مقاله بررسی کیفیت پساب تصفیه خانه فاضلاب شهر سراب به منظور استفاده مجدد درکشاورزی

بخشی از مقاله

بررسی کیفیت پساب تصفیه خانه فاضلاب شهر سراب به منظور استفاده مجدد درکشاورزی

چکیده:
امروزه با توجه به مشکل کمبود آب در کشور ایران، استفاده از فاضلاب تصفیه شده در کشاورزی برای غلبه بر مشکلات کم آبی به ویژه در مناطق دارای کمبود آب امری معمول و متداول است. استفاده مجدد از فاضلاب به منظور تامین نیازهای روز افزون آب امر مهمی تلقی می شود. دراین پژوهش پساب تصفیه خانه فاضلاب شهر سراب به منظور بررسی کیفیت و قابلیت استفاده آن در کشاورزی مورد مطالعه قرار گرفت. شهرستان سراب در شرق استان آذربایجانشرقی واقع شده است وتصفیهخانه فاضلاب شهر سراب یکی از شهرهای استان آذربایجانشرقی درفاصله 2کیلومتری جنوب شهر در امتداد جاده روستایی سراب - اندراب و در کنار رودخانه تاجیارود واقع گردیده است. این تصفیهخانه برای جمعیتی معادل 60 هزار نفر با روش لجن فعال از نوع هوادهی ممتد تعبیه شده است. تحقیق حاضر توصیفی مقطعی بوده و نمونهبرداری از پساب بصورت ماهانه از پاییز((1391 تا پاییز((1392 بمدت یکسال انجام گرفت. پارامترهای معیار در رهنمودهای استفاده مجدد مورد آنالیز قرار گرفتند. نتایج تحقیق نشان داد که میانگین پارامترهای pH،DO، COD، BOD5، TSS، کروم، منگنز، بُر، چربی و روغن، تخم انگل، کدورت، نیترات و منیزیم به ترتیب برابر7/43، 2/1، 49/42، 31/42، 29/15، 0/01، 0/05، 0/52، 4/3، 0، 21/88، 16/76و14 میلی گرم در لیتر با استاندارد سازمان محیط زیست ایران در زمینه استفاده مجدد از پساب در کشاورزی مطابقت داشته است. میانگین کلیفرم های کل و مدفوعی به ترتیب 65 ×10 6 و47×106 در 100میلی لیتربوده است که با استاندارد مربوطه مطابقت نداشته است. گندزدایی پساب و پایش مداوم خروجی تصفیه خانه از نظر برآوردن استاندارد استفاده از پساب درکشاورزی و همچنین ارتقاء تصفیه خانه فوق ضروری میباشد.

کلمات کلیدی : فاضلاب، استفادهمجدد، بحران آب، مصارف کشاورزی، شهر سراب

مقدمه:

آب از ضروری ترین عوامل توسعه جوامع انسانی بوده و ایران از جمله کشور هایی است که تامین آب برای مصارف مختلف از دغدغه های مهم دولت مردان درراستای توسعه پایدار محسوب می شود. تا کنون حجم قابل توجهی از منابع آبی کشور به دلیل کیفیت پایین، مورد استفاده قرار نگرفته و یا در استفاده از آنهاضوابط و معیارهای زیست محیطی لحاظ نگردیده است. امروزه مسئله کمبود آب و تخریب محیط زیست به عنوان یکی از بزرگترین مشکلات جوامع بشری مطرح می باشد. مهمترین دلایل کمبود آب افزایش جمعیت، ارتقاء سطح زندگی، تغییرات آب و هوا و عدم مدیریت صحیح منابع آب می باشد. در این شرایط تصفیه و باز چرخش فاضلاب ها مهمترین راهکار درتوسعه مدیریت منابع آب می باشد که می تواند نقش مهمی در رابطه با مشکلات کم آبی ایفا نماید. . 9

از سوی دیگر افزایش جمعیت باعث بالا رفتن مصرف آب ودرنتیجه افزایش تولید فاضلاب شده که منجر به آلودگی محیط طبیعی بویژه آبهای سطحی و زیرزمینی خواهد شد. . 3
بطور کلی استفاده مجدد از فاضلاب بویژه در بخش کشاورزی دارای منافع متعددی از جمله منافع اولیه (سود حاصل ازفروش پساب، کاهش میزان گرد و غبار از طریق آبیاری، استفاده از مواد مغذی مانند فسفر و نیتروژن موجود درفاضلاب و در نتیجه کاهش مصرف کودهای شیمیایی،کاهش هزینه ها و کاهش مصرف آب سالمتر)، منافع ثانویه (اثرات متعاقب پروژه های استفاده مجدد ازفاضلاب) و منافع عمومی (حفظ محیط زیست و بهبود کیفیت و زیبایی آن) می باشد.[12] و .[10]

بسیاری ازکشورهای در حال توسعه قادر به بکارگیری برنامه های جامع تصفیه فاضلاب نمی باشند. میلیونها کشاورز در این مناطق در اطراف شهرها با استفاده از فاضلاب یا آبهای آلوده به فاضلاب کشاورزی نموده واغلب جایگزینی برای آبیاری با فاضلاب ندارند. اجزای زیان آور در فاضلاب می توانند برای سلامتی و کیفیت محیط زیست تهدید کننده باشند. بنابراین مدیریت ریسک و راه حل های میانی برای پیشگیری از اثرات مضر آبیاری با فاضلاب ضروری است. ترکیبی ازاقدامات کنترلی شامل کنترل در منبع تولید، کنترل در سطح مزرعه و اقدامات بعد از برداشت محصول برای حفاظت کشاورزان و مصرف کنندگان محصولات می تواند بکار رود. . 11

شهرستان سراب در شرق استان آذربایجانشرقی واقع شده است که براساس اطلاعات هواشناسی موجود میانگین بارندگی سالانه در حدود 250 میلی متر میباشد. این شهرستان منطقهای کوهستانی با آب و هوای معتدل و نسبتاً سرد میباشد که به دلیل دشتی بودن منطقه اکثر محصولات کشاورزی بصورت آبی کشت می-شود و آب مورد مصرف در بخش کشاورزی منحصراً از آبهای سطحی، چاهها و چشمهها تامین میشود.

کمااینکه استفاده مجدد از فاضلاب در منطقه مورد مطالعه یک امر مهم تلقی میشود، به منظور جلوگیری از تهدید بهداشت عمومی و صدمه به محیط زیست و ورود آلایندهها به منابع آب نیازمند تدوین برنامه مدیریتی خاص خود میباشد. در این پژوهش جنبههای مختلف استفاده مجدد از پساب تصفیهخانه فاضلاب سراب مورد

بررسی قرار گرفته است.تصفیهخانه فاضلاب سراب در جنوب شهر در امتداد جاده روستایی سراب- اندراب و در کنار رودخانه تاجیارود و به فاصله حدود 2 کیلومتر از شهر سراب واقع گردیده است. این تصفیهخانه براساس جمعیتی معادل 60 هزار نفر با روش لجن فعال از نوع هوادهی ممتد تعبیه شده است.

صالحی ارجمند و همکاران در سال 1383 با مطالعه بر روی پساب تصفیه خانه فاضلاب اراک نشان دادند که با وجود محدودیتهای استفاده از پساب تصفیهخانه فاضلاب اراک، هنوز گیاهان متعددی وجود دارند که به آبیاری با پساب فوق قابل توصیه است. در این خصوص اولویت درجه اول با درختان غیرمثمر و چوبده، پس از آن نباتات صنعتی نظیر پنبه، روناس و درجه سوم نباتات دانهای و درختان مثمر است. . 5
امجد و همکاران در سال 1384 با بررسی امکانات و قابلیت های استفاده مجدد از فاضلاب شهری یزد نشان دادندکه کیفیت پساب در مقایسه با استاندارد سازمان حفاظت محیطزیست برای استفاده مجدد در کشاورزی و آبیاری مطابقت دارد و برای آبیاری و کشاورزی مناسب است. . 1

صادقی در سال1386 با مطالعه بر روی پساب تصفیه خانه فاضلاب اردبیل نشان داد که کیفیت پساب تصفیه شده در پارامترهایی نظیر TSS، COD، BOD5، pH، کدورت، کلراید، اکسیژن محلول، آلومینیوم، سرب، روی، کادمیوم و مس در مقایسه بااستانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست برای استفاده مجدد درکشاورزی و آبیاری مطابقت دارد ولی پارمترهایی نظیر MPN کل کلیفرمها و کلیفرمهای مدفوعی، آهن، منگنز، چربی وروغن با استانداردهای فوق مطابقت نداشته ضمناً پساب تصفیه شده قابلیت تخلیه به رودخانه، تغدیه آبخوانهای مصنوعی، استفاده در پرورش آبزیان را ندارد. . 4

پور حبیب در سال 1391 با مطالعه بر روی پساب تصفیه خانه فاضلاب خلخال نشان داد که کیفیت پساب تصفیه شده در پارامترهایی نظیرDO ,COD ,BOD5 ,pH ,EC ,کروم، منگنزبُ،ر، SO4، TSS ,Fe، Cu، روی و منیزیم درمقایسه بااستانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست برای استفاده مجدد درکشاورزی و آبیاری مطابقت دارد. ولی پارمترهایی نظیر MPN کلکلیفرمها و کلیفرمهای مدفوعی، تخمانگل، فسفات، کدورت، کلسیم و نیترات با استانداردهایوقف مطابقت نداشته ضمناً پساب تصفیه شده قابلیت تخلیه به رودخانه را ندارد. . 2

آلاتون و همکاران در سال 2007 پتانسیل های استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده شهری بر روی پساب چهار تصفیه خانه منتخب درکشور ترکیه انجام داده پساب تصفیه خانه های مورد مطالعه را از نظر پارامتر های کنترلی متداول و فلزات سنگین مناسب تشخیص دادند. لیکن پساب تصفیه خانه های منتخب از نظر کیفیت باکتریولوژی به ویژه کلیفرم های مدفوعی رضایت بخش نبوده است. . 7

یونگ هونگ و عباسپور در سال 2007 با بکارگیری مدل برنامه ریزی شده خطی پتانسیل استفاده مجدد را در پکن تجزیه و تحلیل نموده و مصارف استفاده مجدددر کشاورزی و تفریحی را مناسب دانستند. نتایج مطالعه موردی پکن عوامل موثر و کلیدی پتانسیل استفاده مجدد را ارزیابی نموده و پایه های اساسی این ارزیابی را در سایر شهرهای چین نیز فراهم نمود. . 15

الماس و همکاران درسال 2006 عملکرد برکه های را در شهر عدن با آزمایشات (WSP) تثبیت فاضلاب بر روی پساب بررسی نموده و نتیجه گرفتند که امکان استفاده از پساب برای آبیاری محدود وجود دارد. . 6

باتوجه به کمبود آب های سطحی و زیر زمینی در بخش مرکزی شهرستان سراب (دشت سراب)، مناطق اطراف و پایین دست تصفیه خانه فاضلاب، لازم است که هدف تصفیه خانه های موجود فاضلاب در منطقه، تنها آماده سازی پساب برای تخلیه به آبهای سطحی نباشد، بلکه باصرف تلاش بیشتر و انجام تصفیه بیشتر به عنوان مراکز تولید آب برای تامین آب بخش های مختلف به ویژه تامین آب کشاورزی و باغداری ارتقاء داده شوند.

مواد و روشها:

این مطالعه از نوع توصیفی مقطعی بوده و نمونه برداری از پساب تصفیه خانه فاضلاب سراب به منظورتعیین پارامترهای مورد نیاز تعیین کیفیت مصرف درآبیاری محصولات کشاورزی در فصول پاییز و زمستان 1391 وبهاروتابستان1392از فاضلاب ورودی وپساب خروجی به منظور تعیین کیفیت پساب بصورت ماهانه انجام گرفت. نمونه ها بصورت مرکب در فواصل زمانی6 ساعت(4بار در شبانه روز) برداشته شده و پس از انجام حفاظت مورد نیاز به آزمایشگاه تصفیه خانه فاضلاب شهر تبریز و آزمایشگاه آب و خاک بستان آباد منتقل شدند. نمونه های آزمایشات میکربی در ظروف استریل برداشته شده و در دمای4 درجه سانتی گراد منتقل می-گردیدند. نمونههای برداشت شده به منظور اندازه گیری فلزات سنگین پس از افزودن اسیدنیتریک به آزمایشگاه منتقل گردید. ونمونه های مربوط به اندازه گیریCOD پس از تثبیت با اسید سولفوریک در دمای 4 درجه سانتی گراد به آزمایشگاه منتقل گردید. برخی پارامترها از قبیل اکسیژن محلول، دما، pH با دستگاههای پرتابل در محل تعیین مقدار شدند. کلیه آزمایشات بر اساس روشهای توصیه شده در کتاب استاندارد متد 2008 انجام گرفت. . 8 رسم گرافهای مربوطه و محاسبه شاخصهای آماری در محیط Excel صورت گرفت.

نتایج وبحث:
استانداردهای مختلفی به منظور استفاده از پساب در زمینه های مختلف توسط سازمان های بین المللی ازقبیل FAO، EPA و WHO ارائه شده است. در کشور ایران نیز استاندارد استفاده از پساب در کشاورزی و آبیاری توسط سازمان حفاظت محیط زیست ارائه شده است. تصمیم گیری در مورد قابلیت استفاده از پساب در گزینه-های مختلف براساس نتایج آزمایشات صورت گرفته بر روی پساب تصفیه خانه فاضلاب شهر سراب و مقایسه با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران در جدول((1 ارائه شده است.

جدول:1 مقایسه کیفیت پساب تصفیه خانه فاضلاب شهر سراب با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران در مورد استفاده مجدد در کشاورزی
ردیف پارامتر واحد میانگین استاندارد سازمان محیط زیست ایران در مورداستفاده
مجدد از فاضلاب در کشاورزی و آبیاری
1 pH - 7/43 6-8/5

2 Do mg/L 2/1 2

3 BOD5 mg/L 31/42 100

4 COD mg/L 49/42 200

5 TSS mg/L 29/15 100

6 کلر باقی مانده ppm 0/25 0/1

7 کلی فرمهای مدفوعی MPN/100mL 6 400
47×10
8 کل کلیفرم MPN/100mL 6 1000
65×10
9 تخم انگل 0 1<
10 منیزیم mg/L 14 100

11 کروم mg/L 0/01 1

12 بُر mg/L 0/52 1

13 منگنز mg/L 0/05 1

14 کدورت mg/L 21/88 50

15 چربی و روغن mg/L 4/3 10

مطابق جدول1میانگین MPN کل کلیفرم ها و کلیفرم های مدفوعی در پساب خروجی تصفیه خانه فاضلاب سراب به ترتیب65×106 و 47×106 در 100 میلی لیتر بوده است. بنابراین فراتر از حد توصیه شده 1000 کل کلیفرم و 400 کلی فرم مدفوعی در 100 میلی لیتر می باشد. و میانگین سایر پارامترهای از قبیل pH، DO، COD، BOD5، TSS، کروم، منگنز، بُر، چربی و روغن، تخم انگل، کدورت، نیترات و منیزیم به ترتیب برابر7/43، 2/1، 49/2، 31/42، 29/15، 0/01، 0/05، 0/52، 4/3، 0، 21/88، 16/76و 14 میلی گرم در لیتربوده است که با استاندارد سازمان محیط زیست ایران در زمینه استفاده مجدد از پساب در کشاورزی مطابقت دارند.

مقایسه این نتایج با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران در مورد استفاده مجدد در کشاورزی وآبیاری،