بررسی راندمان یک سیستم تصفیه فاضلاب هیدروپونیک در حذف مواد مغذی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان

چکیده

حذف ازت و فسفر یکی از اهداف عمده تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری در اکثر کشورها به خصوص کشورهای اروپایی می‌باشد. تخلیه ازت و فسفر در منابع آب و به خصوص دریاچه‌ها باعث رشد بیش از حد جلبک‌ها و در نهایت تغییر در طعم و بوی آب شده و مصرف آن را محدود می‌کند . این مطالعه در تابستان سال 1382 در کشور سوئد انجام شد و راندمان یک سیستم تصفیه فاضلاب هیدروپونیک که در واقع ترکیبی از لجن فعال متعارف و رویش گیاهان آبزی در سطح مخزن برای حذف ازت و فسفر می‌باشد، مورد بررسی قرار گرفت. سیستم مزبور در یک گلخانه در ناحیه‌ای از استکهلم قرار گرفته است. اگر چه این سیستم با هدف پژوهشی راه‌اندازی شده، ولی در حال حاضر فاضلاب خانگی ساکنین اطراف را به میزان m3/d 0/6 دریافت می‌کند. سیستم از یک مخزن آنوکسیک برای دنیتریفیکاسیون پیش از مخازن هوازی برای نیتریفیکاسیون و رشد گیاهان تشکیل شده است. در مراحل بعدی استخرهای رشد جلبک باعث کاهش بیشتر فسفر گردیده و در نهایت فاضلاب با عبور از یک صافی شنی شفاف می‌شود . راندمان حذف این سیستم در فصل تابستان سال 2003 در ارتباط با مواد آلی، فسفر و ازت مورد بررسی قرار گرفت . حذف COD در این سیستم حدود %90 و حذف ازت و فسفر در فرایند نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون به ترتیب %72 و %47 تعیین گردید. اگر چه در استخرهای رشد جلبک مقدار بیشتری فسفر حذف می‌شود؛ اما این سیستم راندمان قابل قبولی در زمینه حذف فسفر از خود نشان نمی‌دهد. هم‌چنین این سیستم جدا از حذف مواد مغذی قادر است گیاهان با ارزشی را پرورش دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Efficiency of a Small Scale Hydroponics Wastewater Treatment

نویسنده [English]

  • Bijan Bina
Assoc.Prof. Dept. of Environmental Health Engineering, Isfahan University of Medical Sciences
چکیده [English]

As a consequence of eutrophication in lakes and coastal areas requirements for reduction of nitrogen and phosphorus from wastewater introduced in Sweden in early 1990s. To meet these requirements, many wastewater treatment plants have been upgraded for biological nitrogen and phosphorus removal. As a consequence of eutrophication in lakes and coastal areas requirements for reduction of nitrogen and phosphorus from wastewater introduced in Sweden in the early 1990s. To meet these requirements, many wastewater treatment plants have been upgraded for biological nitrogen and phosphorus removal. A small-scale hydroponics system has been designed in Stockholm for domestic wastewater treatment and also removal of nitrogen and phosphorus. The treatment plant is built for research purposes and presently treats 0.6 m3 of domestic wastewater from surrounding area per day. The system uses anoxic pre-denitrification followed by aerobic tanks for nitrification and plant growth. A microalgal step further reduces phosphorus, and a final sand filter polishes the water. In this study the treatment capacity of this system was evaluated with respect to removal of organic matter, phosphorus and nitrogen. 90% COD removal was observed in the system. Nitrification and denitrification were well performed with total nitrogen reduction of 72%. Phosphorus was removed by 47% in the process. However, higher phosphorus removal values are expected, as the microalgal step will be further developed. The results show that acceptable treatment can be achieved using this kind of system. Further optimization of the system will lead to clean water as valuable plants to be harvested from the nutrient rich wastewater.

1-Metcalf & Eddy., (2003). "Wastewater Engineering Treatment and Reuse ", forth Edition, Mc Graw Hill.

2- Henze, M., Harremoes, P., la Cour Jansen, J. and Arvin, E., (2002). "Wastewater Treatment: Biological and Chemical Processes ", 3rd edn, Springer , Heidelberg.

3- Todd, J., and Josephson, B., (1996). "The Design of Living Technologies for Waste Treatment ", Ecological Engineering, 6(1-3), 109-136. Vol. 6 (1-3), pp. 109-136.

4- Guterstam, B., (1996). "Demonstrating Ecological Engineering for Wastewater Treatment in a Nordic Climate using Aquaculture Principles in a Greenhouse Mesocosm ", Ecological Engineering, 6(1-3), 73-97. Vol. 6(1-3), pp. 73-97.

5- Hinge, J. and Hamish, S., (1997). "Solar Wastewater Treatment in Denmark: Demonstration Project at the Danish Folkecenter for Renewable Energy ", In: Ecological Engineering for Wastewater Treatment, C. Etnier and B. Guterstam (ed), 2nd ed, pp. 123-126. CRC Press ,Inc., Boca Raton.

6- Peterson, S.B., and Teal, J.M., (1996). "The Role of Plants in Ecologically Engineered Wastewater Treatment System", Ecological Engineering, Vol. 6(1-3), pp. 137-148.

7- APHA., (1995)."Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater ", 19th ed. American Public Health Association, Washington DC, USA.

8-Gumaelius, L., (1999). "Charactarisation and Description of Comamonas Denitrificans Sp. nov., an Efficient Denitrifying Baeterium Isolated from Activated Sludge ",  Ph.D Thes. s., Department of Biotechnology, Microbiology, Royal institute of Technology, Stockholm Sweden.

9- Larsdotter, K., Oliviusson, B., Soderback, E. and Dalhammar, G., (2002). "Phosphorus Removal from Wastewater by Microalgae in a Greenhouse in Sweden During Winter. In: Book of Posters",1st Congress of the International Society for Applied Phycology, 9th International Conference on Applied Algology, Aguadulce, Roquetas de Mar, Almeria, Spain.