S.20 المعالجة باستخدام الصودا الكاوية (التقنية الناشئة)
استخدام الصودا الكاوية فى المُعالِجة (Caustic Soda Treatment) هي نوعٌ من المُعالجة الكيميائية تمتاز بفعّاليتها وانخفاض تكاليف تُطبَّقها على حمأة مياه المجاري الموجودة في الحُفر الترنشات. وتستخدم الصودا الكاوية والتي تُعرف أيضًا باسم الغسول القلوي (هيدرُوكِسيد الصوديوم: NaOH) كمادة مُضافة لتهئية بيئة شديدة القلوية، وبذلك تعقّم الحمأة من المخلفات البشرية وهي تحدّ -بدرجةٍ كبيرة- من المخاطر الصحية العامة والبيئية المحتملة لحمأة المراحيض.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).
الصودا الكاوية هي مادة بيضاء قلوية عديم الرائحة تأتي على شكل قشور معبئة في براميل. وتُستخدَم لرفع قيمة الأس الهيدروجيني في المياه السوداء أو الحمأة لتهئية بيئة شديدة القلوية تعمل علي تدمير مسببات الأمراض. الجرعة المُثلى من الصودا الكاوية للوصل إلى درجة الأس الهيدروجيني الموصَى بها وهي (12 pH) – تكون نحو (26 غرام) من الصودا لكل لتر من حَمْأَة مياه المجاري. إلّا أن تحديد الجرعة الدقيقة يعتمد على خصائص المياه السوداء أو الحمأة. ومن الممكن زيادة التأثير عن طريق زيادة التقليب و الخلط التام، وزيادة فترة التلامس، واستخدام جرعة أعلى من الصودا الكاوية. ويجب أن تبقي قيمة الأس الهيدروجيني اعلي من (12 pH ) لمدة ساعتين على الأقل لضمان تخفيض كامل لمسببات الأمراض.ويجب إجراء عملية المعالجة بالصودا الكاوية على دُفعات، ويمكن استخدامها لمعالجة كل من الحمأة الصلبة والسائلة على حدٍ سواء. بعد المُعالجة تهبط قيمة الأس الهيدروجيني متجهًا نحو الاعتدال -عادةً- خلال 24 ساعة، وبعد معادلة الأس الهيدروجيني، يمكن ضخ السائل الرائق (المروَّقة)، ورشحها بأمان في حفرة الامتصاص (س.10). ويجب توخِّي الحذر في المناطق التي يرتفع بها منسوب المياه الجوفية، حيث لا تزال السوائل المروَّقة تحتوي على النيتروجين والفسفور الذي قد يلوّث المسطحات المائية. من الممكن أن تُستخدَم الحماة المُعالَجة الموجودة في القاع كمُحسّن للتربة أو من الممكن تجفيفها واستخدامها في تغطية مطامر مخلفات الصرف الصحي.
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.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.مقياس الحموضة أو القلوية لمادة ما،إذا كانت قيمة الرقم الهيدروجيني أقل من 7 فهي تشير إلى أن المادة حمضية، أما إذا كانت قيمة الرقم الهيدروجيني أعلى من 7 فهي تشير إلى أن المادة قلوية.
المُخلفات المنقولة عبر قنوات المجاري (شبكة الصرف الصحي).
اعتبارات التصميم
من الممكن أن تجري المُعالَجة بالصودا الكاوية فوق الأرض في خزّان منفصل أو تحت الأرض، بالنسبة للمناطق التي يرتفع بها منسوب المياه الجوفية أو المناطق المعرّضة للسيول فيوصَى دائمًا باستخدام خزَّانات فوق الأرض. وقد يلزم وجود خزّانات مُنفصلة لتحضير محلول الصودا، وكذلك لعمل المعادلة اللاحقة للتدفُّقات السائلة الخارجة المُعالَجة على التوالي.
هي المياه التي توجد تحت سطح الأرض. هو المستوى الواقع تحت سطح الأرض الذي يكون مشبَّعًا بالمياه. وهو يعبر عن منسوب وجود المياه عند تنفيذ الحُفر في الأرض، ولا يكون منسوب المياه الجوفية ثابتًا، بل قد يختلف مع تغير فصول السنة، أو قد يتباين من عامٍ لآخر، أو يتغير حسب الاستخدام. (مرادف: مستوي المياه).المواد والمستلزمات
استخدام الصودا الكاوية فى المُعالِجة يحتاج إلى خزان مُفاعل والذي يمكن أن يكون عبارة عن خزّان فوق الأرض حجمة (بين 1-30 م3) أو أن يكون حفرة تحت الأرض مبطنة بالمُشمَّع، ولا بُد من وجود حاوية إضافية أصغر في الحجم لتحضير محلول الصودا الكاوية (على سبيل المثال برميل بلاستيكي سعته 200 لتر) تُخلط الصودا الكاوية بحيث تتغلغل داخل الحمأة -سواء كان ذلك يدويًا أو باستخدام قلاب للخلط- وذلك من أجل التوزيع المتساوي للصودا الكاوية داخل الخزّان. ويعتمد نوع المضخة المطلوب على مدي تماسك الحمأة. ويلزم وجود مضخة مُنفصلة لإزالة التدفُّقات السائلة الخارجة المُعالَجة من الخزّان، وكذلك يلزم وجود جاروف أو مضخّة تفريغ لنزح المواد الصلبة. بالإضافة إلى ذلك، لا بُد من وجود حقيبة تحتوي على المحاليل والاجهزة اللازمة لاختبار المياه (وبخاصةٍ الأدوات الخاصة باختبار قيمة الأس الهيدروجيني، وبكتيريا الإشريكية القولونية، والمواد الصلبة المُعلّقة الكلية، والعكارة)، وكذلك لا بُد من وجود معدات الحماية الشخصية بما في ذلك القناع، والقفازات، والحذاء الطويل، والمئزر، و البدلة الواقية. بالإضافة إلى ذلك، لا بُد من وجود إمدادات ثابتة ومستمرة من الصودا الكاوية.
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).القابلية للتطبيق
تناسب المعالجة بالصودا الكاوية -بوجهٍ خاص- مرحلة الاستجابة السريعة نظرًا لقِصَر وقت المُعالَجة بها، وسهولة العملية، واستخدام مواد جاهزة ويسهُل توفيرها. ومع وجود طاقم العمل الماهر والمدرّب، فهي تكفل تقديم معالجة آمنة وفعالة ومنخفضة التكلفة وسريعة للغاية لحَمْأَة مياه المجاري.
التشغيل والصيانة
الصودا الكاوية مادة تسبب التآكل نظرًا لقلويتها الشديدة، ولذلك فمن اللازم عمل صيانة دورية للمضخّات. فأثناء التخزين، يجب المحافظة على جفاف الصودا الكاوية طوال الوقت لأنها تمتز المياه. ونظرًا للمخاطر الصحية المحتملة عند التعامل مع الصودا الكاوية (انظر أدناه)، تتطلب العملية طاقم عمل متخصص ومؤهَّل يتبع بروتوكولات الصحة والسلامة المهنية اللازمة، ويرتدي معدات الحماية الشخصية المناسبة.
الصحة والسلامة
الصودا الكاوية تسبب تآكل الجلد والعينين والرئتين. لذا يجب ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة والكافية عند التعامل مع الصودا الكاوية للوقاية من تهيُّج العينين، والجلد، والجهاز التنفسي، والقناة الهضمية. وحدود التعرُّض المهني للصودا الكاوية هو 2 ملليغرام فى المتر المكعب لفترة مدتها (15) دقيقة. ويوصَى بغسل منطقة الجلد المصاب أو منطقة العينين بالماء البارد، ويتبع ذلك الشطف بمحلول منظم من حمض البوريك(بوراكس)، والتوجه الي الرعاية الطبية. كما يجب تأمين الحماية من الحريق والرطوبة، فالصودا الكاوية مادة قلوية تتفاعل بشدة مع الرطوبة. ويجب على طاقم العاملين المدرّبين اتّباع بروتوكولات الصحة والسلامة المهنية والالتزام بها.
التكاليف
تعتبر المُعالجة بالصودا الكاوية خيارًا قليل التكلفة نسبيًا، وعمومًا، فسعر الصودا الكاوية يزيد بمقدار الضعف في السوق عن سعر الجير (ج.17). وقد تتغير التكاليف بناءً على توفر الصودا في الاسواق ا المحلية و اسعارها. ويجب الأخذ في الحسبان تكاليف معدات الحماية الشخصية والتدريبات اللازمة لطاقم العمل حيث أنها جزء من الإدارة اللازمة للمخاطر الصحية.
الاعتبارات الاجتماعية
يجب أن توضَع بروتوكولات الصحة والسلامة المناسبة موضَع التنفيذ، وأن تتضمن التزويد بمعدات الحماية الشخصية والتدريبات اللازمة لطاقم العمل المشارك.
معايير القرار الرئيسية
إدخال المنتجات
منتجات الإخراج
مرحلة الطوارئ
| الاستجابة الحادة | + + |
| الاستقرار | + |
تحدي ظروف الأرض
| متكافئ |
مستوى التطبيق
| حي | + + |
التقنيات المائية والجافة
| جاف |
مستوى الإدارة
| عام | + + |
التعقيد التقني
| متوسط |
المساحة المطلوبة
| قليل |
• الحد من المخاطر المباشرة للصحة العامة
قوة ضعف
- قِصَر الوقت اللازم للمعالجة (إزالة بكتيريا 6 درجات لوغاريتمية من بكتيريا الإشريكية القولونية (99.9999%) في يوم واحد، أي أن تعداد مسببات الأمراض أقل بمليون مرة)
- عملية بسيطة تستخدم مادة متوفرة في معظم البلدان
- بالنسبة للحمأة السائلة، تنتُج التدفُّقات السائلة الخارجة مُثبّتة ومعقّمة ومناسبة للرشح في طبقات التربة.
- الخلط والتقليب أمرٌ ضروري لهذه العملية
- الحمأة التدفُّقات السائلة الخارجة (المُعالَجة) الناتجة شديدة القلوية- تحتاج إلى معادلتها لاحقًا
- احتمال التعرض للمخاطر الصحية إذا لم تتحقق سلامة التعامل معها.
مراجع مختارة
Mamani. G., Spit. J., Kemboi. E. (2016): Sanitation Innovations for Humanitarian Disasters in Urban Areas. Speedy Sanitization And Stabilization. ELRHA
