بررسی عملکرد استفاده از کربن فعال در سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده تصفیه خانه بیمارستان برای حذف آفت کش سایهالوترین

محورهای موضوعی : آلودگی آب

مهری ممقانی فر ¹ , لیندا یادگاریان حاجی آبادی ² , حسین غفوریان ³

1 - گروه محیط زیست گرایش آب و فاضلاب، دانشکده علوم وفنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال
2 - گروه محیط زیست دریا، دانشکده علوم وفنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال
3 - گروه شیمی دریا، دانشکده علوم و فنون دریایی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال

تاریخ دریافت : 1395/11/13 تاریخ پذیرش : 1396/05/05 تاریخ انتشار : 1396/09/01

کلید واژه: لجن فعال, کربن فعال, فاضلاب بیمارستانی, تصیفه خانه, سم لامبدا سایهالوترین,

چکیده مقاله :

فاضلاب های بیمارستانی دارای پاتوژن های بیماری‌زا و مواد شیمیایی خطرناک می‌باشد. با توجه به خطرات ناشی از فاضلاب‌ها بررسی نحوه تصفیه‌ و میزان سموم پسماند و خروجی فاضلاب ها بسیار حائز اهمیت است. هدف از انجام مطالعه حاضر، اندازه گیری و بررسی عملکرد سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده تصفیه خانه بیمارستان برای حذف سموم آفت کش لامبدا سایهالوترین و ارائه راهکارهایی برای بهبود سیستم تصفیه بیمارستانی می باشد. تصفیه خانه بیمارستان مورد مطالعه دارای سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده می‌باشد. در این مطالعه نمونه پساب خروجی بیمارستان قبل از سمپاشی و بعد از سمپاشی اول و دوم برداشته شد. در هر مرحله سه تکرار برای آنالیز و سه تکرار برای تیمار کربن فعال، برداشته شد. در تیمار کربن فعال، تاثیر کربن فعال در کاهش میزان سم لامبدا سایهالوترین نیز بررسی گردید. استخراج سم با استفاده از روش کچرز انجام شد. آنالیز سم لامبدا سایهالوترین با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگرافی با دتکتور طیف سنجی جرمی (GC/MS)صورت گرفت. سپس با استفاده از نرم افزار SPSS و آزمون (t-test) و آنالیز واریانس در سطح معنی داری 95 درصد، تجزیه و تحلیل نتایج انجام شد. نتایج نشان داد که غلظت سم لامبدا سایهالوترین در فاضلاب بیمارستانی قبل از سمپاشی در زیر حد تشخیص دستگاه بوده است و در طی دو سمپاشی متوالی به ترتیب به ppm 09/0± 49/27 و ppm 07/0± 0/37افزایش یافته است. در تیمار کربن فعال غلظت این سم در فاضلاب قبل از سمپاشی در زیر حد تشخیص دستگاه بوده و در طی دو سمپاشی متوالی به ترتیب ppm 05/0± 22/2 و ppm 01/0± 54/1بوده است. مقایسه میزان سم سایهالوترین در نمونه‌های فاضلاب با و بدون تیمار کربن فعال با استاندارد آب آشامیدنی (ppm 0001/0) و فاضلاب (ppm 031/0) توسط آزمون t- test نشانگر آن بود که بجز نمونه های فاضلاب قبل از سمپاشی که غلظت سم پایین تر از حد آشکارسازی روش بوده است، نمونه‌های فاضلاب مربوط به سمپاشی اول و دوم (با و بدون تیمار کربن فعال) تفاوت معنی‌داری در میزان سم سایهالوترین با مقادیر استاندارد آب آشامیدنی و فاضلاب داشتند (05/0>P). با اینکه به طور قابل ملاحظه ای کربن فعال باعث کاهش میزان سم سایهالوترین شده بود ولی هنوز کلیه نمونه ها بیشتر از میران توصیه شده بودند. این نتایج نشان دهنده این واقعیت است که سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده به تنهایی روش مناسبی برای حذف و کاهش سم لامبدا سایهالوترین در پساب خروجی بیمارستان‌ها نیست و برای بهبود سیستم فاضلاب کنونی می‌توان از کربن فعال استفاده نمود.

چکیده انگلیسی:

Hospital waste contains pathogens and dangerous chemicals. Considering the problems encountered in wastewater treatment, investigation of treatment methods and pesticide residue content of hospital wastewater and sewage outlet is utmost importance. The aim of this study was to evaluate the performance of activated sludge with extended aeration system in treatment plants, for removal of Lambda-cyhalothrin in hospital wastewater and provide recommendations for improving the system. In this study six sewage outlet samples were taken before pesticide treatment and after first and second treatments from a hospital with extended aeration activated sludge system. Three samples from each sampling session were transferred into a container containing 0.5g activated carbon, to assess its effect on reduction of Lambda-cyhalothrin in wastewater. Lambda-cyhalothrin was extracted using QuEChERS method and analyzed using gas chromatography with mass spectrometry (GC/ MS). Finally, by employing SPSS software and using t-test and analysis of variance, at 95% significant level (P≤ 0.05), data were statistically analyzed. The results showed that concentrations of Lambda-cyhalothrin in hospital wastewater, before application, was below the limit of the detection and after two consecutive application, level of Lambda-cyhalothrin increased to 27.49 ± 0.086 and 37.56 ± 0.07 ppm, respectively. Using activated carbon treatment, the Lambda-cyhalothrin concentration decreased to 2.22 ± 0.05 and 1.54 ± 0.01 ppm, respectively. Comparing the results with standard levels recommended for pesticides, for drinking water (0.0001ppm) and sewage (0.031 ppm), all samples even after carbon active treatment, had significantly higher levels of Lambda-cyhalothrin at 95% confidence level. This reflects the fact that the extended aeration activated sludge system alone is not a sufficient technique for the removal and reduction of Lambda-cyhalothrin in hospital wastewater and to improve the current sewage treatment system, activated carbon can also be one of the options in reducing pesticide concentrations.

منابع و مأخذ:

آرمان، ک. 1387. بررسی عملکرد سیستم هوادهی ریزشی در کاهش بار آلودگی سیستم‌های تصفیه به روش لجن فعال. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات تهران.

تکدستان، ا.، عروجی، ن. و نوری سپهر، م. 1394. بررسی کارایی سیستم هوادهی گسترده لجن فعال فاضلاب بیمارستانی در حذف ترکیبات استروژنی (مطالعه موردی: بیمارستان های خوزستان). نشریه علمی پژوهش یدانشگاه علوم پزشکی البرز، 5(1): 52-45.

کردستانی، ب.، تکدستان، ا.، نیسی، ع. و جلیل زاده ینگجه، ر. 1392. بررسی عملکرد فرایند بیولوژیکی واحد لجن فعال با هوادهی گسترده در تصفیه خانه فاضلاب بیمارستان (مطالعه موردی بیمارستان گلستان اهواز). شانزدهمین همایش ملی بهداشت محیط ایران، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی تبریز.

کردستانی، ب.، تکدستان، ا.، نیسی، ع. و جلیل زاده ینگجه، ر. 1392. تعیین پارامترهای بهره برداری و نگهداری فرایند لجن فعال تصفیه خانه فاضلاب بیمارستان گلستان اهواز. اولین همایش تخصصی محیط زیست، انرژی و صنعت پاک.

پیرصاحب، م.، شرفی، ک. و درگاهی، ع. 1391. بررسى کارایى کربن فعال گرانولى در حذف سم 2-4 دى کلرو فنوکسى استیک اسید از محیط‌هاى آبى. مجله سلامت و محیط، 5(1): 28-21.

Deen, J.G., F.L., Bosqui & Lanouette, K.H. 1972. Removing heavy metals from wastewater. Environmental Science & Technology, 6: 777- 788.

Hicham, E.H., Bakouri, Morillo, J. &  0uassini, A. 2008. Potential use of organic waste substances as an ecological technique to reduce pesticide ground water contamination. Journal of Hydrology, 353:335-342.

Metcalf. Eddy. Wastewater engineering treatment disposal and reuse. Mc Graw Hill. Fourth edition. 2003.

Henze, M., Harremoes, P., Cour Jansen, J. la, Arvin, E. 2002. Wastewater Treatment Biological and Chemical Processes. Third Edition. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Van Leeuwen, L. C., Vos, J. H.  & Mensink, B. J. W. G. 2008.  Environmental risk limits for lambda-cyhalothrin. RIVM Letter report 601716001. National Institute for Public Health and the Environment. Netherland.

WHO. 1990. Cyhalothrin. World Health Organization, Environmental Health Criteria, 99.Geneva, Switzerland.