Optimizing of anaerobic dynamic membrane bio-reactors for the production of nutrient-rich and pathogen-free irrigation water from treated sewage for reuse

Other Title(s)

حديد ظروف التشغيل المثلى للمفاعلات الحيوية الغشائية الديناميكية اللاهوائية المعالجة لمياه الصرف الصحي من أجل إنتاج مياه صالحة لري المزروعات غنية بالعناصر المسمدة و خالية من الكائنات الحية المسببة للأمراض

Dissertant

Hubayshah, Ashar

Thesis advisor

Mahmud, Nidal

University

Birzeit University

Faculty

Institute of Environmental and Water Studies

Department

Water and Environmental Engineering

University Country

Palestine (West Bank)

Degree

Master

Degree Date

2021

Arabic Abstract

نتيجة للحاجة الملحة لتوفير مصادر مياه جديدة و الاستفادة من كمية مياه الصرف الصحي الكبيرة العائدة، تم تركيب و اختبار نظام AnDMBR في محطة معالجة مياه الصرف الصحي الطيرة للتحقق من الجدوى الفنية لـ AnDMBR لتنقية مياه الصرف الصحي المعالجة اللاهوائية و ذلك لإعادة استخدامها في الري الزراعي في ظل الظروف المناخية و خصائص الصرف الصحي في فلسطين.

بدأت العملية في 1 يناير 2020، و تم أخذ 25 عينة خلال الفترة من 22 يوليو 2020 إلى 22 أكتوبر 2020 ، في درجة حرارة محيطة 325 درجة مئوية و درجة حرارة مياه الصرف 200 درجة مئوية.

تم قياس و حساب خصائص محطة معالجة مياه الصرف الصحي المؤثرة لدراسة كفاءة MBR في معالجة مياه الصرف الصحي.

و استناداً إلى قيم COD ، تفاوت تصنيف القوة لمياه الصرف الصحي من قوة متوسطة إلى قوية.

كانت كفاءة إزالة COD في نظام MBR (92) أفضل من مفاعل UASB (85) بينما كانت كفاءة الإزالة لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي الأفضل بنسبة (98%).

تم العثور على قيم CODtot بالقرب من النطاق المقبول لاستخدامات الري.

أظهرت نتائج كفاءة إزالة BOD أن MBR (84) أفضل من مفاعل UASB .(%69).

قيم BOD أعلى من النطاق المقبول (22.33 1.53) و قد يكون سبب ذلك راجعا إلى القيمة العالية للرقم الهيدروجيني.

.

.

كانت كفاءة الإزالة في الMBR ل TSS و VSS هي %82 و 84 و أظهرت أداة أعلى من كفاءة UASB في هذه الدراسة و الدراسات السابقة.

كانت قيمة الأس الهيدروجيني لمخلفات MBR حوالي 7.6 و هي ضمن النطاق المقبول لاستخدامات الري 7.6 ± 0.2.

كان القولون البرازي ( 210 / 100مل لتدفق MBR و هو قريب من قيمة الـ FC للري المقيد (CFU / 100ml:10 ) خلصت الدراسة إلى ضرورة تحسين نظام AnDMBR و قياس المزيد من المتغيرات لتقييم أداء النظام في معالجة المياه العادمة و زيادة كفاءة الغشاء لتحقيق الاحتياجات المطلوبة للدراسة.

English Abstract

As a result of the urgent need to provide new water sources and benefit from a large amount of wastewater returning, an AnDMBR system was installed and tested in Al-Tira wastewater treatment plant (WWTP) to opt for agriculture reuse under the climatic conditions and sewage characteristics of Palestine.

The process started up on January 1, 2020, and 25 samples were taken during the period July 22, 2020, to October 22, 2020, at ambient temperature 25-36 °C and wastewater temperature 20-30 °C.

The characteristics of the WWTP influent were measured and calculated to study the efficiency of the MBR in treating wastewater.

The strength classification of the wastewater varied from medium to strong strength based on the Chemical Oxygen Demand (COD) values.

The COD removal efficiency in the MBR system (92%) was better than the UASB reactor (85%) while the WWTP removal efficiency was the best which is 98%.

The CODtot values were found near to the acceptable range for irrigation uses.

The BOD₅ removal efficiency results showed that the MBR (84%) better than the UASB reactor (69%).

The BOD₅ values are higher than the acceptable range (22.33±1.53) might be it is backward to the high value of pH.

The MBR removal efficiency of TSS and VSS were 82% and 84% and showed a higher performance than the UASB efficiency in this study and past studies.

The pH value for MBR effluent was 7.6 (0.7) which is within the acceptable range for the irrigation uses (7.4-7.8).

The fecal coliform (FC) was 2×10⁵ CFU/100ml for MBR effluent which is near to the value of restricted irrigation (≤ 10⁵ CFU/100ml).

The study concluded the need of improving the AnDMBR system and measuring more parameters to evaluate the performance of the system in treating wastewater and increase the efficiency of the membrane to obtain the study required needs.

Main Subjects

Civil Engineering

No. of Pages

89

Table of Contents

Table of contents.

Abstract.

Abstract in Arabic.

Chapter One : Introduction.

Chapter Two : Literature review.

Chapter Three : Materials and methods.

Chapter Four : Results and discussion.

Chapter Five : Conclusions and recommendations.

References.

American Psychological Association (APA)

Hubayshah, Ashar. (2021). Optimizing of anaerobic dynamic membrane bio-reactors for the production of nutrient-rich and pathogen-free irrigation water from treated sewage for reuse. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Birzeit University, Palestine (West Bank)
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1411659

Modern Language Association (MLA)

Hubayshah, Ashar. Optimizing of anaerobic dynamic membrane bio-reactors for the production of nutrient-rich and pathogen-free irrigation water from treated sewage for reuse. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Birzeit University. (2021).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1411659

American Medical Association (AMA)

Hubayshah, Ashar. (2021). Optimizing of anaerobic dynamic membrane bio-reactors for the production of nutrient-rich and pathogen-free irrigation water from treated sewage for reuse. (Master's theses Theses and Dissertations Master). Birzeit University, Palestine (West Bank)
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1411659

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-1411659