Reflection / summary Topic: Solid Waste Management

  1. Kuwait Sewage Crisis 

and its Impact  on 

The Marine Environment                               

  1.  Kuwait Sewage Crisis and its Impact on the Marine 

Environment  

The  Mishref  pumping  station  broke  down  at  the  end  of  August  2009,  forcing  the  Ministry  of  Public  Works  (MPW)  to  discharge  about  150,000  cubic  meters  of  raw  sewage into the sea per day over a period of more than 6 months(almost one year)  and hence fishing and swimming was banned by the EPA along the affected coastal  area. The pumping station, just west Kuwait City acts as a gathering centre for raw  sewage generated from one million people in four residential areas.    EPA geochemical surveys have demonstrated that pollution levels have dramatically  increased  along  a  20‐km  coastline,  where  there  is  a  high  population  density.  In  addition to affecting marine life, it is feared that the pollution could affect power and  desalination  plants,  particularly  those  lying  to  the  south  of  Kuwait  Bay,  which  provide Kuwait with more than 90 percent of its drinking water.    The preliminary tests conducted by the EPA on samples taken from affected areas  have  revealed  that  the  levels  of  seawater  pollution  have  risen  by  10  times  the  accepted  levels especially for ammonia, phosphate, BOD and COD. Also, counts of  Total Coliform and Faecal Streptococci were extremely high and far exceeded the  EPA standard  limits. Beaches  in Salmiya, Bidaa and Messilah have been drastically  affected.    

Synopsis of the results:   

 Onshore  (beach)  stations  (<  1  Km)  showed  highest  impact  compared  to  offshore  stations  (>  1  Km distance from shore) at both Bidaa’ and Messila  areas.   Funitees waters (in the south) did not show noticeable impact from  sewage discharge, except for the high concentrations recorded for ammonia. 

 The concentration of DO did not decline below 5mg/l  in samples collected  from the coastal area of Kuwait open Gulf Sea. 

  2

Kuwait Bay heavily impacted

area

 Chlorophyll  concentration  was  variable  with  highs  (>  5  µg/l)  in  the  coastal  water to the south of Fahaheel to lows (< 3 µg/l) in the coastal waters of the  affected area. 

 Ammonia,  nitrates,  phosphates,  silicates,  and  TOC  varied  temporally  with  highest concentrations recorded in the affected area 

 The toxic metals  like:   Cd, Cu, Cr, Pb, Fe, Ni, V, Zn and Hg as well as total  petroleum  hydrocarbons  (TPHs)  were  investigated  and  were  within  the  permissible levels.  

  3

  Evaluation Studies Required    Evaluation studies required urgently before the rehabilitation of the affected coastal  area would include the assessment of the quality of the coastal waters, including the  toxicity  and  ecotoxicology  of  these  waters.  Also  required  is  the  evaluation  of  the  exiting  conditions  of  the  marine  ecosystem  and  the  health  of  marine  reefs  biota/coral present.     

  4

2.  Rehabilitation of Closed Landfills                                       

  5

  2.  Rehabilitation of Closed Landfills 

Landfill sites     Existing  and  former  landfill  sites  are  considered  to  be  one  of  the  major  environmental problems facing many developing countries including Kuwait due to  the resulting health, environmental and safety risks.     All sites  in Kuwait act as dumping grounds rather than safe sanitary  landfill areas.  The  current  operation  procedures  used  are  neither  safe  for  humans  nor  for  the  environment.  Due  to  the  fact  that  landfill  sites  have  not  been  operated  in  a  sustainable manner, 13 landfill sites were closed before their expected time period.  These include Seventh Ring Road ‐ North, Sulabiyah, Kabed, Al‐Qurain, Shuaiba , east  of  Sulaibiya,  Jleeb  AI  Shuyoukh,  Military  Sabhan  Area,  Sabhan  Block  11  ‐    Aleqila,  Alshulebah, West Yarmouk, Failaka Island ‐ AI Wafra), as well a number of unknown  sites.     The total land area covered by these sites is very large (>17 km

2 ), and the individual 

sites cover areas between several 10s to several 100s of hectares. The quantity of  wastes deposited at the sites varies, with depths varying from 3 to 30 meters. The  type  of  waste  disposed  of  at  the  site  is  very  variable,  from  domestic  (household)  solid  waste  to  building  (constructional)  debris  to  industrial  waste  or  even  animal  carcasses. Most of these sites have been closed for more than 20 years, and because  of recent urban development, some of them ended up being too proximate to new  residential, commercial and industrial areas.     In October 2003, the Kuwaiti Cabinet formed a task force for the rehabilitation and  remediation of closed  landfill sites. The taskforce, known as the TRIO Committee,  consists of representatives from KEPA, Kuwait Municipality and the Committee for  Security Decisions.    Accordingly, preliminary rehabilitation works have been carried out for many of the  abovementioned  sites,  especially  the  largest,  and/or  the  sites  considered  more  sensitive in nature because of their proximity to residential areas. The rehabilitation  has comprised the removal of loose random waste deposits at the surface to provide  a relatively clean ‘natural’ surface, and the re‐profiling of the steepest slopes to give  a  more  harmonious  topographic  profile,  easier  for  access  with  vehicles  and  machines.     Therefore, it is planned to provide in the near future a cover layer of compacted sub‐ grade layer, of an appropriate thickness, to minimize gas and dust emissions, and to  prevent ground‐water pollution due to surface infiltration. Subsequently, the aim is  to carry out some site investigations necessary to characterize the nature of the soils  and wastes at each site. Lastly, the sites will be secured by a boundary fence and 

  6

earth  berms  to  limit  access  onto  the  sites,  as  well  as  a  permanent  site  security  guarding  to  prevent  non‐authorized  access.  Consequently,  a  Joint  Committee  between KEPA and Kuwait Municipality (KM) has proposed a project, implemented  by KM, to include the abovementioned investigations.   

1. Project aim    The overall objectives of the study are to: 

 provide a better understanding of the landfill sites,    assess the risks associated with the sites,    provide  a  practical  and  technically  sound  remediation  programme  for  the 

sites 

 structure  a  project  to  develop  these  sites  and  sustainably  fund  their  rehabilitation using innovative technology 

  In detail, the first aim is to provide detailed and accurate technical information about  the landfill sites by means of a phased investigation programme. The aim is to carry  out progressively more detailed studies in order to identify and delineate the waste  deposits in the landfills, including the mapping of their aerial extent and depths, and  to characterize the type and nature of the waste deposits at each site.     The information collected during the investigation phase will be interpreted in order  to provide a better understanding of the environmental and health risks associated  with each site, and, thus, to be able to develop a site remediation and monitoring  plan.     This  plan  will  be  consistent  with  the  scope  and  “economics  of  the  proposed  development of the site.    This approach is a meaningful and major step towards sustainable development, in  that it focuses on the use of existing space, preserving other areas.    In  addition,  more  detailed  and  comprehensive  studies  will  be  conducted  for  the  single  site  of  Al‐Qurain  in  order  to (i) assess the current condition of the site, (ii)  identify the needs to address and monitor the depollution of the site, (iii) conduct  the feasibility study of the rehabilitation of the site and its connexion to the existing  networks and (iv) design the temporary work to perform the works.   

  7

  The study will be carried out on 6 sites:   

1. Sulaibiya Site  2. Al Qurain Site  3. East of Sulaibiya  4. Al Shuibah Site   5. Al Yarmouk Site  6. Al Wafra Site 

  Out of these six sites, the main priority is given to the Sulaibiya site, which is, by far,  the  largest  of  the  sites  (276  hectares),  and  which  will  require  a  detailed  analysis  because of the wide range of wastes considered to have been disposed of in the site,  including unknown liquid wastes.                         

  8

  The locations and surface of the sites are as follows:   

Figure 1 – Locations of the sites in Kuwait City 

Al Shuibah (Outside Kuwait City)

East Sulaibiya

Al Qurain

Al Yarmouk

Sulaibiya

  9

Kuwait City  Site Characteristics  Area of site 

Sulaibiya   Buildings debris   Domestic dumps   Oils   Liquid dumps   2,761,415 m²   400m far from 

residential  settlements 

  Al Qurain   Domestic waste 

 705,175 m²   In the middle of a 

residential area 

  East of                 Sulaibiya 

 Buildings debris   172,010 m²   Close from 

residential area 

  Al Shuibah   Buildings debris 

 130,558 m²   Outside Kuwait city  In the industrial 

area 

  10

Al Yarmouk   Building debris   Within residential 

area – on some  existing houses 

 412,000 m²   Inhabitants located 

on the  contaminated  area 

 Within a  residential place 

Al Wafra Site   Unidentified   

  As  some  sites  located  in  Kuwait  city  are  close,  sometimes  underneath  existing  houses, particular attention will be taken during the investigation period to limit any  inconvenience to the inhabitants.     

  Figure 2 – Picture taken from site visit showing the settlement close to the waste 

landfill                       

  11

  Regarding  the  landfills  in  the  desert  or  uninhabited  area  like  Al  Shuibah  site,  the  investigations will be done quickly and in a cost effective manner.   

  Figure 3 – Waste landfill to be treated located in the desert 

  12

Experienced Consultant Required    An international experienced consultant is urgently required to evaluate all aspects  of the proposed project, write the TOR and prepare the tender documents needed  for the implementation of the project.    Moreover,  a  British  firm  could  be  awarded  a  contract  through  the  tender  to  implement the project. 

  13

3.  Liquid Waste Management   in Kuwait 

  14

3.  Liquid Waste Management in Kuwait 

1. Treated Waste water   

The State of a Kuwait has a national network run by the Ministry of Public Works  (MPW) for treated sewage water covering more than 98% of the country. Tertiary  treated sewage water from three major treatment plants are distributed throughout  the country at a capacity of about at 750 thousand cubic meters / day.     However, the country suffers from a chronic environmental problem regarding the  remaining  2%,  which  represents  both  raw  sewage  water  and  untreated  industrial  waste water produced from areas not covered by the MPW public network.                                                        

  15

2. Untreated Liquid waste transported by tankers:   

2.1. Quantities, types and sources    The amount of untreated liquid waste was estimated at about 4‐5 million gallons per  day  (about  23  thousand  cubic  meters  /  day)  and  was  produced  from  many  development  activities  and  point  sources  of  pollution  such  as  industrial  areas,  slaughterhouses, border centers, military, camps and a number of oil facilities.  2.2. Transportation    The country  is suffering from the unorganized transportation of liquid wastes. The  tankers do not meet the requirements of the governmental and environmental laws,  organize  vehicle  standards,  type  of  waste  transported,  the  authorized  sectors  controlling transportation. In addition hazardous and regulations of tracking systems  which control the tankers routes and activities are not available.  2.3. Disposal    Over more than four decades, the untreated sewage and industrial waters have been  continuously, discharged in improper abandoned quarry sites which act as dumping  grounds rather than safe sanitary landfill areas.     Recent  research  studies  confirm  the  contamination  of  groundwater,  soil  and  ambient air in these landfill areas.                                      

  16

3. Industrial liquid wastes:    Industrial wastewater  is one of the biggest challenges facing Kuwait, which forced  the stakeholders to examine carefully the status of such waste and suggest proposals  and mechanisms for better solutions.    3.1. Rehabilitation of wastewater landfill site in Wafra road (km 14)    Preliminary measures have been taken recently by the TRIO Committee to remediate  the waste water dumping site in Wafra (Road 14) area. A decision was made by the  Committee to build an industrial waste water treatment plant on Wafra (Road 30)  site to speed up the complete rehabilitation of the whole dumping site.    3.2. Industrial Liquid waste treatment plant     Building up an  industrial waste treatment plant was given top priority to stop the  improper dumping of untreated industrial water over the last four decades.  After three years of planning, design and construction works the stakeholders have  eventually  succeeded  in  establishing  the  plant  in  accordance  with  the  best  international  standards  and  specifications  available.  Being  officially  opened  in  last  June, the main specifications of the plant could be summarized in the following: 

  1.  The  plant  has  the  ability  to  receive  all  types  of  industrial  liquid  waste  in  the 

country.   2. The plant currently receives 7500 cubic meters of liquid waste per day with the 

possibility of increasing the amount of waste to reach 15 thousand cubic meters  per day during one month only.

  3. The plant is characterized by an integrated online devices for real time analysis of 

water  and  sludge,  which  will  be  linked  to  the  GIS  based  Environmental  Information  System  in  the  Centre  of  Environmental  Monitoring  at  the  EPA  Headquarters. 

    3.3. Treatment Method     (i)   The Industrial waste water plant receives three main tanks (effluents from food 

industries – waste liquid with a high content of oils – other types of liquid), in  addition to  industrial waste with high content of heavy metals. At this stage  mixing  the  different  types  of  industrial  water  is  important  to  ensure  homogeneity and non‐precipitation of sludge and suspended solids.  

 (ii)   Following the reception of the three tanks, the industrial water is subjected to 

primary treatment which includes the removal of sand, oil and chemicals from 

  17

the water to ensure the upgrading of water quality to match the specifications  of sewage waste water to be treated biologically. 

(iii)   At the third stage the biological processes accommodate a total of 20 thousand 

cubic meters of water a day. The treated water should meet the standards of  the authorized bodies (MPW and KEPA). 

(iv)   Treated water is stored in reservoirs with a total capacity of 13 thousand cubic 

meters, after which the whole area of the plant (about 250 thousand square  meters) will be completely planted using the treated water. 

  4.  The need for Industrial Water Treatment Unit and Central Plants in 

Industrial Areas. 

  18

In  order  to  ensure  environmental  compliance,  the  EPA  has  recently  inflicted  penalties on factories which do not have treatment units for their industrial waters.  Consequently, about 130 factories in West Shuaiba Industrial area alone are looking  for units capable of treating their industrial water to meet the KEPA requirements.  Moreover, the infrastructure of the proposed new Industrial City in west Kuwait is  suggested  to  include  the  establishment  of  three  central  plants  for  the  proper  treatment of preliminary treated industrial waters received from factories to meet  international and local standards.    About 1,300 factories in other industrial areas (e.g., in Sabhan & Amghara areas) will  start soon  installing units for preliminary treatment of  industrial water  in order to  comply with KEPA regulations and standards. Furthermore, the KEPA is discussing at  present  with  the  Public  Authority  for  Industry  the  idea  of  establishing  Central  Treatment Plants in large industrial areas in Kuwait.

  19

4.  Oil Sludge Treatment   

4.  Oil Sludge Treatment      The problem of petroleum waste is giving a due consideration to the national level.  Accordingly,  it  is  mandatory  to  implement  the  control  of  all  the  causes  reflecting 

  20

petroleum pollution in petroleum production companies to be within the permissible  limits of disposal to the waste conforming with environmental law.     One of the most encountered pollutants in petroleum production companies is the  crude oil that is entrapped with the effluents during treatment and conditioning of  the wells produced crude oil through treatment process facilities.    Sludge pits typically contain a semi‐emulsified mixture of oxidized crude oil, water  and miscellaneous solids (together with whatever else has been dumped  in them,  corrosion, product, sand silt & clay).    Clean up of sludge pit requires as a minimum efficient separation of oil, water and  solids. The oil phase is then recombined with the crude stream, the water should be  sufficiently clean  (and especially  hydrocarbon free)  to  dispose  off  in  any  available  water way or well and the solids residue, after additional washing or any biological  treatment that may be necessary (depending on the origin and composition of the  solids) should be clean enough to be land‐filled.     Referring to Decision (210/2001)  including the EPA environmental regulations and  standards and to Basel Convention On the Control of Transboundary Movements of  Hazardous Wastes and Their Disposal, and which Kuwait became a party in 1994. It  was mandatory to manage a safe treatment of these wastes (sludge), in addition to  putting a strategic plan to minimize hazards and make use of such sludge, in order to  maintain a clean environment and recover the sludge to remarkable crude. 

                              Theory of sludge formation    The petroleum sludge is attributed to two major factors controlling in its formation,  the first is the inorganic residue (sediments, sands, scales and dust) and the second  is the precipitation of paraffinic wax, since wax precipitates are sparingly soluble in 

  21

crude oil, the reason behind wax precipitation is temperature changes. In addition to  the  above  reasons,  the  oxidation  of  heavy  organic  material  in  crude  oil  due  to  climatic changes or from oxidizing fungi and also the interruption in material balance  due  to  losses  of  volatile  components  and  the  tendency  of  asphaltene,  resins  and  polymeric compounds to precipitate all lead to the formation of sludge. 

  Product recovery     About 90–95% of the oil or crude in the sludge pit could be recovered. At current  world crude prices this is a substantial saving.    

The Need for Advanced Treatment Methods and Techniques    In the interest of the State of Kuwait there is always a need to apply more advanced  methods and techniques to treat the oil sludge derived oil refineries and crude oil‐ producing activities. Consequently, KEPA would like to invite a consultant with long  experience in this subject to evaluate the current situation of oil sludge production,  storage and treatment in Kuwait and recommend the best ways to reduce and treat  the present start of oil sludge. The consultant could then proceed to write a TOR and  present tender documents for oil sludge treatment.       

  22

5.  The Infrastructure of the New  Industrial City to the West of Kuwait 

5.  The Infrastructure of the New Industrial City to the  West of Kuwait 

  23

Following the KEPA intensive inspection by the end of 2009 of 55 factories in West  Shuaiba  Industrial Area, one of the main sources of pollution to the nearby Umm      Al‐Haiman Residential Area, a detailed technical report was prepared and submitted  by the EPA to the Kuwaiti Cabinet (Council of Ministers), in December 13, 2009. The  report includes an integrated plan to improve the environmental conditions of the  southern part of Kuwait. The plan will be implemented in three phases: Phase I on  the short term (1‐2 years), Phase II on the medium term (1‐5 years) and Phase III on  the  long‐term (1‐10 years). The plan, which has been approved by the Cabinet on  January  10,  2010,  strongly  recommends  the  transport  of  heavily  and  medium‐ impacted factories over a period of 2‐5 years from West Shuaiba. These industries  will be relocated in a new large Industrial City (100 Km

2 ) built in a remote area to the 

West of Kuwait City.   

  Figure 1. 

  Site Assessment, TOR & Tender Documents    A  renowned  local  consultancy  office  has  been  selected  by  KEPA  to  carry  out  a  detailed site assessment for the project area, the TOR and tender documents for the  infrastructure of the New Industrial City. 

  24

  Figure 2. 

    Infrastructure Networks    The selected contractor will be asked to build the following two main infrastructure  networks:   

 Road Network Structure: includes internal traffic network and articulation in  accordance  with  external  connections  and  other  outdoor  road  network,  parking structure, principle landscaping areas, etc. 

 Infrastructural Facilities Networks: These include:   

1. Surface and land movement works  2. Water systems and wastewater  3. Storm water / collection systems  4. Irrigation system  5. Power supply  6. Natural gas lines  7. Fire fighting system  8. Electrical system  9. Telecommunication system  10. MSW Management system  11. Security and access control 

  25

6.  Mitigation Measures Required for the  Environmental Compliance of Factories in 

West Shuaiba Industrial Area                         

  26

6. Mitigation Measures Required for the Environmental  Compliance of Factories in West Shuaiba Industrial 

Area      The KEPA Report and Action Plan approved by the Kuwaiti Cabinet in January 2010  includes the following mitigation measures which should be taken by the Factories in  West  Shuaiba  to  improve  the  environmental  conditions  in  the  southern  part  of  Kuwait.   

1. Carry  out  full  assessment  of  the  existing  environmental  conditions  of  all  factories by KEPA certified Environmental Consultancy Offices/Companies. 

  2. Implement  Periodical  Monitoring  Programmes  through  fixing  online 

monitoring equipment for real time measurements of all pollutants released,  which  will  be  linked  with  the  KEPA  GIS‐based  Environmental  Information  System. 

  27

7.  Training Programmes For   KEPA And Factories Staff 

  28

  7.  Training Programmes For KEPA and Factories Staff 

KEPA Staff    KEPA is looking for Consultants to offer Training Programmes to KEPA Technicial Staff  in the following areas:   

‐ Environmental Impact Assessment  ‐ Environmental Auditing 

  Factories Staff    Joint  training  programmes  between  KEPA  and  Consultants  on  Environmental  Compliance will be offered to Factories Staff Members.                                                           

  29

8.  Integrated Chemicals Management 

System (ICMS)     

  30

  8.  Integrated Chemicals Management System (ICMS) 

    Kuwait  Environment  Public  Authority  (KEPA)  is  responsible  of  the  monitoring  and  control of all chemical materials  imported and produced  in the state of Kuwait. In  order  for  KEPA  to  carry  out  its  monitoring  duty  in  a  proper  way,  an  Integrated  Chemicals Management System (ICMS) is proposed.     ICMS  is  to  provide  the  necessary  information  in  an  integrated  manner  for  the  involved decision‐makers on the types,  locations and quantities of chemicals used  within the country. KEPA is to develop, host and maintain the ICMS in coordination  and collaboration with all stakeholders in Kuwait and according to the best practice  and international standards like the European REACh.    This  system  includes  a  GIS‐based  database  for  the  management  and  tracking  of  chemicals in Kuwait as well as many other functions, including:   

1. Management  of  the  unified  list  of  banned  and  restricted  materials  in  the  State of Kuwait through concerned authorities. 

2. Monitoring of banned and restricted materials entering Kuwait.  3. Track  chemical  transportation,  storage  and  accumulation  and  ensure 

compliance with international standards.  4. Processing of electronic import permits for chemical materials.  5. Provision of Material Safety Data Sheets for chemical materials.  6. Tracking of materials and facilities that deal with chemical materials.  7. Provision of a database of chemical materials incidents.  8. Provision of a data base of violations related to chemical materials.  9. Provision of instant reports and statistics related to chemical materials. 

  The  system  also  ensures  a  link  between  chemical  materials  concerned  authorities  and  determining  their  roles  in  order  to  avoid  duplication  and  conflicts.  It  also  supports  the  integration  of  their  work  and  cooperation  in  the  management  of  chemical materials.    The system  is an  important source of  information about chemical materials for all  ministries, and governmental and non‐governmental organizations as well as existing  facilities in the State of Kuwait, and scientific and educational institutions.    At  the  same  time,  the  system  enhances  the  competencies,  capacities,  and  mechanisms  of  relevant  institutions  in  the  management  of  chemical  materials,  as  well as the exchange of information and internal documentation. The system has an  advantage of being flexible and has the ability to accommodate growth and inclusion  of other ministries and governmental institutions concerned in the future.     

  31

  32

  Proposed action plan towards the implementation of the system:   

1. A  specialized  Consultant  is  to  study  the  current  situation  in  detail  and  determine  the  needs  of  the  KEPA  and  other  relevant  stakeholders  and  to  develop  an  RFP  documents  and  technical  specifications  for  the  implementation of the project. 

  2. A  consulting  firm  is  to  assist  the  KEPA  to  choose  the  implementation 

contractor and to fully control and supervise the project implementation and  to address day‐to‐day problems during the implementation process and to be  responsible for testing and final acceptance of the system to be developed.  

  3. Conduct a pre‐qualification process among international and local companies 

for the  implementation of this project and compose a shortlist of qualified  firms. 

  4. Project tendering among qualified companies.    5. Examine and evaluate the bids and choose the right company.    6. Start  and  monitor  the  implementation  of  the  project  under  the  technical 

supervision  of  the  consulting  firm,  which  in  turn  prepares  and  submits  progress  reports  to  the  Director  of  Industrial  Environment  Department  at  EPA.