Published January 28, 2023 | Version v1
Publication Open

A combined bio-system to improve effluent water quality from sewage wastewater plants for agricultural reuse

Creators

  • 1. National Research Centre
  • 2. Ministry of Water Resources and Irrigation

Description

Abstract A continuous lab-scale integrated bio-system was conducted to treat sewage wastewater from Abu-Rawash wastewater treatment plant (WWTP). The bio-system showed high efficiency in removing chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD 5 ), and total suspended solids (TSS). The experimental analysis results indicated that the maximum COD removal and methane yields were 97.6 and 13.74 mmol CH 4 /Kg COD at a hydraulic retention time (HRT) of 6 h, respectively. Zn, Mn, and Fe were removed at a high rate of up to 96.6%. The sponge bio-carriers have improved overall treatment performance and substantially improved mixed liquor volatile suspended solids/mixed liquor suspended solids (MLVSS/MLSS) ratio at an appreciated range, and the total pathogenic organisms were removed up to 99.8% in the second stage. Because the innovative bio-system enables a rapid startup process, is simple to use, and is inexpensive, it can provide an economically feasible alternative for wastewater management and could be extended to full-scale applications for agricultural purposes.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص تم إجراء نظام حيوي متكامل مستمر على نطاق المختبر لمعالجة مياه الصرف الصحي من محطة أبو رواش لمعالجة مياه الصرف الصحي (WWTP). أظهر النظام الحيوي كفاءة عالية في إزالة الطلب على الأكسجين الكيميائي (COD)، والطلب على الأكسجين البيولوجي (BOD 5 )، وإجمالي المواد الصلبة العالقة (TSS). أشارت نتائج التحليل التجريبي إلى أن الحد الأقصى لإزالة COD وعوائد الميثان كانت 97.6 و 13.74 ملي مول CH 4 /Kg COD في وقت الاحتفاظ الهيدروليكي (HRT) من 6 ساعات، على التوالي. تمت إزالة الزنك والمنغنيز والحديد بمعدل مرتفع يصل إلى 96.6 ٪. حسنت الناقلات الحيوية الإسفنجية أداء المعالجة بشكل عام وحسنت بشكل كبير نسبة المواد الصلبة العالقة المتطايرة للسوائل المختلطة/المواد الصلبة العالقة للسوائل المختلطة (MLVSS/MLSS) عند نطاق تقديري، وتمت إزالة إجمالي الكائنات المسببة للأمراض بنسبة تصل إلى 99.8 ٪ في المرحلة الثانية. نظرًا لأن النظام الحيوي المبتكر يتيح عملية بدء تشغيل سريعة، وسهل الاستخدام، وغير مكلف، فإنه يمكن أن يوفر بديلاً مجديًا اقتصاديًا لإدارة مياه الصرف الصحي ويمكن توسيعه ليشمل التطبيقات واسعة النطاق للأغراض الزراعية.

Translated Description (French)

Résumé Un biosystème intégré continu à l'échelle du laboratoire a été mené pour traiter les eaux usées de la station d'épuration d'Abu-Rawash (WWTP). Le biosystème a montré une grande efficacité dans l'élimination de la demande chimique en oxygène (DCO), de la demande biologique en oxygène (DBO 5 ) et des solides en suspension totaux (TSS). Les résultats de l'analyse expérimentale ont indiqué que les rendements maximaux d'élimination de la DCO et de méthane étaient de 97,6 et 13,74 mmol CH 4 /Kg DCO à un temps de rétention hydraulique (HRT) de 6 h, respectivement. Zn, Mn et Fe ont été éliminés à un taux élevé allant jusqu'à 96,6 %. Les bio-porteurs éponge ont amélioré les performances globales du traitement et considérablement amélioré le rapport entre les solides en suspension volatils de liqueur mixte et les solides en suspension de liqueur mixte (MLVSS/MLSS) à un niveau apprécié, et le total des organismes pathogènes a été éliminé jusqu'à 99,8 % dans la deuxième étape. Parce que le bio-système innovant permet un processus de démarrage rapide, est simple à utiliser et est peu coûteux, il peut fournir une alternative économiquement réalisable pour la gestion des eaux usées et pourrait être étendu à des applications à grande échelle à des fins agricoles.

Translated Description (Spanish)

Resumen Se llevó a cabo un biosistema integrado continuo a escala de laboratorio para tratar las aguas residuales de la planta de tratamiento de aguas residuales de Abu-Rawash (EDAR). El biosistema mostró una alta eficiencia en la eliminación de la demanda química de oxígeno (DQO), la demanda biológica de oxígeno (DBO 5 ) y los sólidos suspendidos totales (SST). Los resultados del análisis experimental indicaron que los rendimientos máximos de eliminación de COD y metano fueron 97.6 y 13.74 mmol CH 4 /Kg COD a un tiempo de retención hidráulica (HRT) de 6 h, respectivamente. Zn, Mn y Fe se eliminaron a una tasa alta de hasta 96.6%. Los biovehículos de esponja han mejorado el rendimiento general del tratamiento y han mejorado sustancialmente la relación de sólidos suspendidos volátiles de licor mixto/sólidos suspendidos de licor mixto (MLVSS/MLSS) en un rango apreciado, y los organismos patógenos totales se eliminaron hasta el 99.8% en la segunda etapa. Debido a que el innovador biosistema permite un proceso de inicio rápido, es fácil de usar y es económico, puede proporcionar una alternativa económicamente viable para la gestión de aguas residuales y podría extenderse a aplicaciones a gran escala con fines agrícolas.

Files

s13399-023-03816-7.pdf.pdf

Files (744.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6f6a52a15744bafb936a45405fea25c5
744.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نظام حيوي مشترك لتحسين جودة مياه الصرف الصحي من محطات مياه الصرف الصحي لإعادة الاستخدام الزراعي
Translated title (French)
Un biosystème combiné pour améliorer la qualité de l'eau des effluents des stations d'épuration des eaux usées pour la réutilisation agricole
Translated title (Spanish)
Un biosistema combinado para mejorar la calidad del agua efluente de las plantas de aguas residuales para su reutilización agrícola

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4318408448
DOI
10.1007/s13399-023-03816-7

Is supplement to
https://openalex.org/W3092043356 (Other)
https://openalex.org/W2963731427 (Other)
https://openalex.org/W2947068972 (Other)
https://openalex.org/W2884486241 (Other)
https://openalex.org/W2579307809 (Other)
https://openalex.org/W2529692358 (Other)
https://openalex.org/W2090784790 (Other)
https://openalex.org/W2070112936 (Other)
https://openalex.org/W2040729169 (Other)
https://openalex.org/W2033642121 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1591447735
  • https://openalex.org/W1602696336
  • https://openalex.org/W1976982219
  • https://openalex.org/W1999506841
  • https://openalex.org/W2034221291
  • https://openalex.org/W2036846541
  • https://openalex.org/W2068810624
  • https://openalex.org/W2139415737
  • https://openalex.org/W2927362129
  • https://openalex.org/W2978578708
  • https://openalex.org/W2990161320
  • https://openalex.org/W2994995389
  • https://openalex.org/W3014077650
  • https://openalex.org/W3088367058
  • https://openalex.org/W3194378871
  • https://openalex.org/W3216506793
  • https://openalex.org/W325065509
  • https://openalex.org/W4310346421
  • https://openalex.org/W4312126407