اساليب معالجة مياه الصرف الصحى

مقدمة

مجموعة تكنولاب البهاء جروب

عميد دكتور

بهاء بدر الدين محمود

استشارى معالجة مياه

01229834104

معالجة مياه الصرف الصحي

ادى التطور الذي شهدته معظم دول العالم وزيادة عدد السكان وارتفاع مستوى المعيشة إلى ارتفاع ملحوظ في الطلب على المياه ورغم أن بعض الدول لاتعاني من هذه المشكلة بسبب تنوع مصادر المياه التقليدية فيها ووجود هذه المياه بكميات تفي بالطلب إلا أن توزيع المياه المصالحة للاستعمال على سطح الكرة الأرضية ليس متساوياً . وقد أدى ذلك إلى اختلال التوازن بين الكميات المتوفرة من المياه والطلب الفعلي عليها ، الأمر الذي أدى إلى التفكير في تنويع مصادر المياه واستغلال أكبر كمية ممكنة منها بشتى الطرق . وتعد إعادة استعمال مياه الصرف الصحي المعالجة من طرق استغلال المياه التي تلاقي قبولاً ملحوظاً في الاونة الاخيرة .

إن الغرض من معالجة مياه الصرف الصحي هو إسراع العمليات الطبيعية التي تحدث لتلك المياه تحت ظروف محكمة وبحجم صغير .

ومن الأسباب الهامة لتطوير طرق معالجة تلك المياه تأثيرها على الصحة العامة والبيئة حيث كانت المعالجة تنحصر في ازالة المواد العالقة والطافية والتخلص من المواد العضوية المتحللة وبعض الأحياء الدقيقة المسببة للأمراض .

ونتيجة لتقدم العلم في مجال الكيمياء والكيمياء الحيوية وعلم الاحياء الدقيقة وزيادة المعرفة بتأثير الملوثات على البيئة سواء على المدى القريب أو البعيد إضافة إلى التقدم الصناعي وإنتاج مواد جديدة جعل من الضروري تطوير طرق معالجه لتلك المياه تكون قادرة على إزالة معظم الملوثات التي لم يكن من السهل إزالتها بالطرق المستعملة قديماً .
--------------------------------------------------------------------------------

مياه الصرف وملوثاتها

يتم تجميع مياه الصرف الصحي من عدة مصادر ، وتعتمد الكميات التي يتم جمعها من تلك المصادر على المصدر ونوعية نظام التجميع المستعمل فيها . ومن مصادر تلك المياه مايلي :

مياه استعمالات الاغراض المنزلية والتجارية وغيرها كالمدارس والفنادق والمطاعم .

مياه الاستعمالات الصناعية .

مياه الأمطار في حالة دمج شبكة المجاري بشبكة تصريف السيول .

المياه المتسربة من عدة مصادر وخاصة الجوفية .

تحتوي هذه المياه على عدة عناصر صلبة وذائبة ، يمثل الماء فيها نسبة 99.9% والبقية عبارة عن ملوثات أهمها :

مواد عالقة

مواد عضوية قابلة للتحلل

كائنات حية مسببة للأمراض

مواد مغذية للنبات نتروجين ، فوسفور بوتاسيوم

مواد عضوية مقاومة للتحلل

معادن ثقيلة

أملاح معدنية ذائبة
--------------------------------------------------------------------------------

معالجة مياه الصرف الصحي

تشمب معالجة ميياه الصرف الصحي مجموعة من العمليات الطبيعية والكيميائية والاحيائية التي يتم فيها إزالة المواد الصلبة والعضوية والكائنات الدقيقة أو تقليلها إلى درجة مقبولة ، وقد يشمل ذلك إزالة بعض العناصر الغذائية ذات التركيزات العالية مثل الفوسفور والنيتروجين في تلك المياه ويمكن تقسيم تلك العمليات حسب درجة المعالجة إلى عمليات تمهيدية وأولية وثانوية ومتقدمة ، وتأتي عملية التطهير للقضاء على الأحياء الدقيقة في نهاية مراحل المعالجة وتتضمن هذه المراحل شكل مايلي :

المعالجة التمهيدية :

تستخدم في هذه المرحلة من المعالجة وسائل لفصل وتقطيع الاجزاء الكبيرة الموجدة في المياه لحماية أجهزة المحطة ومنع انسداد الأنابيب ، وتتكون هذه الوسائل من منخل متسع الفتحات وأجهزة سحق وتحتوي هذه المرحلة أحيانا على أحواض أولية للتشبيع بالأكسجين ، ومن خلال هذه العملية فإنه يمكن إزالة 5- 10% من المواد العضوية القابلة للتحلل إضافة إلى 2-20 % من المواد العالقة . ولا تعد هذه النسب من الإزالة كافية الغرض إعادة استعمال المياه في أي نشاط .

المعالجة الأولية :

الغرض من هذه المعالجة إزالة المواد العضوية والمواد الصلبة غير العضوية القابلة للفصل من خلال عملية الترسيب . ويمكن في هذه المرحلة من المعالجة إزالة 35 – 50 % من المواد العضوية القابلة للتحلل إضافة إلى 50 –70 % من المواد العالقة وحتى هذه الدرجة من المعالجة فإن الماء لا يزال غير صالح للاستعمال .

وتحتوي الوحدة الخاصة بالمعالجة الأولية على أخواض للترسيب بالاضافة إلى المرافق الموجدة في وحدة المعالجة التمهيدية وربما تحتوي أيضا على وحدات تغذية لبعض المواد الكيميائية إضافة إلى أجهزة لخلط تلك المواد مع المياه .

المعالجة الثانوية :

هذه المرحلة من المعالجة عبارة عن تحويل احيائي للمواد العضوية إلى كتل حيوية تزال فيما بعد عن طريق الترسيب في حوض الترسيب الثانوي ، وهناك عدة أنواع من المعالجة الثانوية يمكن تقسيمها حسب سرعة تحليل المواد العضوية إلى :

عمليات عالية المعدل :

ومن أمثلتها عملية الحمأة المحفزة Activated sludge process والترشيح بالتنقيط Trickling filter والتلامس الحيوي دائري الحركة Rotating bioloqical contactors .

عمليات منخفضة المعدل :

ومن أمثلتها البحيرات الضحلة ذات التهوية Aerated Lagoons وبرك الاستقرار Stablilization Ponds . ويمكن من خلال المعالجة الثانوية إزالة مايقرب 90 % من المواد القابلة للتحلل إضافة الى 85 % من المواد العالقة .

المعالجة المتقدمة :

يتم تطبيق هذه المرحلة من المعالجة عندما تكون هناك حاجة إلى ما نقي بدرجة عالية ويحتوي هذه المرحلة على عمليات مختلفة لإزالة الملوثات التي لا يمكن إزالتها بالطرق التقليدية سابقة الذكر

ومن هذه الملوثات :

النتروجين والفوسفور والمواد العضوية والمواد العالقة الصلبة الزائدة إضافة إلى المواد التي يصعب تحللها بسهولة والمواد السامة وتتضمن هذه العمليات ما يلي :

التخثر الكيميائي والترسيب :

Chemical coagulation & sedimentation

التخثر الكيميائي عبارة عن إضافة مواد كيميائية تساعد على إحداث تغير فيزيوكيميائي للجسميات ينتج عنه تلاصقها مع بعضها وبالتالي تجمعها ومن ثم ترسيبها في أحواض الترسيب نظراً لزيادة حجمها وتستخدم .

وتستخدم عدة مخثرات كيميائية من أهمها مركبات الحديد والألمونيوم والكالسيوم والبوليمر .

الترشيح الرملي :

Sand Filteration :

عبارة عن عملية تسمح بنفاذ الماء خلال وسط رملي بسماكة لاتقل عن 50 سم ويتم من خلال هذه العملية إزالة معظم الجسميات العالقة والتي لم يتم ترسيبها في أحواض الترسيب نظراً لصغر حجمها إضافة إلى إزالة الموادالصلبة المتبقية بعد عملية التخثر الكيميائي كما أن هذه العملية ضرورية لتنقية المياه قبل معالجتها في عمليات لاحقة مثل الامتصاص الكربوني والتبادل الأيوني والتناضح العكسي .

الامتصاص الكربوني :

Carbon Adsorption :

ويتم في هذه العملية استخدام كربون منشط لإزالة المواد العضوية المذابة حيث يتم تمرير المياه من خلال خزانات تحتوي على الوسط الكربوني ويتم من خلال الكربون المنشط امتصاص المواد العضوية المذابة الموجودة في مياه الفضلات . وبعد تشبع الوسط الكربوني يتم إعادة تنشيطه بواساطه الحرق أو استخدام مواد كيميائية .

التبادل الأيوني

Ion Exchange

من خلال هذه العملية يتم إخلال أيةنات معينة في الماء من مادة تبادل غير قابلة للذوبان بأيونات أخرى . وعملية التبادل الأيواني مشابهة لعملية الامتصاص الكربوني إلا أن الأولى تستعمل لأغراض إزالة المواد غير العضوية .

التناضح العكسي :

Reverse Osmosis :

يتم في هذه العملية ضخ الماء تحت ضغط عال من خلال غشاء رقيق ذو فتحات صغيرة جدا يسمح بمرور جزيئات الماء فقط ويمنع مرور جزيئات الأملاح .

عملية التطهير :
تتم عملية التطهير من خلال حقن محلول الكلور إلى حوض التطهير حيث تتراوح الجرعة ما بين 5 –10 مليجرام للتر الواحد وعادة ما تكون فترة التطهير لمدة 15 دقيقة كحد أدنى في حالة عدم استخدامها وفي حالات استخدام المياه في الأغراض الزراعية فإن مدة التطهير تصل إلى 120 دقيقة .
-----------------------------------------------------------------------------------

استخدامات المياه المعالجة

يمكن استعمال مياه الصرف الصحي المعالجة في عدة أغراض سواء بطريقة مباشرة أو غير مباشرة ، وأهم استعمالات تلك المياه .

وبصفة عامة فإن نسبة إعادة استعمال المياه المعالجة من قبل القطاعات المختلفة تتمثل في الاتي:

أغراض زراعية 60 %
أغراض صناعية 30 %
أغراض أخرى كتغذية المياه الجوفية 10 %

وتشير بعض المعلومات المحدودة الخاصة بتكاليف معالجة مياه الصرف الصحي للأغراض الزراعية في بعض دول الشرق الأوسط إلى أن تكلفة المعالجة تتراوح ما بين 0.75 قرش إلى 1.75 جنيه للمتر المكعب .
--------------------------------------------------------------------------------

محاسن المياه المعالجة

من محاسن استعمال مياه الصرف الصحي المعالجة المحافظة على احتياطي المياه حيث أن استعمالها في الزراعة أو أي استعمالات أخرى بدلا عن المياه الصالحة للشرب يؤدي إلى توفير هذه المياه والتوسع في المساحات الزراعية لا نتاج محاصيل متنوعة وبسعر أقل كما يؤدي أيضا إلى التقليل من التكاليف المتعلقة بإنتاج واستيراد واستعمال الأسمدة بسبب وجود العناصر الضرورية للنبات في تلك المياه والتقليل من تكاليف الحصول على المياه في الزراعة خاصة إذا كانت مصادر تلك المياه جوفية .
------------------------------------------------------------------------------------

مساوئ المياه المعالجة

من مساوي استعمال مياه الصرف المعالجة أنها تسبب مشاكل صحية إذا لم تتم معالجتها بشكل صحيح بسبب وجود أنواع مختلفة من الفيروسات والبكتيريا وغيرها إضافة إلى تركيزات عالية من المواد الكيميائية التي لا تتم إزالتها في مراحل المعالجة المختلفة قد تسبب أضرارا للنباتات أما في حال استعمالها في تغذية المياه الجوفية وعدم معالجتها بطريقة صحيحة فإنه بالإمكان تلوث تلك المياه كما أنها قد تسبب انسدادا لشبكات الري عند استعمالها .
-----------------------------------------------------------------------------------

مجالات استخدام المياه المعالجة

تختلف درجة معالجة مياه الصرف الصحي حسب الاستعمال المطلوب ، وقد اقترحت منظمة الصحة العالمية طرق معالجة خاصة بالاستعمالات الشائعة لتلك المياه ، وتتضمن مجالات استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة ما يلي :

الشرب :

من أمثلة استعمالات مياه الصرف الصحي المعالجة في الشرب استخدامها في الولايات المتحدة الأمريكية عام 1956م عندما تعرضت المناطق الوسطى منها لجفاف مما حدا ببعض المدن الصغيرة باستعمال مياه الصرف الصحي بعد معالجتها في محطات للتنقية فقد تم في مدينة شانوت بولاية كنساس معالجة ما يقرب من 4000 متر مكعب من المياه يوميا لسد حاجتها من مياه الشرب وفي مدينة ويندهوك بناميبيا أنشئت في عام 1968م محطة معالجة متقدمة لمياه الصرف الصحي لامداد المدينة بما يقارب من 50% من احتياجاتها من مياه الشرب .

المرافق الترفيهية :

في مجال استعمالات مياه الصرف الصحي المعالجة في المرافق الترفيهية هناك بعض الأمثلة للمشاريع التي لاقت نجاحاً كبيراً ومن هذه الأمثلة المشروعان اللذان تم إنشاؤهما بولاية كاليفورنيا الأمريكية . يسمى المشروع الأول مشروع سانتي وفيه يتم ضخ المياه المعالجة من المحطة سانتي لأحد الوديان وتترك لتنساب مسافة قدرها 1 كم خلال الرمل والحصى قبل استرجاعها .

ثم توجه المياه المسترجعة بعد ذلك إلى ثلاث بحيرات متصلة ببعضها ومحاطة بحديقة عامه . تستخدم بحيرتان من تلك البحيرات لصيد الأسماك ورياضة القوارب بينما يتم تعقيم البحيرة الثالثة بمادة الكلور لتستخدم للسباحة .

وتطابق نوعية المياه هذه مواصفات الولاية الخاصة بالمياه المستعملة للسباحة .

أما المشروع الثاني فهو مشروع خزان الجدول الهندي وهذا الخزان يستلم المياه المعالجة من محطة تاهو الجنوبية حيث توجد معالجة متقدمة مكونة من عمليات لإزالة النتروجين والفوسفور والبوتاسيوم كما توجد بها مرشحات رملية وأجهزة امتصاص كربوني ويتسع الخزان لما يقارب من 27 مليون متر مكعب من المياه وكلها مياه صرف معالجة تستخدم لنشاطات متعددة منها السباحة وصيد الأسماك.

الزراعة :

يعد مشروع مدينه موسكيغون بولاية ميشجان الأمركية لإعادة استعمال مياه الصرف الصحي من أحدث المشاريع التي أنشئت للاستفادة من تلك المياه في الزراعة وقد صمم هذا المشروع بحيث تمر تلك المياه أولا على الأراضي الزراعية ثم تصب بعد ذلك في البحيرة وتعد عملية مرور المياه في الأراضي الزراعية إحدى الطرق لإزالة الملوثات إضافة إلى فائدتها في ري بعض المحاصيل ويقوم هذا المشروع بري أكثر من 2000 هكتار من الأراضي المزروعة بمحصول الذرة .

إيقاف انسياب المياه المالحة

في المناطق الساحلية في أي بلد من بلدان العالم يؤدي ازدياد الطلب على المياه الجوفية إلى انخفاض مستواها مما ينتج عنه دخول المياه المالحة إلى الطبقات الحاملة للمياه العذبة والمعالجة هذه المشكلة يتم ضخ مياه الصرف الصحي المعالجة في تلك المناطق مما يؤدي إلى إيقاف تدخل المياه المالحة إضافة إلى الاستفادة منها في تغذية المياه الجوفية ومن أمثلة ذلك ما تم عمله في ولايتي كاليفورنيا ونيويورك الأمريكيتين .

مياه الصرف الصحي و طرق معالجتها

مجموعة تكنولاب البهاء جروب

عميد دكتور

بهاء بدر الدين محمود

استشارى معالجة مياه

01229834104

أ- مراحل معالجة مياه المجاري :

تخضع مياه المجاري بشكل عام إلى مراحل المعالجة الرئيسية التالية :

1 - مرحلة المعالجة الإبتدائية .

2 - مرحلة المعالجة الأولية .

3 - مرحلة المعالجة الثانوية ( البيولوجية ) .

4 - مرحلة المعالجة الثلاثية .

5 - معالجة الحمأة .
---------------------------------------------------------------------------------

1- المعالجة الإبتدائية :

تهدف هذه المعالجة الإبتدائية بشكل عام إلى إزالة المواد الصلبة اللاعضوية كبيرة الحجم وكذلك الألياف و... الخ، من مياه المجاري لحماية المنشآت الميكانيكية والمضخات المختلفة الموجودة في المراحل اللاحقة من المعالجة ، كما تهدف هذه المرحلة أيضاً إلى تجانس هذه المياه وخاصة عندما تكون شبكة المجاري مشتركة أو عندما تصب في المحطة من حين إلى آخر كميات كبيرة من مياه الفضلات الصناعية .

ومن أهم مكونات هذه المرحلة :

أ- المصـافي:

ناعمة أو خشنة وتوضع عند بداية المحطة لحجز المواد الصلبة كبيرة الحجم وإزالتها .

ب- أجهزة التفتيت:

وتستخدم لتفتيت وتقطيع المواد الصلبة ( أحجار ) والتي مرت عبر المصافي القضبانية وتوضع قبل المرمل أو قد توضع قبل محطات الضخ

ت- مرسبات الرمال:

الغاية منها إزالة الرمال والمواد الحصوية الناعمة التي مرت عبر المصافي وبالتالي الإقلال من حجم الرواسب في أحواض الترسيب ومن أهم أنواعها ( غرف الرمال ذات الجريان الأفقي وغرف الرمال المهواة وغرف الرمال الدوامية ) .

ث- أحواض التعديل: والغاية منها تخفيف حدة التغيرات في كمية الجريان أو شدة مياه المجاري الواصلة لمحطة المعالجة وذلك للحصول على معدل شبه ثابت للجريان وتركيز شبه ثابت للملوثات الموجودة في مياه المجاري الداخلة للمعالجة وهي تستعمل عندما تدعو الحاجة لذلك

------------------------------------------------------------------------------------

2- المعالجة الأولية لمياه المجاري :

وتهدف هذه المعالجة إلى تخفيض قيم الملوثات الموجودة في مياه المجاري وبخاصة التخلص من كامل العوالق الصلبة السهلة الترسيب وبالتالي تخفيض تركيز المواد الصلبة المعلقة والتلوث العضوي .

أهم مكونات هذه المرحلة :

أ- أحواض التعويم:

وتستخدم لإزالة الشحوم والزيوت عند وجودها بنسبة عالية في مياه المجاري وعلى الأغلب من مصادر صناعية وذلك تجنباً لإعاقة عمليات المعالجة وانتشار الروائح الكريهة .

ب- أحواض الترسيب الأولية:

والهدف منها فصل وإزالة المواد الصلبة الناعمة القابلة للترسيب بشكل كامل والتي تشكل نسبة ملحوظة منها بعض المواد اللاعضوية التي تعتبر عبئاً على مرحلة المعالجة البيولوجية اللاحقة ، كمايؤدي إلى تخفيض تركيز الـ BOD5 حوالي (25-35 ) ٪ ونسبة إزالة المواد الصلبة المعلقةSS حوالي (50-55) ٪ وقد تكون هذه الأحواض دائرية أو مستطيلة .

----------------------------------------------------------------------------------

3- المعالجة الثانوية(البيولوجية) لمياه المجاري :

تعتبر هذه المرحلة أهم مراحل المعالجة التي يجب تطبيقها على المياه الملوثة في المحطة وتهدف هذه المعالجة إلى أكسدة المواد العضوية المختلفة في مياه المجاري وتحويلها إلى مركبات مستقرة وكتلة حيوية تتألف معظمها من البكتريا وبعض الكائنات الدقيقة التي يمكن فصلها عن المياه ومعالجتها على إنفراد وبالتالي الحصول على مياه خالية عملياً من التلوث العضوي .

وبشكل عام تتم المعالجة الثانوية في وحدتين رئيسيتين هما أحواض التهوية وأحواض الترسيب الثانوية ولهذه المعالجة البيولوجية أنواع شائعة مثل :

- الحمأة المنشطة :

وتشمل أنواع مختلفة من أحواض التهوية ( تقليدية – التغذية المجزأة – التثبيت بالتماس- المزج الكامل – التهوية المديدة / تشمل خنادق الأكسدة / ).

- الأحواض المهواة .
- المرشحات البيولوجية .
- الأقراص البيولوجية الدوارة .
- برك التثبيت : لها أنواع عديدة منها اللاهوائية والهوائية والإختيارية .
---------------------------------------------------------------------------------

-4- المعالجـة الثالثيـة :

إن المعالجة الثالثية للمياه الملوثة تعتبر كمعالجة إضافية من أجل تحقيق الأمور التالية :

1- إزالة المواد العالقة الناعمة وتخفيض الـ BOD في المياه المعالجة النهائية .

2- تخفيض تراكيز العوامل الممرضة مثل البكتريا وبيوض الديدان المعوية بحيث يتم تجنب أي ضرر بالصحة العامة الممكن أن ينجم عنها

3- التحكم بالمغذيات ( الفوسفور – النتروجين ) والمواد الصلبة المنحلة (عضوية، لاعضوية ) وإزالتها .

وقد ظهرت التأثيرات السلبية لهذه المواد على المصادر المائية المستقبلة ( أنهار – بحيرات ) وأصبحت هذه التأثيرات مشمولة بدراسات علمية وافية ولهذا تم وضع التشريعات التي تحدد مواصفات المياه المعالجة المطروحة للمصادر المائية مما يضمن سلامة هذه المصادر والمحافظة عليها .
-------------------------------------------------------------------------------

ب-تسلسل القرارات المتخذة أثناء اختيارأسلوب معالجة المياه الملوثة :

1) - الخيار الأول - هل شبكة الصرف ضرورية :

وهنا وبحال وجودها فهل تعمل بشكل جيد وهل المياه السطحية المستخدمة للشرب ملوثة وهل النظام الموجود جيد كفاية بحيث يؤمن حماية للصحة العامة وهل إنشاء خطوط جديدة للمجارير سوف ينقل المشكلة من المدينة إلى قرب المجرى المائي .

2 ) - الخيار الثاني - هل المعالجة ضرورية :

إذا لم يكن بإمكاننا تحمل الكلف الباهظة لمحطات المعالجة فإنه على الأقل يجب تأمين معالجة أولية للمياه الملوثة ، خير من القاءها دون معالجة .

3 ) - الخيار الثالث - هل المعالجة الأولية ملائمة ( تخفض BOD5 بمقدار 35% و SS بمقدار 65% ) :

ماهي المنافع التي ستجنى إذا ماتجاوزت المعالجة مرحلة المعالجة الأولية وماهي قدرة المصادر المائية المتاحة على تحمل الملوثات وهل سيتم إتباع هذه المرحلة الأولية بمعالجة إضافية عند ازدياد الحمولات العضوية والهيدروليكية وعادة تكون بدائل المعالجة الأولية :

1 -برك التثبيت .
2 -خزانات أمهوف مع أحواض تجفيف الحمأة .
3 - المعالجة الأولية التقليدية(مصافي- فصائد الرمال-أحواض الترسيب الأولية-معالجة الحمأة ) .

4 ) - الخيار الرابع - هل المعالجة الثانوية ملائمة ( والتي تحقق معالجة بمعدل %90 ) :

إن مياه المجاري في منطقتنا قوية وتبلغ حوالي( SS 600 mg/L , BOD 500 mg/l ) وهذا يعني أن تخفيض التلوث بمعدل 85% فإن الملوثات ستبقى بعد المعالجة الثانوية بحدود50 الى 60 ملغ/ل، وهنا وبشكل واضح يظهر التساؤل التالي ماهي الحاجة لأجل معالجة أكثر .

إن الجانب المالي يجب أن يؤخذ بعين الأعتبار عند التجرؤ على الأقدام إلى معالجة أعمق لأن الكلف تزداد بشكل سريع جداً لأجل المعالجة المتقدمة بينما ستكون الفوائد والمنافع شبه معدومة فمثلاً للحصول على معالجة بمعدل 40% فإن تكلفتها تكون 10% من الكلفة الكلية وللحصول على معالجة ( 40 - 90 )% فإن التكلفة قد تبلغ %100 وللحصول على معالجة ( 90 - 95 ) % فإن الكلفة تبلغ %200 وللحصول على %1 فوق %95 فإن الكلفة تزداد بمقدار %40 من الكلفة عند %95 أي تتضاعفت الكلفة بشكل كبير جداً كلما كانت المياه النهائية عالية المواصفات.

- إن البدائل الشائعة للمعالجة الثانوية :

1 - برك التثبيت .
2 - خزانات أمهوف متبوعة بمرشحات حجرية .
3 - المعالجة الثانوية التقليدية ( مصافي - مصائد رمال - ترسيب أولي - عمليات بيولوجية - ترسيب ثاوي - معالجة الحمأة ). ويمكن أن تتضمن العمليات البيولوجية : الحمأة المنشطة أو المرشحات الحجرية .
4 - الأقراص البيولوجية الدوارة

5) - الخيار الخامس - هل المعالجة المتقدمة ضرورية ( فوق %95 ) :

في هذا المجال من المعالجة فإن الكلفة الرئيسية والتشغيلية سوف تزداد مع إضافة كل 1% من المعالجة بشكل فعال بينما ستزداد الفوائد بشكل نسبي .

والبدائل المتاحة للمعالجة الثانوية المتقدمة :

1 - برك تثبيت مع سعة تخزين كبيرة .
2 - التهوية المطولة ( زمن تهوية 24 ساعة ) .
3 - خنادق الأكسدة .
4 - نظام الحمأة المنشطة التقليدية مع زمن تهوية طويل .
5 - النظام الرابط : وهو يجمع بين المرشحات الحجرية والحمأة المنشطة وهو نظام فعال جداً .

[img]

[/img]

[img]

[/img]

[img]

[/img]

[img]

[/img]

معالجة حمأة مياه الصرف الصحي و طرق التخلص منها

مجموعة تكنولاب البهاء جروب

عميد دكتور

بهاء بدر الدين محمود

استشارى معالجة مياه

01229834104
-------------------------------------------------------------------------------

ما هي الحمأة ؟

الحمأة عبارة عن مزيج من المواد الصلبة و الماء ( طين ).

إن معظم عمليات معالجة مياه الصرف تنتج حمأة يجب التخلص منها, فهي تنشأ عن:

1. مراحل المعالجة الابتدائية لتسمى حمأة ابتدائية

2. مراحل المعالجة الثانوية لتسمى حمأة ثانوية

3. خليط من المرحلتين الابتدائية و الثانوية لتسمى حمأة مختلطة.

-------------------------------------------------------------------------------------

مواصفات الحمأة الناتجة عن مياه الصرف البلدي

إن مواصفات الحمأة الثانوية تختلف وفقاُ لنوع عملية المعالجة البيولوجية .

الحمأة الأولية

الحمأة الأولية الناتجة عن ترسيب مياه الصرف الصحي الخام يكون:

1 - لونها أسود ( فاتح )
2 - لها رائحة كريهة
3 - محتوى الماء فيها يختلف بشكل كبير
4 - المواد الصلبة العضوية فيها تحتوي على :

- دهون

- شحوم

- فضلات طعام

- براز

- ورق

5 - محتوى الماء يعتمد على عوامل عدة تتضمن:

- حجم و شكل حوض الترسيب الابتدائي

- زمن المكوث في الحوض

- تكرار و طريقة إزالة الحمأة

-----------------------------------------------------------------------------------

الحمأة الثانوية

غالباُ ما تحتاج المياه إلى مرحلة ترسيب ثانوي لتخليص المياه من الأحياء البيولوجية المتكاثرة في عمليات المعالجة البيولوجية ( مهما كانت طريقة المعالجة البيولوجية )

الترشيح البيولوجي ينتج حمأة دبالية ,

1 - لونها مائلاُ للبني عندما تكون جديدة
2 - لها رائحة التراب
3 - المادة الصلبة تشكل المواد العضوية فيها 65 – 75% منها تتضمن:

- الفضلات البيولوجية

- الحشرات

- الديدان

عمليات الحمأة المنشطة تنتج الحمأة الفائضة المادة الصلبة 70 – 85% منها على شكل مواد متندفة و مواد صلبة ناتجة عن التمثيل الخلوي نتيجة الأكسدة البيولوجية و من الكائنات المجهرية

-------------------------------------------------------------------------------------

الحمأة المختلطة
في العديد من محطات المعالجة قد تضخ الحمأة الدبالية المنتجة عن المرشحات البيولوجية أو الحمأة الفائضة عن عمليات الحمأة المنشطة و كذلك الحمأة الناتجة عن مراحل المعالجة الثالثة إلى أحواض الترسيب الأولي لتترسب مع الحمأة الابتدائية عندها تدعى الحمأة المختلطة

إن نصف كلفة تشغيل محطة معالجة مياه الصرف في الدول الأوربية تقريباُ تصرف على معالجة الحمأة وطرق التخلص منها ولا بد من البحث عن الطرق التي تؤدي إلى تقليل هذه الكلفة إلى الحد الأدنى .

إن فرش الحمأة الخام أو المعالجة على الأراضي يمكن أن يقلل إلى حد كبير من كلفة التخلص منها كما أنه يمكن أن يؤمن قسماُ كبيراُ من احتياج الأرض للنترات و الفوسفات من أجل العديد من المحاصيل.

نادراُ ما ينحصر نظام الصرف الصحي الحضري على نقل مياه صرف منزلية فقط ولكن غالباُ ما تنقل إلى شبكة الصرف تدفقات صناعية من المعامل و جريانات مطرية من الطرقات و الساحات المعبدة, لذلك فإن الحمأة الناتجة عن معالجة مياه الصرف تحتوي بالإضافة, إلى النفايات العضوية ,على آثار من العديد الملوثات التي نستخدمها, بعض من هذه الملوثات سام للنباتات (phytotoxic ) و بعضها سام للإنسان و الحيوان , لذلك من الضروري ضبط تركيزها في التربة و ضبط معدلات تطبيقها على التربة.

إن حمأة مياه الصرف تحتوي أيضاُ على بكتريا ممرضة , و الفيروسات و وحيدات الخلية و شوائب أخرى يمكن أن ترفع مستوى الخطر على صحة الإنسان و الحيوان و النبات, يمكن تقليل أعداد العوامل الممرضة الموجودة في الحمأة قبل تطبيقها على الأرض و ذلك بمعالجة مناسبة للحمأة , ويقل احتمال الخطر الصحي بتأثير الطقس, و أحياء التربة والزمن بعد إضافة الحمأة إلى الأرض.

إن المادة العضوية في الحمأة يمكن أن تحسن من سعة التربة للاحتفاظ بالماء و تحسن من بنية بعض الترب. خاصة عندما تضاف إلى الأرض على شكل كعكة حمأة مزال منها الماء

---------------------------------------------------------------------------------------

جريان الحمأة ضمن محطة :
يجب اعتماد قطر 150 مم كحد أدنى لأنابيب سحب الحمأة الخام من أحواض الترسيب و لأنابيب نقل الحمأة من منشأة المعالجة و في حال النقل تحت الجاذبية يجب أن لا يقل ميل الأنابيب عن 1.5%.

--------------------------------------------------------------------------------------

طرق معالجة الحمأة

مقدمة

آ- إن معظم عمليات المعالجة المستخدمة في ضبط تلوث الماء تنتج حمأة من عمليات فصل المواد الصلبة أو هي تنتج حمأة نتيجة للتفاعلات الكيميائية أو البيولوجية.

إن الطريقة المتبعة تكون محدودة بـ :

· حجم الحمأة المراد معالجتها
· الآثار الجوية
· القيود التي تفرضها مساحة الأرض
· مواصفات التربة
· التطور التكنولوجي المتوفر .
· مياه الصرف الصناعية قد تفرض قيوداُ أيضاُ على استخدام بعض عمليات معالجة الحمأة
يجب تقييم و دراسة كل حالة على حدة.

ب‌- إن الهدف النهائي لطرق معالجة الحمأة و التخلص منها هو تخفيض محتوى الحمأة من الماء و من المادة العضوية , إن تخفيض محتوى الحمأة من الماء يقلل كثيراُ من الحجم اللازم نقله من أجل التخلص النهائي, هذه الطرق تتضمن:

· التكثيف
· الهضم
· التكييف
· إزالة الماء و التجفيف
· الترميد

إن عمليات الهضم و الترميد تستعملان أساساُ من أجل إزالة المادة العضوية الموجودة في الحمأة , بينما تستخدم عمليات التركيز و التكييف و إزالة الماء من أجل إزالة الماء عن الحمأة,

-------------------------------------------------------------------------------------

2- مواصفات الحمأة Sludge characteristics

إن كافة عمليات التقييم في أنظمة الحمأة يجب أن تتضمن تفاصيل عن موازنة الكتلية للمواد الصلبة الموجودة في هذه الأنظمة.
إن الموازنة الكتلية تعرف :

· كميات الحمأة
· محتوى الحمأة من المادة الطيارة
· محتوى الحمأة من المادة الصلبة الجافة

كمية المادة الصلبة أو السائلة المعادة إلى عمليات معالجة السوائل , و بذلك نحدد الأسس التي تبنى عليها تقييم الأنظمة المختلفة للحمأة.

آ- الكمية
إن كمية المادة الصلبة الجافة التي تنتج يومياُ عن مياه الصرف

إن الاختلاف في كمية الحمأة الابتدائية تعزى لنوع أنظمة الجمع , فشبكات الصرف الموحدة تنتج كمية أكبر من الرمال و المواد المعلقة الأخرى و هي تتطلب معالجة للمادة العضوية .

و من أجل الحمأة الثانوية فإن كافة أنظمة الحمأة المنشطة تنتج قيماُ أعلى من المادة العضوية عدا حالة التهوية المطولة فهي تنتج قيماُ منخفضة.

في بعض محطات المعالجة و خاصة تلك التي تعمل بالمرشحات البيولوجية تعاد الحمأة من حوض الترسيب النهائي إلى أحواض الترسيب الابتدائي من أجل السحب النهائي للحمأة لذلك فإن كميات الحمأة الابتدائية – الثانوية المشتركة ملائمة و يجب أن تستخدم لأهداف التصميم.

عند استخدام عمليات الترسيب الكيميائي بهدف إزالة الفوسفور أو لأي هدف آخر تزداد الكميات إلى مستوى يعتمد على نوع و كمية المادة الكيميائية المضافة و مواصفات مياه الصرف الخام.

إن كمية الحمأة الكيميائية يجب أن تقدر من أجل كل حالة و في معظم الأحيان نحتاج إجراء تجارب مخبرية عن الحمأة الناتجة قبل عملية التصميم لوحدات المعالجة.

ب- محتوى الحمأة من المادة الطيارة

إن محتوى الحمأة الابتدائية أو الثانوية من المادة الطيارة هي 60 – 80% .

إن حمولة المادة الصلبة الطيارة هي قيمة هامة خاصة من أجل حساب سعة أحواض الهضم.

ج- الوزن النوعي

إن الوزن النوعي للمواد الصلبة الطيارة هي حوالي/1 / و المادة الصلبة الجافة غير الطيارة هي حوالي / 2.5 /. أما الوزن النوعي لمزيج معين من الحمأة فهو يعتمد على نسبة المادة الصلبة الطيارة فيه.

فمعظم أنواع الحمأة الخام لها وزن نوعي يتراوح بين 1.01 إلى 1.03 .

د- محتوى الحمأة من المادة الصلبة الجافة

يمكن ضخ الحمأة بفعالية كافية عندما يكون محتوى المادة الصلبة الجافة فيها أقل من 5 - 6 % .

معظم أنواع الحمأة ذات محتوى المادة الصلبة الجافة الذي يزيد عن 10% تنقل على أنها مواد نصف صلبة باستخدام معدات خاصة مثل السير الناقل.

-------------------------------------------------------------------------------------

3 - تكييف وتثبيت للحمأة Conditioning and stabilization

من أجل معظم محطات المعالجة يكون التخلص من الحمأة إلى حفر الطمر الصحي أو إلى الأرض هو الطريقة الأكثر اقتصادية , وإن الاستثناء النادر يكون في المناطق التي يبرر فيها استخدام الترميد بسبب طول مسافة نقل الحمأة اللازمة للوصول إلى موقع مقبول للتخلص النهائي أو بسبب وجود نفايات صناعية تمنع التخلص إلى الأرض.

إن طريقة التخلص إلى الأرض تتطلب بعض مراحل التثبيت المسبق لتجنب التدهور البيئي.

أ‌- التثبيت بالهضم اللا هوائي

رغم أن الهضم اللاهوائي يصعب التحكم به أحياناُ فإنه يشكل مرحلة تثبيت مفضلة و أكيدة . إنها توفر الطاقة عندما ينتج النظام غازاً قابلاً للاحتراق يستخدم لتسخين الحمأة و لأغراض أخرى , يعمل النظام بشكل جيد في كل حالات الطقس و يجعل الحمأة مثبتة.

يفضل استخدام الهضم اللاهوائي إلا في حالة توقع التغير الكبير في الحمولة أو عندما تفرض العوامل المحلية استخدام طرق بديلة .

إن العامل الأكثر أهمية في تحديد حجم حوض الهضم هو حمولة المواد الصلبة الطيارة.

ب‌- الهضم الهوائي

إن الهضم الهوائي هو عملية تثبيت تطبق في تجهيزات هضم يركب فيها نافخ هواء أو يطلب تركيبه من أجل معالجة السوائل, يوجد سيئة لهذا النظام هي الحاجة إلى كمية كبيرة من الطاقة, و هو ذو فعالية ضعيفة في الأماكن ذات الطقس البارد .

قد يوجد تطبيق مقبول في المحطات المدمجة الصغيرة أو حيث يوجد تغير كبير في الحمولة يسبب صعوبات في تشغيل عملية الهضم اللاهوائي

ت‌- التكييف الحراري

توجد عمليتان أساسيتان للمعالجة الحرارية للحمأة ,

النوع الأول هو الأكسدة الهوائية الرطبة وهي أكسدة الحمأة بدون لهب و بدرجة حرارة 232 الى 290 درجة مئوية و ضغط حوالي 80 بار .

النوع الآخر هو المعالجة بالحرارة , و هو مشابه للنوع الأول و لكنه يتم بدرجة حرارة 180 الى 200 درجة مئوية و ضغط 10 إلى 20 بار .

إن الأكسدة الهوائية الرطبة ترجع الحمأة إلى رماد أما المعالجة بالحرارة تحسن إمكانية نزع الماء عن الحمأة, , بسبب درجة الحرارة و الضغط الأخفض فإن المعالجة بالحرارة هي أكثر استخداماُ من عملية الأكسدة. عند تسخين الحمأة العضوية فإن الحرارة تسبب انطلاق الماء من الحمأة .

إن نظام المعالجة بالحرارة يحرر الماء المقيد ضمن بنية خلية الحمأة لذلك تتحسن صفات إزالة الماء و التكثيف للحمأة .

تصل الحمـأة إلى حجم جزيئي مضبوط و تضخ إلى ضغط قدره 20بار , يضاف الهواء المضغوط إلى الحمأة ( في حالة الأكسدة بالهواء الرطب فقط ), ترفع درجة حرارة المزيج إلى حوالي 150 درجة مئوية بوساطة التبادل الحراري مع الحمأة المعالجة و حقن تيار حراري مباشر, ثم تعالج ( تطبخ ) في المفاعل عند درجة الحرارة و الضغط المرغوبين, تبرد الحمأة الساخنة المعالجة بمبادل حراري بالحمأة الداخلة , تفصل الحمأة المعالجة عن الماء بالترسيب قبل مرحلة فصل الماء.

أما الغاز المحرر في مرحلة الفصل فيمرر عبر مرحلة التحفيز بعد الحراق عند درجة حرارة 340 إلى 370 درجة مئوية , أو تزال الرائحة عنه بوسائل أخرى.

في بعض الحالات تتم إعادة هذه الغازات عبر نظام الهواء المنشور في حوض التهوية من أجل إزالة الروائح عنه.

إن طبخ الحمأة تحت درجات حرارة عالية و ضغط عال هو عملية تكييف و تثبيت حراري يحظى باهتمام كبير , فهو يحل محل التكييف الكيميائي اللازم في تكييف الحمأة قبل عملية نزع الماء و هو أيضاُ يزيد معدلات إزالة الماء عن الحمأة.

إن ميزة المعالجة الحرارية هي في إنتاج حمأة يتم إزالة الماء عنها بشكل أسهل منه في التكييف الكيميائي

محتوى الحمأة المعالجة بالحرارة من المادة الصلبة يصل حتى 30 الى 40 % ( بينما نسبته في حالة التكييف الكيميائي لا تزيد عن 15 إلى 20 % ) عند حمولات عالية نسبياُ على معدات إزالة الماء ( 2 إلى 3 مرات من المعدل المطبق في حالة التكييف الكيميائي ) .

عملية التكييف بالحرارة تؤمن أيضاُ تعقيماُ للحمأة .

لسوء الحظ, إن المعالجة الحرارية تخرب الجدران الخلوية للأحياء البيولوجية , لذلك هي لا تحرر الماء فقط و لكنها تحرر معه المواد العضوية المقيدة في الخلية الحية أيضاُ, هذه العملية تعيد بعضاُ من المواد العضوية التي حولت مسبقاُ إلى شكل جزيئات صغيرة و توجد مواد جزيئية أخرى, إن تفكيك الخلايا البيولوجية نتيجة للمعالجة الحرارية تحول الخلايا الجزيئية سابقاُ إلى مواد صلبة ناعمة , هذا يساعد في عملية إزالة الماء و لكنه يوجد مشكلة منفصلة لمعالجة السوائل شديدة التلوث من الخلايا الحيوية, إن معالجة هذا السائل تتطلب عناية خاصة عند تصميم المنشاة لأن المحتوى العضوي للسائل يكون عال جداُ

فالسوائل الناتجة و المعادة يمكن أن تضيف 15 – 30 % حمولة BOD إضافية إلى نظام معالجة السوائل

بشكل عام إن الأنظمة الحرارية تكون عملية في حالة المحطات الكبيرة فقط , التي يزيد تدفقها عن 38000 متر مكعب في اليوم ( 0.4 متر مكعب في الثانية ) , أو من أجل تطبيقات خاصة حيث يلزم مستوى عال من القتل البكتيري من أجل التخلص إلى الأرض.

سيئة هذه الطريقة في أنها تستهلك الوقود ما لم تتوفر الحرارة المسترجعة عن عملية الاحتراق.

ث‌- التكييف الكيميائي

إن التكييف الكيميائي يحضر الحمأة من أجل معالجة أفضل و أكثر اقتصادية سواء إذا كانت الطريقة ترشيحاُ انفراغياُ أو بالطرد المركزي (السنترفيوج ).

يوجد العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في تكييف الحمأة منها حمض الكبريت , الشبة و كبريتات النحاس المكلورة chlorinated copperas كبريتات الحديدي و كلور الحديد مع أو بدون الكلس , و مواد أخرى.

تحدد المادة الكيميائية المستخدمة بالتكييف توفرها المحلي و سعرها ( إن مادة كلور الحديد هي حالياٌُ الأقل سعراُ و الأكثر استعمالاُ في تكييف الحمأة).

إن إضافة المادة الكيميائية للحمأة يرفع أو يخفض من قيمة PH لدرجة تسمح بتكتل الجزيئات الصغيرة إلى جزيئات أكبر, و يمكن التخلص من الماء بسرعة اكبر

لا يوجد قيمة مثلى للـ PH لكل أنواع الحمأة .

فالأنواع المختلفة من الحمأة مثل الحمأة الابتدائية و الأنواع المختلفة للحمأة الثانوية أو المهضومة و كذلك حمآت مختلفة لنفس النوع يكون لها قيم مختلفة يجب تحديدها من أجل كل نوع بعملية الخطأ و التجريب.

إن أحواض حل الأملاح الحمضية مثل كلور الحديد تبطن بالمطاط أو أية مواد أخرى مقاومة للحموض .

إن المزج الجيد للحمأة مع المادة المروبة أمر هام من أجل التكييف الكيميائي الجيد.

أساليب التلقيم للمواد الكيميائية هي أيضاُ هامة /ن أجل إضافة المادة اللازمة من أجل التكييف الكيميائي الملائم.

المادة الأكثر استخداماُ في التكييف هي كلور الحديد لوحدها أو مع الكلس كما ينتشر استخدام البوليمير.

يمكن أحياناُ استخدام الكلس لوحده أو كلور الحديد لوحده, فالكلس لوحده شائع الاستخدام في تكييف أنواع الحمأة الابتدائية , بينما يستخدم كلور الحديد لوحده لتكييف الحمأة المنشطة.

إن المعالجة بالكلس حتى درجة PH تصل الى 10.4 أو أكثر له فائدة في تأمين درجة عالية لتعقيم الحمأة.

تم تطوير البوليمير العضوي كمروب و مساعد الترويب و هو ينتشر بسرعة في مجال تكييف الحمأة

هذه البوليميرات لها أنواع ثلاثة هي:

· أنيونية ( سالبة الشحنة )

· كاتيونية ( موجبة الشحنة )

· لانيونية ( عديمة الشحنة )

أنيونية ( سالبة الشحنة )

تعمل كمساعد ترويب لمرويات الألمنيوم و الحديد اللاعضوية بهدف زيادة معدل تشكيل الندف و حجم و صلابة الندف

كاتيونية ( موجبة الشحنة )

تعمل كمروب أولي لوحده أو مع المروبات اللاعضوية مثل كبريتات الألمنيوم.

لانيونية ( كميات متساوية من المجموعات ذات الشحنة السالبة و الموجبة في المونومير )

تعمل كمساعد ترويب بطريقة مشابهة لكل من البوليميرات السالبة و الموجبة الشحنة.

إن شهرة استخدام البوليميرات تعود بالأساس لسهولة التعامل معها و الحاجة الصغيرة للتخزين و لفعاليتها في المعالجة, إن كافة المروبات غير العضوية يصعب التعامل معها كما أن الطبيعة المخرشة لها توجد مشاكل في الصيانة و التخزين و التعامل معها و في أنظمة التغذية فيها بالإضافة إلى مخاطر الأمان التي يتضمنها التعامل مع مثل هذه المواد.
------------------------------------------------------------------------------------

ج‌- المزج Blending

المزج هو عملية يتم فيها خلط نوع أو أكثر من الحمأة من أجل تسهيل وجود تركيز أكبر للمادة الصلبة في الحمأة و مزيج أكثر تجانساُ قبل عملية نزع الماء.

إن عملية المزج تقلل الحاجة إلى مواد كيميائية من أجل التكييف و إزالة الماء عن الحمأة.

تحدث عملية المزج عادة في حوض تجميع الحمأة , يتم مزج حمأة أولية مع الحمأة المنشطة الفائضة. يمكن أن تحدد كميات و نسب مزج الحمأة بالتجربة فقط .

--------------------------------------------------------------------------------------

4- تحويل الحمأة إلى كومبوست

تعريف : يعرف تحويل الحمأة إلى كومبوست على أنه تحلل حراري هوائي للنفايات العضوية لتتحول إلى مواد تربة عضوية ثابتة نسبياُ , ينتج التحلل عن النشاط البيولوجي لأحياء مجهرية توجد في النفايات.

إن الكومبوست الجيد يمكن أن يحتوي حوالي حتى 2% نتروجين و 1% حمض فوسفور والعديد من العناصر النادرة

إن الصفة الأكثر قيمة للكومبوست ليس محتواه العالي من المواد المغذية و لكن صفات الاحتفاظ بالماء و الصفة الحيوية للتربة .

العديد من الأحياء الدقيقة تعمل على تحويل المركبات العضوية المعقدة مثل الكربوهيدرات و البروتينات إلى مواد أبسط , و لكن بكتريا , actinomycetes و الفطريات هي الأنواع السائدة , هذه الأحياء تعمل في بيئة التحويل إلى الكومبوست الذي يكون مثالياُ بكمية كافية للإمداد بالهواء , يتم تفكك المواد الصلبة بيوكيميائياُ إلى تربة عضوية و مواد معدنية .

إن الكومبوست هو مادة تستخدم مع السماد و ليس بديلاُ عنه إلا إذا تم دعمه بمغذيات كيميائية إضافية.

إن العوامل الأكثر أهمية في عملية التحويل إلى كومبوست هي:

1. المزج الكامل للمواد الصلبة العضوية

2. حجم جزيئات منتظم تقريباُ

3. تهوية كافية

4. محتوى ملائم من الرطوبة

5. درجة حرارة و PH ملائمة

6. نسبة ملائمة من كربون إلى نتروجين في المواد الصلبة الخام.

كلما كان حجم الجزيئات أصغر كان التحويل إلى كومبوست أسرع,

يتم ضبط حجم الجزيئات بالطحن

يلزم الهواء من أجل الأحياء الدقيقة لتعمل بسرعة و بطريقة خالية من الرائحة
----------------------------------------------------------------------------------

5- التركيز Thickening

في حال إتباع معالجة عضوية بطريقة الترشيح الحجري تعاد الحمأة الثانوية إلى أحواض الترسيب , ويكون تركيز المواد الصلبة في الحمأة 5% مادة جافة و في هذه الحالة لا يفيد كثيراُ اللجوء إلى عملية تركيز الحمأة

أما في حالة الحمأة المنشطة فقد يكون من الضروري اتباع آلية التركيز بسبب المحتوى المنخفض للمادة الصلبة في الحمأة, و من المناسب اتباع عملية التطويف في التركيز أما في حالة الحمأة المختلطة فيفضل اتباع آلية التركيز بالثقالة.

آ - الثقالة Gravity

تتم عملية التركيز بالثقالة في حوض مجهز بآلية تحريك بطيء تحطم الجسر المائي بين جزيئات الحمأة , مما يزيد من الرص و الترسيب.
إن الهدف الأساسي من المكثف هو تأمين حمأة مركزة في الطبقة السفلى من الحوض. ي

عتمد تصميم المركّز الميكانيكي على معدل تحميل المادة الصلبة, المعدل المثالي يقع في المجال 40 – 130 كغ حمأة/متر مربع من حوض التركيز في اليوم , يجب تصميم حوض التركيز بالثقالة بحيث يحافظ على الحالة الهوائية فالظروف اللاهوائية تسبب مشاكل تطويف الحمأة و انتشار الروائح في حوض التركيز,

يمكن تحسين عمل حوض التركيز بإضافة مادة مروبة للتدفق الداخل للحوض , البولي إلكتروليتات هي من أنواع مساعدات الترويب الأكثر استخداماُ في أحواض التركيز.

ب - التطويف بالهواء المنحل

ينتشر استخدام التطويف بالهواء المنحل و هو قابل للتطبيق خاصة في الحمأة الجيلاتينية مثل الحمأة المنشطة.

يمكن تحميل مركز التطويف بمعدل أعلى من تحميل المركز بالثقالة لأن فصل المادة الصلبة عن مياه الصرف يكون أسرع في هذه الحالة. إن معدل التحميل في هذه الحالة هو 40 – 240 كغ/متر مربع في اليوم. حسب نوع الحمأة و درجة التكييف .

في حوض التركيز بالتطويف تلتصق فقاعات الهواء الصغيرة المحررة من المحلول بندف الحمأة و تحتجزها ليرتفع مزيج الهواء مع ندف الحمأة إلى سطح الحوض, حيث يزداد تركيزها و يتم إزالتها بالكواشط

إن المتحولات الأساسية في تصميم التركيز بالتطويف هي:

1. نسبة الإرجاع ( التدوير )
2. تركيز الحمأة الداخلة إلى الحوض
3. النسبة بين الهواء و المادة الصلبة
4. معدلات التحميل الهيدروليكية

ضغط الهواء المستخدم عادة هو 2.8 – 4.2 كغ/ سم مربع

نسبة التدوير تتبع نسبة الهواء إلى المادة الصلبة و إلى تركيز المادة الصلبة في التدفق الداخل إلى الحوض. تبين التجربة أن زيادة تمديد المحلول قبل دخوله إلى الحوض قد يزيد من تركيز المادة الطافية. كما أن استخدام البولي الكتروليت يزيد من حجز المادة الصلبة و من تركيز الحمأة الناتجة.

ج - التركيز بالطرد المركزي Centrifuges

يستخدم الطرد المركزي في كل من تركيز الحمأة و لإزالة الماء منها, إن عملية الطرد المركزي هي تسريع لعملية الترسيب بتطبيق قوة طرد مركزية, يوجد ثلاثة أنواع للطرد المركزي هي:

1. حلة المواد الصلبة solid bowl
2. السلة basket type
3. فاصل القرص و النافورة disc-nozzle separator

إن الفرق الأساسي بين أنواع الطرد المركزي هي في طريقة جمع المادة الصلبة فيه و طريقة تصريفها من الحلة, إن المواد الصلبة الموجودة في الحمأة تترسب عبر بركة السوائل و ترص بقوة الطرد المركزي باتجاه جدار الحلة و من ثم تنقل بالناقل الحلزوني .

إن المنطقة الطرفية للحلة هي قسم مائل يحدث فيه فصل إضافي قبل أن تفرغ المواد الصلبة على هدار قابل للتعديل يكون عادة عند النهاية المقابلة للحلة, إن الطرد المركزي يمكن أن يكثف الحمأة المنشطة إلى تركيز يصل إلى 5 - 10 % دون أية إضافة كيميائية.

-----------------------------------------------------------------------------------

6 - إزالة الماء عن الحمأة Dewatering

آ - إزالة الماء بأحواض تجفيف الحمأة Drying beds

عندما توضع الحمأة المثبتة بحالة رطبة على الأرض , لا تحصل أية إزالة للماء , لأن أدوات المعالجة تتطلب إزالة الماء قبل عملية التخلص, و بوجود مساحة كافية من الأرض , فإن أحواض تجفيف الحمأة هي فعالة اقتصادياُ و يجب اللجوء لها و استعمالها في التخلص النهائي.

إن أحواض تجفيف الحمأة تستخدم في محطات بسعة 4000 متر مكعب في اليوم , يجب تأمين تخزين إضافي في أحواض الهضم لإعطاء بعض السماحة و المرونة للتشغيل

ب - إزالة الماء بالمرشح الإنفراغي .Vacuum filters

يستخدم المرشح الإنفراغي بشكل واسع في الطرق الميكانيكية لإزالة المياه .

هذه الطريقة تستخدم لإزالة الرطوبة عن الحمأة و يمكن الوصول بعد المعالجة إلى حمأة بتركيز مادة صلبة قدره 15 –25%

يجب استخدام المرشح تحت الضغط الإنفراغي من أجل الإزالة الميكانيكية ما لم يثبت وجود طريقة أخرى أكثر اقتصادية في حالات خاصة.

ج - إزالة الماء بالسير المضغوط Belt presses

تم تطوير طريقة لإزالة الماء يتم فيها ضغط الحمأة بين سيرين مساميين يحيث يُجبَر الماء على الخروج من الحمأة بالضغط..

إن هذه العملية تتم بشكل مستمر يسبقها عادة مرحلة إضافة للمادة الكيميائية حيث تضاف مواد تشكيل الندف لتحسين مواصفات إزالة الماء من الحمأة , في حال التكييف الملائم للحمأة يمكن للسير المضغوط أن ينتج حمأة بتركيز مادة صلبة 20 –30% من أجل الحمأة المنشطة .

د - إزالة الماء بالصفائح المضغوطة Plate presses

المرشح بالضغط هو طريقة بديلة عن المرشح بالضغط الإنفراغي و مرشح السير المضغوط.

المرشح بالضغط له كلفة تشغيل و إنشاء أعلى من الطريقتين السابقتين لكنه ينتج كعكة حمأة أكثر تركيزاُ ( تركيز المادة الصلبة يصل إلى 25 – 40% ).

قد يفضل البعض هذه الوحدة لإزالة المياه ليقلل الحاجة للوقود إلى الحد الأدنى إذا كانت العملية متبوعة بطريقة التجفيف بالحرق أو للتقليل في كلفة نقل الحمأة للتخلص النهائي في حالة الحاجة للنقل لمسافات طويلة.

--------------------------------------------------------------------------------------

7 - الترميد . Incineration

إن ترميد الحمأة يقلل حجم الحمأة المنقولة للتخلص النهائي كما أنه يعقم بقايا الحمأة, عند الحاجة لاتخاذ قرار بشأن اللجوء إلى الترميد توجد معايير هامة يجب اعتبارها هي كلفة التشغيل العالية و تلوث الهواء كما أن الوقود يشكل عامل هام أيضاُ, فإذا لم يتم الحصول على أزالة كافية للماء ( بتركيز مادة صلبة 35% على الأقل ) فإن الفرن سيستهلك كمية كبيرة من الوقود.

يكمن استخدام فرن الطبقة المسيلة Fluidized bed furnaces من أجل نفايات صناعية خاصة

أما الفرن متعدد الطبقات فيستعمل لحرق حمأة مياه الصرف البلدية.

إن مزج الحمأة بنفايات بلدية صلبة أثناء الحرق يستفيد من الحرارة الناتجة عن حرق النفايات البلدية الصلبة.

----------------------------------------------------------------------------------

8 - طرق أخرى للمعالجة . Other processes

العديد من طرق معالجة الحمأة و طرق التخلص منها جربت و لاقت قبولاُ حسب الهدف منها
بعض هذه الطرق هي:

د‌- الحل الحراري
ذ‌- التجفيف الحراري
ر‌- التصريف
ز‌- إزالة الماء بالتجميد
س‌- بحيرات التجفيف
ش‌- أنظمة النقل بالقطارات
ص‌- إنتاج الأسمدة
-----------------------------------------------------------------------------------

التخلص من الحمأة Sludge Disposal

إن المواد الصلبة الناتجة عن معالجة مياه الصرف قد تحتوي مستويات مركزة من الملوثات التي كانت موجودة أصلاً في مياه الصرف. يجب توجيه اهتمام كبير للتخلص الملائم من هذه المواد الصلبة و ذلك لحماية البيئة.

إن الفشل في تحقيق التخلص الملائم من الحمأة قد ينتج انتقال أكثر للملوثات الأساسية في تيار مياه الصرف إلى موقع التخلص النهائي مما يؤدي إلى تلوث البيئة .

إن الطريقة الأفضل من أجل التخلص النهائي هي في النظر إلى الحمأة على أنها مصدر تلوث يمكن إعادة تدويره أو استخدامه.
كل الحمأة الناتجة عن محطة معالجة مياه الصرف يجب التخلص منها نهائياُ.

--------------------------------------------------------------------------------------

إن طرق المعالجة إما أنها تقلل من حجم الحمأة أو تغير صفاتها لتسهل التخلص منها, و لكنها ما تزال في معظم الأحيان تترك بقايا يجب إزالتها من موقع محطة المعالجة .

توجد طريقتين للتخلص النهائي من الحمأة هي :

1. التخلص إلى الماء
2. التخلص إلى الأرض

1- التخلص في الماء

هذه الطريقة هي اقتصادية و لكنها غير شائعة لأنها تتوقف على توفر كتل مائية كافية للسماح بهذا الحل. في بعض المدن الساحلية يتم ضخ أو شحن الحمأة إلى الساحل لترمى في المياه العميقة بعيداُ عن الشاطئ بحيث تؤمن عامل تمديد كبير جداُ يمنع أي أثر مرضي على طول الشاطئ.
في حال شحن الحمأة إلى الساحل يجب الموازنة بين كلفة نقل الحمأة دون معالجة أو إخضاعها للمعالجة الجزئية من أجل تقليل حجمها و التوفير في كلفة النقل كما يمكن دراسة كلفة هضم الحمأة بهدف إنتاج الغاز .

2- التخلص على الأرض

في حالة التخلص إلى الأرض يمكن اللجوء إلى إحدى الطرق التالية- دفن الحمأة

- الردم بالحمأة

- إضافة الحمأة إلى الأرض على شكل محسنات التربة

-----------------------------------------------------------------------------------

دفن الحمأة

يتم اللجوء إلى هذه الطريقة أساساُ من أجل الحمأة الخام , ما لم يتم تغطية الحمأة بالتربة قد تنشأ مشكلة روائح كريهة . تجر الحمأة إلى خنادق بعرض 0.6 إلى 1 متر و بعمق 0.6 م

تغطى الحمأة الخام في الخندق بالتربة و بعمق 0.3 م

إذا توفرت مساحات كبيرة من الأرض قد يكون دفن الحمأة الخام هو الطريقة الأكثر اقتصادية للتخلص منها كما هي و دون أية معالجة, و لكن هذه الطريقة نادراُ ما يتم اللجوء لها و إذا حصلت تكون مرحلة انتقالية للتخلص و ذلك بسبب المساحة الكبيرة من الأرض اللازمة لذلك.
قد تبقى الحمأة في الخندق لسنين رطبة و ذات رائحة كريهة لذلك فإن الأرض المستخدمة لمرة لا يمكن إعادة استخدامها ثانية لنفس الغرض أو لأي غرض آخر و لفترة طويلة من الزمن.

-----------------------------------------------------------------------------------

الردم بالحمأة

إن استخدام الحمأة من أجل الردم ينحصر تماماُ في الحمأة المهضومة و التي يمكن تعريضها للجو دون انتشار روائح كريهة.

يمكن استخدام حمأة رطبة أو مزال عنها الماء جزئياُ ( كتلك الحمأة الناتجة عن أسرة الحمأة أو الترشيح الإنفراغي ) في ردم المناطق المنخفضة. عند استخدام حمأة رطبة تصبح المنطقة بركة حمأة , عند اللجوء إلى بركة الحمأة فالمنطقة تستخدم حتى امتلائها ثم تهجر دون أي استخدام آخر.

و عند استخدام برك الحمأة كطريقة معالجة تزال الحمأة بعد بعض التجفيف ليعاد استخدام البركة من جديد.

إن البرك المستخدمة من أجل التخلص النهائي من الحمأة تكون عميقة نوعاُ ما , تضاف الحمأة على طبقات حتى امتلاء البركة تماماُ.

التخلص النهائي من حمأة مهضومة بالبرك هي طريقة اقتصادية و تلغي كافة طرق إزالة الماء عن الحمأة

لكنها مفضلة فقط عند توفر أرض رخيصة قريبة من موقع محطة المعالجة أو ضمن مسافة مقبولة للنقل بالأنابيب, غالباً ما تستخدم هذه الطريقة لتعوض عن النقص في تجهيزات تجفيف الحمأة.

يتم عادة التخلص من الرماد الناتج عن حرق الحمأة باستخدامه في الردم , عند توفر مناطق قريبة من المرمد يمكن تحويل الرماد إلى طين بإضافة الماء إليه بعد خروجه من مخروط الرماد و يضخ إلى نقطة التخلص

و إذا كانت منطقة الردم بعيدة يجب أن يكون الرماد بدرجة رطوبة تكفي لمنع مشكلة تطاير الرماد و لتسهيل النقل بالشاحنات أو السيارات أو القطارات.

إضافة الحمأة إلى الأرض على شكل محسنات التربة

إن حمأة مياه الصرف تحتوي على العديد من العناصر الهامة للنبات , مثل النتروجين و الفوسفور و البوتاسيوم بالإضافة إلى بعض المعادن الثقيلة الهامة لنمو النبات مثل البورون و الكالسيوم و النحاس و المغنيزيوم و المنغانيز و الكبريت و الزنك.

ولكن يجب الإنتباه إلى أنه توجد هذه المواد في الحمأة الناتجة عن معالجة مياه صرف صناعية بتراكيز ضارة .

إن دبال الحمأة يفيد التربة بالإضافة إلى تحسن النبات بزيادة قدرتها على حجز الماء و تحسين بنية التربة بحيث يحول التربة الثقيلة إلى أرضية بذار جيدة . و كذلك يقلل من حت التربة .

[img]

[/img]

[img]

[/img]

[img]

[/img]

[img]

[/img]

[img]

[/img]

[img]

[/img]

[img]

[/img]

استخدام مياه الصرف الصحي و الصناعى المعالجة في أغراض الري الضوابط - الشروط

مقدمة :

تعد معالجة مياه الصرف الصحي وإعادة استخدامها في أغراض الري الزراعي من الخيارات الهامة ضمن استراتيجية وزارة الزراعة للحفاظ على الموارد المائية غير المتجددة واستعمال الموارد المائية غير التقليدية نظراً لما تمثله هذه المياه من مصدر إضافي ومتجدد من مصادر مياه الري .

ويلخص هذا البحث الضوابط والشروط اللازمة لاستخدام مياه الصرف الصحي المعالجة في أغراض الري الزراعي

أولاً : التعاريف والمصطلحات

يقصد بالعبارات والمصطلحات التالية المعاني الموضحة أمام كل منها ما لم يدل النص على خلاف ذلك :

- الحمأة:

المواد المترسبة الناتجة من معالجة مياه الصرف الصحي .

- الحمأة المعالجة تقليديا:

الحمأو المثبتة والمعالجة بالهضم وإزالة المياه .

- وحدة المعالجة الخاصة :

وحدة المعالجة التي تنشأ بالمزارع لتحسين نوعية مياه الصرف الصحي المعالجة أو مياه الآبار الملوثة لاستخدام ناتجها في أغراض الري .

- مياه الصرف الصحي المعالجة :

المياه الخارجة من محطة معالجة مياه الصرف الصحي بعد معالجتها بطريقة سليمة طبقا للمعايير القياسية لنوعية مياه الصرف الصحي المعالجة حسب الغرض من استخدامها.

- المعايير :

القيم القياسية لتحديد المكونات الطبيعية والكيميائية والحيوية التي يتم على أساسها تحديد نوعية هذه المياه .

- الخواص :

الصفات الطبيعية والكيميائية والحيوية لمياه الصرف الصحي ( الخام والمعالجة) والحمأة .

- متطلب الأوكسجين الكيموحيوي (BOD5 ) :

معيار قياسي لتحديد الطلب الكيميائي الحيوي على الأوكسجين.

- المواد الصلبة العالقة (TSS) :

معيار قياسي للمواد العالقة بالماء والتي يمكن إزالتها عن طريق الترشيح المخبري .

- المعالجة الثنائية :

مستوى المعالجة التي يمكن التوصل إليها عن طريق المعالجة الحيوية المنتهية بالترسيب والتطهير ويمكن استخدام المياه الناتجة عنها في الري المقيد .

- المعالجة الثلاثية :

مستوى المعالجة التي يمكن التوصل إليها عن طريق المعالجة الحيوية المنتهية بالترشيح والتطهير أو أي عمليات أخرى, ويمكن استخدام المياه الناتجة عنها في الري غير المقيد .

- شبكة توزيع مياه الري :

أنابيب أو قنوات توزيع مياه الصرف الصحي المعالجة لأغراض الري .

- نقطة التغذية :

مخرج مياه الصرف الصحي المعالجة المغذي للمستفيد .

- طرق الري:

الطرق المستخدمة لري المزروعات .

- الري غير المقيد:

ري جميع أنواع المحاصيل بدون استثناء .

- الري المقيد:

ري جميع أنواع المحاصيل باستثناء الخضروات والمحاصيل الدرنية والنباتات التي تلامس ثمرتها المياه المعالجة سواء كانت تؤكل طازجة أو مطبوخة .

---------------------------------------------------------------------------------------

ثانيا : اشتراطات السلامة للعاملين بالمواقع التي تستخدم مياه الصرف الصحي المعالجة

على المستفيد من مياه الصرف الصحي المعالجة للري المقيد توفير اشتراطات السلامة التالية للعاملين بالمزارع :

• استخدام قفازات وأحذية مناسبة ذات رقبة عالية لمنع التلامس مع المياه .

• التطعيم ضد الكوليرا و التيفوئيد و التهاب الكبد الوبائي من النوع (أ) .

• الكشف الطبي الدوري (مرة كل سنة) لدى المراكز التي تحددها وزارة الصحة .

• توفير مكان نظيف به مياه نقية لفترات الراحة و الأكل أثناء العمل

---------------------------------------------------------------------------------

ثالثاً : الاشتراطات الخاصة

(3-1) استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة للري الزراعي

3-1-1 يجب أن تكون مياه الصرف الصحي المعالجة المعاد استخدامها في الري الزراعي مطابقة للمعايير القياسية

3-1-2 يجب إجراء تحليل للخواص الفيزيائية والكيميائية للتربة بالمزارع المستفيدة من مياه الصرف الصحي المعالجة في مختبرات وزارة الزراعة أو أحد المختبرات المعتمدة لديها لرصد وتقييم آثار استخدام هذه المياه على التربة .

3-1-3 يحظر وصل أو ربط أنابيب مياه الصرف الصحي المعالجة بأنابيب شبكة الآبار داخل المزارع .

3-1-4 يحظر فتح نقاط التغذية بمياه الصرف الصحي المعالجة للمزارع الا من قبل اشخاص معتمدين من قبل وزارة الزراعة .

3-1-5 ينبغي تمييز أنابيب مياه الصرف الصحي المعالجة عن غيرها من الانابيب باستخدام لون محدد او اشرطة تحذير واضحة .

3-1-6 على المستفيد من مياه الصرف الصحي المعالجة اتخاذ الإجراءات اللازمة لمنع تكوُّن المستنقعات ومنع تكاثر الذباب والبعوض والحشرات الأخرى، وفى حالة حدوث مستنقع فيجب على المستفيد رشه وردمه خلال ( 3 ) أيام .

3-1-7 يجب أن يتوفر في كل نظام ري يستخدم مياه الصرف الصحي المعالجة و كافة شبكات نقل هذه المياه لوحات مثبتة في أماكن تحددها الجهة المختصة مكتوب عليها:

" تحذير – مياه صرف صحي معالجة – للري فقط ".
--------------------------------------------------------------------------------------

(3-2) استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة للري غير المقيد

يجب أن تكون مياه الصرف الصحي المعالجة المستخدمة للري غير المقيد مطابقة للمعايير القياسية الخاصة بمياه الصرف الصحي المعالجة ثلاثياً

-------------------------------------------------------------------------------------

(3-3) استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة للري المقيد

3-3-1 يجب أن تكون مياه الصرف الصحي المعالجة المستخدمة للري المقيد مطابقة للمعايير القياسية الخاصة بمياه الصرف الصحي المعالجة ثنائياً

3-3-2 يجب أن تكون الحقول المروية بمياه الصرف الصحي المعالجة للري المقيد مفصولة تماما عن آبار وخزانات مياه الشرب العامة بمسافة لا تقل عن (50 ) مترا .

3-3-3 ان رغب المستفيد أن يستخدم مياه الصرف الصحي المعالجة للري المقيد في زراعة أصناف تتطلب نوعية أعلى من المياه المعالجة فعليه إقامة وحدة معالجة خاصة لتحسين مستوى نوعية المياه حسب الشروط التالية:

1- الحصول على ترخيص من وزارة الزراعة .

2- أن تتماشى نوعية المياه المنتجة مع المعايير القياسية للري غير المقيد.

3- أن يتولى صاحب الوحدة وعلى نفقته فحص نوعية المياه بأحد المختبرات المعتمدة حسب طلب وزارة الزراعة مع الاحتفاظ بسجل لنوعية المياه بالموقع للاطلاع عليه عند الطلب .

4- لوزارة الزراعة الحق في أخذ عينات من المياه الناتجة من الوحدة و تحليلها للتأكد من مطابقتها للمعايير القياسية

3-3-4 إن رغب المستفيد في استخدام مياه الآبار في زراعة محاصيل الخضار داخل المزرعة المستفيدة من مياه الصرف الصحي المعالجة للري المقيد فعليه اتخاذ الإجراءات التالية :-

‌أ- الحصول على الترخيص المطلوب .

‌ب- إيجاد فاصل لا يقل عن ( 15 ) متراً بين حقول الخضار بجميع أنواعها والحقول المروية بمياه الصرف الصحي المعالجة مع وجود مصرف زراعي بعمق مناسب .

‌ج- تخصيص قنوات لنقل مياه الآبار أو ما في حكمها لري حقول الخضار وأخرى منفصلة لنقل مياه الصرف الصحي المعالجة للري المقيد مع عدم وجود أي اتصال بينهما .

‌د- يمنع مرور القنوات المفتوحة المخصصة لنقل مياه الصرف الصحي المعالجة للري المقيد سواءً كانت ترابية أو أسمنتية بحقول الخضار أو بقربها وأن لا تقل المسافة بين هذه القنوات وحقول الخضار عن ( 15 ) متراً .

هـ يمنع استخدام القنوات المفتوحة لنقل مياه الآبار أو أي مياه مخصصة للري غير المقيد لري حقول الخضار إذا كانت تخترق أو تقع بالقرب من حقول مروية بمياه الصرف الصحي المعالجة للري المقيد وأن لا تقل المسافة بين هذه القنوات وأية حقول مروية أو قنوات أو مخارج لمياه الصرف الصحي المعالجة عن (15) متراً .

و- يمنع وجود مخارج لمياه الصرف الصحي المعالجة للري المقيد في حقول الخضار.

--------------------------------------------------------------------------------------

3-3-5 يحظر استخدام طرق الري بالرش للمحاصيل الحقلية والأعلاف بمياه الصرف الصحي المعالجة للري المقيد في حالة وجود أشجار مثمرة أو خضار على مسافة أقل من (60) متراً.

3-3-6 عند استخدام طرق الري بالرش يجب ترك مسافة آمنة لا تقل عن (60) متراً في الأماكن التي يرتادها الجمهور مع إيقاف الري في حالة هبوب الرياح .
-------------------------------------------------------------------------------------

رابعاً : استخدام الحمأة في الزراعة

4-1 يجب تسجيل الحمأة المعالجة والمراد استخدامها في الزراعة حسب نظام الاتجار بالأسمدة والمخصبات الزراعية.

4-2 يجب الحصول على ترخيص باستخدام الحمأة المعالجة في الزراعة من وزارة الزراعة .

4-3 يجب إجراء تحليل للخواص الفيزيائية والكيميائية للتربة بالمزرعة قبل استخدام الحمأة وأن تحلل في مختبرات وزارة الزراعة أو أحد المختبرات المعتمدة مع تكرار التحاليل للعناصر الكيميائية الثقيلة بصفة دورية .

4-4 يجب أن لا يتجاوز تركيز المعادن الثقيلة في الحمأة المعالجة عن مستوى التركيز المبين

4-5 يجب أن لا يتجاوز تركيز المعادن الثقيلة في التربة بعد إضافة الحمأة الحدود القصوى المبينة

4-6 تستخدم الحمأة المعالجة حرارياً أو ما يكافئها في الزراعة بدون قيود في حالة خلوها من الملوثات الحيوية كالسلامونيلا وعصيات القولون البرازية وبويضات الديدان المعوية .

4-7 يحظر استخدام الحمأة المعالجة تقليديا في الحالات التالية :

‌أ- في التربة أثناء نمو الخضار أو جني الفاكهة القريبة من الأرض .

‌ب- خلال الستة أشهر السابقة على جني الخضار أو الفاكهة التي تنمو ملاصقة للتربة مباشرة والتي تؤكل طازجة .

‌ج- في التربة التي يقل فيها الأس الهيدروجيني عن الرقم ( 7 ) ( PH=7 )

كما يحظر الرعي أو حصاد الأعلاف خلال فترة لا تقل عن ثلاثة أسابيع من نثر الحمأة .

‌أ- يجب أن تكون هناك فترة لا تقل عن تسعة أشهر لدخول الجمهور للاماكن العامة كالحدائق والمتنزهات من تاريخ إضافة الحمأة .

‌ب- يجب إضافة الحمأة قبل شهر من جمع الثمار للأشجار المثمرة .

‌ج- يحظر زراعة الخضار قبل ( 14 ) شهراً من إضافة الحمأة .

‌د- يحظر زراعة المحاصيل الدرنية كالجزر والبطاطس قبل( 34 ) شهراً من إضافة الحمأة .

-------------------------------------------------------------------------------------

خامساً : أنظمة الري

مع عدم الإخلال بالاشتراطات العامة الموضحة يجب الالتزام باختيار طرق الري لكل حالة حسب ما يلي:-

5-1 الري غير المقيد :

يمكن استخدام كافة طرق الري .

5-2 الري المقيد :

يتم استخدام طرق الري كما يلي :-

أ - أشجار الفاكهة :

• الري بالتنقيط .
• الري بالخراطيم .
• الري بالرشاشات .
• الري تحت السطحي .

مع إيقاف الري قبل أسبوع من جني الثمار مع عدم جمع الثمار التي تقع على الأرض.

ب- الأعلاف والمحاصيل الحقلية :

يسمح باستخدام جميع طرق الري مع مراعاة التالي :-

• إيقاف الري قبل الحصاد بأسبوع على الأقل .
• لا يسمح للحيوانات بالرعي المباشر في الحقول المروية بمياه الصرف الصحي المعالجة .

ج- المزروعات البلدية :

• الري بالتنقيط .
• الري بالخراطيم .
• الري بالرشاشات .
• الري تحت السطحي .

سادساً : خواص ومعايير استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة

(6-1) خصائص ومعايير مياه الصرف الصحي المعالجة ثنائياً

أن تكون مياه الصرف الصحي المعالجة ثنائياً مطابقة للمعايير القياسية الموضحة في الجدول رقم (1) .

جدول رقم (1)
أقصى مستويات التلوث لمياه الصرف الصحي المعالجة ثنائيا
الخواص أقصى مستويات التلوث
ملجم / لتر
الخواص الطبيعية المواد الطافية خاليه
المواد الصلبة العالقة TSS 40
الأس الهيدروجينيpH 6 - 8.4
الخواص الكيميائية العضوية الأكسجين الحيوي المستهلك BOD5 40
العكارة 5.00 وحدة عكارة
الزيوت و الشحوم لا يوجد
الفينول 0.002
الخواص الجرثومية عدد عصيات القولون البرازية 1000خلية /100مللتر /100مللتر
خواص المركبات الكيميائية النترات No3 -N 10.0
الأمونيا (N- NH3) 5.0
الخواص الكيميائية الألومنيوم Al 5.0
الزرنيخ As 0.1
البيريليوم Be 0.1
البورون B 0.75
الكادميوم Cd 0.01
الكلورين الحر CL2 0.5 (+)
الكروم Cr 0.1
الكوبالت Co 0.05
النحاس Cu 0.4
الفلوريد F 1
الحديد Fe 5.0
الرصاص Pb 0.1
الليثيوم Li 2.5
المنجنيز Mn 0.2
الزئبق Hg 0.001
الموليبيدنيوم Mo 0.01
النيكل Ni 0.2
السيلينيوم Se 0.02
الفانديوم V 0.1
الزنك Zn 4.0

- يجب ألا يزيد المعدل الشهري للأكسجين المستهلك (BOD5) و تركيزات المواد الصلبة العالقة عن 40 ملجم/لتر و عدد عصيات القولون البرازية عن 1000 خلية /100 مللتر.

(6-2) خصائص ومعايير مياه الصرف الصحي المعالجة ثلاثياً
يشترط في مياه الصرف الصحي المعالجة ثلاثياً أن تكون مطابقة للمعايير القياسية الموضحة في الجدول رقم (2) .

جدول رقم ( 2 )

أقصى مستويات التلوث لمياه الصرف الصحي المعالجة ثلاثياً

الخواص أقصى مستويات التلوث

ملجم / لتر
الخواص الطبيعية المواد الطافية خالية
المواد الصلبة العالقة TSS 10 ( أ )
الأس الهيدروجينيpH 6 - 8.4
الخواص الكيميائية العضوية الأكسجين الحيوي المستهلك BOD5 10 ( أ )
العكارة 5.00 وحدة عكارة
الزيوت و الشحوم لا يوجد
فينول 0.002
الخواص الجرثومية عدد عصيات القولون البرازية 2.2 (ب) (عدد/100 مل ) عينه
عدد بويضات الديدان المعوية 1 بيضة حية (عدد/لتر)
خواص المركبات الكيميائية النترات No3 -N 10.0
الأمونيا (N-3 NH) 5.0
الخواص الكيميائية الألومنيوم Al 5.0
الزرنيخ As 0.1
البيريليوم Be 0.1
البورون B 0.75
الكادميوم Cd 0.01
الكلورين الحر Cl 2 0.5 (+)
الكروم Cr 0.1
الكوبالت Co 0.05
النحاس Cu 0.4
الفلوريد F 1
الحديد Fe 5.0
الرصاص Pb 0.1
الليثيوم Li 2.5
المنجنيز Mn 0.2
الزئبق Hg 0.001
الموليبيدنيوم Mo 0.01
النيكل Ni 0.2
السيلينيوم Se 0.02
الفانديوم V 0.1
الزنك Zn 4.0

(أ-1) المعدل الشهري لكل من TSS, BOD5 لا يزيد عن 10 ملجم/لتر .
(أ-2) المعدل الأسبوعي لكل من TSS, BOD5 لا يزيد عن 15 ملجم/لتر .
(ب) تعتبر مياه الصرف الصحي المعالجة مطهرة بدرجة غير معدية و كافية لاستخدامها في الري غير المقيد في حالة عدم زيادة الرقم الأعلى المحتمل MPN لعصيات القولون البرازية عن 2.2 عدد لكل 100 مللتر (أو مايكافئها من طرق القياس الأخرى) وفقا لما تحدده نتائج الاختبار الجرثومي خلال أسبوع كما لا تزيد عن 23 لكل 100 مللتر في أي عينة (أو مايكافئها من طرق القياس الأخرى) .
(+)لا يقل عن 0.2 ملجم/لتر في حالة استخدام الكلور في التطهير .

(6-3)معايير استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة في الأغراض الزراعية للري المقيد

لاستخدام المياه المعالجة ثنائياً في أغراض الري المقيد يراعى الالتزام بالخصائص والمعايير الواردة في الجدول رقم (1) الخاصة بمياه الصرف الصحي المعالجة ثنائياً مضافاً إليها المعايير التي تراها وزارة الزراعة والموضحة في الجدول رقم ( 3)

جدول رقم 3

الخواص الحد الأقصى المسموح به
التركيز الكلي للأملاح الذائبة TDS 2500 جزء في المليون
عدد البويضات الحية للديدان المعوية 1 بويضة حية (عدد/لتر)

ويمكن استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة ثنائيا والتي يزيد تركيز الأملاح الذائبة الكلية فيها عن الحدود الموضحة أعلاه عند توفر إمكانية خلطها بمياه ذات محتوى ملحي أقل أو استخدامها في ري محاصيل مقاومة للملوحة، كما انه يمكن استخدامها إذا زاد عدد البويضات الحية للديدان المعوية عن بويضة حيه واحده ( عدد/ لتر ) إذا أمكن اتخاذ الإجراءات اللازمة لحماية العاملين في المزارع والمستهلكين.

(6-4)معايير استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة في الأغراض الزراعية للري غير المقيد

لاستخدام المياه المعالجة ثلاثياً في أغراض الري غير المقيد يراعى الالتزام بالخصائص والمعايير الواردة في الجدول رقم (2) الخاصة بمياه الصرف الصحي المعالجة ثلاثياً مضافاً إليها المعيار التي تراه وزارة الزراعة والموضح في الجدول رقم ( 4)

جدول رقم 4

الخاصية الحد الأقصى المسموح به
التركيز الكلي للأملاح الذائبة TDS 2500 جزء في المليون

ويمكن استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة ثلاثياً والتي يزيد تركيز الأملاح الذائبة الكلية فيها عن الحدود الموضحة أعلاه عند توفر إمكانية خلطها بمياه ذات محتوى ملحي أقل أو استخدامها في ري محاصيل مقاومة للملوحة .

(6-5) معايير استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة ببحيرات التهوية في الأغراض الزراعية للري المقيد

في حالة معالجة مياه الصرف الصحي بواسطة بحيرات التهوية ( الطبيعية أو الميكانيكية ) فإن المياه الناتجة عنها تعامل حسب معايير المعالجة الثنائية باستثناء الحدود القصوى لمتطلب الأوكسجين الكيموحيوي والمواد العالقة الكلية ومتطلب الأكسجين الكيميائي بسبب احتواء هذه المياه على الطحالب والتي تعمل على زيادة تركيز هذه المعايير في المياه المعالجة ، وتستخدم المياه الناتجة عنها في ري محاصيل الأعلاف والمحاصيل الحقلية .

سابعاً : خصائص ومعايير استخدام الحمأة في الزراعة

أن تكون الحمأة المستخدمة للزراعة مطابقة للمعايير القياسية الموضحة في الجدول رقم (5) وفي الجدول رقم ( 6 )

جدول رقم (5)
المعايير الكيميائية لاستخدام الحمأة في الزراعة

جدول رقم (6) المعايير الحيوية لاستخدام الحمأة في الزراعة

المسبب الحدود العليا للمسبب الوحدة

السلامونيلا 3 عدد / 4 جم من المادة الجافة

العصيات القولونية البرازية 1000 عدد/1جم من المادة الجافة

بويضات الديدان المعوية 1 بيضة/ 4جم من المادة الجافة

» استخدام الزيوليت فى معالجة الصرف الصحى وازالة الروائح من محطات معالجة الصرف الصحى باليمن
» محطات معالجة مياه الصرف الصحى
» معالجة مياه الصرف الصحى لاستخدامها فى رى البساتين
» معالجة مياه الصرف الصحى والصناعى الخاصة بمحطات الوقود وورش الغسيل
» دراسة جدوى انشاء محطة معالجة صرف صحى واساليب تطوير شبكة وخزانات الصرف الصحى وكيفية النجاح فى مزج المعالجتين فى معالجة واحدة تعالج عن طريق محطة معالجة الصرف الصناعى الموجودة حاليا بشركة خالدة للبترول/دهشور