بررسی برخی ویژگی‌های کیفی و غلظت عناصر سنگین در لجن فاضلاب خشک شده تصفیه‌خانه شاهین‌شهر اصفهان

الموضوعات :

حمیدرضا رحمانی ¹ (عضو هیأت علمی موسسه تحقیقات خاک و آب کشور، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، بخش آب و خاک *(مسئول مکاتبات).)
مسعود معیری ² (دانشیار گروه ژئومرفولوژی دانشکده علوم جغراقیا و برنامه ریزی دانشگاه اصفهان)
زهره مظاهری کوهانستانی ³ (دانشجوی دکتری بوم‌شناسی آبزیان، دانشکده شیلات، مرتع و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان)
نرجس خدابخش ⁴ (دانش‌آموخته کارشناسی ارشد محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی همدان و عضو باشگاه پژوهشگران جوان)
حسین شریفی ⁵ (کارشناس آزمایشگاه بخش تحقیقات آب و خاک مرکز مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان، بخش آب و خاک)

تاريخ الإرسال : 20 الإثنين , صفر, 1435 تاريخ التأكيد : 05 الأحد , رجب, 1435 تاريخ الإصدار : 26 الأربعاء , رمضان, 1435

الکلمات المفتاحية: تصفیه‌خانه شاهین‌شهر, کلیفرم مدفوعی و کل, عناصر سنگین, لجن خشک, محدوده مجاز,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: استفاده از لجن فاضلاب در زمین یکی از مهم ‌ترین روش های دفع لجن می باشد که باعث استفاده بهینه مواد غذایی موجود در لجن می‌شود. اما وجود آلاینده ها و ارگانیسم‌های پاتوژن در آن برای سلامت عمومی خطرناک است که بایستی پیش از استفاده مورد ارزیابی قرار بگیرد. این تحقیق، با هدف بررسی کیفیت لجن خشک شده تصفیه‌خانه فاضلاب شاهین‌شهر از نظر غلظت عناصر سنگین انجام گرفت. روش بررسی: نمونه‌برداری از لجن خشک تصفیه‌خانه فاضلاب شاهین‌شهر (با سه تکرار) به صورت فصلی در سال 92-1391 انجام و غلظت برخی فلزات سنگین در کنار پارامترهای شیمیایی و میکروبی لجن با استفاده از روش های DTPA، جذب اتمی و روش معمول اندازه‌گیری شد. نتایج با استفاده از آزمون t با حدود استاندارد مقایسه و تغییرات فصلی با استفاده از آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون دانکن برای مقایسه میانگین‌ها بررسی شد. یافته ها: مقادیر کلیفرم مدفوعی و کل در هیچ گروهی از استانداردها واقع نشده و استفاده مجدد با شرایط فعلی از نظر بهداشتی محدودیت دارد. مقادیر pH، جامدات کل، مواد آلی و رطوبت در دامنه مقادیر معمول قرار داشت. تغییرات فصلی ترکیب لجن نشان داد، بهترین وضعیت از نظر کم بودن غلظت قابل جذب عناصر مربوط به فصل زمستان بوده است. بیش ترین بارسالیانه عناصر از نظر غلظت قابل جذب مربوط به عنصر آهن و کمترین آن مربوط به عنصرکروم بود. با توجه به نتایج غلظت کل عناصر سنگین، اکثر فلزات اندازه گیری شده به استثنای روی، سرب و مس کمترین غلظت را در زمستان و بیشترین غلظت را به استثنای آرسنیک، روی و مس در بهار و تابستان داشتند. بحث و نتیجه گیری: کلیه عناصر مورد بررسی در لجن و بار سالیانه آن ها به استثنای آرسنیک دارای غلظت زیر حد مجاز بود. بار سالیانه آرسنیک حدود 6/1 کیلوگرم در هکتار می‌باشد که اگر چه از حد مجاز میزان بار سالیانه کم تر است، اما به علت نزدیک بودن به آن بایستی مورد توجه قرار بگیرد.

المصادر:

1. Ludovico, S., 2007. Sludge management: Current questions and future prospects. Proceedings of IWA special conference on facing sludge diversities, challenges, risks and opportunities. (IWA Antalya 2007), 28-31 March, Belek, Antalya, Turkey.


2. Lee, D. J., 2001. Current status of sludge management and related frontier studies. Department of chemical engineering national Taiwan University. Presented in the University of Tokyo.


3. Cakmakci, M., Ozdemir, O., Kayaalp, N., Ozkan, O., and Kinaci, C., 2007. Evaluation of sludge disposal alternatives: Kayseri case study. Proceedings of IWA special conference on facing sludge diversities, challenges, risks and opportunities. (IWA Antalya 2007), 28-31 March, Belek, Antalya, Turkey.


4. Hwang, E., Zhang, J. X., Lee, Y. O., and Lee H. J., 2007. Improving agricultural value of sludge by batch aerobic digestion. Proceedings of IWA special conference on facing sludge diversities, challenges, risks and opportunities. (IWA Antalya 2007), 28-31 March, Belek, Antalya, Turkey.


5. فرزادکیا. م، «بررسی وضعیت تثبیت و قابلیت استفاده مجدد لجن در چهار تصفیه خانه کوچک فاضلاب شهر تهران»، مجله علمی پژوهشی دانشگاه علوم  پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی همدان،  تابستان 1381، شماره 24، صفحات 9 تا 20.


6. تکدستان، ا و همکاران، «بررسی شاخص های بهداشتی لجن هضم شده تصفیه خانه های فاضلاب اصفهان و مقایسه آنها با استانداردهای زیست - محیطی برای استفاده مجدد»، مجله آب و  فاضلاب، زمستان 1379، شماره 36، صفحات 25 تا 36.
   
   
   1. 7.    Evanylo, G.K. 1999. Agricultural land application of bio-solids in Virginia: risks and concerns, department of crop and soil environmental sciences (Virginia Tech, Virginia Cooperative Extension Publication).
   
   
   2. McBride, M.B., 1998. Growing food crops on sludge-amended soils problems with the U.S. Environmental Protection Agency method of estimating toxic metal transfer. Environmental Toxicology and Chemistry, Vol. 17, pp. 2274–2281.
   
   
   3. Kilbride, C. 2006. Application of sewage sludge and composts, Note 6 BPG (Best Practice Guidance for land regeneration), forest research (the research agency of forestry commission), (The Land Regeneration and Urban Greening Research Group, United Kingdom).
   
   
   4. Stehouwer, R. C., 2003. Land application of sewage sludge in Pennsylvania: Effects of bio-solids on soil and crop quality, (Environmental Soil Issues, Pen State College of Agricultural Science, University Park).
   
   
   5. Bolan, N. S., Duraisamy, V. P., 2003. Role of inorganic and organic soil amendments on immobilization and phyto-availability of heavy metals: a review involving specific case studies. Australian Journal of Soil Research, Vol. 41, pp. 533-555.
   
   
   6. Holam, P. E., Christensen, T. H., Tjell, J. C., McGrath, S. P., 1995. Speciation of cadmium and zinc with application to soil solution. Journal of Environmental Quality, Vol. 24, pp. 183-190.
   
   
   7. Hirsch, D. Banin, A., 1990. Cadmium speciation in soil solution. Journal of Environmental Quality, Vol. 19, pp. 366-372.
   
   
   8. اسدی، س .ر. «بررسی شاخص های مهندسی بهداشتی کاربرد پساب و لجن حاصل از تصفیه فاضلاب خانگی در مصارف کشاورزی»، پایان­نامه کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، 1374؛ صفحات 1 تا 90.
      
      
      1. Metcalf and Eddy. 1991. Wastewater engineering; treatment, disposal, reuse (McGraw-Hill book Co).
      
      
      2. Hong, R.T. 1993. The practical hand book of compost engineering, (Lews).
      
      
      3. Carbitts. R. 1989. Standard hand book of environmental engineering, (McGraw-Hill, Publishing Co).
      
      
      4. Pescod, M.B. 1992. Wastewater treatment and use in Agriculture, (F.A.O, Rome).
      
      
      5. Lenores, C. 1977. Standard method for the examination of water and wastewater, (AWWA, A.A.P.HA, AWWA).
      
      
      6. Shayegan, J., Afshari, A., 2005. Investigation on municipal and Industrial Wastewater in Iran, Water & Wastewater Journal, Vol. 49, pp. 58-70.
      
      
      7. Yan, S., Bala Subramanian, S., Mohammedi, S., Tyagi, R. D., Surampalli, R. Y., and Lohani, B. N., 2007. Wastewater Sludge as a raw material for Biopesticides Production- Impact of seasonal variations. Proceedings of IWA special conference on facing sludge diversities, challenges, risks an opportunities, (IWA Antalya 2007), 28-31 March, Belek, Antalya, Turkey.
      
      
      8. U.S.EPA., 1977.  Process design manual for land treatment of municipal wastewater. Adopted from www.epa.gov
      
      
      9. U.S.EPA., 1979. Process design manual for sludge treatment and disposal, EPA- 625/ 1- 79- Oll. Adopted from www.epa.gov.
      
      
      10. U.S.EPA., 1983. Process design manual for land application of municipal sludge. EPA-625/1- 83 0/6. Adopted from www.epa.gov.
      
      
      11. Standard methods for the examination of water and wastewater. 1992. (American Public Health Association/ American Water Works Association/ Water Environment Federation, Washington DC, USA. 920 p.
      
      
      12. U.S.Environmental Protection Agency. 1999. Cotrol of pathogens and vector attraction in sewage sludge. EPA 625/R-92-013.
      
      
      13. Nelson, R.E. 1982. Carbonate and gypsum. In Methods of Soil Analysis, eds. A.L. Page, R. H. Miller and D. R. Keeney, Pp: 181-198. American Society of Agronomy: Madison, Wisconsin.
      
      
      14. Walkley, A. and Black, L.A. 1934. An examination of the degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. J. Soil Science, 37: 29-38.
      
      
      15. Lindsay, W.L., and Norvell, W.A. 1978. Development of a DTPA test for Zinc, Iron, manganese and copper. J. Soil Science Society of American, 42:421-428.
      
      
      16. Baker, D.E. and Amacher, M.C. 1982. Nickel, copper, zinc and cadmium. In: Page, AL, Miller R.H. and Keeney, D.R. (eds). Methods of soil analysis, Part 2: chemical and microbiological properties, 2nd edn. ASA, SSSA, Madison, WI, Pp: 323-334.
      
      
      17. بینا.ب، موحدیان عطار، ح امینی، ا.ع. 1383. بررسی کیفیت لجن خشک شده تصفیه خانه های فاضلاب اصفهان و کاربرد آن برای مصارف کشاورزی، مجله آب و فاضلاب، شماره 49. صفحات 34 تا 43.
          
          
          1. Bruce, A. M. 1984. Sewage sludge stabilization and disinfection. (Hichester: Water Research Center/Ellis Horwood Limite, Great Britain).
          
          
          2. Metcalf and Eddy. 2003. Wastewater engineering; treatment, disposal, reuse. (McGraw-Hill book Co)
          
          
          3.  EPA., 1995. Process design manual land application of sewage sludge and domestic Septage, EPA/625/R-95/001. (U.S. Environmental Protection Agency Office of Research and Development National Risk management Research Laboratory Center for Environmental Research Information Cincinnati, Ohio).
          
          
          4. اسدی اردلی. ح،م و همکاران «امکان سنجی استفاده از لجن خشک شده توسط تصفیه خانه­های فاضلاب شهری با فرایند لجن فعال»، مجله تحقیقات نظام سلامت، پاییز 1389، سال 6، شماره 3، صفحات 407 تا 416.
             
             
             1. Mesdaghinia, A. R., Panahi Akhavan, M., Naddafi, K., and Moosavi, G.H. 2004. Waste Sludge Characteristics of a wastewater treatment plant compared with environmental standards. Iranian Journal of Public Health Vol. 33, pp. 5-9.