, Physicochemical characterization of Incineration Fume Washing Water From Special Waste and Dangers Special Waste Incinerators: Development of a treatment Process: Case Study of" transco Company"

Abstract

This study aims to conduct a comprehensive physico-chemical characterisation of flue gas washing wastewater generated from medical and hazardous waste incinerators operated by TRANSCO in Ouargla, southern Algeria, before and after treatment, with the development of an appropriate treatment process. The analyses included key parameters such as pH, electrical conductivity, chemical oxygen demand (COD), five-day biological oxygen demand (BOD₅), nitrogen compounds, and heavy metal concentrations. The results revealed that raw washing water exhibits high pollution levels, characterised by strong acidity, high turbidity, and elevated concentrations of sulfates, nitrates, and certain toxic elements, particularly sulfur and zinc, likely originating from the nature of incinerated waste or combustion- related chemical reactions. In contrast, highly toxic metals such as lead, arsenic, mercury, nickel, and cadmium were below detection limits. XRF and AAS analyses confirmed the presence of critically high concentrations of sulfur and several heavy metals, with sulfur exceeding 8000 ppm and iron levels surpassing permissible limits by more than 20 times, along with significant exceedances of nickel, lead, copper, and cobalt. Four treatment methods were evaluated: natural, chemical, biological, and an integrated multi-stage treatment, which demonstrated the best performance with a removal efficiency of approximately 88%. The study recommends adopting advanced or hybrid treatment systems to comply with environmental discharge standards and ensure sustainability.

Cette étude vise à réaliser une caractérisation physico-chimique approfondie des eaux de lavage des fumées issues des incinérateurs de déchets médicaux et dangereux exploités par la société TRANSCO dans la wilaya de Ouargla, au sud de l’Algérie, avant et après traitement, tout en développant un procédé de traitement adapté. Les analyses ont porté sur des paramètres essentiels, notamment le pH, la conductivité électrique, la demande chimique en oxygène (DCO), la demande biologique en oxygène sur cinq jours (DBO₅), les composés azotés et les concentrations en métaux lourds. Les résultats ont montré que les eaux de lavage brutes présentent des niveaux de pollution élevés, caractérisés par une forte acidité, une turbidité importante et des concentrations élevées en sulfates, nitrates et certains éléments toxiques, en particulier le soufre et le zinc, probablement liés à la nature des déchets incinérés ou aux réactions chimiques associées au processus de combustion. En revanche, certains métaux lourds hautement toxiques, tels que le plomb, l’arsenic, le mercure, le nickel et le cadmium, se sont révélés inférieurs aux limites de détection. Les analyses par XRF et AAS ont confirmé la présence de concentrations élevées et préoccupantes de soufre et de plusieurs métaux lourds, avec une teneur en soufre dépassant 8000 ppm et des concentrations en fer supérieures de plus de 20 fois aux valeurs limites autorisées, ainsi que des dépassements notables pour le nickel, le plomb, le cuivre et le cobalt. Quatre méthodes de traitement ont été évaluées : traitement naturel, chimique, biologique et traitement intégré multi- étapes. Ce dernier a montré les meilleures performances, avec un rendement d’élimination d’environ 88.% L’étude recommande l’adoption de systèmes de traitement avancés ou hybrides, le renforcement des compétences techniques et l’application des normes environnementales internationales afin d’assurer la conformité réglementaire et la durabilité environnementale

تهدف هذه الدراسة إلى إجراء تحليل فيزيائي-كيميائي شامل لمياه غسل أبخرة الحرق الناتجة عن محارق النفايات الطبية والخطرة التابعة لشركة ترانس كو بولاية ورقلة، جنوب الجزائر، قبل المعالجة وبعدها، مع تطوير عملية معالجة مناسبة. شملت التحاليل المعايير الأساسية، وهي: الرقم الهيدروجيني(pH) ، التوصيلية الكهربائية، الطلب الكيميائي للأكسجين(COD) ، الطلب البيولوجي للأكسجين خلال خمسة أيام(BOD₅) ، مركبات النيتروجين، و تراكيز المعادن الثقيلة.

أظهرت النتائج أن مياه الغسل الخام تتميز بمستويات تلوث مرتفعة، تمثلت في حموضة عالية، عكارة كبيرة، وارتفاع تراكيز الكبريتات والنترات وبعض المعادن السامة، خاصة الزنك والكبريت، والتي يُرجَّح أن تكون ناتجة عن طبيعة النفايات المحروقة أو التفاعلات الكيميائية المصاحبة لعملية الاحتراق. في المقابل، كانت تراكيز بعض المعادن الثقيلة شديدة السمية، مثل الرصاص، الزرنيخ، الزئبق، النيكل، والكادميوم، دون حدود الكشف.

كشفت تحاليل XRF وAAS عن وجود تراكيز مرتفعة وخطيرة من الكبريت وبعض المعادن الثقيلة، حيث تجاوز تركيز الكبريت 8000 جزء في المليون، بينما فاق تركيز الحديد الحدود المسموح بها بأكثر من 20 مرة، مع تسجيل تجاوزات ملحوظة في تراكيز النيكل، الرصاص، النحاس، والكوبالت. تم تطبيق أربع طرق معالجة مختلفة، شملت المعالجة الطبيعية، الكيميائية، البيولوجية، والمعالجة المتكاملة متعددة المراحل، والتي أظهرت أفضل أداء بكفاءة إزالة بلغت حوالي 88٪. وتوصي الدراسة باعتماد تقنيات معالجة متقدمة أو هجينة للامتثال للمعايير البيئية وتحقيق الاستدامة