عملکرد سیستم تصفیه فاضلاب روستایی به‌روش تالاب مصنوعی در حذف ازت و فسفر از فاضلاب (مطالعه موردی : روستای مراد تپه)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران

2 عضو هیئت علمی، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران

3 استاد دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

4 دانشیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی تهران

5 مدیر عامل شرکت آب و فاضلاب استان تهران

چکیده

استفاده از تالاب مصنوعی یکی از روشهای شناخته شده تصفیه فاضلاب است که پساب خروجی آن می‌تواند بدون مشکل وارد محیط زیست شده و یا در کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق به‌منظور بررسی کارایی تالابهای مصنوعی در تصفیه فاضلاب روستایی از یک پایلوت تالاب مصنوعی با جریان زیرسطحی که پساب حاصل از سپتیک تانک موجود در منازل مسکونی را دریافت می‌نمود، استفاده شد. این تالاب مصنوعی در استان البرز، شهرستان کرج، روستای مراد تپه ساخته شد. پایلوت با ظرفیت 540 لیتر در شبانه روز با ورق گالوانیزه به‌‌طول 20 متر، عمق 1 متر، و عرض 30 سانتی‌متر در محل ساخته شد. ابتدا و انتهای آن به‌طول 0/5 متر و عمق 0/5 متر از قلوه سنگ پر شده بود و ما بین این دو قسمت، ماسه سرند شده درشتی که تخلخل آن 0/39= α و حداکثر اندازه 10 درصد از دانه‌های آن2 میلی‌متر با رسانندگی هیدرولیکی 1575 فوت مکعب برفوت مربع در روز (Ks) بود، ریخته شد و روی آن به ارتفاع 10 سانتی‌متر خاک نباتی وجود داشت. این مطالعه از شهریور 1388 تا شهریور 1389 به‌مدت یک سال به‌طول انجامید.گیاه مورد استفاده در تالاب، نی معمولی با نام علمی فاراگمیتس استرالیس بود و پارامترهایBOD ،COD TSS،TN و TP به‌صورت هفتگی و در طی مدت زمان مذکور مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که BOD فاضلاب ورودی از 31±57 میلی‌گرم در لیتر به 4±8 میلی‌گرم در لیتر در پساب خروجی، با میانگین زدایش 15±79 درصد و COD فاضلاب ورودی از 47±97 میلی‌گرم در لیتر به 12±24 میلی‌گرم در لیتر در پساب خروجی، با میانگین زدایش16±70 درصد کاهش یافت. مجموع جامدات معلق فاضلاب ورودی از 47± 40 میلی‌گرم در لیتر به4±5 میلی‌گرم در لیتر در پساب خروجی، با میانگین زدایش 16±76 درصد تقلیل یافت. میزان ازت فاضلاب ورودی (TN) از 6±13 میلی‌گرم در لیتر به 3±4 میلی‌گرم در لیتر در پساب خروجی، با میانگین زدایش 26±59 درصد و میزان فسفر فاضلاب ورودی (TP) از 7/53 میلی‌گرم در لیتر به 86/0 میلی‌گرم در لیتر در پساب خروجی، با میانگین زدایش 86 درصد کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Performance Wetland In Removal N and P In Wastewater Treatment (Case Study:Morad Tapeh)

نویسندگان [English]

  • Hossein Salari 1
  • Amirhesam Hassani 2
  • Mehdi Borghei 3
  • Ahmad Reza Yazdanbakhsh 4
  • Hossein Rezaei 5
1 M.Sc. of Environmetnal Eng., Dept. of Environmental and Energy, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran
2 Faculty Member, Dept. of Environmental and Energy, Islamic Azad University, Sciences and Research Branch, Tehran
3 Prof., Dept. of Chemical Eng., Sharif University of Technology, Tehran
4 Assoc. Prof., Faculty of Public Health, Shahid Beheshti University of Medical Science, Tehran
5 Managing Director of Water and Wastewater Co., Tehran
چکیده [English]

Etland is one of the natural treatment methods used for municipal wastewater treatment, which could transfer the effluents to the ecosystem, safely or being used for agricultural purposes and etc. this study investigates  a pilot in the form subsurface flow wetland efficiency in  rural sewage  result of septic tank. The constructed Wetlandwas built in Morad Tapeh Village, Karaj County, Alborz Province.The pilot project was executed from galvanized plates with the dimensions of (length 20 m - Depth 1m - width 30 cm). 0.5 m from each side of the Pilot Project was covered by rubble-stones to the depth of 0.5m and the interval was filled by screened sand, porosity degree (α=0.39), maximum 10% of them measuring 2mm, with the hydraulic conductivity Ks=1575 F3, covered by 10cm peat. The study took one year, from Sept. 2009 to Sept. 2010. The plant used in this constructed Wetland, was the common straw, scientifically named as Pharagmites Australis and role of the pilot constructed Wetland was considered refining pollution, using this type of plant. It was supposed that the said project decreases the items P, N and some other parameters including TSS, COD and BOD and brings them within limits of the ecological standards. Tests were carried out according to the method, showing following results:(1)BOD  input & output averages is 57± 31 and 8 ± 4  mg/l  respectively, while its average elimination percentage is %79 ±15.(2)COD  input & output averages is 97 ± 47 and 24 ±12 mg/l  respectively, while its average elimination percentage is %70 ±16.(3)TSS input & output averages is 40 ± 47 and 5 ± 4 mg/l  respectively, while its average elimination percentage is %76 ±16.(4)TN  input & output averages is 13 ± 6 and 4 ± 3 mg/l  respectively, while its average elimination percentage is %59 ± 26.(5)TP     input & output averages is  7 ±7 and 8 ± 9 mg/l  respectively, while its average elimination percentage is %86 ± 12.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Naturd Wastewater Treatment
  • Artificial Wetlands
  • Rural Wastewater
1- Crites, R.W.(1994). “Design criteria and practice for constructed wetlands.” Water Science and Technology, 29 (4),1-5.

2- Tchobanaglus, G., Burton, F., and Stensel, D. (1991). Wastewater engineering treatment,  disposal reuse, 3rd Ed., McGraw–Hill, Metclf and Eddy International Edition Engineering Series.

3- Yousefi, Z. (2001). “The role of dark lily on removing Bacteria from sewage plant in a subsurface wetland system.” Research and Scientific J. of Mazandaran University of Medical Science, 31, 7-15.

4- Gholi Badlyans Kandy, G. (2002). The design of physical, chemical biological sewage, Water and Electricity Industry Pub., Shahid Abbaspour. (In Persian)

5- Razavian, S.O. (2009). “Enuluating the role of artificial wetland in rural wastewater treatment.” M.Sc. Thesis, School of Natural and Agriculture Resources, Islamic Azad University, Science and Research Branch.
 (In Persian)

6- Ahn, T. S., and Kong, D. S. (1998). “Application of ecotechnology for nutrients removal.” Chou, C.H., and Shao, K.T. (Eds.), Frontiers in Biology, IUBS, Seul, Korea.

7- Ahn, T.S., Park, H. J., and Kim, D.S. (2000). “Three types of artificial wetland for wastewater treatment.” Proc.” Ecotechnology in Environmental Protection and Fresh Water Lake Management, Chunchon, Korea, 127-131.

8- Fan, Ch., Chang, F.Ch., Ko, Ch.H., Sheu, Y.Sh., Teng, Ch.J., and Chang, T.Ch. (2009). “Urban pollutant removal by a constructed riparian wetland beforetyphoon damage and after reconstruction.” Ecological Engineering, 34, 424-243.

9- Nordin, N.A. (2006). “Leachat treatment using constructed wetland with magnetic fild.” M.Sc. Thesis, Malaysia University.

10- Park, H.J., Ahn, T.S., and Kim, D.S. (2001). “Artificial wetland for wastewater treatment system.”. (Jan. 25, 2011)

11- Wallace, S. D. (2010). “Aplication of constructed wetland for industrial wastewater treatment Available.”(Jan. 25, 2011)

12- Pucci, B., Conte, G., Martinuzzi, L., Giovamell., L., and Masi, F. (1998).  “Design and performance of a horizontal flow constructed wetland for treatment of dairy and agricultural wastewater in the “chianti” countryside.” Ava. (Jan. 25, 2011)

13- Naddafi, K., Mofizi, A., Baik, R., and Safariabadi, A. (2009). “A paper about evaluating the effect of artificial reedy system on wastewater treatment in iron ore of Iran-bafgh central mine.” Seminar on Efficiency of Wastewater Treatment System Using Wetland Method in Kermanshah, (In Persian)

14- Manshouri, M., and Vosoughi, M. (2009). “A Paper a bout removing heavy metals by Bartificial Wetlands.” Second National Conference on Environmental Health, Tehran. (In Persian)

15- Rahmani Sani, A., Mehrdadi, N., Azimi, A.A., and Torabian, A. (2007). “A Paper a bout evaluating performance of artificial wetlands in the discontinuous flow for treatment of municipal wastewater.” J. of Water and Wastewater, 70, 32-39. (In Persian)

16- Afrous, A., Manshouri, M., Liaghat, A., Pazira, E., and Sedghi, H. (2010). “Accumulation of mercury and arsenic in three species of aquatic plants in Dezful, Iran.” IDOSI Publications, World Applied Sciences Journal, 10 (8), 911-917.

17- Afrous, A., Hedayat, N., Liaghat, A., Mohammadpour, M., and Manshouri, M. (2010). “Accumulation and uptake of Nitrogen and Phosphorous by four species of aquatic plants under arid and semi-arid conditions of Dezful, Iran.” IDOSI Publications, World Applied Sciences Journal, 10 (8), 886-891.

18-Manshouri, M., Vosoughi, M., Imandel, K., Borgheie, S.M., and Badkhobi, A. (2000). “Removing heavy metals by artificial wetland.” J. of Water and Wastewater, 31, 28-40. (In Persian).

19- APHA. (1991) Standard method for the examination oF water and wastewater, 17th  Ed., APHA., AWWA. and WEF., Washington D.C.

20- Sorayee Zadeh, A., Azimi, A., Mehrdadi, N., and Daihim, H. (2006). “A paper about evaluating the combination of anaerobic ponds and wetland in wastewater treatment of textile industries in cold regions.” The first Conference on Environmental Engineering, Tehran University, Tehran. (In Persian)

21- Kouhestanyan, A., Abaseian, Z., and Hosseini, S. M. (2008). “A paper about comparing between the performance of wetland bed and, vertical and horizontal subsurface flow for removing ammonia from industrial wastewater.” 4th Specialty Conference on Environmental Engineering, Tehran. (In Persian)

22- Soil, J., and Arceivala, S. (1998).Wastewater treatment for polloution control, Tata McGraw-Hill Publ.
New Dehli.

23- Otto, R.S., Corvalan, C., Gregory, C.O., and Ramirez-zea, M. (2006). “Plant species and temperature effect on the K-C* first-order model for COD removal in batch-loaded SSF wetlands.” Ecological Engineering, 40(2)100-112.