراصوت, تابش غیرپیوسته, انرژی مخصوص تخریب, روش سطح پاسخIntroductionThe disintegration of excess sludge from activated sludge units for production of a carbon source in post-anoxic processes in order to remove nutrients from wastewater streams has been widely used in recent years. For this purpose, ultra-sonication is one of the most applicable methods for the disintegration of cell membranes to provide carbon the source from disruption of microorganisms. Such substances extracted from disintegrated sludge can be used as readily bio-degradable sources of carbon to be used by other microorganisms in following process units. The amount of power (P) per volume (V) applied to the samples in specific durations (t) as well as the concentration of sludge are the most dominant factors in the determination of the disintegration process. The main hypothesis of this research is that if the sonication of samples is intermittent during the total time of ultrasonic radiation, the defensive mechanism of cells will be weakened due to irregular forces applied to the cell membrane. This will lead to degradation of microorganisms at lower Specific Energy (Es) while the energy consumption in the whole process will be reduced accordingly. The effect of this parameter has been investigated through this research, whilst no research has been focused upon this issue earlier in previous studies.
In this research, samples of secondary sludge have been disintegrated at the frequency of 24 kHz while the applied power, time of sonication and sludge concentration were changed for each set of experiment. As an extra independent variable, intermittent sonication was altered from 0.3 to 0.9 second. The Degree of Disintegration (DD) was monitored as a dependent variable to evaluate the efficiency of the sludge disintegration process.Materials and MethodsThe sludge for disintegration was sampled at the outlet of an anaerobic tank fed by a continuous stream of wastewater. Prior to the anaerobic phase, the sludge was aerated in an aerobic tank at a retention time of 12 hours. Raw wastewater with the average COD content of 358 mg/lit was daily supplied from a municipal wastewater treatment plant named Mahalati and located at north-east of Tehran, Iran. The type ultrasonic set was Sonotrode with a five mm diameter probe manufactured by FAPAN (Iran). The generated frequency and maximum power generated by the set were 24 kHz and 300 watts, respectively. The degree of disintegration has been calculated by the method introduced by Muller (2000) and one Molar NaOH was used to determine the total COD of the sludge. To separate the supernatant of the sludge from its solid contents, a centrifuge set (SDN- United Kingdom) was used along with and ultra-filtration by a 0.45-micron glass filter (CHMlab, Spain). For experiment design, a Response Surface Method and Central Composite Design were developed using Design Expert software. The power, sonication duration, the solid content of the sludge samples and intermittent sonication were independent variables and degree of disintegration was considered as dependent parameters. For standardizing the independent variables, Specific Energy (Es) was calculated at each stage. Determinations of COD and solid concentration were performed in accordance with Standard Methods for Water and Wastewater Experiments. For COD measurement, a colorimetric method was used by Hach DR 1900 (Germany) as Spectrophotometer.Discussion ofResultsConsidering the aforementioned independent parameters, a relationship between these variables has been proposed as the formula no.1. The desirability of the model has been evaluated through ANNOVA variance analyzes for the proposed logarithmic model. The R2 parameter for this model was calculated as 0.9797.Formula no.1: Log10 (DDCOD) = -3.27179 +1.78725E-003× Watt +5.28686× Seq +0.16406× Time -0.098290× Density -3.82414× Seq^2 -8.14053E-003× Time^2Considering response surfaces generated by the software for interactions of parameters and their effects on DD, it was figured out that when the power increases, the DD rises up to the maximum of 38% too (under circumstances of this study). Moreover, decreasing sonication sequence from 1 to 0.6 second, leads to increasing the DD and afterward, this parameter decreases significantly when the sequence reaches 0.4 second. Emitted energy from the probe of the ultrasound generator produces little bubbles of water due to acoustic cavitation. When such bubbles collapse, some radicals such as OH., OOH. and H. are formed, which attack the cells in their vicinity. By increasing the power and sonication time, production of such bubbles increases and consequently, the efficiency of the disintegration process significantly improves. Additionally, in the higher concentration of sludge solid contents, a portion of applied energy to the aqueous systems transfers to the solids instead of making cavitation. In the other words, parts of the ultrasound waves are damped by the microorganisms’ body. As a result, the number of collisions between radicals and cells are declined, which leads to a decrease in the DD parameter. Hence the more sludge is concentrated the less sludge disintegration occurs.
In order to the comprehensive understanding of the interactive between the parameters, Specific Energy (Es) was calculated and a relationship between Es and intermittent sonication with the degree of disintegration has been developed as the formula no.2:Formula no.2: DDCOD = -0.30799 +8.59092E-006× Es +1.21280× Seq -1.00445×Seq^2The desirability of the model has been verified by ANNOVA analyzes with an R2=0.9633. According to the respond surface, increase in Es leads to higher efficiency of sludge disintegration, while reduction of sonication sequences from 1 to 0.5 second, affects the DD parameter in such a way that the maximum DD takes place in sequences between 0.6 to 0.7 second. In such circumstances, it can be argued that little bobbles of acoustic cavitation thoroughly dispersed in the sample during the sonication period. These bubbles cause breaking of sludge flocs at the first stage and collapsing of cell tissues in next step. If the radiation is continuous, the resistance of cell walls is strengthened because of the uniform collision of bubbles to biomass and its defensive mechanism toward external forces. Such conditions will lead to decrease in the degree of disintegration. On the other hand, if the bubbles are not produced in an extremely short period of time (a portion of a second), cell’s discipline of defensive mechanism will be devastated and accordingly, they will be more vulnerable to external forces. This will lead to higher values of sludge disintegration.
Another phenomenon that was observed in the experimental phase is that when the specific energy increases the optimum point for intermittent sonication approaches from 0.6 to 0.7 second. The reason is that in higher Es values, applied energy to the sludge is high enough to destroy cell tissue. Thus, as soon as sonication starts, the cell membrane disrupts and the theory of alteration in the defensive mechanism of microorganisms takes place in the smaller scale.ConclusionThrough a comprehensive literature review associated with ultrasonic sludge disintegration, it was found that no study puts its emphasis on intermittent sonication and its effects on microorganisms. While it is stated that precise microscopic survey is needed to understand the exact mechanism, which has not been performed in this research, macroscopic observations confirm that intermittent sonication can improve the efficiency of the disintegration process. Accordingly, a hypothesis of destructive resonance in cells’ structure due to the irregular emission of waves is proposed in this study, which should be verified with other extensive microscopic observations. Assuming this theory, when radiation of waves is cut off for a very short period of time, defensive mechanism of microorganisms suddenly interrupts and the cells show a less resistance against external forces. This will lead to disruption of cells in rather lower energy levelsKeywords: Degree of Sludge Disintegration, Ultra-sonication, Intermittent Sonication, Specific Energy, Respond Surface Method
نکته:
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
* با توجه به بالا بودن تعداد نتایج یافتشده، آمار تفکیکی نمایش داده نمیشود. بهتراست برای بهینهکردن نتایج، شرایط جستجو را تغییر دهید یا از فیلترهای زیر استفاده کنید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
متن مطلب
اعتبار نشریه
-
معتبرحذف فیلتر