إيجابيات وسلبيات معالجات مياه الصرف الصحي البيولوجية

إن تنظيف المياه العادمة من المجتمعات والصناعات يزيل أو يقلل من البكتيريا المسببة للأمراض والمواد الكيميائية السامة ، ويوفر مصدرًا مائيًا مستساغًا للاستخدامات البشرية والزراعية تستخدم المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي البكتيريا والكائنات الدقيقة الأخرى لتحليل الملوثات العضوية ، أي المواد المحتوية على الكربون ، إلى مركبات غير ضارة أو متطايرة. عادة ما يتبع العلاج البيولوجي إزالة الحطام الكبير أو المواد الصلبة من مياه الصرف الصحي. توجد بعض الميكروبات بالفعل في مياه الصرف ؛ إضافة "الحمأة المنشطة" التي تحتوي على المزيد من الميكروبات تزيد من كفاءة التحلل. تستخدم مرافق الصرف الصحي الميكروبات الهوائية أو اللاهوائية أو كلا النوعين من الميكروبات. تعتمد إيجابيات وسلبيات المعالجات البيولوجية جزئيًا على مصدر المياه العادمة ونوع تلوثها والطرق المستخدمة. قد تؤدي بعض الطرق ، مثل الترشيح الغشائي ، بعد العلاج البيولوجي ، إلى تحسين النتائج.

تتطلب الميكروبات الهوائية الأكسجين والمغذيات العضوية للعمل والنمو. يتم توفير العناصر الغذائية من خلال المواد العضوية في مياه الصرف الصحي وعادة ما يتم توصيل الأكسجين عن طريق ضخ الهواء في خزان المعالجة. المنتجات النهائية للهضم الهوائي هي الطاقة وثاني أكسيد الكربون والمواد الصلبة الأيضية التي تترسب. تتسبب العناصر الغذائية والأكسجين في تكاثر الميكروبات الهوائية وزيادة عددها يسرع عملية الهضم.

الميكروبات اللاهوائية هي بكتيريا وكائنات دقيقة تعمل في غياب الأكسجين. تقوم هذه الميكروبات بتفكيك الملوثات العضوية بشكل أبطأ من الميكروبات الهوائية. تنتج الميكروبات اللاهوائية الميثان وثاني أكسيد الكربون والمزيد من الميكروبات اللاهوائية. مياه الصرف الصحي ، التي تحتوي على نسبة عالية من الملوثات العضوية ، يتم معالجتها بكفاءة أكبر بالميكروبات اللاهوائية قبل الخضوع للمعالجة بالميكروبات الهوائية.

تعتبر معالجة المياه العادمة الهوائية عملية سريعة وفعالة تزيل ما لا يقل عن 98 بالمائة من الملوثات العضوية. إنها عملية أكسدة طبيعية تؤدي إلى انهيار فعال للملوثات العضوية وتنتج دفقًا مياهًا أنظف من المعالجة اللاهوائية وحدها. نظرًا لأن الهضم الهوائي عملية سريعة ، فيمكنه التعامل مع كميات أكبر أو تدفقات المياه العادمة.

يتطلب الهضم الهوائي التهوية ، والتي تستخدم كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية. غالبًا ما يتم توليد الطاقة الكهربائية عن طريق حرق الوقود الأحفوري الذي ينتج غازات الدفيئة. ينتج عن الهضم الهوائي أيضًا كميات كبيرة من المواد الصلبة الحيوية ، أو الحمأة ، التي تتطلب التخلص منها. يمكن أن يتسبب الإطلاق غير المناسب للحمأة الغنية بالمغذيات في الأنهار أو البرك في زيادة نمو الطحالب أو التخثث الذي يقتل الأسماك والحياة المائية الأخرى. يمكن تقليل استهلاك الطاقة وإنتاج الحمأة الزائدة عن طريق معالجة المياه العادمة أولاً بالميكروبات اللاهوائية. على الرغم من أن معالجة المياه العادمة البيولوجية فعالة في إزالة معظم الملوثات العضوية ، إلا أن الدراسات تشير إلى بعضها المواد الكيميائية ، مثل الأدوية والمنظفات ومستحضرات التجميل والمركبات الصناعية ، لا تزال باقية بعد المياه العادمة البيولوجية علاج. قد تتمكن المرشحات والتقنيات الجديدة من معالجة هذه المشكلة.

تعتبر معالجة مياه الصرف اللاهوائية أكثر ملاءمة للبيئة من الهضم الهوائي ، لأنها تنتج كتلة حيوية أقل ، وتتطلب طاقة أقل وتنتج غازًا حيويًا (ميثان) يمكن إعادة تدويره. على الرغم من أن المعالجات الهوائية واللاهوائية تنتج ثاني أكسيد الكربون أثناء تكسير الملوثات الحيوية ، فإن الهضم الهوائي ينتج غازات أقل بكثير ينتج عن الهضم اللاهوائي أيضًا عدد أقل من المواد الصلبة الحيوية ، مما قد يمثل مشكلة في التخلص منها.

على الرغم من أن الهضم اللاهوائي للملوثات في مياه الصرف يترك بصمة كربونية أصغر ، إلا أنها عملية بطيئة. إنه أقل كفاءة من الهضم الهوائي ، حيث يزيل 70 إلى 95 بالمائة من الملوثات العضوية. تهاجم الميكروبات اللاهوائية ، مقارنة بالميكروبات الهوائية ، مجموعة أصغر من الملوثات.