يعيش معظم سكان بلدي في بلدات صغيرة ومناطق ريفية، وقد استقطب تلوث مياه الصرف الصحي الريفية بالبيئة المائية اهتمامًا متزايدًا. وباستثناء انخفاض معدل معالجة مياه الصرف الصحي في المنطقة الغربية، ارتفع معدل معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الريفية في بلدي بشكل عام. ومع ذلك، فإن بلدي يتمتع بمساحة شاسعة، وتختلف الظروف البيئية وعادات المعيشة والظروف الاقتصادية بين المدن والقرى في مختلف المناطق اختلافًا كبيرًا. إن كيفية إنجاز معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية بكفاءة وفقًا للظروف المحلية أمر جدير بالدراسة والتعلم.
تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية الرئيسية في بلدي
توجد في بلدي بشكل رئيسي الأنواع التالية من تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي الريفية (انظر الشكل 1): تقنية الأغشية الحيوية، وتقنية معالجة الحمأة المنشطة، وتقنية المعالجة البيئية، وتقنية معالجة الأراضي، وتقنية المعالجة البيولوجية والبيئية المشتركة. وتختلف درجة التطبيق، وحالات إدارة التشغيل الناجحة. ومن منظور نطاق معالجة مياه الصرف الصحي، تقل سعة معالجة المياه عمومًا عن 500 طن.
1. مزايا وعيوب تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي الريفية
في ممارسة معالجة مياه الصرف الصحي الريفية، تظهر كل تقنية عملية المزايا والعيوب التالية:
طريقة الحمأة المنشطة: التحكم المرن والتحكم الآلي، ولكن متوسط التكلفة لكل أسرة مرتفع، وتتطلب موظفين متخصصين للتشغيل والصيانة.
تكنولوجيا الأراضي الرطبة المصنعة: تكلفة بناء منخفضة، ولكن معدل الإزالة منخفض، وتشغيل وإدارة غير مريحة.
معالجة الأراضي: إن عملية البناء والتشغيل والصيانة بسيطة، وتكاليفها منخفضة، ولكنها قد تلوث المياه الجوفية وتتطلب إدارة تشغيل وصيانة طويلة الأمد.
القرص الدوار البيولوجي + سرير النبات: مناسب للمنطقة الجنوبية، ولكن من الصعب تشغيله وصيانته.
محطة معالجة مياه صرف صحي صغيرة: قريبة من محطة معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية في المناطق الحضرية. ميزتها جودة مياه الصرف، وعيبها عدم قدرتها على تلبية احتياجات الصرف الزراعي الريفي.
على الرغم من أن بعض المناطق تشجع على استخدام تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي الريفية "غير الكهربائية"، إلا أن هذه التقنيات لا تزال تُشكل نسبة كبيرة. في الوقت الحالي، تُخصص الأراضي للأسر في العديد من المناطق الريفية، مع ندرة الأراضي العامة، وانخفاض معدل استخدام الأراضي في المناطق المتقدمة اقتصاديًا. وبالتالي، فإن موارد الأراضي المتاحة لمعالجة مياه الصرف الصحي قليلة. لذلك، تتمتع تقنية معالجة مياه الصرف الصحي "الديناميكية" بآفاق تطبيقية جيدة في المناطق ذات الاستخدام المحدود للأراضي والاقتصادات المتقدمة ومتطلبات جودة المياه العالية. وقد أصبحت تقنية معالجة مياه الصرف الصحي الموفرة للطاقة والمُقللة للاستهلاك اتجاهًا واعدًا لتطوير تقنية معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية اللامركزية في القرى والمدن.
2. طريقة الجمع بين تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي الريفية
تتكون تقنية معالجة مياه الصرف الصحي الريفية في بلدي بشكل أساسي من ثلاثة أوضاع:
الطريقة الأولى هي معالجة الحمأة المنشطة (MBR) أو الأكسدة التلامسية. تدخل مياه الصرف الصحي أولًا إلى خزان الصرف الصحي، ثم إلى وحدة المعالجة البيولوجية، ثم تُصرف أخيرًا في المسطح المائي المحيط لإعادة استخدامها. إعادة استخدام مياه الصرف الصحي في المناطق الريفية أكثر شيوعًا.
الوضع الثاني هو اللاهوائي + الأراضي الرطبة الاصطناعية أو اللاهوائي + البركة أو اللاهوائي + الأرض، أي أن الوحدة اللاهوائية تستخدم بعد خزان الصرف الصحي، وبعد المعالجة البيئية يتم تصريفها في البيئة أو تدخل الاستخدام الزراعي.
الوضع الثالث هو الحمأة المنشطة + الأراضي الرطبة الاصطناعية، الحمأة المنشطة + البركة، الأكسدة التلامسية + الأراضي الرطبة الاصطناعية، أو الأكسدة التلامسية + معالجة الأرض، أي يتم استخدام الأجهزة الهوائية والتهوية بعد خزان الصرف الصحي، ويتم إضافة وحدة معالجة بيئية لتعزيز إزالة النيتروجين والفوسفور.
وفي التطبيقات العملية، يشكل الوضع الأول النسبة الأكبر، حيث يصل إلى 61%.
من بين الأنماط الثلاثة المذكورة أعلاه، يتميز نظام MBR بتأثير معالجة أفضل، وهو مناسب لبعض المناطق ذات متطلبات جودة المياه العالية، إلا أن تكلفة تشغيله مرتفعة نسبيًا. تكاليف تشغيل وبناء تقنيات الأراضي الرطبة المصنّعة واللاهوائية منخفضة جدًا، ولكن بالنظر إلى الأمر بشكل شامل، من الضروري زيادة عملية التهوية لتحقيق تأثير مياه صرف مثالي.
تطبيق تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية في الخارج
1. الولايات المتحدة
من حيث نظام الإدارة والمتطلبات الفنية، تعمل معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية في الولايات المتحدة ضمن إطار عمل متكامل نسبيًا. حاليًا، يعتمد نظام معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزي في الولايات المتحدة بشكل رئيسي على التقنيات التالية:
خزان الصرف الصحي. تُعدّ خزانات الصرف الصحي وتقنيات معالجة الأراضي شائعة الاستخدام في الخارج. ووفقًا لبيانات المسح الألماني، فإن حوالي 32% من مياه الصرف الصحي صالحة لمعالجة الأراضي، منها 10-20% غير مؤهلة. قد يكون سبب العطل تلويث النظام للمياه الجوفية، مثل: طول مدة الاستخدام؛ أو زيادة الحمل الهيدروليكي؛ أو مشاكل في التصميم والتركيب؛ أو مشاكل في إدارة التشغيل، إلخ.
مرشح الرمل. يُعد ترشيح الرمل تقنية شائعة الاستخدام لمعالجة مياه الصرف الصحي في الولايات المتحدة، مما يُحقق إزالة جيدة.
المعالجة الهوائية. تُطبّق المعالجة الهوائية في العديد من المناطق بالولايات المتحدة، ويتراوح نطاق المعالجة عادةً بين 1.5 و5.7 طن/يوم، باستخدام طريقة القرص الدوار البيولوجي أو طريقة الحمأة المنشطة. في السنوات الأخيرة، أولت الولايات المتحدة أهمية كبيرة للمعالجة الفعالة لاستخدام النيتروجين والفوسفور. يوجد معظم النيتروجين في الولايات المتحدة في مياه الصرف الصحي. من المهم خفض تكاليف المعالجة اللاحقة من خلال الفصل المبكر.
بالإضافة إلى ذلك، هناك التطهير، وإزالة العناصر الغذائية، وفصل المصدر، وإزالة النيتروجين والفوسفور واستعادتهما.
2. اليابان
تشتهر تقنية معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية في اليابان بنظام معالجة خزانات الصرف الصحي. تختلف مصادر مياه الصرف الصحي المنزلية في اليابان إلى حد ما عن مصادرها في بلدي، حيث تُجمع بشكل رئيسي وفقًا لتصنيف مياه الصرف الصحي الناتجة عن غسيل الملابس ومياه الصرف الصحي الناتجة عن المطابخ.
تُركّب خزانات الصرف الصحي في اليابان في مناطق غير مناسبة لتجميع شبكات الأنابيب، حيث تكون الكثافة السكانية منخفضة نسبيًا. صُممت خزانات الصرف الصحي لتناسب فئات سكانية ومواصفات مختلفة. على الرغم من استبدال خزانات الصرف الصحي الحالية جيلًا بعد جيل، إلا أن الأحواض لا تزال تهيمن عليها. بعد مفاعل AO، وعمليات اللاهوائية، وإزالة الأكسدة، والهوائية، والترسيب، والتطهير، وغيرها، تجدر الإشارة إلى أن خزان الصرف الصحي A يعمل بشكل طبيعي. إن الاستخدام الناجح نسبيًا لخزانات الصرف الصحي في اليابان ليس مجرد مسألة فنية، بل هو نظام إدارة متكامل نسبيًا ضمن إطار قانوني شامل، مما يُمثل حالة ناجحة نسبيًا. حاليًا، توجد حالات تطبيق لخزانات الصرف الصحي في بلدنا، كما تجدر الإشارة إلى وجود أسواق لها في جنوب شرق آسيا. تتأثر دول مثل جنوب شرق آسيا وإندونيسيا والفلبين أيضًا بسياسة اليابان اللامركزية لمعالجة مياه الصرف الصحي. وضعت ماليزيا وإندونيسيا مواصفاتهما الفنية المحلية وإرشاداتهما الخاصة لخزانات الصرف الصحي، ولكن عمليًا، قد لا تتناسب هذه المواصفات والإرشادات مع وضعهما الاقتصادي الحالي.
3. الاتحاد الأوروبي
في الواقع، يضم الاتحاد الأوروبي دولًا متقدمة اقتصاديًا وتكنولوجيًا، بالإضافة إلى مناطق متخلفة اقتصاديًا وتكنولوجيًا. وتتشابه هذه الدول من حيث التنمية الاقتصادية مع الظروف الوطنية للصين. وبعد تحقيق طفرة اقتصادية، يبذل الاتحاد الأوروبي جهودًا حثيثة لتحسين معالجة مياه الصرف الصحي، وقد أقرّ في عام 2005 معيار الاتحاد الأوروبي EN12566-3 لمعالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية على نطاق صغير. ويُعدّ هذا المعيار وسيلةً لتكييف الإجراءات مع الظروف المحلية والجغرافية، لاختيار تقنيات معالجة مختلفة، تشمل بشكل رئيسي خزانات الصرف الصحي ومعالجة الأراضي. ومن بين سلسلة المعايير الأخرى، تشمل أيضًا المرافق الشاملة ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي الصغيرة وأنظمة المعالجة الأولية.
4. الهند
بعد عرض موجز لحالات عدة دول متقدمة، اسمحوا لي أن أستعرض وضع الدول النامية في جنوب شرق آسيا، القريبة نسبيًا من المناطق الأقل نموًا اقتصاديًا في بلدي. مياه الصرف الصحي المنزلية في الهند تأتي بشكل رئيسي من مياه الصرف الصحي المستخدمة في المطابخ. أما فيما يتعلق بمعالجة مياه الصرف الصحي، فتُعدّ تقنية خزانات الصرف الصحي حاليًا الأكثر استخدامًا في جنوب شرق آسيا. إلا أن المشكلة العامة تُشبه مشكلة بلدنا، وهي أن جميع أنواع تلوث المياه واضحة جدًا. بدعم من حكومة الهند، يجري العمل على تنفيذ إجراءات وبرامج لتوسيع نطاق خزانات الصرف الصحي بشكل فعال، مع وضع مواصفات لمعالجة خزانات الصرف الصحي وتقنية الأكسدة التلامسية.
5. إندونيسيا
تقع إندونيسيا في المناطق الاستوائية. ورغم تأخر التنمية الاقتصادية الريفية نسبيًا، إلا أن مياه الصرف الصحي المنزلية للسكان المحليين تُصرف بشكل رئيسي في الأنهار. ولذلك، فإن الوضع الصحي الريفي في ماليزيا وتايلاند وفيتنام ودول أخرى لا يُبشر بالخير. يُمثل استخدام خزانات الصرف الصحي في إندونيسيا 50% من إجمالي الاستخدام، وقد وُضعت سياسات مُناسبة لتعزيز معايير ومواصفات استخدام خزانات الصرف الصحي في إندونيسيا.
خبرة أجنبية متقدمة
باختصار، تتمتع الدول المتقدمة بالكثير من الخبرة المتقدمة التي يمكن لبلدي أن تتعلم منها: نظام التقييس في الدول المتقدمة كامل وموحد للغاية، وهناك نظام فعال لإدارة العمليات، بما في ذلك التدريب المهني والتعليم المدني. ، في حين أن مبادئ معالجة مياه الصرف الصحي في الدول المتقدمة واضحة للغاية.
وتشمل على وجه التحديد: (1) توضيح المسؤولية عن معالجة مياه الصرف الصحي، وفي الوقت نفسه، تدعم الدولة المعالجة اللامركزية لمياه الصرف الصحي من خلال الأموال والسياسات؛ وصياغة المعايير المقابلة لتنظيم وتوجيه معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية؛ (2) إنشاء إدارة عادلة وموحدة وفعالة ونظام إدارة الصناعة لضمان التنمية الفعالة والتشغيل الطويل الأجل لمعالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية؛ (3) تحسين نطاق وتنشئة وتخصص بناء وتشغيل مرافق الصرف الصحي اللامركزية لضمان الفوائد وخفض التكاليف وتسهيل الإشراف؛ (4) التخصص (5) مشاريع الدعاية والتثقيف ومشاركة المواطنين، إلخ.
وفي عملية التطبيق العملي يتم تلخيص التجارب الناجحة والدروس المستفادة من الفشل لتحقيق التنمية المستدامة لتكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية في بلدي.
كر.انتوب
وقت النشر: ١٣ أبريل ٢٠٢٣