تلوث الأنهار والخزانات بمياه الصرف الصحي مشكلة خطيرة في الوقت الحاضر. تحتاج النفايات من الصرف الصحي المركزي للمدن الكبيرة والمستوطنات الأخرى إلى التنظيف المستمر ، لذا فإن استخدام أنظمة الترشيح وطرق التنظيف البيولوجية أمر لا بد منه.
ما هي الحمأة المنشطة؟
الطمي ، وهو فعال ضد الملوثات ، ويستخدم في خزانات الصرف الصحي المحلية ، في المنشآت الصناعية وأنظمة الصرف الصحي الحضرية. الحمأة المنشطة ، أو التكاثر الحيوي للتراكمات الحيوانية ، عبارة عن مجموعة من البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى التي تستخدم الفضلات البشرية للتغذية والتكاثر.
تمتص الكائنات الدقيقة والبكتيريا المواد العضوية من الكتلة الكلية لمياه الصرف الصحي وتعالجها إلى مركبات أبسط في عملية التفاعلات المؤكسدة. من أجل العمل الإنتاجي للحمأة المنشطة ، من الضروري تهيئة ظروف معينة: يجب أن تكون درجة حرارة سائل النفايات +6 درجات على الأقل. يجب ألا تحتوي النفايات السائلة على العديد من المواد السامة أو المنتجات البترولية المكررة.الحمأة المنشطة عبارة عن مجموعة من الكائنات الحية التي يمكن أن تموت مع تغيير حاد في البيئة. يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المنخفضة إلى إبطاء نمو البكتيريا ، لكنها لا تقتلها.
تركيز الطمي
معالجة مياه الصرف الصحي الإنتاجية ممكنة فقط إذا تعرضت الكتلة الملوثة لعدد كاف من الكائنات الحية الدقيقة. يتم قياس تركيز الحمأة المنشطة بيولوجيًا على النحو التالي: يتم تحديد كمية المادة الجافة من الكتلة الحيوية لكل وحدة حجم. 100٪ هي الكتلة الكلية لكل السوائل الموجودة في الحاوية. يتم قياس تركيز الحمأة المنشطة كنسبة مئوية.
ستكون عمليات الأكسدة في الحمأة عالية التركيز أسرع بكثير ، وستصبح معالجة النفايات أكثر إنتاجية.
تكوين السيلاج
الحمأة المنشطة عبارة عن كتلة تتكون من رقائق بحجم 1-3 مم. الرقائق عبارة عن تكوينات تتكون من بكتيريا مدمجة مع السكريات. تحتوي الحمأة المنشطة على مكونات نشطة بيولوجيًا ، وكائنات دقيقة ميتة ، وجزيئات معلقة من مركبات غير عضوية ، وألياف ، وعديد السكريات الأخرى.
كل مجموعة من البكتيريا تتخصص في أكسدة بعض المواد. تعمل البكتيريا الخيطية والبكتيريا الآزوتية والبكتيريا النضرة على أكسدة الكربوهيدرات العضوية ومركبات النترجة. البكتيريا ص. Pseudomonas قادرة على أكسدة الأحماض الدهنية والبارافينات والكحول والهيدروكربونات. تتأكسد منتجات مصفاة النفط ، النفثينات ، الفينولات ، الألدهيدات بواسطة البكتيريا ص. Brevibacterium. البكتيريا من ص. تستخدم العصيات لانقسام الهيدروكربونات الأليفاتية. البكتيريا ص. السليلوموناس يؤكسد السليلوز.
يمكن أيضًا أن تكون الكائنات الحية الدقيقة في الحمأة المنشطة ذات طبيعة فطرية. تقوم فطريات الفطريات والخميرة بعمل ممتاز في تكسير المواد المؤكسدة المعقدة والمركبات السامة.
رصد الحمأة المنشط
قد ينخفض نشاط الحمأة بمرور الوقت ، كل هذا يتوقف على الوسط القادم من مياه الجريان السطحي. لكي تكون عملية التنظيف مثمرة ، من الضروري مراقبة حالة البيئة البكتيرية للحمأة.
يتم التحكم بالمؤشر الحيوي للحمأة المنشطة باستخدام التحليل المجهري. يتم تحديد ملامح بنية الحمأة وتكوينها ، ويتم تجميع تقرير مفصل وقائمة بالأنواع البكتيرية. تشير غلبة الكائنات الحية الدقيقة لمجموعة معينة إلى تطور إيجابي للبيئة البكتيرية ، حيث يجب أن تستجيب البكتيريا لكتلة الجريان السطحي الواردة عن طريق تغيير تكوينها وكميتها. على سبيل المثال ، عندما تدخل مياه الصرف الصحي التي تحتوي على نسبة عالية من الكبريت ، تبدأ البكتيريا الإثيونية والبكتيريا الكبريتية في التطور بنشاط.
من خلال تكوين الحمأة المنشطة ، لا يمكن للمرء فقط تحديد إنتاجية المعالجة ، ولكن أيضًا التنبؤ بتطور البيئة ، بشرط الحفاظ على نظام تدفق مياه الصرف الصحي من نفس التكوين.
معالجة مياه الصرف الصناعي
مياه الصرف ، وهي نفايات المنشآت الصناعية ، تحتوي على كمية كبيرة من السموم والمركبات الكيميائية المعقدة. دخول النفايات السائلة إلى البيئة يسبب ضررًا للكائنات الحية والنباتات ،تلوث المياه الجوفية والهواء. لذلك ، تقوم كل مؤسسة صناعية بوضع خطة للتخلص من مخلفات الإنتاج.
قبل الأكسدة البيولوجية لمياه الصرف الصحي ، يخضع تدفق السائل للتنظيف الميكانيكي. تقوم المرشحات بفصل الجزيئات الصلبة الكبيرة من الشوائب ، والتي يتم ترسيبها في حاويات منفصلة. بعد المعالجة البيولوجية ، يتم تطهير السائل.
تحصل بعض الشركات على مكونات مفيدة من نفايات المخزون. يمكن أن تكون الكتلة الحيوية التي تأتي من عملية معالجة مياه الصرف ذات قيمة. يتم إطلاق المواد المستخدمة في إنتاج الأسمدة والأدوية والمواد المفيدة الأخرى. تعتمد إمكانية استخدام النفايات على نوع الإنتاج والتركيب الكيميائي لكتلة النفايات. يعتبر إدخال الحمأة المنشطة في مياه الصرف الصناعي طريقة غير مكلفة ومثمرة لمعالجة النفايات. هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا للتخلص من النفايات حاليًا.
تحليل حمأة التغير البيئي
يتم إجراء بحث عن الحمأة على التركيب في مختبر خاص. للقيام بذلك ، يتم جمع عينة في حاوية نظيفة غير شفافة. يتم إجراء تحليل الحمأة المنشطة 1-2 مرات في الأسبوع لمدة شهرين. يتم تحديد كفاءة الحمأة من خلال المؤشرات التالية:
- تركيز المادة الجافة
- محتوى الفوسفور ؛
- إنتاجية النشاط الأنزيمي
- نشاط تنفسي
- حالة رقائق الطمي.
يتم تحديد تكوين الحمأة باستخدام مجاهر ذات قوة مختلفة. يتم إدخال كاشف لتركيبة معينة في كتلة الحمأة المنشطة. لعدة أيامهناك تغيير في تكوين الحمأة ومعدل نمو أنواع معينة من البكتيريا. يتم تقييم حجم الرقائق وتركيز البكتيريا الفردية.
خطوات معالجة الحمأة المنشطة
تحييد المركبات العضوية المعقدة وأكسدتها إلى مكونات بسيطة يحدث على عدة مراحل:
- أكسدة لا هوائية.
- أكسدة هوائية.
- استقرار الكتلة في الحوض.
- علاج بيولوجي بمشاركة كائنات دقيقة مختلفة الطبيعة
- فصل السائل عن الحمأة في الحوض.
- تنشيط تجفيف الحمأة.
- تجفيف الحمأة.
تتم إزالة الجسيمات الصلبة والحطام والرمل قبل التنظيف الرئيسي. يعتمد حجم الجسيمات المعلقة في المخرج على معدل نقل المرشحات. يتم حرق المواد التي تم جمعها من المرشحات.
أثناء عملية التنظيف الأولية ، تتركز الجزيئات الصلبة المتبقية في الأسفل ، وتنتشر المواد الخفيفة المحتوية على الدهون على طول السطح. تتم إزالة الرواسب والغشاء من الكتلة الكلية ، ويدخل السائل الحاوية التالية لخطوة التنظيف التالية.
الحمأة المنشطة تستخدم للمعالجة الثانوية. يدخل الماء إلى الخزان مع الحمأة ، والتي تمتلئ بالأكسجين أثناء عملية التفاعل. مثل هذه البيئة هي حالة مثالية لتطور البكتيريا التي تتغذى على المواد العضوية للسائل وتنقيتها وإطلاق ثاني أكسيد الكربون والماء. تتزايد كمية الحمأة باستمرار ، حيث تتكاثر البكتيريا بنشاط. يجب إزالة الحمأة المنشطة الزائدة بشكل دوري من الخزان.
اللاهوائية وبكتيريا الحمأة المنشطة الهوائية
تحدث التغذية وتكاثر البكتيريا اللاهوائية دون مشاركة نشطة من الأكسجين. بتعبير أدق ، يتم استخدام الأكسجين في عملية التفاعلات المؤكسدة ، وهو جزء من الأحماض المحتوية على الأكسجين المتكونة من مواد عضوية معقدة.
الأكسدة بواسطة البكتيريا اللاهوائية مطابقة للعمليات الطبيعية لتحلل المواد العضوية. تستمر هذه العمليات فقط بشكل أسرع بسبب التركيز العالي للبكتيريا في وسط الحمأة المنشط.
نتيجة لاضمحلال المواد العضوية ، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون والميثان.
تحدث عمليات أكسدة البكتيريا الهوائية بمشاركة نشطة من الأكسجين الموجود في السائل. للحفاظ على كمية الأكسجين اللازمة لحياة البكتيريا ، يجب أن يكون خزان الصرف الصحي مزودًا بضاغط خاص أو جهاز تهوية. الحمأة المنشطة الهوائية هي بيئة تحتاج إلى إمداد مستمر ومستمر من الأكسجين.
تقوم البكتيريا الهوائية بتفكيك المواد العضوية المعقدة إلى مواد أبسط في وقت أقصر من البكتيريا اللاهوائية. من الضروري تنظيف خزان الصرف الصحي في كثير من الأحيان ، لأن كمية النفايات الصلبة أقل بكثير. الجانب السلبي هو أن خزان الصرف الصحي مع الأكسدة الهوائية أغلى بكثير من الخزان اللاهوائي.
إذا توقف سائل التصريف عن التدفق إلى المجاري أو خزان الصرف الصحي ، بمرور الوقت ، تموت البكتيريا من نقص في وسط المغذيات. بدء خزان الصرف الصحيلن يكون ممكنًا إلا بعد إدخال وسط بكتيري نشط جديد.
معالجة واستخدام الحمأة المنشطة للنفايات
الحمأة المنشطة هي مادة قيمة. قد يحتوي محتواه على عناصر مثل الفوسفور والزنك والنيتروجين. يمكن أن تكون هذه العناصر النزرة مفيدة في الزراعة. لا يمكن استخدام الحمأة المنشطة كسماد إلا في حالة عدم وجود شوائب من المعادن الثقيلة في التركيبة. التركيز في أنسجة النبات والمعادن يجعل الخضار والفواكه خطرة على الصحة.
الحمأة المنشطة المستنفدة عبارة عن كتلة مجففة. في حالة وجود شوائب دخيلة غير ضرورية ، يتم تنظيف أو التخلص من الحمأة المجففة المستهلكة. يتم تنقية الحمأة التي يتم تنشيطها بيولوجيًا فقط في الحالات التي يُنصح فيها بذلك. بفضل التفاعلات الكيميائية ، تتم إزالة العناصر السامة من كتلة الحمأة. يتم حرق الحمأة النشطة شديدة التلوث ، والتي ليس لها قيمة صناعية.
من أين تشتري الحمأة المنشطة للتنظيف
إذا كنت ستقوم بتثبيت خزان للصرف الصحي على قطعة الأرض الخاصة بك بنفسك ، فعندئذ في عملية ترتيب نظام الصرف الصحي ، قد يظهر السؤال عند شراء الحمأة المنشطة.
تُباع المراحيض البيولوجية وخزانات الصرف الصحي كسوائل أو ركائز جافة. يمكنك شرائها في قسم المواد الكيميائية المنزلية للعطاء. يعتمد السعر على حجم العبوة وتكوين الخليط. توضح الحزمة بالتفصيل كيفية استخدام المنتج ، وحجم الحاوية المصممة ومدة الإنتاجعمل التركيب البيولوجي.
عند شراء وكيل معالجة مياه الصرف الصحي ، يجب أن تقرأ بعناية تكوين الخيارات المعروضة. من الأفضل استخدام المنتجات التي تحتوي على البكتيريا الهوائية. للتكاثر النشط والتغذية ، فإن تدفق الهواء ضروري. تسمح لك عمليات الأكسدة بالتخلص من كمية أكبر من الشوائب مقارنة بالبكتيريا اللاهوائية. ويمكن استخدام الرواسب لتخصيب التربة.
الظروف المثلى للتشغيل الكامل للحمأة المنشطة
مراعاة الظروف المواتية لتطوير الحمأة المنشطة والمحافظة عليها هي مفتاح التشغيل الإنتاجي الناجح لمحطة المعالجة. درجة الحرارة التي يحدث فيها التكاثر النشط والتغذية لمستعمرات البكتيريا والفطريات هي + 20-27 درجة مئوية. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة أقل من +6 درجة مئوية ، يصبح عمل الكائنات الحية الدقيقة أقل إنتاجية ، ويقل معدل معالجة المياه العادمة.
عند تغيير تكوين النفايات ، تنخفض الإنتاجية أيضًا. تحتاج البكتيريا إلى قدر معين من الوقت لإعادة البناء. على سبيل المثال ، إذا تم إدخال المنتجات المكررة في البيئة البكتيرية ، وكان هناك عدد قليل من البكتيريا المسؤولة عن أكسدة هذه المواد المعقدة ، فيجب أن يمر قدر معين من الوقت لتكاثرها النشط. إذا تم إدخال كمية كبيرة من المواد السامة ، فقد تموت البيئة البكتيرية.
يجب أن تحتوي تركيبة السائل الوارد على كمية كافية من المواد العضوية: الكربوهيدرات والنيتروجين والفوسفور والكبريت والمنغنيز. تتطلب البكتيريا الهوائية الأكسجين لتعمل بشكل صحيح.تحتاج إلى الاهتمام بإمدادها المستمر للسائل.
في الختام
إعادة تدوير النفايات المنزلية ، بناءً على عمليات التحلل والأكسدة بمساعدة البكتيريا ، هي طريقة طبيعية للتخلص منها. تجعل سلامة وإنتاجية استخدام الحمأة المنشطة لمعالجة مياه الصرف الصحي العملية مريحة وصديقة للبيئة ، بغض النظر عن تطبيق طريقة معالجة النفايات هذه.
