SUPERVISOR
منوچهر حیدرپوراسفرجانی (استاد راهنما) امیر حق شناس (استاد مشاور)
STUDENT
Mohsen Zarei varzaneh
محسن زارعی ورزنه
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
TITLE
The feasibility of constructed wetlands using for aquiculture wastewater treatment
Wastewater reuse is one of the sustainable water resources management strategies. One of the most important environmental issues is the disposal of wastewater. Disposal of wastewater without any treatment process causes permanent damage to the natural ecosystem. Basin-fishery wastewater is one of these wastewaters that are easily released into the environment today, resulting in persistence, unpleasant odor, and contamination of surface and subsurface flows. Due to the development of aquaculture and the use of dense and ultra-dense systems, the quality of water consumed in the ponds and the effluent of the fish ponds has decreased, which is an environmental concern. Nowadays, aquaculture is considered as one of the sources of human food production. Therefore, the construction of fish ponds, and consequently, the effluent of the fish ponds, is increasing. In this study, the feasibility of treatment of wastewater in fish ponds was investigated by vertical constructed wetlands. Assessments were carried out on effluent from a fish farm with a capacity of 5-6 tons of fish per year in Varzaneh, 110 km east of Isfahan. For this purpose, two vertical -horizontal subsurface constructed wetlands were built in Varzaneh. Each wetland consisted of a vertical subsurface wetland 100 cm in width and 120 cm in depth and a horizontal subsurface wetland 450 cm in length and 75 cm in width, and 60 cm in depth. Two treatments for the porous bed were used, e. g. washed and grained pea-sand with 14-13 mm d 50 and sand-straw mixture. Both treatments were cultivated with conventional straw. The effluent was introduced into the vertical subsurface wetland by a reservoir with a discharge of 480 liters per day and then gravitationally entered into the vertical subsurface wetland. Accordingly, the vertical wetland retention time was 1 day, horizontal wetland retention time 3 days, and total wetland retention time 4 days. Samples were taken from inlet and outlet of the systems at two times and at different concentrations proportional to fish weight. Nitrate, ammonium, phosphorus, BOD and TSS were measured in the samples. The removal efficiencies of nitrate, ammonium, phosphorus, BOD and TSS for sand bed treatment were 52-67, 45-69, 28-48, 66-89, 81-94% and for the sand-straw bed were 64-64, 62-84, 33-53, 80-94, 69-91% respectively. According to Standard 8726, except for TSS, the concentration of wetlands output for other parameters is not within the standard allowed for reuse in fish ponds, and further effluent treatment is needed. According to Bulletin 535, the output concentration of the two systems for use in agricultural and irrigation applications, surface water discharge and artificial feeding is permissible. Wetlands are very good for wastewater treatment to protect and prevent environmental pollution. According to reliable research done worldwide, the performance of the present design systems is at optimum level. Key Words: Hybrid subsurface constructed wetlands, rainbow trout Wastewater, Wastewater Treatment, Varzaneh,
بخش های عمده ای از ایران در مناطق خشک و نیمه خشک واقع شده است. استان اصفهان ازجمله استان های مرکزی ایران است که به دلیل کمبود بارش سالانه نسبت به میانگین بارش جهانی، خشکسالی های متناوب، افزایش روزافزون جمعیت و افزایش نیاز به غذا، استفاده ی صحیح از آب و استفاده ی مجدد از پساب های تولیدی در آن احساس می شود. استفاده ی مجدد از پساب یکی از راهکارهای مدیریت پایدار منابع آب می باشد. یکی از مسائل زیست محیطی بسیار مهم دفع انواع فاضلاب ها می باشد. دفع فاضلاب ها بدون هیچ گونه فرآیند تصفیه باعث ایجاد زیان های جبران ناپذیر به زیست بوم طبیعی می شود. پساب حوضچه های پرورش ماهی از این پساب ها است که امروزه به راحتی در محیط رها شده و حاصل آن ماندابی، بوی نامطبوع و آلودگی جریان های سطحی و زیر سطحی است. باتوجه به توسعه آبزی پروری و به کارگیری سیستم های متراکم و فوق متراکم، کیفیت آب مصرفی در حوضچه ها و خروجی حوضچه های پرورش ماهی کاهش یافته است که این مسئله یک دغدغه ی محیط زیست محسوب می شود. امروزه آبزی پروری به عنوان یکی از منابع تولید غذای مورد نیاز انسان، پذیرفته شده است. به این سبب احداث حوضچه های پرورش ماهی و به دنبال آن پساب پرورش ماهی، رو به افزایش است. در این پژوهش امکان تصفیه پساب حوضچه های پرورش ماهی به وسیله ی تالاب های مصنوعی ترکیبی عمودی- افقی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی hy;ها بر روی پساب خروجی از مزرعه ی پرورش ماهی با ظرفیت پرورش 6-5 تن ماهی در سال در شهر ورزنه واقع در 110 کیلومتری شرق اصفهان انجام گرفت. به همین منظور دو واحد تالاب مصنوعی زیر سطحی ترکیبی عمودی- افقی در محل شهر ورزنه ساخته شد. تالاب ها بصورت دو واحد تالاب ترکیبی زیرسطحی که هر واحد شامل یک تالاب زیرسطحی عمودی به ابعاد طول و عرض 100 سانتی متر و عمق 120 سانتی متر، و یک تالاب زیرسطحی افقی با طول 450 سانتی متر، عرض 75 سانتی متر و عمق 60 سانتی متر هستند، در نظر گرفته شد. برای بستر متخلخل یکی از تالاب ها از شن نخودی دانه بندی و شسته شده با ابعاد 13تا14 میلی متر و برای بستر سیستم دوم از مخلوط همین شن با کاه استفاده شد. هر دو سیستم با گیاه نی معمولی کشت شد. پساب به کمک تانکر نصب شده در بالا دست سیستم ها با دبی 480 لیتر در روز به تالاب زیرسطحی عمودی وارد شده و از آن به صورت ثقلی وارد تالاب زیرسطحی افقی شد. بر این اساس مقدار زمان ماند تالاب عمودی 1 روز، مقدار زمان ماند تالاب افقی 3 روز و مقدار زمان ماند کل تالاب ترکیبی 4 روز بود. نمونه برداری ها از ورودی و خروجی سیستم در دو نوبت و در غلظت های متفاوت متناسب با وزن ماهی ها انجام گرفت. پارامترهای نیترات، آمونیوم، فسفر، BOD و TSSروی نمونه ها اندازه گیری شد. راندمان حذف نیترات، آمونیوم، فسفر، BOD و TSSبرای بسترشن به ترتیب 52-67، 45-69، 28-48، 66-89، 81-94 درصد و برای بستر شن وکاه به ترتیب 84-64، 84-62، 53-33، 94-80، 91-69 درصد اندازه گیری شد. براساس استاندارد 8726 ، به جز TSS، غلظت خروجی تالاب های طرح برای سایر پارامتر ها درحد استاندارد مجاز برای استفاده مجدد در استخر های پرورش ماهی قرار ندارد و تصفیه بیشتر پساب به این منظور احساس می شود. بر اساس نشریه 535، غلظت خروجی از دو سیستم طرح برای استفاده در مصارف کشاورزی و آبیاری، تخلیه در آبهای سطحی و تغذیه مصنوعی در حد مجاز است. کلمات کلیدی: تالاب ترکیبی ، پساب ماهی قزل آلا، تصفیه پساب، ورزنه