أنظمة العلاج الحالية

انبوب الصرف الصحي. الصورة © جو ميلر

كانت إدارة النفايات الصحية مصدر قلق منذ أقدم الحضارات المستقرة. تاريخياً ، كانت مياه الصرف يتم تصريفها في أقرب مجاري مائية ، مع الاستفادة من التخفيف والأكسدة كمعالجة. لم تكن فكرة "التطهير الذاتي" هذه خاطئة. يمكن إزالة العديد من الملوثات عن طريق العمليات الطبيعية مع التعرض الكافي والوقت والتخفيف. ومع ذلك ، فإن النمو السكاني ، وزيادة الملوثات في مياه الصرف الصحي ، جعلت هذا النهج غير كافٍ. أدى اكتشاف الأمراض التي تنقلها المياه إلى تطوير الصرف الصحي بهدف فصل مياه الصرف الصحي عن مياه الشرب لحماية صحة الإنسان. المرجع تم تطوير العديد من أنظمة المعالجة منذ ذلك الحين للحد من دخول النفايات البشرية الخام إلى المحيطات. فيما يلي مقدمة لأنظمة معالجة مياه الصرف الشائعة المستخدمة اليوم.

محطة معالجة مياه الصرف الصحي

محطة معالجة مياه الصرف الصحي في كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية. الصورة © Michael Layefsky، Flickr

محطات معالجة مياه الصرف الصحي المركزية والمجاري

خلفيّة

تعتمد المناطق ذات الكثافة السكانية العالية والمدن الصناعية بشكل أساسي على محطات معالجة مياه الصرف الصحي المركزية (WWTPs) لتلقي ومعالجة مياه الصرف الصحي. تنقل الشبكات المعقدة من أنابيب الصرف الصحي تحت الأرض مياه الصرف الصحي من المنازل والمباني إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي باستخدام الجاذبية والمضخات. هذه المرافق الكبيرة مكلفة في البناء والتشغيل والصيانة. التقنيات و قدرات العلاج نادرًا ما تتم ترقية هذه الأنظمة بعد الاستثمارات الأولية ، وغالبًا ما لا تمتلك القدرة على الحفاظ على وظائفها بشكل صحيح. هذا صحيح أيضًا بالنسبة لأنابيب الصرف الصحي ، والتي تخضع للتسريبات والفيضانات المتكررة. يعد إنشاء البنية التحتية لأنابيب الصرف الصحي مكلفًا ، خاصة خارج المناطق الحضرية المكتظة بالسكان. هناك أيضًا خطر متزايد من حدوث خلل ناتج عن زيادة هطول الأمطار ، وارتفاع منسوب المياه الجوفية ، ومستويات سطح البحر. بالإضافة إلى تكاليف البناء الأولية ، فإن الصيانة والتحديثات لهذه البنية التحتية الواسعة مكلفة ، وعادة ما تكون مسؤولية البلدية أو الحكومة المحلية.

محطة معالجة مياه الصرف الجوي

محطة معالجة مياه الصرف الصحي من أعلى. الصورة © أليكس دي هاس ، فليكر

المدن الكبيرة لا تولد فقط كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي ، ولكن مياه الأمطار وكذلك (تعتبر مجتمعة مياه الصرف الصحي). في المناطق التي تفتقر إلى امتصاص والاحتفاظ الذي توفره التربة والأراضي العشبية والغابات والسمات الطبيعية الأخرى ، فإن هطول الأمطار ليس له مكان يذهب إليه ، لذلك يتدفق فوق الأسطح غير المنفذة ، ويتراكم الحطام والملوثات ، مما يؤدي إلى الجريان السطحي الحضري الملوث. رداً على ذلك ، قامت العديد من المدن ببناء مجاري مجمعة لجمع ونقل مياه الأمطار إلى نفس محطات معالجة مياه الصرف الصحي المركزية مثل مياه الصرف الصحي. في حين أن هذا يبدو فعالاً ، إلا أنه يزيد من ضعف جميع مكونات النظام. غالبًا ما تتجاوز العواصف وحتى الأمطار الخفيفة قدرة الأنابيب وخزانات التخزين وأنظمة المعالجة ، مما يؤدي إلى تصريف كميات كبيرة من المياه العادمة غير المعالجة ، بما في ذلك مياه الصرف الصحي الخام ، في المجاري المائية. في الولايات المتحدة ، يتم تقديم خدمات الصرف الصحي المشتركة إلى 40 مليون شخص ، والتي تقوم بتصريف أكثر من 3 تريليون لتر من مياه الصرف الصحي غير المعالجة ومياه الأمطار المتدفقة سنويًا في أحداث تدفق المجاري المشتركة (CSO). المرجع

شاهد ندوة Wastewater 101 عبر الإنترنت لمزيد من المعلومات حول إدارة مياه الصرف الصحي:

العلاج

بمجرد وصول مياه الصرف الصحي إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي ، فإنها تخضع لعدة مراحل من المعالجة قبل التصريف.

  • ابتدائيتبدأ المعالجة الفيزيائية أو الفيزيائية بالغربلة: يتم تمرير مياه الصرف الصحي عبر مصافي لإزالة المواد الصلبة الكبيرة. تصريف يتم إحضارها بعد ذلك إلى خزانات الترسيب حيث تساعد الجاذبية على ترسيب المواد الصلبة المعلقة الإضافية.
  • ثانوي، أو المعالجة البيولوجية ، تهدف إلى إزالة المواد العضوية من مياه الصرف الصحي قبل التطهير. يستخدم الأكسجين والكائنات الدقيقة لتحفيز وتعزيز التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تكسر الملوثات. تشكل هذه العملية نماذج للأنظمة الطبيعية وتصبح أكثر كفاءة عن طريق التهوية أو التعرض لأكسجين إضافي. الأكسجين ضروري للتحلل ، والتهوية تساعد في التخلص من الغازات المذابة. تشجع هذه التفاعلات في النهاية الجسيمات المتبقية على الاستقرار. تشمل التقنيات الشائعة للمعالجة البيولوجية المرشحات المتقطرة والحمأة المنشطة ، والتي تزيد من مساحة السطح المتاحة للكائنات الحية الدقيقة ، فضلاً عن كثافتها.
  • بعد الثانوي، أو العلاج الكيميائي ، لتعزيز المزيد من الاستقرار وإزالة المغذيات. تجذب البوليمرات المضافة الملوثات لتكوين كتل بينما تحفز مرشحات الكربون أو الفحم على الامتزاز المادي لتقليل العناصر الغذائية.
  • أخيرًا ، يتم تطهير النفايات السائلة لتحييد أي مسببات الأمراض المتبقية. بينما يعتبر الكلور من أكثر المطهرات شيوعًا ، UV أو الأوزون لتقليل التركيزات الكيميائية المتبقية. المرجع

تدفق النفايات السائلة عبر محطة معالجة مياه الصرف الصحي من أنابيب السحب إلى التفريغ. مصدر: يفتح في نافذة جديدةمالك وعارفين 2018

العلاج الأولي والثانوي مطلوب في بعض البلدان وعدد المرافق التي تدمج العلاج من الدرجة الثالثة آخذ في الازدياد. المرجع ومع ذلك ، حتى عندما تكون العلاجات مطلوبة ، فإن حالات الفشل شائعة ولا ينبغي افتراض أن القوانين المعمول بها تشير إلى العلاج المناسب. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تطبيق قيود على تركيزات المغذيات في النفايات السائلة على مستوى البلدية والمنشأة لمعالجة تحميل المغذيات وما ينجم عن ذلك من المغذيات. معايير العلاج مفيدة ، ولكنها ليست كافية لحماية النظم البيئية البحرية من التلوث.

نظرة عامة على النظام المركزي

  • تزيد الأنظمة المركزية من كفاءة المعالجة وتجمع تكاليف الصيانة وتقليلها تلوث مصدر غير محدد
  • تشمل أوجه القصور في الأنظمة المركزية الاستثمار الأولي الكبير ، والصيانة المكلفة والتقنية ، ومحدودية القدرات ، وقابلية التسرب ، والتأثر بالطقس ، وعدم كفاية إزالة المغذيات

أنظمة العلاج اللامركزية

خلفيّة

أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي في الموقع (المعروفة أيضًا باسم الصرف الصحي غير المجاري) هي أنظمة محلية وصغيرة الحجم لإدارة النفايات البشرية حيث تكون الأنظمة المركزية إما غير مناسبة أو لم يتم إنشاؤها. يمكن أن تحدد الهيدرولوجيا والجيولوجيا والجغرافيا (بالإضافة إلى الشؤون المالية والسياسة واللوائح) ما إذا كان نظام الصرف الصحي والنظام المركزي ممكنًا أو ما إذا كانت أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي في الموقع (OWTS) أكثر ملاءمة. غالبًا ما تخدم OWTS المناطق ذات المساكن المتفرقة أو التربة الضحلة أو الصخور الصلبة غير المنفوخة أو مناسيب المياه المعرضة للخطر. يمكن أن تكون هذه الأنظمة مكلفة لأصحاب المنازل الفردية ، ولكن في بعض الأماكن يمكن تخفيض تكاليف التركيب والصيانة عن طريق الإعانات أو الحوافز المحلية.

العلاج

تدفق المياه العادمة من خلال نظام الصرف الصحي التقليدي في الموقع. المصدر: EPA Office of Water 2002

تقوم أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي في الموقع (OWTS) بجمع ومعالجة وتصريف مياه الصرف الصحي في الموقع حيث يتم إنتاجها. توجد أنواع عديدة من أنظمة المعالجة في الموقع ، ولكن الأنواع الثلاثة التالية هي الأكثر استخدامًا على مستوى العالم:

  • البالوعات، والتي تحتوي على خطوة احتواء وعلاج واحدة فقط. هنا ، الحفر المحفورة أو المبنية تجمع النفايات السائلة للترسيب الطبيعي والمعالجة. قد تكون الحفر مبطنة أو غير مبطنة بحاجز يوفر الحد الأدنى من الفصل عن التربة والمياه الجوفية. تبين أن البواليع غير فعالة ، ولا تقدم علاجًا كافيًا ، ويتم التخلص منها تدريجياً ، واستبدالها ، وحتى عدم السماح بها في العديد من الأماكن.
  • أنظمة الصرف الصحي عادةً ما تحتوي على خزان تخزين لمياه الصرف الصحي وطريقة تشتيت لتوفير معالجة إضافية للنفايات السائلة أثناء تصريفها. بالإضافة إلى التقاط النفايات الخام ، تعمل الخزانات على تعزيز الاستقرار و اللاهوائية علاج. بالإضافة لاهوائية أصبحت غرفة الخزان أكثر شيوعًا لتعزيز المعالجة البيولوجية وإزالة المغذيات ، كما أن بعض أنظمة الصرف الصحي بها مضخات إعادة تدوير لنقل النفايات السائلة بين البيئات الهوائية واللاهوائية. يعد التشتت أمرًا بالغ الأهمية لإبطاء تدفق النفايات السائلة إلى البيئة.
  • حقول الصرف هي تقنية تشتت تعزز فرص المعالجة الإضافية للنفايات السائلة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في التربة أو الحصى أو المواد الأخرى قبل تصريفها في المياه الجوفية أو السطحية.

يوفر الفيديو أدناه من The Nature Conservancy Long Island شرحًا أكثر تفصيلاً لأنظمة الصرف الصحي والبالوعة.

هناك خيار آخر لنظام معالجة مياه الصرف الصحي في الموقع (OWTS) وهو الأنظمة القائمة على الحاويات ، والتي تجمع بالمثل وتخزن مياه الصرف الصحي في الموقع ، ثم تتطلب نقل النفايات إلى مكان آخر للمعالجة. توجد هذه الأنظمة في الغالب في المناطق ذات البنية التحتية المحدودة وتشمل مراحيض الحفر ، والتي يجب إفراغها بمجرد امتلائها ، ومراحيض الدلو ، التي يتم إفراغها يوميًا. تتراوح معالجة النفايات المجمعة من الخيارات القائمة على الحاويات من عمليات المعالجة التقليدية الموضحة أعلاه ، إلى ممارسات استعادة الموارد الجديدة ، إلى عدم المعالجة على الإطلاق. تم وصف الخيارات الناجحة المستندة إلى الحاوية بمزيد من التفصيل في الحلول الناشئة.

لم يتم تصميم أنظمة الصرف الصحي والبوابات لمعالجة المغذيات وهي غير كافية في إزالتها من النفايات السائلة وقد تكون خطرة على البيئات البحرية في المناطق الساحلية. على الرغم من وجود العديد من التطورات التكنولوجية لمعالجة إزالة المغذيات في OWTS ، إلا أن هناك نقصًا في التنظيم بشأن العناصر الغذائية في مياه الصرف الصحي السائلة على مستوى العالم. تتسبب التسريبات والأعطال التي يتم التغاضي عنها في تلوث مصدر غير محدد يصعب اكتشافه ويفتقر إلى عواقب عدم الامتثال ، مما يترك فرصة ضئيلة للتنفيذ. يتم عرض ترقيات أنظمة OWTS لتشمل تقليل المغذيات المعزز المزيد من كفاءة التكلفة من بناء مرافق معالجة مياه الصرف الصحي الجديدة والواسعة النطاق.

البنية التحتية للصرف الصحي مقيدة بتضاريس المنطقة. يمكن أن تجعل المناطق العائمة والسهول الفيضية والتربة غير منفذة للماء والمناطق الساحلية من الصعب تنفيذ العديد من الأنظمة. انظر دراسة حالة من بحيرة Tonle Sap ، كمبوديا وبحيرة Indawgyi ، ميانمار يصف تطوير وتنفيذ Handypods بواسطة Wetlands Work.

نظرة عامة على النظام اللامركزي

  • العلاجات اللامركزية فردية ، تعمل على نطاقات أصغر وتخدم مجموعة من الكثافات السكانية
  • تشمل أوجه القصور في الأنظمة اللامركزية سوء الإدارة أو الإشراف المتكرر الذي يؤدي إلى عدم الامتثال ، وعدم كفاية إزالة المغذيات والملوثات الناشئة ، وعدم معالجة مياه الأمطار

تفريغ

تصريف من أنبوب المصب. الصورة © pixabay

بعد المعالجة من الأنظمة المركزية أو اللامركزية ، يتم تصريف النفايات السائلة المعالجة مباشرة إلى المسطحات المائية القريبة أو في الأرض. أنابيب المصب تستخدم لتصريف النفايات السائلة مباشرة في الأنهار والمحيطات ، في حين أن حقول الصرف ، والتربة ، والأراضي الرطبة ، والنباتات تبطئ ترشيح النفايات السائلة في المياه الجوفية. يعتمد تلوث المحيطات الناجم عن مياه الصرف الصحي على مستوى المعالجة التي تتلقاها قبل التصريف واستراتيجية التصريف المستخدمة. يمكن لتقنيات تقليل المغذيات المتقدمة والحلول القائمة على الطبيعة تحقيق معالجة إضافية وإبطاء تدفق النفايات السائلة. ال دراسة حالة من سانتياغو في جمهورية الدومينيكان يُظهر نجاحًا كبيرًا في استخدام الأراضي الرطبة المبنية لتقليل الملوثات العضوية التي يتم تصريفها في مستجمعات المياه.

من ناحية أخرى ، فإن تصريف مياه الصرف الصحي المعالجة بشكل غير كاف يمثل مخاطر متزايدة على صحة الإنسان والكائن الحي والنظام البيئي. في حين أن محطات المعالجة واسعة النطاق في المناطق الساحلية غالبًا ما تصب النفايات السائلة المعالجة أو الخام مباشرة في المحيط ، يحدث أيضًا تلوث مياه الصرف الصحي من أنظمة الاحتواء الأصغر ، من خلال تصريف المياه الجوفية وترشيحها ، وغالبًا ما يمر دون أن يلاحظه أحد. انظر دراسة حالة من دار السلام ، تنزانيا ، شرق إفريقيا لمكافحة قضية محتويات مراحيض الحفرة التي يتم إغراقها في البيئة.

اعتبارات لاختيار النظام

تؤثر البنية التحتية والموارد والجيولوجيا وحجم السكان والأعراف الاجتماعية والثقافية والسياسة على اختيار أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي. هذا التحديد خاص بالموقع بدرجة كبيرة ، ويمكن أن تكون الأنظمة المركزية في الواقع أقل فاعلية بتكلفة أعلى في العديد من الأماكن. على سبيل المثال ، تعتبر محطة معالجة مياه الصرف الصحي مناسبة في المناطق ذات الكثافة الهيكلية والسكانية العالية ، وشبكات الأنابيب الحالية (أو الموارد والجيولوجيا المناسبة لتركيبها بنجاح) ، والقدرة على الصيانة عالية التقنية. بدلاً من ذلك ، تعد OWTS أكثر ملاءمة في حالة عدم وجود أنابيب الصرف الصحي وهناك مسافة أكبر بين مصادر مياه الصرف الصحي (المنازل والشركات وما إلى ذلك). تؤثر البنية التحتية الحالية لمياه الصرف الصحي على ملاءمة النظام ، حيث يمكن أن تكون عمليات التحديث في كثير من الأحيان أسهل وأكثر فعالية من حيث التكلفة للتنفيذ من تطوير بنية تحتية جديدة. انظر دراسات الحالة هذه للعمل على مركزية معالجة مياه الصرف الصحي في جزيرة روتان ، هندوراس و بونير.

أدوات دعم القرار لاختيار أفضل نظام على أساس السياقات المحلية غير متوفرة ، مما يجعل من الصعب إدارة تلوث مياه الصرف الصحي واحتياجات الصرف الصحي بشكل مناسب. يجب أن تشمل اعتبارات اختيار النظام البنية التحتية الحالية ، وموارد المجتمع ، والتوقعات الاجتماعية والثقافية ، والدعم السياسي أو القيود ، والجيولوجيا والهيدرولوجيا المحلية ، والعديد من العوامل الأخرى. قم بزيارة يفتح في نافذة جديدةمجموعة أدوات إدارة المياه والصرف الصحي المستدامة لمعرفة المزيد عن أنظمة وتقنيات الصرف الصحي.

بورنو youjizz كسكسكسكسكس المعلم الثلاثون الجنس
Translate »