IMPROVING SEWAGE WASTEWATER CHARACTERISTICS USING RADIATION TREATMENT *
EL-MOTAIUM, R.A.(1), EL-AMMARI, M.F.(2) and SABRY, A.(1)
(1) Plant Research Dept., Nuclear Research Center, Atomic Energy Authority, Cairo, Egypt and (2) Tajura Research Center, Tripoli, Libya.
Key words:
Gamma radiation, Electron beam,
Total coliform, BOD, COD, EC.
تحسين مواصفات مياه الصرف الصحى العادمة بالمعالجة بالإشعاع
راوية المتيم و مفتاح العمارى و أشرف صبرى
خلاصـــة
تم تجميع مياه الصرف الصحى من مدخل (مياه خام) ومخرج (مياه معالجة بالطريقة
التقليدية) محطة الصرف الصحى بالجبل الأصفر، وقد تم تشعيع نصف العينات
بواسطة أشعة جاما والنصف الأخر بواسطة الأشعة الإلكترونية , مع الاحتفاظ
بعينه بدون تشعيع (ضابطة) لسلسلة
من الجرعات وهى صفر ، 0.5 ، 1 ، 1.5 ، 2 ، 2.5 ، 3 ، 3.5 ، 4
كيلوجراى.
تم دراسة تأثير كل من أشعة جاما والأشعة الإلكترونية على كل من بكتريا القولون الكلية، الأكسجين الحيوى المستهلك، الأكسجين الكيماوى المستهلك ودرجة الحموضة ودرجة التوصيل الكهربائى.
يهدف هذا البحث إلى دراسة إمكانية تحسين خواص مياه الصرف الصحى العادمة باستخدام أشعة جاما والأشعة الإلكترونية ومقارنة كفاءة الطريقتين. أدت المعالجات الإشعاعية إلى تقليل أعداد بكتريا القولون الكلية وكانت الجرعة القاتلة لبكتريا القولون الكلية الموجودة بمياه الصرف الصحى الخام وباستخدام أشعة جاما هى 1.5 كيلوجراى بينما انخفضت الجرعة إلى 1 كيلوجراى عند تشعيع المياه المعالجة بالطرق التقليدية، أما استخدام الأشعة الإلكترونية فقد أدى إلى ارتفاع الجرعة القاتلة إلى 3 كيلو جراى لمياه الصرف الصحى الخام و2 كيلوجراى للمياه المعالجة بالطرق التقليدية كما أوضحت النتائج أن الجرعة اللازمة لخفض العدد البكتيرى بنسبة 90% هى 25 لنوعى المياه باستخدام أشعة جاما و50 لنوعى المياه باستخدام الأشعة الإلكترونية.
احتفظت مياه الصرف الصحى الخام بدرجة حموضة متعادلة ودرجة توصيل كهربائى منخفضة ولم يكن هناك تأثير واضح لنوعى الإشعاع عليهم وتزايد الانخفاض فى الأكسجين الحيوى المستهلك والأكسجين الكيماوى المستهلك بزيادة الجرعة الإشعاعية لكل من أشعة جاما والأشعة الإلكترونية. أدت أشعة جاما إلى انخفاض فى الأكسجين الحيوى المستهلك بنسبة 68% وإلى انخفاض فى الأكسجين الكيماوى المستهلك بنسبة 64% بينما أدت الأشعة الإلكترونية إلى انخفاض فى الأكسجين الحيوى المستهلك بنسبة 57% وإلى انخفاض فى الأكسجين الكيماوى المستهلك بنسبة 52%.
يستنتج من هذه الدراسة أن أشعة جاما أظهرت كفاءة أعلى من الأشعة الإلكترونية فى القضاء على بكتريا القولون الكلية وفى خفض كمية الأكسجين الحيوى المستهلك والأكسجين الكيماوى المستهلك، كما إن نوعى الأشعة أظهروا كفاءة أعلى من الطرق التقليدية فى القضاء على مسببات التلوث كما يتضح من ذلك ان معالجة مياه الصرف الصحى بالإشعاع يحسن من صفاتها إلى الحد الذى يتوافق مع القوانين واللوائح المنظمة لإعادة استعمالها فى رى الأراضى الزراعية.
ABSTRACT
Raw and treated sewage wastewater, collected from El-Gabal El-Asfar wastewater treatment plant (WWTP), irradiated and non-irradiated, were tested in order to determine the lethal radiation dose for total coliform and the effect of radiation on biological oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD). Various gamma radiation and electron beam doses (0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0 KGy) were used in this study.
A negative relationship between the radiation dose and the total coliform population was recorded. The increase in the radiation dose was accompanied by a decrease in total coliform count. The lethal doses of gamma radiation for total coliform in raw and treated sewage wastewater were 1.5 and 1.0 KGy, respectively, whereas the lethal doses of the electron beam for total coliform in raw and treated sewage wastewater were 3.0 and 2.0 KGy, respectively. Gamma radiation resulted in a reduction of BOD and COD by about 70% whereas the electron beam resulted in 55% reduction in BOD and COD at a dose of 4 KGy.
The different sources of radiation (gamma and electron beam) used in this study caused variations in the magnitude of total coliform elimination. At any radiation dose received, gamma radiation proved to be more efficient than electron beam in total coliform elimination.
