اعتبارات المعالجة الأولية في التصريف البحري لمياه التلوث

1996 المصبات البحرية لمياه الصرف الصحي

أ.د عادل رفقي عوض

KFAS

المعالجة الأولية في التصريف البحري لمياه التلوث علوم الأرض والجيولوجيا

هناك ملاحظة أساسية في تطبيق إجراءات المعالجة، وهي أن اختيار المعالجة لا يمكن فصله بشكل ملموس عن طريقة التصريف النهائي لمياه الصرف الصحي المعالجة مسبقا.

إن هذا الارتباط مهم بسبب الاختلافات الشديدة في إمكانيات المياه المتلقية (البحرية، النهرية) في استيعاب الملوثات الباقية، والتي تتدرج من الإمكانية القريبة من الصفر للجدول النهري الصغير إلى الإمكانية القصوى للبحر المفتوح.

لدى دراسة خيارات المعالجة الأولية بالنسبة للتصريف البحري بامكاننا تحديد ثلاثة أنماط هامة من المعالجة:

 

أ- المعالجة الأولية (pretreatment) مثل استعمال المناخل أو المصافي الناعمة حيث تستبعد الأجسام الصلبة الخشنة فقط بما فيها الشحوم المجمعة بحجم أكبر من فتحات المناخل المحددة.

إن المواد الصلبة المستبعدة هي بحجم صغير نسبيا ويمكن التخلص منها في أماكن الطمر الصحية (sanitary landfill).

 

ب- المعالجة الابتدائية (primary treatment) حيث تبقى مياه الصرف في حالة ركود نسبي لمدة حوالي ساعتين حيث المواد الصلبة ذات الوزن النوعي الأعلى من السائل تترسب وتلك ذات الوزن النوعي الأقل تميل نحو الصعود. وفي هذه الحالة تزيد كميات المواد الصلبة الكلية المزالة عما هو الحال عليه في المعالجة الأولية. وبما أن حجم المواد الصلبة المزالة يكون كبيرا فإن المعالجة الأولية لهذه المواد الصلبة يجب أن تتم عبر استخدام الهضم اللاهوائي، الذي يؤمن التثبيت لها ويقلل بذلك من الحجم المطلوب ليسمح بالصرف الاقتصادي.

 

ج- أنظمة المعالجة الثانوية (secondary treatment) التي تضم أولا عمليات المعالجة الأولية أو المعالجة الابتدائية، إلى جانب أنها تؤمن معالجة بيولوجية إضافية لمياه الصرف الصحي لتعطي نسبيا مياها معالجة صالحة للطرح في مصادر المياه المتلقية ذات الاستطاعة القليلة. أن حجم المواد الصلبة المزالة يكون أكبر مما هو عليه في المعالجة الابتدائية، وهذا ما يزيد من كلفة التخلص من هذه المواد الصلبة.

 

عندما تطرح مياه الصرف الصحي في البحر المفتوح عبر مصب طويل مصمم بالشكل الصحيح، ومجهز بنظام جزء رذاذ مناسب، فإنه فقط المواد الصلبة الخشنة بما فيها الأجسام التي تبقى طافية هي التي يجب استبعادها قبل الصب. إن العمليات العادية للترسيب والتعويم والعمليات الثانوية الكيماوية أو البيولوجية تؤدي إلى استبعاد الكميات الزائدة من المادة بما في ذلك المواد الصلبة الناعمة التي سرعان ما تندمج في جو البحر بدون تأثير مهم.

هذه النتيجة ثبتت بالخبرة التي توصّل إليها Durban في جنوب أفريقيا حيث إقيمت اجراءات ترسيب ابتدائية مع مصبين بحريين طويلين (3200 و 4200م) للتصريف في المياه العميقة (50 إلى 60م).

بسبب الصعوبات التي كانت متعلقة بمعالجة الرواسب وتصريفها (sludge)، تمت الموافقة على برنامج أبحاث شامل لمدة عامين أعيدت خلالة الرواسب (sludge) من أحواض الترسيب الابتدائية إلى المصبات المائية، وقد بقيت الأحواض هذه في الخدمة فقط للتخلص من المواد الطافية.

 

 وبما أن إرجاع الرواسب المشار إليها إلى البحر، لم يسبب أي تلوث على الشواطئ فلم تكن هناك أية تأثيرات ضارة على نعية ماء البحر، ولا على نوعية وحياة الكائنات البحرية، ولم تشر محطات الإنذار إلى وجود إلى تلوث جرثومي أو كيماوي وبالتالي أعطيت الموافقة على الاستمرار في طرح الرواسب مع مياه الصرف الصحي في المصبات البحرية.

يمكن التأكيد على عدم الحاجة للخلص من مكونات الصرف الصحي مثل BOD، في المثال التالي:

عند طرح مياه الصرف الصحي الحاوية على BOD بمقدار 200 ملغ/ لتر تخضع بشكل مستمر الى الانحلال والتمديد بمياه البحر بنسبة 100 إلى 1.

فإن تركيز الـ BOD الناتج في المزيج البحري سيكون بحدود 2 ملغ/ لتر، وهذا معادل لفعالية معالجة مقدارها 99%. ولا توجد عملية معالجة معروفة تستطيع إن تجاري بشكل ثابت هذا المستوى من الانجاز.

 

وفي الحقيقة فإن البحر يعمل كأداة معالجة مشابهة لاستخدام مساحة من الأرض تعمل كبحيرات أكسدة أو عمليات ميكانيكية. إن الفرق الرئيسي هو وجود المصادر اللامحدودة نسبيا من الأوكسجين المنحل والكميات الهائلة من الطاقة المتوفرة بشكل طبيعي لتأمين المعالجة المطلوبة.

إن الطريقة المثلى في المعالجة هو استخدام المصافي الدوّارة أو المصافي الناعمة. وقد أجريت دراسات موسعة في نيوزيلاند أظهرت أن إنجاز المصافي الدقيقة (milliscreens) يقارن بالمعالجة الابتدائية عند استخدام الصرف البحري بواسطة المصبات البحرية.

إن الجدول رقم (6-1) يمثل التخلص من المكونات الهامة بواسطة المصافي (المناخل) الدقيقة وبالترسيب الابتدائي.

 

ويلاحظ أن الفروقات الرئيسية في مواصفات مياه الصرف الصحي المعالجة تتعلق بالتخلص من الشحوم.

على كل حال إن المصافي الناعمة تستبعد الأجسام الطافية وجزيئات الشحوم والتي هي المدة ذات الأهمية فيما يتعلق بالتأثير الجمالي على بيئة البحر.

والتأثير السلبي الوحيد المتعلق بوصول الشحوم إلى مياه البحر هو تشكل وضع انزلاقي، وعندما يكون الانحلال الأولي كافيا فإن تركيز مثل هذه المادة في مياه الصرف الممزوجة مع ماء البحر يكون خفيفا جدا وبالتالي تنتفي هذه المشكلة.

مع أن المعطيات المتوافرة محدودة فإن فتحات المصافي المثالية وردت في الدراسات التي جرت في نيوزيلاند، وكذلك التي جرت في سانتوس – البرازيل هي 1,0 ملم.

 

إن التخلص من المواد الطافية يتم تقريبا بنفس المصافي ذات الفتحات 0.5 ملم 1.0 ملم (99% و 96%).

ومع أن التخلص من الشحوم يكون أكبر نوعا ما بالمصافي ذات الفتحات 0.5 ملم (43% بالمقارنة مع الـ 30%)، فإن المصافي ذات الـ 1.0 ملم تستبعد ذات القسم المقصود إزالته من الشحوم المتجمعة (particulate Fats).

إن المصافي ذات الـ 0.5 ملم تستبعد ما مقداره مرتان من الحجم الكلي للمواد الصلبة مقارنة بالمصافي ذات الاقطار (1) ملم، وذلك بسبب وجود المادة العالقة الناعمة ضمنا، والتي الت تتطلب الاستبعاد عادة وهكذا فإنها تزيد من مشكلة التخلص من المواد الصلبة، مما يؤدي إلى تأثير بيئي هام على المصادر الأرضية أو المصادر الجوية تبعا لطريقة التخلص من هذه المواد. إضافة إلى ذلك فإن معطيات الخبرة تظهر أن الفتحات الأصغر تتطلب صيانة مكثفة للتنظيف غير مطلوبة في الفتحات ذات الـ 1.0 ملم.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]