
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 626 |
تعداد مقالات | 6,517 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,746,956 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,539 |
ارزیابی تاثیر استفاده از تالابهای مصنوعی در تصفیه فاضلاب خانگی | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
دوره 30، شماره 4، دی 1402، صفحه 57-79 اصل مقاله (1.44 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2024.21377.3650 | ||
نویسندگان | ||
علی شاهنظری* 1؛ راهب ماهفروزی2؛ جلال الدین مرادی صحرا2؛ رسول نوری خواجه بلاغ2؛ زهرا باقری خلیلی2؛ مجتبی خوش روش3؛ محمد علی غلامی سفیدکوهی3؛ عبداله درزی نفت چالی4 | ||
1نویسنده مسئول، استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
2دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
3دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
4دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران. | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: افزایش جمعیت بشری و رشد مصرف آب از یک سو و افزایش تولید فاضلاب از سوی دیگر موجب گسترش تهدید آلودگی محیطزیست گردیده است. اهداف مطالعه حاضر راهاندازی پایلوت برای بومیسازی دانش طراحی تالاب مصنوعی مطابق با وضعیت کمی و کیفی فاضلاب خانگی در ایران (خوابگاه دانشجویی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری) و بررسی امکان جایگزینی سامانههای تالابی بهجای سامانههای مرسوم تصفیه فاضلاب خانگی در کشور بود. مواد و روشها: این مطالعه در محل دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری با احداث شش تالاب مصنوعی به طول 3 متر، عرض 2 متر و ارتفاع 5/1 متر با استفاده از بتن مسلح انجام شد که یکی از استخرها به دلیل نشت از مدار خارج گردید. داخل استخرها با استفاده از فیلترهای مصنوعی در عمقهای مختلف (یک متر: d1 و یک متر و سی سانت: d2) و فیلتر گیاهی (نی معمولی: p1 و نی قمیش: p2) پر و کشت شدند. D10 و ضریب یکنواختی (CU) مصالح بستر به ترتیب 2 میلیمتر و 625/3 از آزمایش دانهبندی، و هدایت هیدرولیکی بستر و تخلخل آن نیز به ترتیب 523/2 سانتیمتر بر ثانیه و 2/39 درصد به دست آمد. SSA مصالح بستر 336/1 مترمربع در هر کیلوگرم (2245 مترمربع در هر مترمکعب مصالح بستر) محاسبه شد. فاضلاب خروجی مخزن سپتیکِ بافلد خوابگاه پس از یک مرحله تهنشینی و رقیقسازی بهوسیله پمپ روی بسترها تزریق شد. در اولین بارگذاری، بسترها تا زیر سطح غرقاب شده و زمان ماند سه روز را برای اولین نمونهبرداری طی نمودند. پارامترهای کیفیت فاضلاب شامل اکسیژنخواهی بیوشیمیایی(BOD)، اکسیژنخواهی شیمیایی(COD)، ذرات جامد معلق(TSS)، کلیفرم مدفوعی FC و مجموع کلیفرم مدفوعی TC برای بررسی عملکرد تصفیه سامانه مورد پایش قرار گرفتند. یافتهها: گرچه فاضلاب تزریقی تا 25% رقیق شده بود، اما عملکرد حذف قابلتوجه 51 تا 55، 41 تا 79، 74 تا 89، 70 تا 3/95 و 78 تا 95 درصد به ترتیب برای BOD، COD، TSS، FC و TC در تیمارهای مختلف به دست آمد. در بین تیمارها، ضعیفترین عملکرد مربوط به تیمار P1D2 و بهترین عملکرد تصفیه هم در تیمار P2D1 مشاهده شد که نشاندهنده غلبه خصوصیات فیزیکی سامانهها در ابتدای دوره راهاندازی بر عملکرد تصفیه است. بااینحال، عملکرد اولیه تصفیه سامانه، بسیار امیدوارکننده بوده و حذف برخی پارامترها مانند TSS و FC در حد متوسط یک سامانه تصفیه تالابی تمامعیار بود. نتیجهگیری: این فناوری تصفیه فاضلاب، به کلیه مدیران و متخصصان صنعت فاضلاب کشور توصیه میشود، بخصوص در بخش روستایی که دارای زمین ارزان و جمعیت کمتر از 5000 نفر هستند. این شرایط شامل کلیه شهرکها، دانشگاهها، پادگانها و مراکز نظامی نیز میگردد. | ||
کلیدواژهها | ||
فیلتر گیاهی؛ فیلتر مصنوعی؛ سپتیک؛ کدورت | ||
مراجع | ||
1.Kazemzadeh Khoei, J., & Noori, A. S. (2011). Phytoremediation. No (1), Academic Jihad Publications. 556p. [In Persian]
2.Sheykhan, A. (2012). Improvement of Urban Wastewater Moved Through Two Porous Medias with Horizontal and Vertical Flows Cultivated with Cyperus. Master's thesis in water science and engineering. Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology. 82p. [In Persian]
3.Fattahi, K., Babazadeh, H., & Shirshahi, F. (2016). Yield Barley and its Components Irrigated with Brackish and Grey Water. Water Resources Engineering, 8 (27), 23-30. [In Persian]
4.Abedi-Koupai, J., & Afyuni, M. (2003). Phytoremediation of lead contaminated soils in central Iran. In Proceedings of International Conference on Soil and Ground Water Contamination and Clean up in Arid Countries. 20-23 p.
5.Shahnazari, A., & Mahforouzi, R. (2017). constructed wetlands treatment of municipal wastewaters. No (1), Academic Jihad Publications. 385p. [In Persian]
6.Omidinia-Anarkoli, T., & Shayannejad, M. (2021). Improving the quality of stabilization pond effluents using hybrid constructed wetlands. Science of The Total Environment, 801, 149615.
7.Darvish-Motevalli, M., Moradnia, M., Asgaric, A., Noorisepehrd, M., & Mohammadi, H. (2019). Reduction of pathogenic microorganisms in an Imhoff tank constructed wetland system. Desalination and Water Treatment, 154, 283-288.
8.Nazarpoor, R., Farasati, M., Fathaabadi, A., & Gholizadeh, M. (2020). Investigating the efficiency of surface flow constructed wetlands by using Cyperus alternifolius plants for nitrate removal from water. Iranian Journal of Health and Environment, 13 (1), 135-148. [In Persian]
9.Gholipour, A., & Stefanakis, A. I. (2021). A full-scale anaerobic baffled reactor and hybrid constructed wetland for university dormitory wastewater treatment and reuse in an arid and warm climate. Ecological Engineering, 170, 106360.
10.Gholipour, A., Zahabi, H., & Stefanakis, A. I. (2020). A novel pilot and full- scale constructed wetland study for glass industry wastewater treatment. Chemosphere, 247, 125966. 11.Lotfi, A., & Mamaghninejad, M. (2020). The Use of Sub-Surface Constructed Wetlands for Wastewater Treatment in Cold Arid Climate. JWSS-Isfahan University of Technology, 23 (4), 253-265. [In Persian] 12.Zhu, T., Gao, J., Huang, Z., Shang, N., Gao, J., Zhang, J., & Cai, M. (2021). Comparison of performance of two large-scale vertical-flow constructed wetlands treating wastewater treatment plant tail-water: Contaminants removal and associated microbial community. Journal of environmental management, 271, 111564.
13.Kulshreshtha, N. M., Verma, V., Soti, A., Brighu, U., & Gupta, A. B. (2022). Exploring the contribution of plant species in the performance of constructed wetlands for domestic wastewater treatment. Bioresource Technology Reports, 101038 p.
14.Jack, H. (2021). Engineering Design, Planning, and Management, 2nd ed. Academic Press. https: //doi.org/ 10.1016/C2019-0-01770-0.
15.UN-HABITAT. (2008). Constructed Wetlands Manual. UN-HABITAT Water for Asian Cities Program Nepal, Kathmandu. 274p
16.Kadlec, R. H., & Wallace, S. (2008). Treatment wetlands. CRC press. 89p.
17.Bahmani, O., Mottaghi, S., & Atlasi Pak, V. (2022). Investigating the possibility the Use of Treated Wastewater in phytoremediation of diesel contaminated soil. Journal of Water and Soil Conservation, 29 (3), 1-21.
18.Knight, R. L., Kadlec, R. H., & Ohlendorf, H. M. (1999). The use of treatment wetlands for petroleum industry effluents. Environmental Science Technology, 33, 973-980.
19.Austin, D. (2006). Influence of cation exchange capacity (CEC) in a tidal flow, flood and drain wastewater treatment wetland. Ecological Engineering, 28 (1), 35-43.
20.Kadlec, R., Knight, R., Vymazal, J., Brix, H., Cooper, P., & Haberl, R. (2000). Constructed wetlands for pollution control: Processes, performance, design and operation. IWA publishing.
21.Lee, B. H., Scholz, M., & Horn, A. (2006). Constructed wetlands: Treatment of Concentrated Storm Water Runoff (Part A). Environmental Engineering Science, 23, 320-332.
22.Rousseau, D. P. L., Vanrolleghem, P. A., & Pauw, N. D. (2004). Constructed wetlands in Flanders: a performance analysis. Ecological Engineering, 23 (3), 151-163.
23.Vymazal, J., & Kröpfelová, L. (2011). A three-stage experimental constructed wetland for treatment of domestic sewage: First 2 years of operation. Ecological Engineering, 37 (1), 90-98.
24.García-Ávila, F., Patiño-Chávez, J., Zhinín-Chimbo, F., Donoso-Moscoso, S., Flores del Pino, L., & Avilés-Añazco, A. (2019). Performance of Phragmites Australis and Cyperus Papyrus in the treatment of municipal wastewater by vertical flow subsurface constructed wetlands. International Soil and Water Conservation Research.
25.Wallace, S. D. (2006). Feasibility, Design Criteria, and O & M Requirements for Small Scale Constructed Wetland Wastewater Treatment Systems. IWA Publishing, Volume 5.
26.USGS. (2009). Processing of Water Samples Instructions for Filed Use of Spike, Solutions for Organic-Analyte Samples. Sandstrom, M.W. and Lewis, J.A. Chapter A5 In: Processing of Water Samples. 8 p.
27.Mitterer-Reichmann, G. M. (2002). Data evaluation of constructed wetlands for treatment of domestic wastewater. Paper presented at the 8th international conference on wetland treatment for water pollution control, Arusha, Tanzania, September 2002.
28.Brix, H. (2003). Danish experiences with wastewater treatment in constructed wetlands. Paper presented at the International Seminar on “The use of aquatic macrophytes for wastewater treatment in constructed wetlands’, Lisbon, Portugal, May 2003.
29.Machado, A. I., Beretta, M., Fragoso, R., & Duarte, E. (2017). Overview of the state of the art of constructed wetlands for decentralized wastewater management in Brazil. Journal of Environmental Management, 187, 560-570.
30.Moreira, F. D., & Oliveira Dias, E. H. (2020). Constructed wetlands applied in rural sanitation: a review. Environmental Research, 110016 p.
31.Parde, D., Patwa, A., Shukla, A., Vijay, R., Killedar, D. J., & Kumar, R. (2021). A review of constructed wetland on type, treatment and technology of wastewater. Environmental Technology and Innovation, 21, 101261.
32.Stefanakis, A., Akratos, C. S., & Tsihrintzis, V. A. (2014). Vertical Flow Constructed Wetlands, Eco-engineering Systems for Wastewater and Sludge Treatment. Elsevier Inc. publication. 329 p.
33.Rozema, E., Vander Zaag, A., Wood, J., Drizo, A., Zheng, Y., Madani, A., & Gordon, R. (2016). Constructed Wetlands for Agricultural Wastewater Treatment in Northeastern North America: A Review. Water, 8 (5), 173.
34.Weedon, C. M. (2003). Compact vertical flow constructed wetland systems - first two years’ performance. Water Science and Technology, 48 (5), 15-23.
35.Sanchez, A. A., Ferreira, A. C., Stopa, J. M., Cardoso Bellato, F., Araújo de Jesus, T., Gomes Coelho, L. H., Domingues, M. R., Subtil, E. L., Matheus, D. R., & Frederigi Benassi, R. (2018). Organic Matter, Turbidity, and Apparent Color Removal in Planted (Typha sp. and Eleocharis sp.) and Unplanted Constructed Wetlands. Journal of Environmental Engineering, 144 (10), 1-12.
36.Zhao, Y. J., Liu, B., Zhang, W. G., Ouyang, Y., & An, S. Q. (2010). Performance of pilot-scale vertical-flow constructed wetlands in responding to variation in influent C/N ratios of simulated urban sewage. Bioresource Technology, 101 (6), 1693-1700.
37.Sgroi, M., Pelissari, C., Roccaro, P., Sezerino, P. H., García, J., Vagliasindi, F. G. A., & Ávila, C. (2018). Removal of organic carbon, nitrogen, emerging contaminants and fluorescing organic matter in different constructed wetland configurations. Chemical Engineering Journal, 332, 619-627.
38.Cooper, P. F. (2005). The performance of vertical flow constructed wetland systems with special reference to the significance of oxygen transfer and hydraulic loading rates. Water Science and Technology, 51 (9), 81-90. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 228 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 188 |