Document

Incorporation of pH adjustment method and dual-media filter system for pretreating dairy industry wastewater with high organic load.

Publisher
Sultan Qaboos University.
Gregorian
2020
Language
English
English abstract
Demands on dairy products is expected to be increased in the future, though dairy industry consumes huge amount of freshwater, and produces effluents which can cause some serious problem to the environment. Therefore, dairy industry wastewaters (DIW) must receive adequate pretreatment to meet the governmental discharge standards before they discharge into the main sewerage pipelines, to conserve the environment as well as to avoid wastewater shock loads. In this study, five wastewater samples from SQU dairy plant were taken for five different days and pretreated using pH adjustment method combined with Dual-Media Filter System (DMFS) method to investigate the removal efficiency of organic pollutants. The DMFS contains three different layers of granular activated carbon (GAC), coarse sand and fine sand from the top to the bottom respectively. Moreover, batch adsorption experiment has been conducted using various dosages of Moringa Peregrina (MP) for the initially treated wastewaters to determine the optimum adsorbent dose for Biological Oxygen Demand (BOD5), Chemical Oxygen Demand (COD) and turbidity removal. Raw dairy wastewater pH was adjusted to around 5, before these pretreated wastewaters were passed into DMFS with 12 cm GAC layer, and parameters; BOD5, COD, pH, EC and turbidity were measured before and after each pretreatment method. The study results show that the overall BOD5, COD and turbidity removal efficiencies of this integrated pretreatment method are 69%, 91% and 99% respectively. In addition, 100 mg L-1 of the MP treatment showed 37% removal efficiency of COD concentrations; meanwhile, 300 mg L-1 dosage of the MP reduced about 21% of BOD5 levels. Moreover, turbidity was observed to decrease with increasing adsorbent dosages. On the other hand, results indicate that the mean BOD5/COD ratio of the pretreated dairy wastewater was 0.64. The final average BOD5 and COD concentrations were 1,019 mg L-1 and 2,091 mg L-1 respectively, which are relatively close to the Omani standards for discharge of non-household liquid waste into sewage system. However, it has been suggested that biological treatment can be combined with this integrated physiochemical treatment to obtain further BOD5 and COD loadings reduction.
Arabic abstract
من المتوقع أن يزداد الطلب على منتجات الألبان في المستقبل ، على الرغم من أن صناعة الألبان تستهلك كمية كبيرة من المياه العذبة ، وتنتج مخلفات سائلة يمكن أن تسبب بعض المشاكل الخطيرة للبيئة. لذلك ، يجب أن تتلقى مياه الصرف الصحي في صناعة الألبان (DIW) معالجة مسبقة كافية للوفاء بمعايير التفريغ الحكومية قبل تصريفها في خطوط أنابيب الصرف الصحي الرئيسية ، للحفاظ على البيئة وكذلك لتجنب أحمال صدمة مياه الصرف الصحي. في هذه الدراسة ، تم أخذ خمس عينات من مياه الصرف الصحي من مصنع الألبان بجامعة السلطان قابوس لمدة خمسة أيام مختلفة ومعالجتها مسبقًا باستخدام طريقة ضبط الأس الهيدروجيني جنبًا إلى جنب مع نظام مرشح الوسائط المزدوج (DMFS) للتحقق من كفاءة إزالة الملوثات العضوية. يحتوي DMFS على ثلاث طبقات مختلفة من حبيبات الكربون المنشط (GAC) والرمل الخشن والرمل الناعم من الأعلى إلى الأسفل على التوالي. علاوة على ذلك ، تم إجراء تجربة الامتزاز الدفعي باستخدام جرعات مختلفة من Moringa Peregrina (MP) لمياه الصرف الصحي المعالجة مبدئيًا لتحديد جرعة الامتصاص المثلى للطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD5) والطلب على الأكسجين الكيميائي (COD) وإزالة التعكر. تم تعديل الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي الخام لمنتجات الألبان إلى حوالي 5 ، قبل أن يتم تمرير هذه المياه العادمة المعالجة مسبقًا إلى DMFS بطبقة GAC بحجم 12 سم ، والمعلمات ؛ تم قياس BOD5 و COD و pH و EC والعكارة قبل وبعد كل طريقة معالجة. أظهرت نتائج الدراسة أن الكفاءات الإجمالية لإزالة BOD5 و COD والعكارة لطريقة المعالجة المسبقة المتكاملة هذه هي 69٪ و 91٪ و 99٪ على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، أظهر 100 مجم L-1 من العلاج MP 37٪ كفاءة إزالة لتركيزات COD. في غضون ذلك ، خفضت جرعة 300 مجم L-1 من MP حوالي 21٪ من مستويات BOD5. علاوة على ذلك ، لوحظ انخفاض التعكر مع زيادة جرعات الممتزات. من ناحية أخرى ، تشير النتائج إلى أن متوسط ​​نسبة BOD5 / COD لمياه الصرف الصحي المعالجة مسبقًا كانت 0.64. كان المتوسط ​​النهائي لتركيزات BOD5 و COD هو 1،019 مجم L-1 و 2،091 مجم L-1 على التوالي ، وهي قريبة نسبيًا من المعايير العمانية لتصريف النفايات السائلة غير المنزلية في نظام الصرف الصحي. ومع ذلك ، فقد تم اقتراح أنه يمكن دمج المعالجة البيولوجية مع هذه المعالجة الفيزيوكيميائية المتكاملة للحصول على مزيد من تقليل أحمال BOD5 و COD.
Identifier
Baitsaid, Ali Bakhit Ali (2020). Incorporation of pH adjustment method and dual-media filter system for pretreating dairy industry wastewater with high organic load. (Master thesis. Sultan Qaboos University, Muscat, Oman).
Same Subject
Journal articles
0
Al-Zadjaliyah, Nasrin.
Oman Medical Specialty Board.
2017-11
Journal articles
2
Al-Sinani, Mohammad.
Oman Medical Specialty Board.
2008-10
Journal articles
1
Byrne, Robyn.
جامعة السلطان قابوس. كلية الآداب والعلوم الاجتماعية
2017
Journal articles
0
Al-Busaidi, Rashid M.
جامعة السلطان قابوس. كلية العلوم الزراعية والبحرية
2013