امكان‌سنجي استفاده از سيستم آبياري قطره‌اي در كاربرد پساب تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب شهري مشهد

Feasibility Study of Using Drip System in Irrigation with Effluent from Wastewater Treatment Plants in Mashhad

امروزه در مباحث مديريت بهينه آب، به خصوص در بخش كشاورزي، به كارگيري منابع آب غيرمتعارف از جمله پساب تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب و نيز استفاده از سيستم‌هاي آبياري پربازده از قبيل سيستم‌هاي آبياري قطره‌اي، جايگاه ويژه‌اي را به خود اختصاص داده است. استفاده از سيستم‌هاي آبياري قطره‌اي هر چند كه نقش به سزايي را در كاهش اتلاف و حفاظت از منابع آب در بخش كشاورزي دارد، ولي برخي از خصوصيات فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي پساب مي‌تواند كاربرد آبياري قطره‌اي را در برنامه‌هاي آبياري با پساب محدود سازد. در تحقيق حاضر كيفيت پساب تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب شهر مشهد (اولنگ، پركندآباد 1 و پركندآباد 2) از نقطه نظر پتانسيل ايجاد انسداد و خوردگي در سيستم‌هاي آبياري قطره‌اي، با ملاك قرار دادن مهم‌ترين شاخص‌هاي كيفي، مورد ارزيابي قرار گرفت. براي اين منظور در طي يك دوره يك ساله، پساب تصفيه‌خانه‌هاي شهري مشهد از نقطه نظر پارامترهاي pH، غلظت جامدات محلول، جامدات معلق، آهن، منگنز و نيز تراكم كلي فرم‌هاي كل مورد آزمايش و بررسي قرار گرفت. مقايسه پارامترهاي مذكور با استانداردهاي ارايه شده در مراجع نشان داد كه كاربرد سيستم‌هاي آبياري قطره‌اي جهت آبياري محصولات كشاورزي با پساب، از نقطه نظر تراكم عوامل ميكروبي موجود (در محدوده 3/7-8/4 لگاريتم تعداد در 100 ميلي ليتر) داراي محدوديت شديد است. همچنين كاربري اين سيستم‌ها از نقطه نظر ساير پارامترهاي كيفي پساب از جمله pH (0/8-3/7)، غلظت جامدات محلول (1200-800 ميلي‌گرم در ليتر)، غلظت مواد جامد معلق (138-42 ميلي‌گرم در ليتر)، آهن (6/0-2/0 ميلي‌گرم در ليتر)، منگنز (4/0-1/0 ميلي‌گرم در ليتر) و نيز شاخص اشباع لانگلير يا LSI (6/0-7/0-) كه به نحوي معرف پتانسيل رسوب گذاري و خورندگي پساب مي باشند، با محدوديت كم تا متوسط مواجه است. به منظور كاهش مسايل و مشكلات عملكردي سيستم‌هاي آبياري قطره‌اي در آبياري با چنين پساب‌هايي، استفاده از روش‌هاي تصفيه پيشرفته مانند روش‌هاي غشايي، فيلتراسيون و افزودن اسيد به صورت دوره‌اي توصيه مي‌گردد.

The use of unconventional water sources (e.g. wastewater treatment plants effluent) as well as the use of high efficient irrigation systems (e.g. drip irrigation systems) has found special merit in todayʹs water resource management in agriculture. Drip irrigation systems, however, can lead to operational problems such as clogging, precipitation and corrosion of pipes and emitters, especially when effluent from wastewater treatment plants is used as the main source of irrigation. Such problems can shorten the irrigation system life cycle and increase the maintenance costs, significantly. In this research, the quality of effluents from the city of Mashhad Wastewater Treatment Plants (Olang, Parkand Abad 1, and Parkand Abad 2) were evaluated in order to assess the feasibility of using drip irrigation systems. For this purpose, the main parameters of importance in clogging and corrosion of drip irrigation systems such as pH, total dissolved solids, total suspended solids, Iron, Manganese and total coliform bacteria contents of the effluents were measured regularly over a period of one year. The results of the study indicated that the use of drip irrigation system is strongly limited due to the high concentration of bacteria in the effluents (4.8-7.3 log CFU/100 mL), which can initiate clogging of pipes and emitters. In regard to other effluent quality parameters including pH (7.3-8), TDS (800-1200 mg/L), TSS (42-138 mg/L), Iron (0.2-0.6 mg/L), Manganese (0.1-0.4 mg/L) and langelier saturation index (LSI) (-0.7-0.6), application of drip irrigation systems also encountered limitations in the range of low to moderate levels. In summary, in order to reduce the operational problems associated with drip irrigation systems, the use of advanced methods for further treatment of the effluents such as filtration, membrane treatment, and the use of appropriate chemicals are recommended.