المُرشِّح اللاهوائيّ Anaerobic Filter لديه القدرة على معالجة أنواع عديدة من مياه الصرف الصحي. والمُرشِّح اللاهوائيّ هو مُفاعل حيويّ ذو قاعدة ترشيح ثابتة Fixed-bed Biological Reactor مع غُرفة ترشيح واحدة أو أكثر من غرفة للترشيح على التوالي. عندما تتدفق مياه الصرف الصحي عبر المُرشِّح فإن الغشاء الحيوي النشط العالق على سطح مواد المُرشِّح يعمل علي حجز الجسيمات وتحلِّل المواد العضوية.يصف التفاعلات الحيوية التي تحدث في غياب الأكسجين. هو الوسيلة الآمنة لجمع فضلات الإنسان والمخلفات السائلة والتخلص منها بطريقة صحية نظيفة، بغرض الحفاظ على الصحة العامة وحمايتها، والحفاظ على جودة المسطحات المائية العامة
وعلى البيئة بوجه أعم.
المياه المُستعملة والمُصرَّفةمن أي مجموعة من الأنشطة المنزلية، أو الصناعية، أو التجارية، أو الزراعية، وكذلك مياه الأمطار، وأي تدفقات داخلة إلى قنوات المجاري.
يشيع استخدام هذه التقنية للمعالجة الثانوية في نُظم المياه السوداء والرمادية وتزيد من كفاءة عملية إزالة المواد الصلبة مقارنةً بخزَّانات التحليل (التخمير) (ج.13) والمُفاعل اللاهوائيّ ذي الحواجز (ج.14). عملية المعالجة تكون لاهوائيةّ، وتستغل آليات المعالجة البيولوجية، يمكن أن تبلغ إزالة المواد الصلبة المُعلّقة وتخفيض الاحتياج الحيوي للأكسجين إلى 90%، ولكنها عادةً ما تكون بين 50% و80%، أما إزالة النيتروجين فهي محدودة وعادةً لا تتعدى 15% بالنظر إلى إجمالي النيتروجين.
يصف التفاعلات الحيوية التي تحدث في غياب الأكسجين. هــو خليــط مــن البــول والبُراز ومياه الدفق (أو الســيفون أو صنــدوق الطرد) إلى جانب ميــاه تنظيف الشــرج (في حال استخدام المياه للنظافة) ومــواد التنظيــف الجافة أو إحداهما . وتحتــوي المياه الســوداء على مُسبِّبات الأمراض ، والمُغذيات والمواد العضوية من البراز، كما تحتوي على المغذيات من البول، وقد خُفِّفت بالاختلاط بميــاه الدفْقيُشـير إلى الغائـط (شـبه الصلـب) غير المُختلط مع البـول أو الماء. واعتمادا علي النظــام الغذائي، فــإن كل شــخص ينتج نحو 50-150 لتر سـنويًا مـن البُراز والذي يُمثِّل الماء حوالي 80% من تكوينه، بينما تشكِّل المواد العضوية النسبة الباقية من محتواه من المواد الصلبة. من إجمالي كمية المُغذيات الخارجة عن جسم الإنسان، يحتوي البُراز على نحو 39% من الفسفور (P)، و26% من البوتاسيوم (K)، و12%من النيتروجين(N). ويحتوي البُراز أيضًا على الغالبية العظمى من مُسببات الأمراض التي يطرحها الجسم، كما يحتوي على مواد غنية بالطاقة والكربون والألياف.تُشير إلى المواد النباتية القابلة للتحلل البيولوجي (المُخلّفات العضوية) والتي يجب أن تُضاف في بعض التقنيات لكي تؤدي وظيفتها على النحو الصحيح. ومن المواد العضوية القابلة للتحلل -علــى ســبيل المثال لا الحصــر- أوراق الأشجار، والحشــائش ومخلفات الأسواقالنباتية . وعلــى الرغم مــن أن هناك منتجات أخرى فــي هذا الكتاب تحتوي على المواد العضوية، فإنَّ مصطلــح المواد العضوية هنا يُشير إلى المواد النباتية غيـر المهضومة.هو مقياس لكمية الأكسجين التي تستهلكها الكائنات الحية الدقيقة لتحليل المواد العضوية في الماء مع مرور الوقت (يُعبَّر عنه بالملليجرام/لتر، ويُقاس عادةً على مدى خمسة أيام، ويُطلَق عليه BOD5)، وهو مقياس غير مباشر لكمية المواد العضوية القابلة للتحلُّل الحيوي والموجودة في الماء أو مياه الصرف؛ فكلما زاد المحتوى العضوي، زاد الاحتياج للأكسجين اللازم لتحليله (زيادة الاحتياج الحيوي للأكسجين) أي كائن حي مجهري خلوي أو لاخلوي قادر على التنَسُّخ أو نقل المادة الوراثية (على سبيل المثال: البكتيريا، أو الفيروسات، أو الأوًّليات، أو الطحالب، أو الفطريات).تعتبر تقنيات المعالجة الأولية ضرورية لإزالة المواد الصلبة والمخلفات الصلبة التي قد تسد المُرشِّح. وتجري إزالة معظم الرواسب الصلبة في غرفة الترسيب الأمامية للمُرشِّح اللاهوائيّ. تحتوي الوحدات الصغيرة القائمة بذاتها على غُرفة ترسيب مُدمجة، لكن من الممكن أيضًا أن تجري عملية الترسيب الأوليّة في حوض ترسيب مُنفصل (م.1)، أو في تقنية أخرى سابقة، على سبيل المثال: خزّان التحليل (التخمير) (ج.13). تعمل المُرشِّحات اللاهوائية عادةً بنظام التدفق إلى الأعلى؛ لتجنُّب مخاطر نزح الكتلة الحيوية الثابتة إلى الخارج وانخفاض كفاءة المعالجة. ويجب أن يرتفع منسوب المياه بحيث يغطي المُرشِح ويكون فوقه بنحو (0.3م) على الأقل لضمان نظام تدفق متجانس. ويُعتبر زمن البقاء الهيدروليكي ( (HRT أهم محددات التصميم المؤثرة على أداء المُرشح، ويوصَى بزمن بقاء هيدروليكي من (12 إلى 36) ساعة. المُرشح المثالي ينبغي أن تكون مساحة سطحه لتسمح بنمو البكتيريا، وأن تكونه مسامه واسعة بما يكفي لمنع الانسدادات، تضمن المساحة السطحية الكبيرة زيادة التلامس بين المواد العضوية والكتلة الحيوية العالقة مما يجعلها تتحلل بكفاءة. من الأفضل أن توفر مادة المُرشح ما بين (90 إلى 300م2) من المساحة السطحيةلكل متر مكعب من الحجم الذي يشغله المُفاعل، ويمكن تصميم الوصلات بين الغرف باستخدام الأنابيب الرأسية أو الحواجز. ومن الأمور الضرورية لعملية الصيانة تأكيد إمكانية الوصول إلى جميع الغُرف (من خلال فتحات مُخصَّصة لذلك). ولا بُد من تهوية الخزانات للتحكم في انبعاث الروائح وغيرها من الغازات الضارة. يجب دمج مصيدة للشحوم في التصميم قبل حوض الترسيب (المُروِّق) في الأماكن التي فيها صرف مياه المطابخ بالنظام.
تُشــير إلــى النباتــات أو الحيوانــات التــي تنمو وترعى على الميــاه والمغذيات التــي تتدفق عبر نظام الصرف الصحي وتنتج عنه. ويُمكن أن يشــمل مصطلــح الكتلــة الحيوية: الأســماك، أو الحشرات، أو الخضروات، أو الفاكهة، أو الأعلاف، أو غيرها من المحاصيــل المُفيدة الأخرى التي يمكن اســتخدامها لإنتاج الغــذاء، والأعلاف، وكذلك إنتاج الأليــاف النسجية ، والوقــود الحيوي.تُشير إلى المواد النباتية القابلة للتحلل البيولوجي (المُخلّفات العضوية) والتي يجب أن تُضاف في بعض التقنيات لكي تؤدي وظيفتها على النحو الصحيح. ومن المواد العضوية القابلة للتحلل -علــى ســبيل المثال لا الحصــر- أوراق الأشجار، والحشــائش ومخلفات الأسواقالنباتية . وعلــى الرغم مــن أن هناك منتجات أخرى فــي هذا الكتاب تحتوي على المواد العضوية، فإنَّ مصطلــح المواد العضوية هنا يُشير إلى المواد النباتية غيـر المهضومة.يٌعرف نظام الصرف الصحي بانة عملية متعددة الخطوات تُدار فيها منتجات الصرف الصحي— كالفضلات البشرية ومياه الصرف الصحي— من المنبع إلى نقطة الاستخدام أو التخلُّص النهائي منها. ونظام الصرف الصحي هو سلسلة مُتتابعة من التقنيات والخدمات المُخصّصة وفقًا لكل سياق من أجل إدارة هذه المخلفات؛ ويُقصَد بذلك جمع هذه المخلفات والسيطرة عليها (أو تخزينها) و نقلها و معالجتها أو تحويلها إلى شكلٍ آخر و استخدامها أو التخلُّص منها. ويتألف نظام الصرف من عدة مجموعات وظيفية تحتوي على تقنيات يمكن اختيارها وفقًا للسياق. وباختيار تقنية من كل مجموعة من المجموعات الوظيفية القابلة للتطبيق، والتى تراعي المنتجات الداخلة والخارجة، وملاءمة التقنية لسياق محدد بعينه، يمكن عندئذٍ تصميم نظام صرف صحي منطقي ونموذجي. كما يشمل نظام الصرف الصحي علي عمليات الإدارة، التشغيل والصيانة اللازمة للتاكد من قيام النظام بوظيفته بأمان وعلى نحوٍ سليمٍ ومستدام.يمكن صنع المُرشِّح اللاهوائيّ من الخرسانة أو الرمال أو الحصى أو الإسمنت، أو الفولاذ، أو الألياف الزجاجية (الفيبرجلاس) أو البولي فينيل كلوريد (PVC) أو البلاستيك، ومن الممكن أن يكون سابق التجهيز، وعادةً ما يتراوح القطر المثالي لمواد المُرشح ما بين 12 إلى 55 ملليمتر، ويقل القطر لمواد المرشح كلما اتجهنا للأعلى فى وحدات الترشيح. ومن المواد التي عادةً ما تُستخدم في المُرشحات: الحصى، أو الصخور المجروشة، أو الطوب المجروش، أو الجمر، أو الحجر الاسفنجي)، أو قطع الزجاج، أو القطع البلاستيكية المصنعة خصّيصًا لهذا الغرض , وكذلك يمكن استخدام القصصات الصغيرة المصنوعة من بلاستيك البولي فينيل كلوريد.
يصف التفاعلات الحيوية التي تحدث في غياب الأكسجين.المُرشِّحات اللاهوائية ليست مناسبة لمرحلة الاستجابة الحادة في حالة الطوارئ لأن البيئة البيولوجية داخل المُرشِّح اللاهوائي تستغرق وقتًا حتى تتأسس. لذلك، فالمُرشّحات اللاهوائية ذات الحواجز ليست مناسبة لمرحلة الاستجابة الحادة من حالة الطوارئ، ولكنها تناسب أكثر فترات الاستقرار والتعافي وإعادة التاهيل كحَل طويل مستدام. وأفضل مستوى يناسبه هو مستوى الحي السكني، ولكن يمكن أيضًا تنفيذه على مستوى المنازل أو مناطق التجمعات و مراكز الخدمات الكبيرة أو المباني والمُنشآت العامة (مثل المدارس). وعلى الرغم من أن المُرشِّحات اللاهوائية معزولة -غير مُنفذة للمياه - فإنه لا يوصَى بإنشائها في المناطق التي يرتفع بها منسوب المياه الجوفية أو المناطق التي تتكرر بها السيول. وبديلًا عن ذلك، يمكن وضع الوحدات سابقة التجهيز فوق سطح الأرض. من الممكن إنشاء المُرشِّحات اللاهوائية ذات الحواجز في أي مناخ، إلّا أن الكفاءة ستقِل في الأجواء المناخية الأكثر برودة. انخفاض مسببات الأمراض والمُغذيات في المُرشِّحات اللاهوائية، وإذا كان المطلوب تحقيق معايير قياسية ذات جودة مرتفعة للتدفقات السائلة الخارجة، فيجب إضافة تقنية معالجة إضافية (مثل المفاعل اللاهوائي ذي الحواجز (م.2)، والأرض الرطبة المُنشأة (م.6)، وبِرَك تثبيت المُخلَّفات السائلة [م.5]).
تقنية لمُعالجةيتطلب المُرشِّح اللاهوائي فترة بدء تشغيل من ستة إلى تسعة أشهر حتى يصل إلى المرحلة التي يُمكنه فيها المعالجة بكامل قدرته؛ وذلك بسبب بُطء نُمُو الكُتلة الحيوية اللاهوائية التي تحتاج إلى أن تثبت أولًا على مادة المُرشح. ولتقليل فترة بدء التشغيل يمكن تزويد المُرشِّح بالبكتيريا اللاهوائية، على سبيل المثال: عن طريق رش حمأة خزَّان التحليل (التخمير) على مادة المُرشِّح. وينبغي أن يقل التدفق تدريجيًا مع مرور الوقت، ولا بُد من متابعة مستويات الخبث والحمأة لضمان أن الخزَّان يؤدي وظيفته على افضل وجه. وقد تنمو أيضًا الكتلة البكتيرية لتصبح سمكها أكبر من اللازم وتنفصل وتَسُد المسام. ويجب تنظيف المُرشح إذا قلت كفاءته، وذلك عن طريق تشغيل النظام في الوضع العكسي (الغسيل العكسي) أو عن طريق إزالة مواد المُرشح وتنظيفها، ويجب فحص الخزَّانات الخاصة بالمُرشح اللاهوائي من وقت لآخر للتأكد من أنها معزولة وغير مُنفذة للمياه.
هـي خليط مـن المواد الصلبة والسـائلة التي تحتوي في الغالب على فضلات الجسـم والمياه، بالإضافة إلى الرمـل والحصى، والمعادن، والقمامة، والمركبات الكيميائيــة المختلفة. ويمكــن تمييز حمأة مياه المجــاري (Faecal sludge) عن حمــأة محطــة الصرف الصحــي (Wastewater sludge) بـأن حمأة ميــاه المجاري تأتي مــن تقنيــات الصرف الصحــي في الموقــع، أي أنها لم تُنقَل عبر شــبكات الصرف الصحــي، ويمكن أن تكــون على حالتها الأصلية أو تم هضمها جزئيًا، أو شــبه ســائلة ، أو شــبه صلبة، وهــي تنتج عن عمليات الجمع والتخزين/المعالجة لفضلات الجســم أو المياه الســوداء، التي قد تشــمل علي المياه الرمادية. اما حمــأة محطــة الصــرف الصحي (ويشار إليها أيضًا بحمأة المجاري) هــي الحمأة التــي تنتج عن تجميــع مياه الصــرف من شــبكات الصــرف الصحـي وعمليات المُعالجــة (شــبه) المركزية، ويتـحدد نوع المعالجـة المطلوبة للحمـأة وإمكانيـات الاســتخدام النهائـي لهــا بناءً على تحليلها والتعرف على مكوناتها الأساســية.ويجب التعامل مع التدفقات السائلة الخارجة والخبث الطافي والحمأة المترسبة بحذر حيث أنها تحتوي على مستويات عالية من مسببات الأمراض. ويجب أن تخضع التدفُّقات السائلة الخارجة لمعالجة إضافية (على سبيل المثال المُعالجة اللاحقة) إذا كان من المقرر استخدامها في مجال التسميد بالري (الري المسمّد)، وإلّا التخلص منها بطريقة سليمة ولائقة. ويجب ارتداء معدات الحماية الشخصية كاملةً أثناء نزح الحمأة وعند تنظيف المُرشِّح اللاهوائي.
هـي خليط مـن المواد الصلبة والسـائلة التي تحتوي في الغالب على فضلات الجسـم والمياه، بالإضافة إلى الرمـل والحصى، والمعادن، والقمامة، والمركبات الكيميائيــة المختلفة. ويمكــن تمييز حمأة مياه المجــاري (Faecal sludge) عن حمــأة محطــة الصرف الصحــي (Wastewater sludge) بـأن حمأة ميــاه المجاري تأتي مــن تقنيــات الصرف الصحــي في الموقــع، أي أنها لم تُنقَل عبر شــبكات الصرف الصحــي، ويمكن أن تكــون على حالتها الأصلية أو تم هضمها جزئيًا، أو شــبه ســائلة ، أو شــبه صلبة، وهــي تنتج عن عمليات الجمع والتخزين/المعالجة لفضلات الجســم أو المياه الســوداء، التي قد تشــمل علي المياه الرمادية. اما حمــأة محطــة الصــرف الصحي (ويشار إليها أيضًا بحمأة المجاري) هــي الحمأة التــي تنتج عن تجميــع مياه الصــرف من شــبكات الصــرف الصحـي وعمليات المُعالجــة (شــبه) المركزية، ويتـحدد نوع المعالجـة المطلوبة للحمـأة وإمكانيـات الاســتخدام النهائـي لهــا بناءً على تحليلها والتعرف على مكوناتها الأساســية.المُخلفات المنقولة عبر قنوات المجاري (شبكة الصرف الصحي).تكاليف رأس المال للمفاعل اللاهوائي ذي الحواجز متوسطة، وتكاليف تشغيله منخفضة جدًا. وتعتمد تكاليف المفاعل اللاهوائي ذي الحواجز على ما استخدمته تقنيات النقل ووحدات المعالَجة المُستخدَمة الأخرى، وأيضًا على توفر المواد محليًّا وبالتالي تكاليف هذه المواد (الرمال، والحصى، والإسمنت، والفولاذ) أو الوحدات سابقة التجهيز، وتكاليف العمالة. وترتبط تكاليف التشغيل والصيانة الأساسية بنزح الحمأة الأوليّة، وتكاليف الكهرباء إذا كانت المضخّات من متطلبات التفريغ (في حال غياب خيار التدفق بالجاذبية).
هـي خليط مـن المواد الصلبة والسـائلة التي تحتوي في الغالب على فضلات الجسـم والمياه، بالإضافة إلى الرمـل والحصى، والمعادن، والقمامة، والمركبات الكيميائيــة المختلفة. ويمكــن تمييز حمأة مياه المجــاري (Faecal sludge) عن حمــأة محطــة الصرف الصحــي (Wastewater sludge) بـأن حمأة ميــاه المجاري تأتي مــن تقنيــات الصرف الصحــي في الموقــع، أي أنها لم تُنقَل عبر شــبكات الصرف الصحــي، ويمكن أن تكــون على حالتها الأصلية أو تم هضمها جزئيًا، أو شــبه ســائلة ، أو شــبه صلبة، وهــي تنتج عن عمليات الجمع والتخزين/المعالجة لفضلات الجســم أو المياه الســوداء، التي قد تشــمل علي المياه الرمادية. اما حمــأة محطــة الصــرف الصحي (ويشار إليها أيضًا بحمأة المجاري) هــي الحمأة التــي تنتج عن تجميــع مياه الصــرف من شــبكات الصــرف الصحـي وعمليات المُعالجــة (شــبه) المركزية، ويتـحدد نوع المعالجـة المطلوبة للحمـأة وإمكانيـات الاســتخدام النهائـي لهــا بناءً على تحليلها والتعرف على مكوناتها الأساســية.ويصف نقل المُنتجات من مجموعة وظيفية إلى أخرى. وعلــى الرغــم مــن أن تلك المنتجات قد تتطلب طرق مختلفة لنقلها بين المجموعــات الوظيفية، فإن أطول وأهم مسافة تكون عادةً بين واجِهة المُستخدِم أو الجمع والتخزين/ المُعالجة، وبين المعالجة (شبه) المركزية. لذلك، ومن أجل التبسيط، يقتصر النقل هنا على وصف التقنيات المُستخدمة لنقل المنتجات بين هذه المجموعات الوظيفية. في الرسم التخطيطي لاستعراض التقنيات، تنقسم هذه المجموعة الوظيفية إلى مجموعتين فرعيتين: "التفريغ" و"النقل" و"التخزين الوسيط". وهذا يتيح تصنيفًا أكثر تفصيلًا لكل تقنية من تقنيات النقل الواردة.هي المهام الروتينية أو الدورية اللازمة للحفاظ على فعالية نظام أو عملية ما وتأديته لوظيفتهم وفقًا لمتطلبات الأداء، ولتجنب التأخير أو غيره من تصليحات أو فترات توقف. المُخلفات المنقولة عبر قنوات المجاري (شبكة الصرف الصحي).عادةً ما تكون نُظُم المُعالجة بالمُرشِّح اللاهوائي من التقنيات التي تلقى القبول الجيد. وبسبب البيئة الحساسة داخل النظام - فلا بُد من رفع الوعي لدى المستخدمين بشأن استبعاد استخدام المواد الكيماوية القاسية.
إدخال المنتجات
منتجات الإخراج
مرحلة الطوارئ
الاستقرار | + |
استعادة | + + |
تحدي ظروف الأرض
شبه مناسب |
مستوى التطبيق
أُسرَة | + |
حي | + + |
التقنيات المائية والجافة
ذو أساس مائي |
مستوى الإدارة
أُسرَة | + |
مشترك | + + |
عام | + + |
التعقيد التقني
متوسط |
المساحة المطلوبة
متوسط |
Close