مرجع
آخر الزيارات

حوض تثبيت النفايات

2٬693 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ يومين
باختصار: أحواض تثبيت النفايات (أو أحواض التثبيت أو بحيرات تثبيت النفايات) هي أحواض مصممة ومبنية لمعالجة مياه الصرف الصحي بهدف تقليل المحتوى العضوي وإزالة مسببات الأمراض منها. في هذه المقالة 13 قسماً: «أحواض لاهوائية»، «أحواض الإنضاج» و«الأنواع» وغيرها.
المحتويات
  1. أحواض لاهوائية
  2. أحواض الإنضاج
  3. الأنواع
  4. إزالة مسببات الأمراض
  5. مقارنة مع البنى التحتية الأخرى
  6. مستويات الأكسجين
  7. التطبيق والملاءمة
  8. مفهوم التثبيت
  9. إزالة الحمأة
  10. الكائنات الدقيقة
  11. التكاليف
  12. أحواض اختيارية
  13. التشغيل والصيانة
حوض تثبيت النفايات

في البداية، أحواض تثبيت النفايات (أو أحواض التثبيت أو بحيرات تثبيت النفايات) هي أحواض مصممة ومبنية لمعالجة مياه الصرف الصحي بهدف تقليل المحتوى العضوي وإزالة مسببات الأمراض منها. وهي عبارة عن منخفضات اصطناعية محاطة بحواجز ترابية. تدخل مياه الصرف الصحي، أو "المياه الداخلة" (influent)، من أحد جانبي حوض تثبيت النفايات وتخرج من الجانب الآخر على شكل "مياه معالجة" (effluent)، بعد أن تقضي عدة أيام في الحوض، حيث تتم خلالها عمليات المعالجة. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.

الأساسيات

وعلى صعيد آخر، تعتمد أحواض تثبيت النفايات على عمليات معالجة طبيعية تستغرق وقتًا نظرا لبطء معدلات الإزالة. ولذلك، تتطلب مساحات أكبر مقارنةً بعمليات المعالجة الأخرى التي تعتمد على مدخلات طاقة خارجية. لا تستعمل أحواض تثبيت النفايات الموصوفة هنا أي أجهزة تهوية. أما تقنية البحيرات عالية الأداء التي تستعمل أجهزة التهوية، فهي أقرب إلى عملية الحمأة المنشطة. وتستهلك هذه البحيرات المُهوّاة مساحة أقل من تلك المطلوبة لأحواض التثبيت التقليدية، وهي شائعة كذلك في المدن الصغيرة.

وفي هذا السياق، تُستعمل أحواض تثبيت النفايات على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي، وهي مناسبة بشكل خاص للدول النامية ذات المناخ الدافئ. وتُستعمل هذه الأحواض عادةً لمعالجة مياه الصرف الصحي والنفايات الصناعية، ولكن يمكن استخدامها كذلك لمعالجة مياه الأمطار أو مياه الصرف الصحي البلدية. قد يتكون النظام من حوض واحد أو عدة أحواض متصلة، حيث يؤدي كل حوض دورا مختلفا في إزالة الملوثات. بعد المعالجة، يمكن إعادة المياه المعالجة إلى المياه السطحية أو إعادة استخدامها كمياه ريّ (أو مياه مُستصلحة) إذا كانت المياه المعالجة تستوفي معايير جودة المياه المطلوبة (مثل انخفاض مستويات مسببات الأمراض فيها).

أحواض لاهوائية

وفي هذا الصدد، تتراكم الحمأة في قاع الأحواض اللاهوائية وتحتاج إلى إزالتها كل بضع سنوات.

في هذا الإطار، تستقبل أحواض المعالجة اللاهوائية مياه الصرف الصحي الخام. تتميز هذه الأحواض بمساحة سطحية أصغر مقارنةً بأحواض المعالجة الاختيارية، كما أنها أعمق (عادة من 3 إلى 5 أمتار). يقلل العمق من تأثير إنتاج الأكسجين عن طريق عملية التمثيل الضوئي، مما يؤدي إلى ظروف لاهوائية. وبحسب كمية المياه المتدفقة والظروف المناخية، تستطيع هذه الأحواض إزالة ما بين نصف إلى ثلثي الطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD) في المياه الداخلة. هذا يقلل بشكل ملحوظ من كمية المواد العضوية التي تصل إلى أحواض المعالجة الاختيارية، وبالتالي يقلل من حجمها المطلوب. من عيوب أحواض المعالجة اللاهوائية إمكانية انبعاث غازات كريهة الرائحة، وخاصةً كبريتيد الهيدروجين ذي الرائحة الشبيهة برائحة البيض الفاسد، في حال وجود مشاكل تشغيلية في النظام.

ومن ناحية أخرى، يقوم أول حوض ضمن سلسلة من الأحواض التثبيت بهضم المواد الصلبة القابلة للتحلل العالقة في مياه الصرف الصحي المعالجة. تسمح الأحواض اللاهوائية بترسيب المواد الصلبة في القاع على شكل حمأة، مما يزيل جزءًا من المواد العضوية الجزيئية. يتراكم جزء كبير من المواد الصلبة المترسبة بالقرب من نقطة دخول مياه الصرف الصحي إلى الحوض. لذلك، يجب تصميم الأحواض اللاهوائية لتكون أعمق بكثير من الأحواض الهوائية أو الاختيارية. يقلل العمق من مستويات الأكسجين، مما يسمح للبكتيريا اللاهوائية بهضم النفايات بكفاءة. تحتوي الأحواض اللاهوائية على كائنات لاهوائية قادرة على تحليل النفايات العضوية المعقدة إلى مركبات أساسية أقل ضررًا بالبيئة. نظرًا لأن الكائنات اللاهوائية لا تنمو إلا في درجات حرارة دافئة، فإن الأحواض اللاهوائية غير مناسبة للمناخات المعتدلة أو الباردة.

أحواض الإنضاج

علاوةً على ذلك، يمكن تحقيق كفاءات عالية جدًا في إزالة مسببات الأمراض، وذلك اعتمادًا على عدة عوامل: درجة الحرارة، ووقت الاحتفاظ الهيدروليكي (مدة بقاء السائل في النظام - من المدخل إلى المخرج)، وعدد الأحواض في السلسلة، ووجود الحواجز، وعمق الحوض.

يكون تراكم الحمأة منخفضا جدا في أحواض الإنضاج.

وعلى صعيد آخر، يجب أن تكون أحواض الإنضاج ضحلة (بعمق متر واحد أو أقل) ذات مساحة سطحية كبيرة، مما يسمح بذوبان كمية أكبر من الأكسجين في الماء، وبالتالي توفير الأكسجين الكافي للبكتيريا لتعمل بكفاءة. تستفيد الأحواض الضحلة من النشاط الضوئي العالي الناتج عن اختراق الإشعاع الشمسي. وتكون قيم الرقم الهيدروجيني مرتفعة بسبب عملية التمثيل الضوئي المكثفة، كما يخترق الإشعاع فوق البنفسجي الطبقات العليا. ويعزز هذان العاملان إزالة البكتيريا والفيروسات الممرضة. ونظرا لكبر مساحة سطح أحواض النضج، تُزال كذلك أكياس الأوليات وبيض الديدان الطفيلية، حيث يُعد الترسيب الآلية الرئيسية لذلك.

ومن جهة أخرى، يمكن استخدام أحواض الإنضاج بالاشتراك مع خزان مياه الأمطار لتشكيل خزان ري بيئي ذاتي التنقية.

من جانب آخر، يمكن تحقيق إزالة إضافية للمواد العضوية والملوثات الأخرى في أحواض الإنضاج. تُضاف هذه الأحواض إلى خط المعالجة فقط عند الحاجة إلى كفاءة عالية في إزالة مسببات الأمراض، سواءً لتصريف المياه المعالجة في المسطحات المائية السطحية، أو لاستخدامها في الري أو الاستزراع المائي. تُستعمل عادةً بعد أحواض الترشيح الاختيارية، ولكن يمكن كذلك إضافتها بعد عمليات معالجة أخرى، مثل مفاعلات الحمأة اللاهوائية ذات التدفق الصاعد (UASB). كما يمكن وضعها بعد عملية الحمأة المنشطة.

الأنواع

وفي هذا الصدد، في حال وجود حوض لاهوائي، يترسب جزء من المواد الصلبة العالقة في مياه الصرف الصحي، مما يؤدي إلى إزالة المواد العضوية (BOD) الناتجة عن هذه المواد. علاوةً على ذلك، تتم إزالة جزء من المواد العضوية الذائبة عن طريق الهضم اللاهوائي. خلال المرحلة الثانية في الحوض الاختياري، تتم إزالة أغلب كمية (BOD) المتبقية بشكل رئيسي بواسطة البكتيريا غيرية التغذية التي تحصل على الأكسجين من عملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها الطحالب. تتمثل الوظيفة الرئيسية للمرحلة الثالثة في حوض الإنضاج في إزالة مسببات الأمراض، على الرغم من أنها قد تساعد كذلك في تقليل المغذيات (مثل النيتروجين). ومع ذلك، فإن تثبيت النيتروجين بواسطة الطحالب التي تعيش في أنظمة أحواض التثبيت قد يزيد من مستويات النيتروجين في مياه الصرف الخارجة من أحواض التثبيت.

  • التكوينات الرئيسية لأنظمة الأحواض هي:
  • حوض اختياري فقط؛
  • حوض لاهوائي يليه حوض اختياري؛
  • حوض اختياري تليه أحواض إنضاج متسلسلة؛
  • حوض لاهوائي يليه حوض اختياري متبوع بأحواض إنضاج متسلسلة.

ومن جهة أخرى، تتكون أحواض تثبيت النفايات من أحواض اصطناعية تضم سلسلة واحدة أو عدة أحواض من الأحواض اللاهوائية، أو الاختيارية، أو أحواض الإنضاج. يختلف وجود الأكسجين أو غيابه باختلاف أنواع الأحواض الثلاثة المستعملة بالتتابع. تحتوي أحواض تثبيت النفايات اللاهوائية على كمية قليلة جدا من الأكسجين المذاب، وبالتالي تسود فيها الظروف اللاهوائية. أما النوع الثاني من الأحواض، وهو أحواض التثبيت الاختيارية، فيوفر بيئة سطحية هوائية فوق بيئة قاعية لاهوائية. بينما توفر أحواض الإنضاج ظروفا هوائية في جميع أنحائها، من السطح إلى القاع.

إزالة مسببات الأمراض

إضافةً إلى ذلك، تتم إزالة البكتيريا والفيروسات الممرضة بشكل رئيسي عن طريق تعطيلها. ويتم تعطيل مسببات الأمراض نتيجة لتفاعل معقد بين آليات تشمل درجة الحموضة (حيث تكون قيمة درجة الحموضة في الأحواض مرتفعة بسبب عملية التمثيل الضوئي للطحالب)، ودرجة الحرارة، والأشعة فوق البنفسجية الموجودة في ضوء الشمس والتي تصل إلى سطح الحوض، وتفاعلات الأكسدة الضوئية التي تستفيد من التركيزات العالية للأكسجين المذاب.

ومن جهة أخرى، يمكن إزالة مسببات الأمراض بكفاءة عالية في أحواض تثبيت النفايات. وتعتمد هذه العملية بشكل أساسي على أحواض النضج لإزالة مسببات الأمراض، مع العلم أن بعض الإزالة تتم كذلك في الأحواض الأخرى ضمن النظام. وكلما زاد عدد الأحواض في السلسلة، زادت كفاءة إزالة مسببات الأمراض.

علاوةً على ذلك، تتواجد مسببات الأمراض الأولية في مياه الصرف الصحي على شكل أكياس أو بويضات. أما الديدان الطفيلية فتتواجد على شكل بيوض. ويمكن إزالة مسببات الأمراض الأولية والديدان الطفيلية عن طريق الترسيب. ويمكن تحقيق كفاءة إزالة عالية جدا، خاصةً إذا كانت أحواض الترسيب جزءا من نظام المعالجة. في هذه الحالة، قد تتوافق مياه الصرف المعالجة من الأحواض مع إرشادات منظمة الصحة العالمية للري بمياه الصرف الصحي المعالجة (أو "المياه المُستصلحة"). ومع ذلك، قد تكون الحمأة (الرواسب) من الأحواض ملوثة بشدة ببيوض الديدان الطفيلية، التي قد تبقى حية حتى بعد عدة سنوات من تخزين الحمأة داخل الحوض.

مقارنة مع البنى التحتية الأخرى

وفي هذا الصدد، تم تصميم الأراضي الرطبة الاصطناعية لتحسين جودة المياه من خلال دعم النباتات الجذرية المرتبة لإزالة المواد الصلبة والجسيمية بشكل مادي مع إزالة العناصر الغذائية القابلة للذوبان في الماء عن طريق امتصاصها في أنسجة النبات وتزويد الماء بالأكسجين لتقليل الطلب البيولوجي على الأكسجين.

ومن ناحية أخرى، تم تصميم أحواض الترسيب لفصل المواد الصلبة عن مياه الصرف الصحي دون توفير أي وسيلة لمعالجة تلك المواد الصلبة.

في هذا الإطار، تُستعمل أحواض التجميع لإدارة جريان مياه الأمطار بهدف منع الفيضانات والتآكل في المجرى السفلي، وتحسين جودة المياه في الأنهار أو الجداول أو البحيرات أو الخلجان المجاورة. وتتشابه أحواض الاحتجاز معها، إلا أنها عبارة عن "أحواض جافة" مُصممة لاحتجاز الجريان السطحي مؤقتاً كإجراء للتحكم في الفيضانات.

كذلك، تعتمد البحيرات المهواة على أجهزة تهوية ميكانيكية لتوفير الأكسجين اللازم لتثبيت المواد العضوية. ويمكن استخدام هذه البحيرات كمرحلة أولى في خط المعالجة بدلاً من الحوض اللاهوائي للحد من انبعاث الغازات الكريهة، إلا أن متطلبات الطاقة والصيانة ترفع من تكاليف التشغيل.

  • انظر كذلك
  • معالجة مياه الصرف الصناعي
  • بحيرة شاطئة
  • مسبح طبيعي
  • الكائنات المستعملة في تنقية المياه
  • مراجع

من جانب آخر، قد تشبه أنواع البنية التحتية التالية للمياه والصرف الصحي ظاهريا أحواض تثبيت النفايات، لكنها ليست متطابقة:

ومن جهة أخرى، أحواض الترشيح هي أحواض مصممة لترشيح محتوياتها إلى التربة النفاذة الموجودة أسفلها.

مستويات الأكسجين

من جانب آخر، يتفاوت تركيز الأكسجين في عمود السائل: فبالقرب من السطح، يكون التركيز مرتفعا، مما يدعم نمو الكائنات الهوائية. أما بالقرب من قاع الحوض، فيكون اختراق ضوء الشمس ضعيفا، وبالتالي تقل عملية التمثيل الضوئي، مما يؤدي إلى انخفاض تركيز الأكسجين هناك. وأخيرا، ينعدم الأكسجين تمامًا داخل الرواسب في الطبقة السفلية، حيث تُزال المواد العضوية عن طريق الهضم الذي تقوم به الكائنات اللاهوائية.

التطبيق والملاءمة

ومن جهة أخرى، نظرا لأن الأحواض تتطلب مساحات واسعة، فقد لا تكون عملية بالقرب من المدن حيث تكون الأراضي باهظة الثمن. كما يُفضّل وجود تضاريس مناسبة وبنية تربة ملائمة لتقليل تكاليف الإنشاء.

وفي السياق ذاته، تُعدّ أحواض تثبيت النفايات فعّالة في جميع البيئات على وجه التقريب، ويمكنها معالجة أغلب أنواع مياه الصرف الصحي. وهي مناسبة بشكل خاص للدول الاستوائية وشبه الاستوائية، لأن شدة ضوء الشمس ودرجة الحرارة عاملان أساسيان في كفاءة عمليات الإزالة. تُستعمل الأحواض في جميع أنحاء العالم، وفي الكثير من البلدان والمناطق، تُعدّ الأحواض أكثر طرق المعالجة شيوعًا. لهذا السبب، تُعتبر من بين الطرق التي توصي بها منظمة الصحة العالمية لمعالجة مياه الصرف الصحي لإعادة استخدامها في الزراعة وتربية الأحياء المائية، لا سيما لفعاليتها في إزالة الديدان الأسطوانية (الديدان) وبيض الديدان الطفيلية.

من جانب آخر، تُعدّ أحواض تثبيت النفايات فعّالة للغاية في هدفها الأساسي المتمثل في إزالة المواد العضوية، وفي بعض الحالات، الكائنات الممرضة. لم تتغير معايير تصميمها إلا قليلاً على مرّ السنين. تتميز هذه الأحواض بسهولة تصميمها وبنائها وتشغيلها وصيانتها، وهو أمر بالغ الأهمية في المناطق النائية والبلدان النامية حيث يصعب الحصول على المعدات المتطورة والعمالة الماهرة. ويمكن تنفيذ أعمال البناء بواسطة مقاولين محليين في المدن الصغيرة.

وفي هذا السياق، لا تُحقق الأحواض كفاءة عالية في إزالة المواد العضوية، وعادةً ما تكون قدرتها على إزالة النيتروجين والفوسفور منخفضة. كما أن مياه الصرف الناتجة عنها تحتوي عادةً على تركيزات عالية من المواد الصلبة العالقة، نتيجةً لتكاثر الطحالب فيها. لذا، لا تُعدّ الأحواض تقنية مناسبة في المناطق التي تُطبّق فيها معايير صارمة لتصريف المياه، إلا إذا أُضيفت إليها مراحل معالجة لاحقة.

مفهوم التثبيت

علاوةً على ذلك، مع ذلك، تستعمل هذه الكائنات الأكسجين في عملية التنفس، مما يقلل من تركيز الأكسجين في المياه السطحية. تُعد هذه إحدى المشكلات الرئيسية لتلوث المياه، والتي قد تؤثر على الكائنات الحية في المياه السطحية، بما في ذلك الأسماك.

إضافةً إلى ذلك، تحتوي مياه الصرف الصحي وأنواع عديدة من مياه الصرف الصناعي على مواد عضوية. إذا تم تصريف مياه الصرف الصحي دون معالجة في المسطحات المائية السطحية (مثل الأنهار والبحيرات)، فإن هذه المواد العضوية تُشكل غذاءً للكائنات الدقيقة التي تعيش في هذه المياه. تستعمل هذه الكائنات المواد العضوية لتوليد الطاقة اللازمة لنموها وتكاثرها، وذلك من خلال عملية التنفس التي تحول فيها المواد العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. لا تُسبب هذه المكونات المستقرة مشاكل تلوث المياه، ولذلك يُطلق على هذه العملية غالبًا اسم "تثبيت" (stabilization) المواد العضوية.

إضافةً إلى ذلك، تعمل أحواض تثبيت النفايات على محاكاة هذه الظواهر البيولوجية قبل حدوثها في المياه السطحية المستقبلة وتسببها في مشاكل التلوث نتيجة استهلاك الأكسجين. تستقبل هذه الأحواض مياه الصرف الصحي، ومن خلال عمليات طبيعية مشابهة لتلك التي تحدث في المياه السطحية، تعمل على تثبيت المواد العضوية الموجودة بداخلها، كجزء من عملية المعالجة. ولهذا السبب سُميت بأحواض تثبيت النفايات.

إزالة الحمأة

ومن جهة أخرى، تتراكم الحمأة داخل الأحواض، ولا يلزم إزالتها إلا كل بضع سنوات، ما يُعدّ ميزةً هامةً لهذا النظام. مع ذلك، عندما تستدعي الحاجة إزالتها، فإنها عادةً ما تكون عمليةً مكلفةً وتتطلب جهدًا كبيرًا. وتكون الإزالة أكثر تواترًا في الأحواض اللاهوائية (كل بضع سنوات) نظرًا لصغر حجمها وانخفاض قدرتها على تخزين الحمأة، مقارنةً بالأحواض الاختيارية. في الأحواض الاختيارية، قد لا تكون إزالة الحمأة ضرورية إلا كل 15 إلى 25 عاما على وجه التقريب. أما في أحواض الإنضاج، فيكون تراكم الحمأة منخفضا جدا.

ومن جهة أخرى، يمكن إزالة الحمأة، أو ما يُسمى كذلك بالتنظيف، بطريقتين أساسيتين: (أ) إيقاف تشغيل الحوض مؤقتًا للتنظيف، أو (ب) إبقاء الحوض قيد التشغيل أثناء التنظيف. في الحالة الأولى، يُغلق مدخل مياه الصرف الصحي إلى الحوض المراد تنظيفها. لاحقًا، يُفرغ الحوض وتُترك الحمأة المتراكمة في القاع لتجف في الهواء الطلق لعدة أسابيع. خلال هذه الفترة، يجب تحويل مياه الصرف الصحي المراد معالجتها إلى أحواض أخرى في النظام. بعد جفاف الحمأة، يمكن إزالتها يدويا (وهي عملية شاقة للغاية في الأحواض الكبيرة) أو ميكانيكيا باستخدام الجرارات أو الكاشطات الميكانيكية. في الحالة الثانية، عندما يُترك الحوض قيد التشغيل أثناء التنظيف، ستكون الحمأة المُزالة رطبة وستحتاج إلى مزيد من التجفيف. يتم ذلك خارج الحوض. يمكن إزالة الحمأة عن طريق الشفط والضخ باستخدام شاحنات التفريغ (للأحواض الصغيرة فقط)، أو التجريف، أو الضخ من طوف، أو باستخدام معدات ميكانيكية أخرى. في كلتا الحالتين، تكون كمية الحمأة المراد إزالتها كبيرة جدا، نظرًا لتراكمها على مدى سنوات. هذه العملية شاقة للغاية ومكلفة وتتطلب تخطيطًا دقيقا.

الكائنات الدقيقة

وفي السياق ذاته، تحدث التفاعلات بمشاركة مشتركة من عدة كائنات دقيقة تعيش في الحوض. تُقاس المادة العضوية بمؤشر الطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD). تَكونُ قيم (BOD) في مياه الحوض الخارجة أقل منها في المياه الداخلة، مما يعكس إزالة المادة العضوية. يستعمل هذا النظام البيئي للحوض المادة العضوية من مياه الصرف الصحي كغذاء.

وفي السياق ذاته، تُحوَّل العناصر الغذائية إلى مواد خلوية وطاقة للعمليات الحيوية، بما في ذلك تكاثر الخلايا الحية ونموها. وتستهلك بعض هذه الخلايا الحية من قِبَل الكائنات الحية في مستويات غذائية أعلى داخل الحوض. وفي الحوض، تُعدّ البكتيريا أهم مجموعة من الكائنات الدقيقة، إذ تستعمل أغلب المواد العضوية من مياه الصرف الصحي، ولكنها تستهلك الأكسجين كذلك.

وعلى صعيد آخر، تُعدّ الطحالب مجموعةً أساسيةً أخرى من الكائنات الدقيقة. فهي لا تعتمد على المواد العضوية الموجودة في المياه الداخلة، بل تقوم بعملية التمثيل الضوئي، حيث تُنتج المواد العضوية لاستهلاكها الخاص، والأهم من ذلك، أنها تُطلق الأكسجين. يدعم الأكسجين الزائد المُطلق عملية التنفس التي تقوم بها الكائنات الهوائية في الحوض. كما يذوب الأكسجين الجوي في السائل، مما يُساعد في الحفاظ على طبقة هوائية على سطح الحوض.

التكاليف

علاوةً على ذلك، نظرا لأن جميع هذه العناصر مرتبطة بالموقع، يصعب تعميم تكاليف الإنشاء الإجمالية. في أغلب الحالات، ستكون هذه التكاليف أقل مقارنةً ببدائل معالجة مياه الصرف الصحي الأخرى. وبحسب الظروف الخاصة بالمنطقة، قد ترتفع تكاليف الإنشاء وتتساوى مع تكاليف التقنيات الأخرى.

ومن جهة أخرى، عند اختيار عملية معالجة مياه الصرف الصحي، إلى جانب الجوانب التقنية ذات الصلة بكل بديل، تلعب عوامل التكلفة دورًا بالغ الأهمية. ويمكن تقسيم هذه العوامل أساسًا إلى قسمين: (أ) تكاليف الإنشاء، و(ب) تكاليف التشغيل والصيانة. تُعتبر أحواض تثبيت النفايات عادةً بديلاً اقتصاديًا من حيث تكاليف الإنشاء. ومع ذلك، فإن التكاليف النهائية تعتمد بشكل أساسي على حجم الأحواض، ووجود أحواض إنضاج في تصميم العملية، والتضاريس، وظروف التربة، ومستوى المياه الجوفية، وتكلفة الأرض.

وفي هذا الصدد، تعتبر أحواض تثبيت النفايات من أرخص عمليات معالجة مياه الصرف الصحي من حيث التشغيل والصيانة.

أحواض اختيارية

كذلك، تخضع الحمأة التي تشكل طبقة الرواسب في الحوض لعملية الهضم اللاهوائي، وقد تتراكم لعدة سنوات دون الحاجة إلى إزالتها..

وفي السياق ذاته، في معالجة مياه الصرف الصحي، عادةً ما تتراوح كفاءة إزالة الطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD) في الأنظمة المكونة من أحواض لاهوائية متبوعة بأحواض اختيارية بين 75 و85%. ويصعب تحقيق كفاءات أعلى لأن المياه المعالجة تحتوي على تركيزات عالية من المواد العضوية الجزيئية، على شكل طحالب، والتي تتكون بشكل طبيعي أثناء المعالجة.

علاوةً على ذلك، في أغلب الأحواض، تُعدّ البكتيريا والطحالب ضرورية لزيادة تحلل المواد العضوية وإزالة الملوثات الأخرى. تُنتج الطحالب الأكسجين (عملية التمثيل الضوئي) وتستهلكه كذلك (عملية التنفس)، لكنها تُخلّف فائضًا من الأكسجين يُمكن للبكتيريا الهوائية استخدامه في التنفس وفي عمليات أكسدة (أو تثبيت) المواد العضوية في مياه الصرف الصحي.

وعلى صعيد آخر، تُسمى أحواض التثبيت الاختيارية التي تستقبل مياه الصرف الصحي الخام بأحواض التثبيت الاختيارية الأولية. أما إذا كانت تستقبل مياه صرف صحي سبق معالجتها في أحواض لاهوائية، فتُسمى أحواض التثبيت الاختيارية الثانوية. ويمكن استخدام أحواض التثبيت الاختيارية كذلك للمعالجة بعد أنواع أخرى من عمليات المعالجة، مثل مفاعلات الحمأة اللاهوائية ذات التدفق الصاعد (UASB)، أو خنادق الأكسدة، أو البحيرات المُهوّاة. وبالمقارنة مع الأحواض اللاهوائية، فإن أحواض التثبيت الاختيارية أقل عمقا (من 1.5 إلى 2.5 متر) ولها مساحة سطح أكبر بكثير. وتُعد مساحة السطح مهمة لأنها تسمح للأكسجين الجوي بالذوبان وللإشعاع الشمسي باختراق الماء، مما يسمح بحدوث عملية التمثيل الضوئي التي تُنتج المزيد من الأكسجين.

وعلى صعيد آخر، تتواجد أنواع عديدة من اللافقاريات في الأحواض، حيث تُسيطر على أعداد الطحالب التي تستقر في القاع. قد يُعيق النمو الكثيف للطحالب وصول ضوء الشمس إلى الحوض، مما يُقلل من قدرة عملية التمثيل الضوئي على إنتاج الأكسجين.

التشغيل والصيانة

وفي هذا الصدد، لا تتطلب الأحواض صيانة تُذكر، لعدم وجود معدات كهربائية أو ميكانيكية ثقيلة تستدعي الاهتمام. وتقتصر الصيانة الدورية على المعالجة الأولية (تنظيف المصافي وإزالة الرمال)، والفحص الدوري للأنابيب والسدود وغيرها من المنشآت الهيدروليكية، وإزالة النباتات غير المرغوب فيها من ضفاف الأحواض.

وفي هذا الصدد، فيما يتعلق بالتشغيل والصيانة، فإن المهام التي يؤديها طاقم التشغيل بسيطة للغاية ولا تتطلب مهارات خاصة. إضافةً إلى ذلك، لا يوجد استهلاك للطاقة للتهوية، ولا حاجة لصيانة المعدات الثقيلة، ولا حاجة لإزالة الحمأة ومعالجتها والتخلص منها بشكل متكرر.

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.