Process performance assessment of anaerobic baffled reactor (ABR)‎ followed by activated sludge process for wastewater treatment

Dissertant

Adas, Muhammad N.

Thesis advisor

Zimmo, Umar

Comitee Members

Mahmud, Nidal
al-Said, Rashid Muhammad Yasir

University

Birzeit University

Faculty

Institute of Environmental and Water Studies

University Country

Palestine (West Bank)

Degree

Master

Degree Date

2010

Arabic Abstract

نظام الصرف الصحي في فلسطين هو من أهم القضايا الحاسمة و التي تحتاج للمناقشة، حيث أن المحطات العاملة مثقلة و هذا يعني أنها لا تعمل ضمن المعايير المطلوبة.

54.7 % من القرى و المدن الفلسطينية ليس لديها أنظمة صرف صحي و تعتمد على الحفر الامتصاصية للتخلص من المجاري (مر كز الإحصاء الفلسطيني، 2006)، مما قد يتسبب بمشاكل صحية و بيئية.

و حتى بعض المناطق الريفية التي لديها أنظمة صرف صحي فأنها تعنى نقص في تدريب الكوادر القادرة على إدارة تلك الأنظمة.

و لهذا السبب فيجب إيلاء الاهتمام للمناطق الريفية ليتم تنفيذ خطة صرف صحي لامركزية من أجل تحقيق إدارة مستدامة للصرف الصحي في فلسطين.

تعتبر المياه من الموارد النادرة و السيئة في فلسطين حيث بلغ العجز المائي 50 مليون متر مكعب، و بلغت نسبة الاستهلاك للأغراض الزراعية نسبة 70 % من مجموع العام للاستهلاك.

و لهذا السبب و للتعامل مع الطلب المتزايد، فقد أصبح من الضروري البحث عن مصادر بديله، و كان أحد هذه البدائل استخدام مياه الصرف الصحي التي يتم معالجتها للأغراض الزراعية.

هناك الكثير من البحوث التي تمت في فلسطين لحل هذه المشكلة خلصت احدها إلى اقتراح معالجة هذه المياه في المناطق القاحلة شبه الصحراوية و كانت محطة عين سينيا لمعالجة مياه الصرف الصحي أحد النتائج العملية لتلك التوصية، لجمع و معالجة المياه الواردة من مخيم الجلزون و عين سينيا و جفنا و بيرزيت.

يهدف هذا البحث إلى دراسة جدوى و مدى ملائمة معالجة مياه الصرف الصحي مقارنة بأنظمة شبيهه خاصة بالتجمعات السكانية الصغيرة و الكبيرة، كما و تهدف إلى الاستفادة من النتائج لحل مشكلة مياه الصرف الصحي غير المتحكم بها في الضفة الغربية و قد تم الافتراض أن تكلفة معالجة المياه باستخدام نظام مفاعل القواطع اللاهوائي Anaerobic Baffled Reactor (ABR) و يتبعه نظام الحمأة المفعلة Activated Sludge system (AS) سيكون ذا جدوى اقتصاديه مقارنة بأنظمة الصرف الصحي الأخرى بحيث يمكن حل مشكلة المجاري غير المتحكم بها في محافظة رام الله و بالتالي يمكن تعميم هذه النتائج على جميع مناطق الضفة الغربية.

و قد أظهرت النتائج أن كفاءة إزالة الأكسجين المستهلك بيوكيميائيا Removal Efficiency of Biochemical (Oxygen Demand (BOD قد بلغت % 54.63 في نظام ABR مع تركيز 117 للملغم / لتر، و بلغت كفاءة إزالة الأكسجين المستهلك بيوكيميائيا BOD5 في النظام ككل % 89.52 مع تركيز 27 ملغم / لتر.

و بلغت كفاءة إزالة الأكسجين المستهلك كيميائيا 54.64 % COD مع تركيز 199 ملغم / لتر في ABR، بينما بلغت كفاءة إزالة الأكسجين المستهلك كيميائيا COD في النظام % 89.57 بتركيز 46 ملغم / لتر.

و بلغت كفاءة إزالة (Total Kjeldahl (TKN في نظام 21.03 % ABR بتركيز 73.6 ملغم / لتر، و بلغت كفاءة إزالة (Total Kjeldahl (TKN في النظام ككل % 61.44 بتركيز 35.94 ملغم / لتر.

و قد ازداد تركيز الأمونيا NH4 في نظام ABR في الوقت التي بلغت فيه نسبة إزالة الأمونيا في النظام ككل 53.52 % مع معدل تركيز 13.4 ملغم / لتر.

و بشكل عام لم يتم التخلص من مركبات الفسفور في أنظمة ABR أو النظام ككل.

و كان معدل تركيز المواد الصلبة العالقة (Suspended Solids (TSS في نظام 96 ABR ملغم / لتر و 6 ملغم / لتر في النظام ككل.

نسبة إزالة النيتروجين بلغت % 46.45، و كذلك تم التخلص من الجراثيم المسببة للمرض بنسبة 2.36 log في نظام ABR في حين بلغت نسبة التخلص في النظام بشكل عام 4.72.

English Abstract

The sewerage system in Palestine is a critical issue to be discussed.

Since ; the existing wastewater treatment plants (WWTPs) were overloaded which means not functioning and operating within the required standards.

Around 54.7 % of the Palestinian communities have no sewerage systems and depend on cesspits (PCBS, 2006).

These may cause several environmental and health problems.

Even rural areas which have sewerage system have poor trained staff.

So much attention must be paid to the rural areas and execute a decentralized wastewater management to achieve integrated and sustainable wastewater management in Palestine Water is a scarce and precious resource in Palestine, the deficit in water supply reached up to 50 million cubic meters.

The consumption for agriculture purposes reaches 40 % of total consumption, so to cope with water scarcity to face the raising demand, looking for alternative resources is a must, one option might be to use the treated water for agriculture.

A lot of research was done in the Palestinian area to solve problems mentioned above.

A suggested method of treatment will be optimism and control under semi-arid region, the application of this method was by the pilot wastewater treatment built in Ein Sinya, with the aim of collecting and treating part of the wastewater, passing through Jaffna and Ein Sinya This thesis aimed to study the low-cost and appropriateness of treating wastewater in comparison to other wastewater treatment technologies for small and large communities.

Also it aimed to utilize the results in solving uncontrolled sewerage disposal in West Bank.

Hypothetically it was assumed that the cost of treatment using Anaerobic Baffled Reactor (ABR) method followed by Activated Sludge system (AS) will be cost efficient in comparison to other WWT technologies, and will minimize the problem of un-controlled sewerage disposal in Ramallah District, the results then can be optimized to cover the West Bank Results showed 54.63 % removal efficiency of Biochemical Oxygen Demand (BOD5) in ABR with effluent of 117 mg / l and 89.52 % System overall removal efficiency of BOD with effluent of 27 mg / l.

Removal Efficiency of Chemical Oxygen Demand COD in ABR was 54.64 % with effluent of 199 mg / l and 89.57 % System overall removal efficiency of COD with effluent of 46 mg / l ABR showed 21.03 % average Removal Efficiency of Total Kjeldahl (TKN) with effluent of 73.6 mg / l, while System showed 61.44 % overall removal efficiency of TKN with effluent of 35.94 mg / l NH4+ concentration increased in ABR, while system removal efficiency of NH4+ was 53.52 % with effluent of 13.4 mg / l.

In general no removal of phosphorous compounds in ABR or overall system occurred.

Total Suspended Solids (TSS) effluent from ABR was 96 mg / l, effluent from AS system was 42.13 mg / l and effluent from the system was 6 mg / l.

Average removal efficiency of total nitrogen was 46.45 %.

2.36 log removals of pathogen indicators occurred in ABR, while 4.72 log removals occurred in the system.

Main Subjects

Earth Sciences, Water and Environment

Topics

• Sanitation
• Waste water
• Palestine
• Environmental aspects

No. of Pages

81

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-302724