بررسي عملكرد استفاده از كربن فعال در سيستم لجن فعال با هوادهي گسترده تصفيه خانه بيمارستان براي حذف آفت كش سايهالوترين

Evaluation of the performance of Hospital Waste Water Treatment with Activated Sludge and Extended Aeration System using Activated Carbon for the Removal of Lambda-cyhalothrin Pesticide

فاضلاب هاي بيمارستاني داراي پاتوژن هاي بيماري‌زا و مواد شيميايي خطرناك مي‌باشد. با توجه به خطرات ناشي از فاضلاب‌ها بررسي نحوه تصفيه‌ و ميزان سموم پسماند و خروجي فاضلاب ها بسيار حائز اهميت است. هدف از انجام مطالعه حاضر، اندازه گيري و بررسي عملكرد سيستم لجن فعال با هوادهي گسترده تصفيه خانه بيمارستان براي حذف سموم آفت كش لامبدا سايهالوترين و ارائه راهكارهايي براي بهبود سيستم تصفيه بيمارستاني مي باشد. تصفيه خانه بيمارستان مورد مطالعه داراي سيستم لجن فعال با هوادهي گسترده مي‌باشد. در اين مطالعه نمونه پساب خروجي بيمارستان قبل از سمپاشي و بعد از سمپاشي اول و دوم برداشته شد. در هر مرحله سه تكرار براي آناليز و سه تكرار براي تيمار كربن فعال، برداشته شد. در تيمار كربن فعال، تاثير كربن فعال در كاهش ميزان سم لامبدا سايهالوترين نيز بررسي گرديد. استخراج سم با استفاده از روش كچرز انجام شد. آناليز سم لامبدا سايهالوترين با استفاده از دستگاه گاز كروماتوگرافي با دتكتور طيف سنجي جرمي (GC/MS)صورت گرفت. سپس با استفاده از نرم افزار SPSS و آزمون (t-test) و آناليز واريانس در سطح معني داري 95 درصد، تجزيه و تحليل نتايج انجام شد. نتايج نشان داد كه غلظت سم لامبدا سايهالوترين در فاضلاب بيمارستاني قبل از سمپاشي در زير حد تشخيص دستگاه بوده است و در طي دو سمپاشي متوالي به ترتيب به 0/09± 27/49 ppm و ppm 037± 0/07 افزايش يافته است. در تيمار كربن فعال غلظت اين سم در فاضلاب قبل از سمپاشي در زير حد تشخيص دستگاه بوده و در طي دو سمپاشي متوالي به ترتيب ppm 0/05± 2/22 و ppm 0/01± 1/54 بوده است. مقايسه ميزان سم سايهالوترين در نمونه‌هاي فاضلاب با و بدون تيمار كربن فعال با استاندارد آب آشاميدني (ppm 0/0001) و فاضلاب (ppm 0/031) توسط آزمون t- test نشانگر آن بود كه بجز نمونه هاي فاضلاب قبل از سمپاشي كه غلظت سم پايين تر از حد آشكارسازي روش بوده است، نمونه‌هاي فاضلاب مربوط به سمپاشي اول و دوم (با و بدون تيمار كربن فعال) تفاوت معني‌داري در ميزان سم سايهالوترين با مقادير استاندارد آب آشاميدني و فاضلاب داشتند (0/05>P). با اينكه به طور قابل ملاحظه اي كربن فعال باعث كاهش ميزان سم سايهالوترين شده بود ولي هنوز كليه نمونه ها بيشتر از ميران توصيه شده بودند. اين نتايج نشان دهنده اين واقعيت است كه سيستم لجن فعال با هوادهي گسترده به تنهايي روش مناسبي براي حذف و كاهش سم لامبدا سايهالوترين در پساب خروجي بيمارستان‌ها نيست و براي بهبود سيستم فاضلاب كنوني مي‌توان از كربن فعال استفاده نمود.

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.