مقایسه فنی و اقتصادی روش‌های متداول تصفیه فاضلاب صنایع قند در ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشیار و استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

واقع شدن ایران در منطقه خشک و کم‌آب جهان و افت کمی و کیفی منابع آب؛ توجه به برنامه‌های کاهش مصرف، تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد از آن را به خصوص در بخش صنعت ضروری می‌سازد به دلیل تنوع گسترده اقلیمی ایران و تأثیرپذیری انتخاب سیستم‌های تصفیه فاضلاب صنعتی از عوامل متعدد محیطی و هزینه‌ای، ارزیابی فنی و اقتصادی گزینه‌های مختلف تصفیه فاضلاب صنعتی در شرایط مختلف یکی از مهم‌ترین عوامل موفقیت چنین طرح‌هایی به شمار می‌رود. در میان صنایع مختلف کشور، صنایع قند به عنوان آلاینده‌ترین صنایع کشور توجه ویژه‌ای را می‌طلبد. قرار گرفتن بیش از 90 درصد کارخانه‌های قند کشور در دشت‌های با بیلان منفی این مسأله را بیش از پیش مشخص‌تر می‌کند. این مقاله با بررسی مشکلات مرتبط با تولید فاضلاب صنایع قند کشور به عنوان آلاینده‌ترین  صنعت کشور، به ارزیابی اقتصادی روش‌های متداول تصفیه فاضلاب، مقایسه ترکیب‌های مختلف تصفیه بی‌هوازی و هوازی در شرایط مختلف، معرفی مناسب‌ترین روش‌های تصفیه فاضلاب در اقلیم‌های مختلف و بررسی تأثیر مهم‌ترین عوامل محیطی و هزینه‌ای در انتخاب سیستم تصفیه می‌پردازد. برای این منظور شش ترکیب تصفیه بی‌هوازی و هوازی که از نظر فنی قابلیت اجرا در کشور را دارند، انتخاب شده و بر اساس نقشه‌های اجرایی آنها متره و برآورد هزینه‌ها انجام گرفته است و سپس حساسیت آن‌ها نسبت به مهم‌ترین پارامترهای طراحی تحلیل شده است. در پایان دو سیستم ترکیبی UASB با برکه‌های اختیاری و صافی‌های چکنده به عنوان جذاب‌ترین سیستم‌های تصفیه در اغلب شرایط ایران معرفی شده‌اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Technical and Economic Comparison of Conventional Wastewater Treatment Systems in the Sugar Industries in Iran

نویسندگان [English]

  • Mehdi Ahmadi 1
  • Masoud Tajrishi 2
  • Ahmad Abrishamch 2
1 Grad. Student of Environmental Engineering, Department of Civil Engineering, Sharif University of Technology
2 Associate Professor, and Professor of Civil Engineering, respectively, Sharif University of Technology, Tehran
چکیده [English]

Iran’s location in an arid and water scarce area characterized by qualititative and quantitative degradation in its water resources makes strict planning imperative for reduced water consumption and wastewater treatment and reuse, especially in the industry sector. The technical and economic evaluation of various industrial treatment processes is a key factor in the success of such schemes in the face of the effects of climate variety, high wastewater treatment costs, and environmental factors on selecting a most suitable alternative for industrial wastewater treatment. The situation is even more critical in the case of the sugar industry as the largest pollutant source and especially because more than 90% of its facilities are located on plains with a negative water balance. Reviewing wastewater problems associated with the Iranian sugar facilities, this paper will attempt to perform an economic assessment and a comparison of conventional anaerobic-aerobic processes under various conditions in order to identify the best aleternative and to determine the most important environmental and cost factors affecting the selection of a desirable alternative. For this purpose, six combined treatment systems are selected and their construction and operation costs and detailed uniform annual cost sensitivity analysis based on the most important parameters are presented. Finally, two different combined wastewater treatment systems of UASB + facultative lagoons and UASB + trickling filters will be introduced as the best treatment processes for Iranian conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sugar Industry
  • Wastewater Treatment
  • cost estimation
  • Economic comparison
  • Sensitivity analysis
1- Miller, K. J. (1991). "Keys to Better Water Quality." Municipal Wastewater Reuse, EPA 430/09-91-022.

2- Okun, D. A. (1991). "Realizing the Benefits of Water Reuse in Developing Countries." Municipal Wastewater Reuse, EPA 430/09-91-022.

3- نیریزی، سعید. (1378). " استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده، راهکار تأمین منابع آب." نشریه آب و محیط زیست، (34)، 12-4.

4- محرم‌نژاد، ن. (1377). "محیط زیست و صنعت قند." مجموعه مقالات بیستمین دوره سمینار کارخانه‌های قند و شکر در استان خراسان، 164-160.

5- احمدی، م.، تجریشی، م.، ابریشم‌چی، ا. (1383). "مکان‌سنجی صنایع غذایی در دشت‌های آبی کشور." اولین کنفرانس سالانه مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه تهران،99.

6- سازمان حفاظت محیط زیست، (1379). " مجموعه قوانین و مقررات حفاظت محیط زیست." جلد اول.

7- شایگان، ج.، افشاری، ع. (1383). "بررسی وضعیت فاضلاب‌های شهری و صنعتی در ایران."م. آب و فاضلاب، (49).

8- محمدنژاد، ش. و تجریشی، م. (1376). "بررسی امکان استفاده مجدد از پساب تصفیه‌خانه‌ها در کاهش بار هیدرولیکی جنوب تهران." چهارمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی عمران، 140-134.

9- شیرزاد، س.، تجریشی، م.، برقعی، س. م.، ایماندل، ک.، حسینی، نسب س.ا. (1378). "مقایسه اقتصادی روش‌های تصفیه فاضلاب شهری در شرایط اقلیمی ایران." م. انسان و محیط زیست، (1)1، 12-3.

10- Carawan, R. E., Chambers, J.V., Zall, R.R. (1979). "Spinoff on Dairy Processing Water and Wastewater Management. " USDA, Jan.

11- احمدی، م. (1383). "بررسی فنی و اقتصادی روش‌های تصفیه فاضلاب صنایع غذایی در شرایط اقلیمی ایران." پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف.

12- Eckenfelder, W.W. (2000). "Industrial Water Pollution Control." McGraw-Hill Book Co., Singapore.

13- سازمان حفاظت محیط زیست، (1380). " آیین نامه‌های اجرایی بند (ج) ماده 104 و ماده 134 قانون برنامه سوم توسعه." انتشارات دایره سبز.

14- Mara, D. D. and Pearson, H. (1998). “Design Manual for Waste Stabilization Ponds in Mediterranean Countries. ” Leeds: Lagoon Technology International Ltd.

15- Mara, D. D. and Pearson, H. (1987). "Waste Stabilization Ponds: Design Manual for Mediterranean Europe." World Health Organization Regional Office for Europe, Copenhagen, Denmark.

16- Lettinga, G., Field, J., van Lier, J., Zeeman, G. , and Hulshoff Pol, L. W. (1997). "Advanced Anaerobic Wastewater Treatment in the Near Future. " J. Wat. Sci. Tech., 35(10), 5-12.

17- Qasim, S.R. (1999). "Wastewater Treatment Plants: Planning, Design and Operation." Technomic Publishing Co., Inc., Lancaster.

18- Rittmann, B.E., and McCarty, P.L. (2001). "Environmental Biotechnology: Principles and Applications." McGraw-Hill Book Co., Singapore