بررسی کاهش عوامل بوزا از تصفیه خانه های فاضلاب شهری به روش بیوفیلتراسیون

نوع مقاله: مقاله اصلی

نویسندگان

1 مربی، گروه پژوهشی کانه آرایی و هیدرومتالورژی، پژوهشکده فراوری مواد معدنی، جهاددانشگاهی واحد تربیت مدرس، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد مهندسی عمران- محیط زیست، گروه پژوهشی معدن و محیط‌زیست، جهاد دانشگاهی واحد دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه پژوهشی کنترل و مدل سازی سیستم های فراوری مواد معدنی، پژوهشکده فراوری، مواد معدنی جهاددانشگاهی واحد تربیت مدرس، تهران، ایران

10.22034/jewe.2020.205055.1333

چکیده

بیوفیلتراسیون یک فن­آوری جدید جهت کنترل آلاینده­های هوا با قیمت پایین، بازدهی بالا، عملکرد ساده و عدم ایجاد مواد زائد است. هدف از این پژوهش، بررسی قابلیت حذف و یا کاهش عوامل بوزا با سیستم بیوفیلتراسیون جهت افزایش ایمنی و سلامت پرسنل تصفیه­خانه بود. در این پژوهش، از راکتور بیولوژیکی ستون بیوفیلتر با قطر داخلی 14 و طول cm 95  به مدتmonth  12 در مجاورت حوضچه تغلیظ لجن در دمای محیط جهت کاهش بو استفاده شد. غلظت گاز سولفید هیدروژن، گاز آمونیاک، غلظت ترکیبات آلی سولفوره و غیره مورد اندازه­گیری قرار گرفت. جهت ایجاد شرایط مناسب برای رشد تعداد بیومس در بستر بیوفیلتر از عناصر مغذی استفاده شد. نتایج نشان داد که راندمان حذف هیدروژن سولفید در زمان‌ماند بستر خالی 30 وs  15 بالاتر از 97% و برای آمونیاک در زمان‌ماند بستر خالی 30، 15 و s10 بالاتر از 96% بود. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که عامل انتشار بو در تصفیه­خانه فاضلاب شهری گازهای H2S و NH3 بوده و سیستم بیوفیلتراسیون قابلیت حذف بالغ بر 95% ترکیبات مولد بو را دارد. روش بیوفیلتراسیون غلظت H2S و NH3 را از هوای تصفیه‌خانه به کم­تر از حد مجاز و مطابق با استاندارد سازمان حفاظت محیط‌زیست رسانده و بنابراین برای ارتقای ایمنی و بهداشت پرسنل مناسب می­باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the Reduction of Odorous Agents from Municipal Wastewater Treatment Plants by Biofiltration

نویسندگان [English]

  • Abdoullah Samiee Bayragh 1
  • Mina Razaei 2
  • Mohammad Meshkini 3
1 Lecturer, Research Department of Mining and hydrometallurgy, Mineral Processing Research Institute, Academic Center for Education, Culture & Research, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran,
2 M. Tech,. of Civil Engineering, Department of Mine and Environment, Academic Center for Education, Culture & Research, Amirkabir University of Technology Research, Tehran, Iran
3 PhD Scholar, Research Department of Control and Modeling of Mineral Processing Systems, Mineral Processing Research Institute, Academic Center for Education, Culture & Research, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Biofilteration is one of the modern technologies in use for controlling the air pollutants because of its cost-effectiveness, high efficiency, simple operation, and lack of generating waste material. The purpose of the present study was to assess the removal or reduction feasibility of odourous compounds through biofilteration system in order to increase the safety and health of the treatment stuffs. A biological reactor having internal diameter of 14 and length of 95 cm was used for 12 months at ambient temperature in the vicinity of the sludge thickner tank. The concentration of compounds such as hydrogen sulfide, ammonia, orgoanosulforo compounds were measured. In order to maintain the suitable conditions for the growth of biomass at the biofilter bed, nutrients were used. The results showed that the removal efficiency of biofilter at an empty bed retention time of 30 and 15 s was more than 97% for hydrogen sulfide. Almost the same result (96%) was achieved for ammonia. According to the laboratory analysis, it was found that origin of odor was emissions of hydrogen sulfide and ammonia gases in the municipal wastewater treatment plant, where the biofilteration system could remove more than 95% of the odourous compounds. Biofilteration could bring the concentration of H2S and NH3 to less than the permitted level as recommended by the National Department of Environment. Therefore, this method is proposed to clean up contaminants in order to control the health and safety of the stuffs working in such environments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ammonia
  • Biofiltration
  • Employee Health and Safety
  • Hydrogen Sulfide
  • Odorous Compounds
Baltrenas P., Misevicious A., Macaitis K. and Tekoriene R. (2015). Experimental research of odours arising during the process of biofiltration.  Energy Procedia, 72,.64-70.

Brown N. J. (1997). Health hazard manual: wastewater treatment plant and sewer workers, Cornell University ILR School.

Elsgaard, L. (2009). Ethylen removal by a biofilter with immobilized bacteria. Microbiol., 2(3), 4168-4173.

Frutos O. D., Quijano G., Pérez R. and Muñoz R. (2016). Simultaneous biological nitrous oxide abatement and wastewater treatment in a denitrifying off-gasbioscrubber. Chem. Eng., 288, 28-37.

Giri B. S., Goswwami M., Pandey R. A. and Kim K. H. (2015). Kinetics and biofiltration of dimethyl sulfide emitted from P&P industry. Biochem. Eng., 102, 108-114.

Jonec K. D., Martinez A., Maroo K., Deshpande S. and Boswell J. (2013). Kinetic evaluation of H2S and NH3 biofiltration for two media used for wastewater lift station emissions. J. Air Waste Manage. Assoc., 54(1), 24-35.

Keshavarzi Shirazi, Turkian A. and Azimi A. A. (2006). Study of biofiltration application for removal of triethylamine from air. 11th National Congress of Iranian Chemical Engineering, Tarbiat Modares University [In Persian]

Koheni M., Bid Hendi G. and Hoveydi H. (2012). Elimination of bad odor from hydrogen sulfide in wastewater treatment plant. 6th National Conference on Environmental Engineering, Iran [In Persian]

Lebrero R., Rangel M. G. L. and Muñoz R. (2013). Characterization and biofiltration of a real odorous emission from wastewater treatment plant sludge. Environ. Manage., 1(2), 2127-2131.

Malhautier L., Gracian C., Roux J. C., Fanlo J. L. and Cloirec P. L. (2012). Biological treatment process of loaded with an ammonia and hydrogen sulfid mixture. Chemos., 50(1), 145-153.

Morgan-Sagatume J. M. and Noyola A. (2006). Hydrogen sulfide removal by compost biofilteration: effect of mixing the filter media on operation factors. Bioresour. Technol., 97, 1546-1553.

Pratt C., Walcroft A. S., Tate K. R., Ross D. J., Roy R., Reid M. H. and Weiga P. W. (2012). Biofiltration of methane emissions from a dairy farm effluent pond. Agri. Ecosys. Environ., 152(1), 33-39.

Shah Mansouri M. R., Dehghanzadeh R. and Roshani B. (2004). Control of boolean generating compounds in industrial units using biological systems. 4th National Conference on Occupational Health in Iran, Hamedan [In Persian].

Streese J., Schlegelmilch M., Heining K. and Stegmann R. (2005). A acrokinetic model for dimensioning of biofilters for VOC and odour treatment. Waste Manage., 25, 965-974.

Taheriyoun M., Salehi Ziri M., Assadollah Fardi G. and Fazeli Phisheh H. (2014). Evaluation of a biofilter system for removal of hydrogen sulfide gas (case study: wastewater pump station of Khoramabad). Water Wastewater, 25(4), 35-43.

Zarook S. and Ajay S. (2005). Biotechnology for odor and air pollution control. Springer Sci. Business Media, 3(1), 20-24.