تاثیر فرآیند هضم بی هوازی مخلوط شیرابه زباله وفضولات حیوانی در حدف COD و TKN شیرابه زباله لندفیل شهر مشهد

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه مهندسی بهداشت محیط، مرکز تحقیقات علوم بهداشتی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران.

2 دانشیار، گروه مهندسی بهداشت محیط، مرکز تحقیقات علوم بهداشتی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران.

3 کارشناس ارشد، مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران.

4 دانشجوی دکترای تخصصی، گروه بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

5 دکترای تخصصی، گروه بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: شیرابه زباله حاوی ترکیبات خطرناک آلی از جمله نیتروژن و غلظت­های بالایی از عناصر سمی زیان‌آور است؛ تصفیه این آلاینده­ها در محیط زیست، به عنوان یک مشکل جهانی مطرح است. این آلاینده­ ها با نفوذ در آب‌های زیرزمینی و تجمع زیستی در بدن جانواران به ویژه انسان، سبب بروز مشکلات جدی زیست محیطی و همچنین بیماری­های فراوان می­شوند. بنابراین ضروری است که شیرابه زباله با روش‌های کاربردی و مناسب تصفیه شود. هضم بی‌هوازی، یکی از روش­های تصفیه مقرون به صرفه برای فاضلاب‌هایی با غلظت بالای آلاینده‌هاست. مطالعه حاضر با هدف بررسی کارایی فرآیند هضم همزمان بی‌هوازی شیرابه زباله و فضولات تازه گاو در حذف COD و  TKNانجام شد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش شیرابه زباله لندفیل مشهد و نسبهای اختلاط : 1/3، 1/1 و 3/1 از شیرابه و پهن، با شرایط یکسان و در دمای محیط تحت هضم بی‌هوازی قرار گرفت. COD و TKN در ابتدا و انتهای فرآیند در مخلوط‌های مختلف مورد سنجش قرار گرفتند.
یافته‌ها: در نمونه شاهد کاهش COD حدود 5 درصد و TKN حدود 9/09 درصد بود، این در حالی است که در مخلوط­های 3/1، 1/1 و 1/3 شیرابه و پهن، کاهش COD به ترتیب حدود: 65، 75، 70 درصد و مقادیر TKN نیز به ترتیب 33/26، 82/16، 84/73 درصد بود.
نتیجه‌گیری: روش هضم همزمان بی‌هوازی مخلوط شیرابه زباله و پهن گاو جهت حذف COD و TKN شیرابه زباله و اقتصادی است، زیرا علاوه بر عدم نیاز به انرژی و تکنولوژی­های گران‌قیمت، با تولید گاز متان، سود اقتصادی نیز خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of anaerobic co- digestion process effects on the removal of COD and TKN from Mashhad’s landfill leachate and cow dung

نویسندگان [English]

  • HOSEIN ALIDADI 1
  • Ali Asghar Najafpoor 2
  • somayeh etemadi mashhadi 3
  • Batoul Mohebrad 4
  • aliakbar dehghan 5
1 Professor, Department of Environmental Health Engineering, Health Sciences Research Center, Faculty of Health Professor, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
2 Associate Professor, Department of Environmental Health Engineering, Health Sciences Research Center, Faculty of Health Professor, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.
3 MS.C, Department of Environmental Health Engineering, Research Committee, Faculty of Health, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.
4 ph.D student, Department of Environmental Health Engineering, Faculty of Health, tarbiat modarres University, Tehran, Iran
5 ph.D, Depatrment of Environmental Health Engineering, Faculty of Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Introduction: Waste leachate contains hazardous organic compounds such as nitrogen compounds and high concentrations of poisonous compounds; the remediation of these pollutants from the environment is considered as a global problem. These pollutants make serious environmental problems through their penetration into groundwater and bioaccumulation. Therefore, leachate treatment is essential with suitable and appropriate methods. Anaerobic digestion is considered as one of the most cost-effective methods for this mean. This study aimed to evaluate the efficiency of an anaerobic digester in simultaneous removal of chemical oxygen demand (COD) and TKN from landfill leachate during the process of anaerobic co-digestion for landfill leachate and fresh cow dung.
Materials and Methods: In this study, landfill leachate of Mashhad and cow dung was mixed in 3/1, 1/1 and 1/3 ratios. These treatments were exposed under anaerobic digestion with same conditions such as environmental temperature. COD and TKN were measured at the beginning and the end of the process.
Results: In the control treatment, COD decreased about 5% and the reduction of TKN was 9.09%. Whilst COD reduction was about 65%, 75%, and 70% in the treatments of 3/1, 1/1 and 1/3 Ratio respectively. Also, TKN decreased 33.26, 82.16 and 84.73% in the 3/1, 1/1 and 1/3 Ratio correspondingly.
Conclusion: The results of this study indicated that the applied method is an efficient and economical approach for elimination of COD and TKN from waste leachate. Because it not only is considered as an environmentally friendly method for this regard, but also it will also make economic benefits from methane production.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Waste leachate
  • Landfill
  • anaerobic digestion
  • TKN
  • COD
 

  1. Chen Y, Yang G, Sweeney S, Feng Y. Household biogas use in rural China: A study of opportunities and constraints. Renewable_and Sustainable Energy Reviews. 2010; 14(1):545-9.
  2. Youssefi K, Yazdani I. Cheap and convenient methods for leachate treatment. Proceedings  of 6th National Conference and the International Conference on Waste Management,2012, Mashhad, Iran, 21-22thApril (In Persian)
  3. Mohammad Shafiee M, Mohammad Shafiee A. Heavy metals, and its effects on human resources. Proceedings of International Conference on architecture, urban planning, civil engineering, arts, environment,2016.Tehran, Iran. (In Persian)
  4. Shooshtari E. nabizadeh Rو jafarzadeh N, gasemiyan M. Evaluation Leachate Treatment UASB reactor performance at pilot scale in the tropical city of Ahvaz. Water and Wastewater,2010: (3)21:2-8. (In Persian).
  5. Yosefi A, zazooli M, ghorbanian M. investigation Effect of Anaerobic Baffled Reactor corrected with Anaerobic Filtration on Treatment of leachate. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences, 2012; (21) 86: 26-36.
  6. Kheradmand s, Karimi A, Monajemi P. Anaerobic treatment of municipal solid waste landfill leachate Case Study of Shiraz. Water and Wastewater, 2010:(4)20:82-90 (IN Persian).
  7. Tahmasbizadeh M.,Amouei A.I, Golbaz S, Farzadkia M., kermani M, Gholami M. Simultaneous Removal of Chemical Oxygen Demand (COD) and Ammonium from Landfill Leachate Using Anaerobic Digesters,.Babol University of medical sience,2015:17(12):33-9 (In Persian)
  8. Clescerl L, Greenberg AE, Eaton AD. Standard methods for the examination of water and wastewater. Washington DC, American Public Health Association. 1000 p. ISBN 0-875-53235-7; 1998.
  9. shin H-S, han S-K, lee Ch-Y. Performance of UASB reactor treating an acidified leachate from food waste. Journal of the Chinese Institute of Environmental Engineering,1999;9(9):269-276.