الأساسيات العامة للمعالجة الحديثة للمخلفات السائلة ومياه المجاري

الطريقة الهوائية لمعالجة المخلفات المائية :

بدأت أبحاث معالجة المخلفات المائية فى مانشستر 1910 وكانت هذه المعالجة ببساطة عباره عن تهوية هذه المخلفات لتقوم البكتريا بازالة المواد العضويه عن طريق الاكسده الهوائيه ومعظم المخلفات السائله بما فيها مخلفات المجارى المنزليه تنقل فى انابيب مغلقه الى محطة معالجة المخلفات ولكى يتم المعالجه بهذه الطريقه بنجاح يجب الا تزيد قيمة الbod عن 200 مجم/لتر ولذلك فان المخلفات الصناعيه التى لها bod فى المدى 1000-10000 مجم/لتر يتم تخفيفها قبا معاملتها غير ان هناك محطات متخصصه فى معالجة المخلفات التى لهل bod عالى باستخدام طريقة الحماة النشطة وتنقية المخلفات السائله الى الدرجه التى تسمح بصرفها فى المياه الجاريه تعتمد على النشاط التمثيلى للبكتريا وهذا يعتمد على نموها وظروف المعامله البكتيريه تكون مثلى عندما تكون المخلفات متوازنه غذائيا كبيئه للبمتريا اي انها ذات رقم ph مناسب وبها امداد كافى من الاكسجين (فى حالة المعالجه الهوائيه) ونسبه مساويه من الكربون والنيتروجين والفوسفور وفى المعالجه الهوائيه تقوم البكتريا باكسدة المواد العضويه الى ثانى اكسيد الكربون وماء حيث ينطلق ثانى اكسيد الكربون الى الغلاف الجوى ويصرف الماء الى المصارف الطبيعيه ويبقى بعد ذلك راسب عباره عن مواد ذائبه مندمجه مع المواد الخلويه ولذلك فان هذا الراسب يحتوى على مواد غذائيه جيده بالنسبه للبكتريا واذا ترك فتره بعد فصله يحدث له هضم ذاتى بواسطة الخلايا ويمكن التخلص منه بعد ذلك دون ان يكون له اثر ضار حيث يكون له bod منخفض

2-طريقة الحماة المنشطة(Activated sludge) لمعالجة المخلفات المائية:

فى سنة 1914 تطورت قليلا عملية المعالجه الهوائيه حيث كانت المخلفات المائيه تنقل الى احواض وتتم تهويتها لفتره معينه ثم تترك فتره حتى تترسب المكونات الثقيله ثم تنقل المياه الرائقه الى احواض اخرى وتملئ الاحواض الاولى بمخلفات مائيه جديده وهكذا حتى تتراكم كميه معينه من الرواسب التى تسمى وحل فيتم تهويتها جيدا لمدة 6 ساعات وذلك لتنشيط البكتريا التى توجد فى هذه الرواسب وسميت هذه الرواسب بالحماه المنشطه ومنذ ذلك التاريخ عرفت طريقة الحماه المنشطه لمعالجة المخلفات المائيه حيث تحتوى مياة المجارى على مخلفات المنازل والمصانع وهى عباره عن محلول مخفف لمواد عضويه وغير عضويه وبها مواد صلبه معلقه وخليط من البكتريا مصدرها اللرئيسى براز الانسان ومياة الصناعه غير المرشحه وبالنسبة لمواد اليوريا والامونيا وثانى اكسيد الكربون التى توجد فى مياة المجارى فان الهدم البكتيرى لها يكون سريعا حتى انه قد يكتمل قبا ان تصل مياة المجارى الى محطات المعامله وقبل بدء المعالجه لابد من معرفة نسب المواد العضويه (النيتروجين والفوسفور) حيث تلعب هذه النسب دور هام فى صلاحية المخلفات للمعامله الميكروبيولوجيه وقد وجد ان نسبة BOD الى النيتروجين التى تساوى 1:30 ونسبة BOD الى الفوسفور التى تساوى 1:150 هى النسب المثلى لتطبيق طريقة الحماه المنشطة لمعالجة المخلفات.

يتبع

بارك الله فيى
عبير العبير
انتى كده داخله علىموضوع النظافه العامه
اللى الناس كلها سلبيه فيه ومفيش حد مهتم به
حتى الحكومات تقيم مشاريع والمواطنين يدمروها
لو تعرفى ايتها العبير
من زمان عندنا فى مصر من حوالى 50 سنه ماضيه
كان الوحد اذا عطش للاء ينحنىعلى اى مجرى مائى ويشرب من القناة
ماؤها كان كالسلسبيل
انظرى الان
لو عطش الفرد فلايمكن ان يقترب من اى مجرى مائى للشرب
حتى لو كان المجرى الرئيسى للنيل
لانه صار ملوثا بجميع انواع الملوثات
وايضا اصبحت رائحة الماء كريهة
وربنا يسلم

وبصفه عامه فان محطة معالجة المخلفات المائيه بطريقة الحماه المنشطه تنقسم الى اربعة خطوات رئيسيه كما يلى :

1-التهويه فى حوض التهويه المزود باجهزه ميكانيكيه تضخ الهواء مع تقليب المخلفات المائيه بما تحتويه من مواد عضويه لتخلط جيدا بالاكسجين

2-الترويق فى الحوض المخصص لذلك حيث تترسب جميع المكونات الثقيله المكونه من مواد عضويه فى قاع الحوض

3-اعادة المخلفات المائيه المحتويه على مواد معلقه مره اخرى الى حوض التهوية

4- سحب الزائد من الرواسب المستقره فى قاع حوض الترويق
واذا لم تنجح واحده من الخطوات السابقه لاتنجح العمليه كلها وتبدا المعالجه بعزل المواد الطافيه والمواد الصلبه الخشنه المعلقه اثناء دخول مياه المجارى الى محطات المعامله حيث يتم سحق المواد الصلبه واعادة ادخالها مره اخرى فى المجرى الرئيسى المؤدى الى داخل المحطه بعد ذلك تمر مياة المجارى فى مجرى به رمل خشن وذلك لترسيب الرمل والمعادن الثقيله الصلبه ثم يتم ادخال المياه بعد ذلك والتى هى عباره عن معلق من المواد الصلبه الدقيقه بالاضافه الى المواد الذائبه الى خزان الترسيب حيث تترسب الاجزاء الثقيله فى شكل حماه وتزال هذه الحماه من خزانات الترسيب وتسمى بالحماه الخام ثم تعامل منفصله تحت ظروف لاهوائيه اما الراشح فيتم ادخاله الى خزان التهويه حيث تظبط الحاله الغذائيه اذا لزم الامر باضافة النيتروجين او الفوسفات او اى عناصر غذائيه اخرى مطلوبه ثم يضاف الى الخزان لقاح من الحماه المنشطه وهذا اللقاح عباره عن كتله متلبده من الحماه ثم تهويتها ميكانيكيا بواسطة ضخ الهواء اليها لينمو بها اكبر عدد ممكن من خليط البكتريا ومعظمها من البكتريا الهلاميه

ويجب ان تكون قيمة bod للمخلفات الداخله الى خزانات التهويه متناسبه مع معدل الامداد من الاكسجين الذائب. وفى طريقة الحماه المنشطه لمعالجة المخلفات يمكن استخدام معلقات لها bod يتراوح من 3000-5000 مجم/لتر ويحدث نمو سريع للبكتريا يصاحبه ازاله للمواد العضويه الغير ذائبه عن طريق الاكسده وعن طريق استخدام هذه المواد كمواد بناء للخلايا او مواد مخزنه داخل الخلايا او عن طريق ادمصاصها على الكتل المتلبده وبعد نفاد المواد الغذائيه تبدا الخلايا فى التحلل ويقل عدد البكتريا وخلال هذه المرحله تتكون المواد السطحيه التى تسمى الزبد بما يصاحبه من رغاوى ثم يتم بعد ذلك ادخال السائل الى خزان ترسيب للمره الثانيه حيث تترسب الحماة التى تسمى فى هذه الحاله بالحماة
المتزنة ويتم فصلها ،أما السائل الرائق فاما ان يعامل بالكلور او تعاد تهويته قبل صرفه فى المصارف السطحية كسائل له bod منخفض.

وقد تطورت طريقة الحماه المنشطه لمعالجة المخلفات المائيه مع بقاء الاسس الاربعه التى سبق الاشاره اليها فقد تطورت عملية التهويه التى كانت تتم عن طريق مواسير من السيراميك مغموره تحت السطح وتضخ الهواء فى شكل فقاقيع وعندما ظهرت مشكلة انسداد هذه المواسير تم تطويرها الى مواسير راسيه ذات شكل مخروطى وتضخ الهواء من فتحات مغموره لمسافه قصيرة.

وفى سنة 1970 تم ادخال نظام نشر الهواء عن طريق اغشية معينه مع وجود تقليب مستمر لمنع ترسيب المواد العالقه بحيث لا تعوق عملية ضخ الهواء المستمره وحتى لا تتلف الاغشيه اما بالنسبه للاحواض العميقه فقد تم تطوير توربينات تهويه دواره خاصه بها وهذه التوربينات مزوده بمقلبات خاصه تمنع ترسيب المواد العالقه على فتحات خروج الهواء.
كما حدث تطور اخر فى عملية التهويه عندما لوحظ انها دائما ما تكون غير كافيه للحصول على نمو كافى من البكتريا لذلك زودت كثير من محطات المعالجه فى المانيا والولايات المتحده الامريكيه بنظام التهويه بالكسجين النقى.

وفى تطور اخر للمعالجه بطريقة الحماه المنشطه تم امدام احواض التهويه بمواد تساعد على نمو البكتريا وهذه المواد قد تكون فى شكل مسطحات من البلاستيك مغموره فى الاحواض كما تم فى المانيا سنة 1986 او تملئ احواض التهويه حتى 40% من حجمها بخرز من الpolypropylene لا يتعدى قطر الواحده 4مم كما تم فى اليابان سنة 1995 حيث تكون سطوح هذا الخرز مناسبه لنمو البكتريا
وبعد تطوير اغشية الترشيح زودت بعض محطات معالجة المخلفات المائيه بوحدات الترشيح فوق العالى
(ultrafilteration) او الترشيح الفائق كما يسمى فى بعض البلاد العربيه حيث تمرر المخلفات المائيه بعد ازالة الكتل الصلبه الكبيره من خلال هذه الوحدات وقد وجد ان الراشح يكون خالى تقريبا من
اى عوالق عندما طبق هذا النظام فى بعض المحطات فى الولايات المتحده الامريكيه سنة 1998 وعلى اى حال فما زال هذا النظام مكلف وغير اقتصادى ولذلك يقتصر تطبيقه على بعض الحالات الخاصة.

هضم الحماه :

تحتوى الحماه المتزنه على 1-4% مواد صلبه ذات محتوى بروتينى مرتفع هذه الحماه يعاد تدويرها مره اخرى كلقاح لخزان التهويه والزياده منها تخلط مع الحماه الخام المترسبه فى خزان الترسيب الاول ويتم التخلص من الحماه اما بالحرق وتحويلها الى رماد او بتحويلها الى سماد عضوى صناعى او كبديل لذلك يجرى لها هضم لاهوائى فى مخمر له درجة حراره مناسبه للتفاعلات الحيويه البكتيريه لانتاج غاز الميثان.

المعالجة اللاهوائية للمخلفات المائية:

انتشرت حديثا فى كثير من البلاد المتقدمه مثل المانيا والولايات المتحده الامريكيه عملية معالجة المخلفات المائيه تحت ظروف لاهوائيه واثناء عملية الهدم اللاهوائى تتحول الماده العضويه الى غازى الميثان وثانى اكسيد الكربون فى خطوات متميزه عن بعضها البعض عن طريق مجموعات مختلفه من البكتريا ويمكن تحديد هذه الخطوات فى ثلاثة مراحل متميزه هى :

المرحلة الأولى:

تقوم فيها البكتريا الغير ذاتية التغذيه مثل :

Bacillus cereus ، Ruminococcus ، Bacteriods ، Clostridium ، Megaterium
بتحليل المركبات العضويه المعقده مثل عديدات التسكر والبروتينات والليبيدات ثم تقوم هذه البكتريا بتخمير نواتج تحلل هذه المواد حيث ينتج عن هذا التخمير احماض دهنيه
طويله السلسله والخلات والفورمات واحماض البروبيونيك والهيدروجين والامونيا وكحولات مختلفه واحماض امينيه ومركبات اروماتية.

المرحلة الثانية :

تقوم فيها مجموعه من البكتريا تسمى عادة
Syntrophic bacteria
بهدم الحماض الدهنيه طويلة السلسله وحامض البروبيونيك والكحولات المختلفه وبعض الاحماض الامينيه والمركبات الاروماتيه الى المواد الاوليه لانتاج غاز الميثان وهى الهيدروجين والخلات والفورمات ونظرا لان هناك كثير من البكتريا يمكنها ان تهدم هذه المواد دون ان تكون نواتج الهدم هى المواد الاوليه لانتاج غاز الميثان فان البكتريا التى تقوم بتفاعلات المرحله الثانيه تسمى Syntrophic metabolizers

المرحلة الثالثة :

تقوم بها مجموعات كبيره ومتنوعه من بكتريا الميثان حيث توجد مجموعه تستخدم الهيدروجين والفورمات الناتجين من المرحله الثانيه لاختزال ثانى اكسيد الكربون الى ميثان وتسمى هذه المجموعه hydrogenotrophic methanogens وتوجد مجموعه اخرى تمثل الخلات الى ميثان وثانى اكسيد الكربون وتسمى هذه المجموعة
acetotrophic methanogens

لاحظنا مما سبق ان تطبيقات البكتريا فى نمو مستمر لا يمكن حصرها ولكننا عرضنا بعض منها بايجاز ونتمنى ان نكون قد وفقنا فى عرضها عرضا وافيا شاملا وموجزا، حيث تطرقنا الى تطبيقات البكتريا فى مجالين هما المجال الطبى والمجال البيئى فتعرضنا فى المجال الطبى الى دورها فى عملية الهضم وتخفيفها لامراض الاطفال وانتاجها للمواد الطبيه ثم عرضنا المجال البيئى وتناولنا البكتريا المحبة
للمعادن مثل الحديد واستعمالها كسلاح بيولوجى وفى معالجة الصرف الصحى ومازالت الاكتشافات متتالية فى كيفية استخدام البكتريا فى المجالات المختلفة.


أرجو أن أكون قد وفقت في اختياري لهذا الموضوع بعداطلاعي عليه

دمتم جميعاً بخير

موضوع ممتاز
شكرا لك يا عبير
د ربيع

الاخت عبير العبير موضوع قيم ومفيد دائما موضوعاتك مميزة لك كل التقدير والشكر على هذا النشاط تقبلى تحياتى

محمد كامل

شهادة أعتزبها دوما د ربيع
والشكر إليك موصول على حضورك الطيب

لا حُرمت تواجدك
دمت بخير
تحياتي الخالصة

محمد كامل

فخر لي ولصفحتي تواجدك العطر
تقبل شكري وتحياتي على طيب ردك

أطيب الأماني