بررسی امکان استفاده‏ از پساب در کشاورزی (مطالعه موردی: پساب تصفیه‏ خانه فاضلاب شهری شهرکرد)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1- استادیار آبیاری و زهکشی دانشگاه شهید چمران اهواز 2- رئیس پژوهشکده آب و انرژی جندی شاپور

2 دانشجو دکترا _ دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

سابقه و هدف:گسترش فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی برای تأمین مواد غذایی همگام با روند رو به رشد جمعیت جهان و وقوع خشک‌سالی‌های پی‌درپی در سال‌های اخیر موجب افزایش بهره‌برداری از منابع موجود آب، وارد آمدن فشار بیش از اندازه به منابع آب و ایجاد بحران آب، بویژه در اکثر کشورهای واقع در مناطق خشک و نیمه خشک جهان شده است.
این تحقیق به‏منظور بررسی امکان کاربرد پساب تصفیه‏خانه‏ی فاضلاب شهر شهرکرد برای کشاورزی و تعیین میزان محدودیت کاربرد پساب در سیستم آبیاری قطره‏ای از نظر تأثیر بر پتانسیل گرفتگی قطره‏چکان‏ها انجام شد.
مواد و روش‏ها: به این منظور برخی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی پساب تصفیه‏خانه‏ی فاضلاب شهر شهرکرد در بازه‏ی زمانی فروردین-شهریور سال 1394، بصورت ماهیانه اندازه‏گیری و با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران، استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO)، استاندارد سازمان جهانی خواروبار و کشاورزی (FAO) و استاندارد طبقه‏بندی کیفیت آب متناسب با پتانسیل گرفتگی قطره‏چکان‏ها، مقایسه شد.
یافته‏ها: بر اساس نتایج آزمایش‏های بررسی کیفیت آب، متوسط مقدار کلیفرم مدفوعی و کلیفرم کل پساب خروجی در طول دوره‏ی بررسی، به ترتیب 8/6416 و MPN/100ml 7/16966 محاسبه شد که خارج از محدوده‏ی مجاز توصیه‏شده در استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران برای کاربرد پساب در کشاورزی است و کلرزنی بیش‏تر پساب پیش از تخلیه را ضروری می‏نماید. علاوه بر این بر اساس مقدار متوسط پارامترهای میکروبی کلیفرم مدفوعی و تعداد نماتد روده‏ای(N/100ml 0) و متناسب با استاندارد سازمان جهانی بهداشت، استفاده از پساب برای آبیاری گیاهانی که بصورت خام مصرف می‏شوند، امکان‏پذیر نیست. همچنین بر اساس استاندارد FAO کاربرد پساب از نظر مقدار متوسط غلظت بی‏کربنات در طی این دوره (me/L 64/4) برای گیاهان، محدودیت کم تا متوسط به دنبال دارد. محدودیت کاربرد پساب در سیستم آبیاری قطره‏ای از نظر مقدار متوسط تراکم کلیفرم کل، سطح pH (65/7) و سختی آب (mg/L 1/251)، در سطح متوسط و بر اساس مقدار متوسط شاخص‏های غلظت مواد جامد محلول (mg/L 5/405)، غلظت مواد جامد معلق (mg/L 2/35)، هدایت الکتریکی (dS/m 66/0)، غلظت آهن (mg/L 024/0) و غلظت منگنز (mg/L 013/0)، در سطح کم بود. علاوه بر این با توجه به مقدار منفی شاخص اشباع لانژلیر در طول این دوره (03/1-)، امکان ایجاد رسوب در آب، وجود نداشت.
نتیجه‏گیری: با توجه به پتانسیل کم گرفتگی قطره‏چکان‏ها با عوامل فیزیکی و شیمیایی، عوامل بیولوژیکی، به عنوان عامل اصلی گرفتگی قطره‏چکان‏ها در هنگام کاربرد پساب تصفیه‏خانه‏ی فاضلاب شهرکرد در سیستم آبیاری قطره‏ای به شمار می‏آیند. بنابراین می‏توان سیستم‏های آبیاری قطره‏ای را در برنامه‏ی استفاده‏ی مجدد از پساب تصفیه‏خانه‏ی فاضلاب شهر شهرکرد برای آبیاری گیاهان علوفه‏ای و صنعتی مقاوم به غلظت‏های بالای بی‏کربنات و با در نظر گرفتن مدیریت‏های استفاده از فیلتر مناسب، اسیدشویی، شستشوی دوره‏ای لترال‏های آبیاری و بویژه کلرزنی سیستم آبیاری به کار برد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of the possibility of using of wastewater for agriculture (Case study: Shahrekordʼs municipal sewage treatment plant)

چکیده [English]

Abstract:
Background and Objectives: The aim of this study was to examine the possibility of reuse of wastewater of Shahrekordʼs sewage treatment plant for agriculture and determine the restrictions of use of wastewater in drip irrigation system in terms of influence on emitter clogging potential.
Materials and Methods: For this purpose, some of physical, chemical and biological parameters of wastewater quality of Shahrekordʼs sewage treatment plant, in April-September 2015, were measured on a monthly basis and then compared with the Iranian Environmental Protection Organization standards, World Health Organization standards (WHO), World Food and agricultural organization (FAO) and the standard of water quality classification according to the emitter clogging potential.
Results: According to the results of water quality, the average amount of fecal and total coliforms in wastewater during the study, were 6416.8 and 16966.7 (MPN/100ml), respectively; that was outside of the recommended permissible range by the Iranian environmental protection organization standards for wastewater use in agriculture, so more chlorination is necessary, before wastewater discharge. In addition, based on the average value of microbiological parameters, fecal coliform and the number of intestinal nematodes (0 N/100ml) and according to World Health Organization standards, the use of wastewater for irrigation of plants that can be eaten raw, is not possible. Also according to FAO standard, wastewater application in terms of average amount of bicarbonate concentration in this period (4.64 me/L), had low to moderate limitation for crops. restriction Degree on use of wastewater in drip irrigation system in terms of average amount of total coliform count, level of pH (7.65) and water hardness (251.1 mg/L), was Moderate, and in the terms of average value of concentration of dissolved solids (405.5 mg/L), the concentration of suspended solids (35.2 mg/L), electrical conductivity (0.66 dS/m), iron (0.024 mg/L) and manganese (0.013 mg/L), was low. In addition, according to the negative value of langelier saturation index during the study period (-1.03), the possibility of sediment in the water, there weren’t.
Conclusion: According to the low potential of emitter clogging duo to physical and chemical agents, biological agents, considered as the main cause of emitter clogging when wastewater of Shahr-e kordʼs sewage treatment plant, use in drip irrigation systems. Thus, drip irrigation systems can be used in program of reuse of wastewater of sewage treatment plant in Shahr-e kord for irrigation of cereal and industrial crops resistant to high concentrations of bicarbonate and with consideration the use of managements such use of appropriate filter, acidification, flushing of laterals and especially chlorination of the irrigation system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Irrigation
  • unconventional water
  • Wastewater
  • Water quality
1.Abedi-Koupai, J., Mostafazadeh-Fard, B., Afyuni, M., and Bagheri, M.R. 2006. Effect of
treated wastewater on soil chemical and physical properties in an arid region. Plant Soil
Environ. 52: 8. 335-344.
2.Ayers, R.S., and Westcot, D.W. 1994. Water quality for agriculture. FAO Irrigation and
Drainage Paper. Food and Agriculture Organization of the United Nation. Rome, No. 29,
174p.
3.Bedbabis, S., Ben Rouina, B., Boukhris, M., and Ferrara, G. 2014. Effect of irrigation
with treated wastewater on soil chemical properties and infiltration rate. J. Environ. Manage.
133: 1. 45-50.
4.Galavi, M., Jalali, A., Ramroodi, M., Mousavi, S.R., and Galavi, H. 2010. Effects of treated
municipal wastewater on soil chemical properties and heavy metal uptake by Sorghum
(Sorghum Bicolor L.). J. Agric. Sci. 2: 3. 235-241.
5.Nakayama, F.S., and Bucks, D.A. 1991. Water quality in drip/trickle irrigation: a review.
Irrig. Sci. 12: 187-192.
6.Pereira, B.F.F., He, Z.L., Silva, M.S., Herpin, U., Nogueira, S.F., Montes, C.R., and Melfi,
A.J. 2011. Reclaimed wastewater: impact on soil-plant system under tropical conditions.
J. Hazard. Mater. 192: 1. 54-61.
7.Shaeri, A.M., and Rahmati, A. 2012. Human environmental lows, regulation criteria and
standards. Hac Press. Tehran. 339p. (In Persian)
8.Singh, P.K., Deshbhratar, P.B., and Ramteke, D.S. 2012. Effects of sewage wastewater
irrigation on soil properties, crop yield and environment. Agric. Water Manage. 103: 100-104.
9.WHO. 1989. Health guidelines for the use of wastewater in agriculture and aquaculture.
WHO Technical Report Series 778, Geneva.