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研究文章
布隆迪咖啡种植生态区湿法咖啡加工厂的废水质量

埃米尔Bisekwa1、2 *保罗·M Njogu1意甲Kufa-Obso3.

1 能源与环境技术研究所,肯尼亚内罗毕6200-00200信箱
2 布隆迪农学研究所,布隆迪布琼布拉795号信箱
3. 国际热带农业研究所,布琼布拉1893信箱,布隆迪

*通讯作者:Emile Bisekwa,肯尼亚Jomo Kenyatta农业技术大学能源和环境技术研究所,布隆迪农学研究所,电话:+257 79 410 304;电子邮件:emilebisekwa@gmail.com


摘要

小农户为了商业目的种植阿拉比卡咖啡,通常使用湿式咖啡加工技术进行加工。布隆迪有250多家咖啡加工厂向水体排放废水。这项研究的目的是确定布隆迪主要咖啡种植生态区的咖啡加工技术工厂的废水中物理化学参数的水平。废水样本是从代表私人、公共和合作拥有的咖啡加工站的19个地点收集的。物理化学分析是在现场和实验室条件下使用标准程序确定的。结果表明,该废水不符合布隆迪污水排放标准的总悬浮固体、化学需氧量、生化需氧量、pH值。需要安装高质量的抛光技术,在处理水之前进行处理。

关键字

水污染;生化需氧量5;污水质量;废水;咖啡湿处理


介绍

咖啡是世界上最著名的重要农产品之一。布隆迪是依赖咖啡出口的生产国之一,平均每年的出口收入为5000万至6000万美元,相当于全国出口收入的70%至80%。咖啡属于家庭茜草科它有很多物种。阿拉比卡咖啡(93%)和罗布斯塔咖啡(7%)是布隆迪商业咖啡亚科的两个主要品种[2]。将咖啡樱桃加工成绿咖啡一般分为湿法和干法(Arabica咖啡- 100%湿法,Robusta咖啡58%湿法和42%干法)[2]。布隆迪生产的大部分咖啡是阿拉比卡咖啡,采用湿法加工。湿法处理需要特定的设备和足够的水,废水被排放到接受的水体。地表水很容易受到污染,特别是来自农业活动、生活和工业废水的污染,因此有必要确定工业废水的污染水平。

Kayanza、Gitega和Makamba是布隆迪主要的咖啡种植农业生态区。沿着水力冲力上升程度较高的河流和溪流,有许多咖啡加工厂。

根据全国咖啡生产者协会联合会的数据,布隆迪有250多家咖啡加工厂。湿处理的增加植物因此导致大量加工副产物的生成主要咖啡果肉和废水,排入附近的自然水的方式流入河流和/或渗透到地下水,因此成为一个对周围水体的威胁,人类健康和水生生物[5]。咖啡浆中含有大量的有机化合物,如脂肪酸、木质素、纤维素、半纤维素和其他多糖,这些都证明了咖啡浆的价态。湿法处理咖啡樱桃是一种替代方法,但它会产生大量的废水,其中富含悬浮的有机物、溶解的有机和无机化合物,具有很大的污染潜力,在排放到环境中之前,需要进行质量纠正,以达到布隆迪管理机构制定的排放标准。处理废水的技术范围很广;微生物燃料电池(MFC)是一种生物电化学系统,与传统的废水处理系统相比,它是一种可靠的替代技术,在伴随废水处理[6]的同时,还提供了直接生物能源回收的额外好处。

大多数咖啡加工厂将废水排放到附近的溪流中。根据Lipsey的说法,“污染的解决方案不能被稀释,因为在一杯咖啡里放一块糖比从咖啡里出来更容易。”把垃圾从一个地方移到另一个地方并不能解决卫生问题。这些选择只是暂时的,只会转移问题。因此,必须与各种形式的污染作斗争,特别是水污染。考虑到通过废水产生的量和释放的污染物,咖啡加工农用工业是水污染问题的主要贡献者之一。尽管污染问题严重,但没有一家公共咖啡加工厂有污水处理厂[8]。它们直接将未经处理的有色酸性废水排放到附近的水体、溪流和开阔的土地上。此外,已经发现,咖啡加工废水如果排放到地表水[5,9],对周围的水体和水生生物非常有害,并对人类健康(造成许多严重的健康问题,如头晕、眼睛、耳朵和皮肤刺激、胃、疼痛、恶心和呼吸问题)附近地区的居民[10]。

没有研究调查布隆迪的污水质量,以评估问题的程度,提出解决办法和建议。因此,这项研究的目的是提供咖啡加工过程中水污染的数据。研究结果将有助于确定布隆迪一些咖啡种植生态区的咖啡加工废水和湿咖啡洗涤站废水对接收水体质量的影响。

本研究的目的是确定来自Kayanza、Gitega和Makamba咖啡种植区的咖啡加工技术(CPT)工厂的废水质量。

材料和方法
研究描述

这项研究是在布隆迪的Kayanza、Gitega和Makamba咖啡种植农业生态区进行的。卡扬扎省位于布恩齐地区湿润的中央高原。这是最好的Cafeicultura生产区域。基特加省(布隆迪的政治首府)位于干旱的中央高原,基里米罗地区,马坎巴省位于东部洼地,布拉加内地区(图1,表1)。

图1:布隆迪地图,显示研究地区的位置。

变量 单位 Kayanza 正常 Makamba
经度 学位(°) 29.6278°E 29.9246°E 29.8034°E
纬度 学位(°) 2.9235°S 3.4273°S 4.1385°S
海拔高度 1500 - 1850 1500 - 1650 1250 - 1400
降雨量 毫米 1200 - 1400 1200 - 1300 1200 - 1300
空气温度 °C 15 - 17日 17日至19日 19号

表1:研究区域的描述。

废水采样与预处理

根据Mugenda和Mugenda[11]的资料,在布隆迪的咖啡种植区选择了19家湿咖啡加工厂。2020年4月和6月期间,我们从Kayanza、Gitega和Makamba咖啡种植区的咖啡加工厂收集了废水样本。使用美国公共卫生协会[7]所述的取样程序采集废水样品。现场前处理采用添加H2所以4用于COD、磷酸盐和铵的分析,HCl用于硝酸盐和亚硝酸盐的分析,HNO3.用于铅和铜的分析。

实验设计和数据收集

实验采用完全随机设计(CRD),并进行三次重复样品分析,以确保准确性。对所分析的咖啡废水样品进行了16次定量理化分析;pH,温度(T°),盐度,电导率(EC),总溶解固体(TDS)和溶解氧(DO)通过使用Trace2o Hydrocheck HC1000多参数电化仪套件T20-AN-P270。样品经过适当和仔细的标记,并运送到布隆迪农学研究所(ISABU)的实验室和布隆迪大学的实验室,以测定氯化物(Cl-),亚硝酸盐(NO2-),硝酸盐(NO3.-),磷酸(PO43-)、铅(Pb)、铜(Cu)、总悬浮固体(TSS)、化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)5).分析方法是指水质和废水检验标准方法[12]和标准[14]所描述的分析方法。磷酸盐、亚硝酸盐和硝酸盐用紫外-可见分光光度计(BKUV 1800PC Biobase)与实验室(LASPA)中1cm匹配的石英细胞按标准方法进行分析[12,13]。

采用比色法NOVA 60,按照标准方法和BOD对样品进行COD测定5[12]采用压力测量法,使用琥珀色的瓶子顶部装有“OXYTOP”®“头。

TSS是通过过滤(用whatman N°41过滤)的体积水(1升),并在105°c下在WT-Binder 7200Tuttling/Germany烘箱中干燥24小时测定的。TSS由以下公式[14]给出:

其中M0=过滤器使用前质量(mg / l);米1=过滤器使用后的质量(mg / l);V=用水量(单位:ml)。

铵离子在碱性环境中分析,氨气被水蒸汽夹带,然后用容量法对蒸馏液进行分析。铵含量(毫克/升)由[14]关系式给出:

在V1=样品滴定所用滴定剂的体积;V2=样品体积和V0=空白滴定所用的滴定剂体积。

废水样品经Whatman No.41滤纸过滤后,使用火焰原子吸收分光光度计perkins - elmer Analyst 400(高科技检测系统)分析溶解的重金属浓度。

采用锥形瓶、移液管、滴定管滴定法测定氯离子浓度。氯化物用[13]测定。

式中X=样品滴定所用滴定剂的体积;V =样品的体积。

所用化学试剂均为分析级,并对其有效期进行了检查。

所有测试的结果都以事先准备好的数据登记格式公正、谨慎地记录下来。

统计分析

对数据进行统计分析;如Rstudio-1.0.153,方差分析(ANOVA),以确定Kayanza, Gitega和Makamba之间是否存在显著差异。采用配对样本T检验(Paired-samples T Test, SSPS)对4月和6月记录的结果进行比较。

结果和讨论

对湿式咖啡处理厂废水的测定结果表明,不同场地间的理化参数存在差异。研究发现,废水不符合布隆迪出水排放标准[15]的TSS, COD, BOD5然而,硝酸盐,亚硝酸盐,DO,磷酸盐,盐度,EC, TDS,氯化物,Pb, Cu和nhh4+符合规定的标准。

咖啡废水的选定理化参数的平均浓度(n=114)与排放到水体的废水的最大允许标准浓度的废水进行比较。

pH值变化从一个位置到另一个地方,从一个咖啡加工厂,pH值变化之间4.1±0.3,4.2±0.4(表2、3)研究位置而pH值在4.0±0.3,4.3±0.5之间(表4)在不同的咖啡加工厂的关系。这些结果表明,废水是高酸性的。酸性pH值是由于存在有机酸,如浆果皮和果肉中的羧酸。根据Hue NV等人[16]的研究结果,咖啡水果加工废水的pH值在3.5到4.5之间。这些发现与作者的报道一致[8,17]。咖啡废水中的平均值明显较低(酸性)。这可能是由于在发酵罐中发酵的黏液、糖。糖在酵母菌的存在下发酵成酒精和一氧化碳2.然而,在这种情况下,酒精在发酵的制浆水中迅速转化为醋酸。糖的酸化降低到pH值4[10]左右。95%置信水平的T检验结果表明,4月和6月之间的pH水平没有显著差异。

意思是TSS的浓度在2481.3±45.6,2640.9±60.0 mg / l(表3)和位置显示2258.2±108.6,2709.3±71.4 mg / l根据各种湿咖啡加工厂(表4)。TSS咖啡加工废水的高价值可能是由于果胶的存在,蛋白质和糖在自然界是可生物降解的。有机物的浓度也随咖啡浆果加工所用的水的数量而变化。这些结果高于可接受的极限[15],并没有因季节而发生显著变化。根据标准排放极限值,TSS通过沉降增加溶解氧需要量,建立需氧量淤泥沉积,对附近河流或溪流产生不利影响,导致接收水体浑浊,可能改变水生微生物的栖息地。

污染概况废水化学需氧量的释放湿咖啡加工厂在10025±498.0到14019.2±392.9 mg / l(表3)和11610±618.2到14273±476.3通用/ l(表4)根据位置和各种湿分别咖啡加工厂。生化需氧量5根据不同的地点,其含量在5792.5±488.1 ~ 7300±388.0 mg/l之间(表3);根据不同的湿式咖啡加工厂/所有权,其含量在5940.9±253 ~ 7525.3±574.6 mg/l之间(表4),这些结果因季节而发生显著变化(P< 0.05)。这种结果的变化记录在4月和6月可能是由于不同的空气温度影响发酵。布隆迪污水排放标准有COD (150mg/l)和BOD的极限值5(30毫克/升)[15、18]。如此高水平的按需生产5,咖啡加工废水中的COD可能是由于存在大量的有机物和缓慢降解的化合物。许多研究者报道了湿法处理的高污染[16,11,19],由COD和BOD造成5咖啡流出物的含量。本研究获得的最大出水COD和BOD5浓度分别高于可接受的极限,代表了咖啡废水的污染强度。这表明大量的化学和生化物质从咖啡加工废水排放到河流或溪流。

它们还表明,当使用现有的有机物时,废水中可用于生物的氧气可能很低。湿法加工工厂需要大量的水来制浆、发酵和清洗咖啡樱桃。因此产生了大量的废水和咖啡废水,未经处理就排放到附近的河流或溪流中,只有少数私人或合作拥有的工厂除外。表2、表3、表4、表5的结果表明,4、6月份该废水处于高酸度、高有机负荷、高悬浮物的深度污染状态。有机物负荷采用COD和BOD进行测定5酸度以pH值表示,悬浮固体以总悬浮固体表示。

不同地点和所有湿式咖啡加工厂的咖啡废水的TDS值分别为414.5±83.3 ~ 443.0±56.4 mg/l(表3)和397.6±48.2 ~ 451.3±54.4 mg/l(表4)。所有的结果都在采样点下方(表2-5),并没有因季节(4月和6月)而发生显著变化。各部位的TDS含量均可满足发酵罐流出的高黏液的要求。高TDS对淡水动物是有毒的,会引起渗透压力,并会增加有机物的腐烂和异味。

所有地点的咖啡出水和湿咖啡处理所有权的硝酸盐浓度水平分别在18.1±3.9到22.7±4.1 mg/l(表3)和17.5±3.1到24.5±8.3 mg/l(表4)之间变化。4月和6月记录的结果(表4)差异显著,P<0.05,这种差异可能是由于农民在农田中使用的肥料通过径流排放到水体中,同样的污染水也用于制浆,发酵和咖啡清洗,因为布隆迪的大多数湿咖啡加工厂使用河流和小溪中的水。硝酸盐浓度水平符合[15]标准。

在本研究中,pH水平与DO有很强的显著负相关关系,该值表明随着pH值的增加或减少,DO也随之减少或增加。TDS与电导率、盐度和硝酸盐呈显著正相关关系,随TDS的增大或减小,电导率、盐度和硝酸盐离子均呈增大或减小趋势。DO与铵离子、硝态氮离子[20]呈显著正相关。COD与TSS、BOD呈极显著正相关5反之亦然。这也说明随着COD、TSS、BOD值的增加或减少5反之,它们的值也会增加或减少。

铵的浓度范围在4.9±0.8 ~ 6.6±1.8 mg/l(表3)和4.4±2.1 ~ 6.6±2.3 mg/l(表4)之间。铵由于其毒性,是水产养殖鱼类的关键参数,高浓度[21]可导致中枢神经系统细胞死亡。结果表明,各采样点间存在显著差异(P<0.05),且温度均低于排放污水的允许极限(表2-5)。

所有地点和各种湿式咖啡加工厂的咖啡废水温度平均值分别介于21.3±1.1 ~ 23.7±1.1°C(表3)和20.8±1.2 ~ 23.0±1.2°C(表4)。结果表明,各采样点间存在显著差异(P<0.05),且温度均低于排放污水的允许极限(表2-5)。

电导率(EC)范围在734.5±15.8 ~ 867.9±54.7μS/cm(表3)和798.3±20.5 ~ 924.9±97.1 μS/cm(表4)。随着TDS和盐度[22]的增加,EC呈稳定上升趋势。在咖啡洗涤站和EC的类型之间观察到高度显著的变化,这些结果表明,在95%置信区间内,由于季节的不同,它们没有显著差异。

在不同地点和不同湿式咖啡加工厂采集的咖啡废水样品中,DO值分别为2.8μ0.3 ~ 8.7±0.4 mg/l(表3)和6.3±1.0 ~ 7.1±1.5 mg/l(表4)。Makamba的最低值是在雨季得到的(表2)。这种变化可能是由于需要氧的废物增加导致好氧生物的耗氧量增加。DO浓度低于1 mg/l可能会对周围的河流或溪流和生物群落的生存产生不利影响,从而造成所有的水污染。DO浓度值大部分时间在95%置信区间内发生显著变化,DO与铵态氮呈极显著(P<0.01)相关(表6)。咖啡废水的生物指标与pH和DO呈负相关,而BOD和COD呈正相关。

Kayanza 正常 Makamba
变量 4月 6月 4月 6月 4月 6月
物理
pH值 4.2±0.4 4.0±0.4 4.1±0.2 4.2±0.3 4.1±0.4 4.1±0.3
温度 °C 21.0±1.2 21.5±1.0 23.1±0.9 24.4±0.9 22.8±0.3 23.1±0.4
电子商务 μS /厘米 841.6±86.3 927.9±76.8 973.4±84.6 762.3±115.1 707.2±57.8 1017.7±29.9
TDS 毫克/升 420.1±90.8 465.9±117.5 478.1±83.8 350.9±115.1 353.7±80.3 510.2±29.9
毫克/升 10.2±5.23 7.2±1.7 5.8±2.3 3.3±0.4 0.8±0.1 4.8±0.9
盐度 毫克/升 409.7±89.0 455.6±56.6 333.3±68.8 346.4±77.7 345.0±76.8 505.0±35.4
TSS 毫克/升 2444.0±100.7 2522.6±214.7 2679.9±180.8 2601.9±166.3 2751.8±158.6 2440.0±120.0
化学
生化需氧量5 毫克/升 7481.6±451.1 5996.1±402.7 7300.0±371.5 7250.0±615.6 5792.5±332.9 5710.1±332.9
鳕鱼 毫克/升 12745.6±417.9 11127.3±694.3 14416.8±456.1 13621±892.4 10200±545.6 9820.0±500.6
阿宝43- 毫克/升 7.8±1.8 4.2±1.9 12.6±2.1 2.2±1.4 12.5±1.39 6.5±0.3
Cl- 毫克/升 67.3±17.3 55.9±17.2 42.3±16.8 68.9±21.1 34.9±10.9 63.6±10.9
NH4+ 毫克/升 6.2±2.4 6.7±2.7 6.8±1.5 4.5±1.7 5.3±0.6 4.4±0.3
没有3.- 毫克/升 23.7±4.7 12.6±2.9 27.4±3.8 18.0±3.0 18.1±4.8 19.5±2.8
没有2- 毫克/升 0.9±0.2 0.3±0.1 1.3±0.3 0.1±0.01 1.3±0.08 0.2±0.1
毫克/升 0.2±0.1 0.2±0.1 0.2±0.06 0.4±0.1 0.3±0.03 0.6±0.1
Pb 毫克/升 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 < 0.01 0.01

表2:在研究月份中,研究区域的废水理化参数的平均值和标准差。

磷酸盐的浓度水平在6.0±1.6 ~ 9.5±1.5 mg/l(表3)和6.2±1.4 ~ 6.51.2 mg/l(表4)之间。与4月和6月记录的结果相比,所有地点的磷酸盐浓度具有统计学意义(p<0.05),并在95%置信区间发生显著变化。污水中的磷酸盐浓度似乎对接收水体没有构成任何威胁(表3-5)。各地区咖啡废水中亚硝酸盐浓度水平差异均有统计学意义(P<0.05)。

变量 单位 Kayanza 正常 Makamba 标准水平
物理
pH值 pH值范围 4.1±0.4一个 4.2±0.3一个 4.1±0.3一个 6 - 9
温度 °C 21.3±1.1c 23.7±1.1一个 23.0±0.3b 35
电子商务 μS /厘米 734.5±15.8一个 867.9±54.7一个 862.4±75.7一个 -
TDS 毫克/升 443.0±56.4一个 414.5±83.3一个 431.9±39.0一个 1200
毫克/升 8.7±0.4一个 4.6±0.4b 2.8±0.3b >1
盐度 毫克/升 432.6±55.0一个 339.9±98.2b 425.0±39.2ab -
TSS 毫克/升 2481.3±45.6一个 2640.9±60.0一个 2595.8±32.0一个 50
化学
生化需氧量5 毫克/升 6738.8±467.1一个 7300±388.0一个 5792.5±488.1一个 30.
鳕鱼 毫克/升 11936±600.3b 14019.2±392.9一个 10025±498.0b 150
阿宝43- 毫克/升 6.0±1.6b 7.4±1.8ab 9.5±1.5一个 30.
Cl- 毫克/升 61.6±7.8一个 55.6±8.5一个 35.7±6.4b 250
NH4+ 毫克/升 6.5±2.5一个 5.6±1.8ab 4.7±0.8b -
没有3.- 毫克/升 18.1±3.9一个 22.7±4.1一个 18.83±2.7一个 50
没有2- 毫克/升 0.6±0.1一个 0.7±0.2一个 0.8±0.2一个 -
毫克/升 0.2±0.02c 0.3±0.1b 0.4±0.2一个 1
Pb 毫克/升 < 0.01 < 0.01 < 0.01 0.05

表3:研究地点湿式咖啡加工废水的物理化学性质。

变量 单位 私人 公共 合作 标准水平
物理
pH值 pH值范围 4.1±0.2 4.0±0.3 4.3±0.5 6 - 9
温度 °C 20.8±1.2 23.0±1.2 21.7±1.3 35
电子商务 μS /厘米 798.3±20.5 924.9±97.1 844.0±81.5 -
TDS 毫克/升 397.6±48.2 451.3±54.4 424.2±87.3 1200
毫克/升 7.1±1.5 6.9±2.1 6.3±1.0 >1
盐度 毫克/升 391.3±50.9 399.3±71.0 412.7±85.6 -
TSS 毫克/升 2258.2±32.6 2575.2±108.6 2709.3±71.4 50
化学
生化需氧量5 毫克/升 7431.6±832.9 5940.9±253.0 7525.3±574.6 30.
鳕鱼 毫克/升 12000±844.5 11610±618.2 14273±476.3 150
阿宝43- 毫克/升 6.2±1.4 7.2±1.6 6.5±1.2 30.
Cl- 毫克/升 56.5±17.7 51.4±15.9 68.6±24.6 250
NH4+ 毫克/升 4.4±2.1 6.5±2.3 6.3±1.9 -
没有3.- 毫克/升 24.5±8.3 17.5±3.1 20.1±9.2 50
没有2- 毫克/升 0.8±0.1 0.7±0.2 0.4±0.1 -
毫克/升 0.2±0.02 0.3±0.02 0.3±0.01 1
Pb 毫克/升 < 0.01 < 0.01 < 0.01 0.05

表4:平均值±std. dev (n=24,私人;n=60,公共的;n=30,合作的)

变量 单位 湿/ 4月 干/ 6月 标准水平
物理
pH值 pH值范围 4.10±0.31 4.14±0.36 6 - 9
温度 °C 21.84±1.22 21.81±1.78 35
电子商务 μS /厘米 818.61±3.98 892.82±2.37 -
TDS 毫克/升 406.88±2.37 441.72±2.12 1200
毫克/升 7.58±0.57 5.89±0.38 >1
盐度 毫克/升 371.06±2.04 441.00±1.95 -
TSS 毫克/升 2535.64±14.7 2492.84±2.04 50
化学
生化需氧量5 毫克/升 7796.38±468.20 6135.33±389.19 30.
鳕鱼 毫克/升 13370±501.31 11885.33±651.75 150
阿宝43- 毫克/升 9.33±1.06 3.95±1.04 30.
Cl- 毫克/升 57.13±1.08 60.48±9.24 250
NH4+ 毫克/升 5.98±0.71 5.49±0.47 -
没有3.- 毫克/升 25.41±1.88 16.11±1.87 50
没有2- 毫克/升 1.02±0.60 0.23±0.12 -
毫克/升 0.21±0.02 0.26±0.02 1
Pb 毫克/升 < 0.01 < 0.01 0.05

表5:干湿月湿咖啡处理厂废水理化质量参数平均值±std. dev (n=57)

变量 pH值 T 电子商务 TDS 盐度 鳕鱼 BOD5 TSS 阿宝43- Cl- NH4+ 没有3.- 没有2-
pH值 1 0.04 0.36 * * 0.34 * * -0.41 * * 0.37 * * 0.33 * 0.39 * * 0.04 0.34 * * 0.46 * * -0.20 0.55 * * 0.19 -0.07
T 0.04 1 -0.28 * -0.41 * * -0.66 * * -0.42 * * 0.33 * 0.37 * * 0.16 -0.52 * * 0.12 -0.20 -0.02 -0.54 * * 0.18
电子商务 0.36 * * -0.28 * 1 0.93 * * 0.02 0.92 * * 0.28 * 0.27 * 0.39 * * 0.44 * * 0.04 -0.05 0.47 * * 0.30 * 0.21
TDS 0.34 * * -0.41 * * 0.92 * * 1 0.12 0.99 * * 0.22 0.22 0.30 * 0.45 * * 0.09 0.05 0.51 * * 0.36 * * 0.02
-0.41 * * -0.66 * * 0.02 0.12 1 0.09 -0.22 -0.28 * -0.06 0.15 -0.47 * * 0.58 * * -0.33 * 0.56 * * -0.14
盐度 0.33 * * -0.42 * * 0.92 * * 0.99 * * 0.09 1 0.22 0.22 0.29 * 0.46 * * 0.09 0.02 0.53 * * 0.37 * * 0.03
鳕鱼 0.33 * 0.33 * 0.27 * 0.21 -0.22 0.22 1 0.98 * * 0.52 * * -0.33 * 0.27 * 0.05 0.37 * * 0.26 -0.20
生化需氧量5 0.30 * * 0.32 * * 0.27 * 0.22 -0.28 * 0.23 0.98 * * 1 0.51 * * -0.26 0.28 * 0.01 0.42 * * 0.23 -0.12
TSS 0.04 0.16 0.40 * * 0.30 * -0.06 0.29 * 0.52 * * 0.51 * * 1 -0.26 0.29 * 0.14 0.06 0.01 0.01
阿宝43- 0.30 * * -0.52 * * 0.44 * * 0.45 * * 0.15 0.46 * * -0.33 * -0.26 -0.26 1 -0.21 -0.09 0.28 * 0.36 * * 0.37 * *
Cl- 0.46 * * 0.12 0.04 0.09 -0.47 * * 0.09 0.26 * 0.28 * 0.28 * -0.21 1 -0.25 0.24 -0.22 -0.34 * *
NH4+ -0.20 -0.20 -0.05 0.05 0.58 * * 0.02 0.05 0.01 0.14 -0.09 -0.25 1 -0.26 * 0.42 * * -0.52 * *
没有3.- 0.52 * * -0.02 0.46 * * 0.51 * * -0.33 * 0.53 * * 0.37 * * 0.42 * * 0.06 0.28 * 0.20 -0.26 * 1 0.12 -0.08
没有2- 0.19 -0.54 * * 0.30 * 0.36 * * 0.56 * * 0.37 * * 0.26 0.23 0.01 0.36 * * -0.22 0.42 * * 0.12 1 -0.12
-0.07 0.18 0.21 0.02 -0.14 0.03 -0.21 -0.12 0.01 0.37 * * -0.34 * * -0.52 * * -0.07 -0.12 1

表6:理化参数间的相关性值。
*=相关在P=0.05的概率水平显著,**=相关在P=0.01的概率水平显著。

根据地点和不同的湿式咖啡加工厂,平均亚硝酸盐浓度分别为0.6±0.1 ~ 0.8±0.2 mg/l(表3)和0.4±0.1 ~ 0.8±0.1 mg/l(表4)。与排放出水标准[15]相比,出水的亚硝酸盐浓度似乎不会对接收水体构成任何威胁。各地区咖啡废水中亚硝酸盐浓度水平差异均有统计学意义(P<0.05)。4月和6月的调查结果明显不同。这可能是由于含有农民肥料的径流造成的[23,24]。

氯的浓度范围内35.7±6.4 mg / l Makamba在正常61.6±7.8 mg / l,从51.4±15.9 mg / l(公共)68.6±24.6 mg / l(合作),分别研究地点(表3)和湿咖啡处理业主(表4)。这是符合布隆迪环境排放废水。

铜的平均浓度在0.2±0.02 ~ 0.4±0.2 mg/l和0.2±0.02 ~ 0.3±0.01 mg/l之间符合标准。这些浓度似乎不会对附近的河流和溪流造成问题。铅浓度始终低于原子吸收光谱的检测限(LOD)。

结论

基于这项研究的结果,Kayanza、Gitega和Makamba的湿式咖啡处理技术产生的废水具有pH、BOD、COD和总悬浮物值高于布隆迪和世卫组织规定的标准,因此需要在所有咖啡加工厂发展和安装适当的废水处理技术,以改善废水质量,达到排放标准。这是为了保护环境和人类的健康。

本研究结果可为决策者提供政策策略,以保护接收水体的环境和健康。政府还应探索安装其他环保咖啡加工技术的可能性。

确认

布隆迪农学研究所(ISABU)和布隆迪咖啡行业竞争力支持项目(PACSC)的财政支持(PJ-002598)得到了高度认可。作者要感谢所有湿咖啡加工经理在取样过程中的配合。我们衷心感谢ISABU土壤与食品分析实验室(LASPA)的工作人员在数据收集方面提供的无保留的技术援助。感谢能源与环境技术研究所(IEET)对第一作者的学术能力建设。最后,我们衷心感谢审稿人将稿件提高到这一标准。


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条信息

文章类型:研究文章

引用:Bisekwa E, Njogu PM, Kufa-Obso T(2020)布隆迪咖啡种植生态区湿法咖啡加工厂的废水质量。国际给水排水6(3):dx.doi.org/10.16966/2381-5299.176

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出版的历史:

  • 收到日期:2020年10月26日,

  • 接受日期:2020年11月23日,

  • 发表日期:2020年11月30日