Effectiveness of constructed wetlands for post-treatment of mixed wastewaters from poultry slaughterhouse and olive mill : the case of Shu’fat refugee camp in Jerusalem

Other Title(s)

كفاءة الأراضي النباتية الرطبة المصطنعة في معالجة الحقة لمياه صرف مختلطة من مسلخ دواجن و معصرة زيتون

Dissertant

al-Faqih, Hibah

Thesis advisor

al-Said, Rashid

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

في العقود الأخيرة، أصبحت معايير جودة المياه لمعالجة مياه الصرف الصحي أكثر صرامة، مما أدى إلى زيادة التكاليف والطاقة اللازمة للحد من الملوثات يعتبر استيعاب الأراضي الرطبة المصنعة بديلاً منخفض التكلفة ومنخفض الطاقة للمعالجة التقليدية لمياه الصرف من الدرجة الثالثة حيث يتم تصريف مياه الصرف البلدية المعالجة الى البيئية المستقبلة من أراضي زراعية أو مياه سطحية في فلسطين.

تم إنشاء ومراقبة عمل نظام تجريبي لأراضي رطبة مصنعة ذات تدفق عمودي (CWs) مزروعة بنبات Phragmites australis, بعد تشغيل مفاعلين UASB في حرم جامعة بيرزيت فلسطين.

هدفت الدراسة الى التحقق من فعالية نظام الأراضي النباتية الرطبة المصطنعة، كمرحلة لاحقة في معالجة مياه الصرف الصناعي المختلطة من مسلخ دواجن ومعصرة زيتون، بعد خضوعها لمعالجة لاهوائية مسبقة، تحت نسب خلط متغيرة.

تم إجراء تحليل فعالية إزالة الملوثات العضوية وغير العضوية بما في ذلك البوليفينول وبعض المعادن الثقيلة المنتقاة.

علاوة على ذلك، تم تقييم إمكانية تراكم المعادن الثقيلة في الغطاء النباتي لنظام CWs.

نزعم أن حلول أنظمة المعالجة الحيوية القائمة على الطبيعة هي خيارات سليمة بيئياً لشحذ جودة المياه المعالجة الى جودة نوعية عالية تتوافق مع التعليمات الفنية الفلسطينية الخاصة بتدوير المياه المعالجة لأغراض الري الزراعي.

تساعد نتائج البحث في سد الفجوة في الاقتصاد الدائري فيما يخص الاستخدام الفعال في تدوير المياه المعالجة في استخدامات متعددة ومفيدة، وبالتالي مساهمة في تحقيق الأمن المائي الطاقة الغذائي في فلسطين.

• تظهر نتائج نظام الأراضي الرطبة المصطنعة نتائج جيدة للمعادن الثقيلة والفينول، و TSSو VSSو COD.

• كانت معدلات إزالة وتنقية المياه الصناعية المختلطة من معاصر الزيتون ومسالخ الدواجن مرضية ومعدلات عالية تراوحت بين 95% و 99%.

• كفاءة نظام الأراضي الرطبة المصطنعة في إزالة الملوثات عالية ولا تتطلب تكاليف تشغيل عالية، مع تقليل الوقت وتوفير تكاليف الطاقة.

• الحصول على مصدر جديد للمياه وهو المياه المعالجة من خلال نظام الأراضي الرطبة المصطنعة وإمكانية استخدامه في قطاع الزراعة والري.

تمت معالجة ناجحة، على مدى ستة أشهر (نيسان - تشرين اول 2020) لمياه صرف صحي مــــن صناعات غذائية - زراعية (مسلخ دواجن ومعصرة زيتون)، المعالجة مسبقاً لاهوائيا، باستخدام نظام تجريبي لأراضي رطبة مصطنعة.

يتطلب تحسين تشغيل النظام والتحقيقات طويلة الأجل مزيدًا من الاستكشاف لضمان امتثال المياه المعالجة لمعايير إعادة الاستخدام المحلية وضمان التخلص الآمن في البيئة المستقبلة.

English Abstract

The quality standards of treated wastewater have become different in recent times, as it has become more acute and severe, which led to high costs and energy that are required to reduce pollution loads from municipal wastewater.

Constructed wetlands (CWs), an alternative to mechanized treatment technologies, have lower capital expenditures with low annual running costs (low energy and personal demands) to treat wastewater.

A pilot system of vertical flow constructed wetlands (CWs) planted with Phragmites australis were set up after two UASB reactors operating at Birzeit University campus, Palestine.

The study aimed at investigating the efficacy the pilot CWs system as a post treatment stage of anaerobically pretreated mixed industrial wastewater from poultry slaughterhouse and olive mill under variable mixtures.

The study considered the effectiveness of a CWs pilot system in the removal of organic and inorganic pollutants including polyphenols and selective heavy metals.

Further, the potential of heavy metals accumulation in CWs vegetation was assessed.

We argue that nature-based solutions are environmentally sound options for high quality effluent reclamation that comply with Palestinian technical regulations for effluent reuse in agricultural irrigation purposes.

The results of the research will lead to closing the gap in circular bioeconomy pertinent to efficient use of water recycling in beneficial uses, thus a contribution in achieving the waterfood-energy-security in Palestine.

The findings of this research study included the following:  The constructed wetland system, under investigation, showed a good performance in the removal of organic and inorganic pollutants in agrifood industrial effluents (COD, TSS, TKN, heavy metals, and total phenols).

 The rates of removal and purification of mixed industrial water from olive presses and poultry slaughterhouses were satisfactory with high removal percentages (95% - 99%).

 The efficiency of the constructed wetland system in removing pollutants is high and does not require high operating costs, while reducing time and saving energy costs.

 In a semi-arid country, the constructed wetlands produced treated water of high quality with the possibility of water reuse in landscape and agricultural irrigation.

Anaerobically pre-treated agrifood industrial wastewaters (poultry slaughterhouse and olive mill press) were successfully treated, over a period of six months (May-October 2020), using a pilot scale constructed wetland system.

Optimizing the system operation and long-term investigations warrant further exploration to ensure compliance of treated water with local reuse standards and ensure safe disposal into receiving environment.

Main Subjects

Civil Engineering

No. of Pages

79

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-1429151