الهضم اللاهوائي هو عملية بيولوجية يتم فيها تكسير النفايات العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في غياب الأكسجين، يمكن إستخدام النظام اللاهوائي للمعالجة المسبقة قبل التفريغ إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي البلدية أو قبل التلميع في عملية هوائية ، تُستخدم المعالجة اللاهوائية عادةً لمعالجة مياه الصرف الصناعي الدافئة عالية القوة التي تحتوي على تركيزات عالية من المواد العضوية القابلة للتحلل ، تزيل هذه العملية الموفرة للطاقة بشكل موثوق به الطلب الكيميائي الحيوي على الأكسجين (BOD) ، والطلب الكيميائي للأكسجين (COD) ، وإجمالي المواد الصلبة العالقة (TSS) من مياه الصرف الصحي.
• (حلول موفرة للطاقة لمعالجة مياه الصرف الصحي قبل التفريغ أو التلميع الإضافي)
تحتوي مياه الصرف أو التصريف من الصناعات ، بما في ذلك مياه الصرف الصحي ، على ملوثات عضوية مختلفة ، يجب معالجة تيارات النفايات السائلة الصناعية هذه لإزالة الملوثات قبل تصريفها مرة أخرى في البيئة ، إحدى طرق معالجة مياه الصرف الصحي هي معالجة المياه العادمة اللاهوائية.
● ما هي معالجة المياه العادمة اللاهوائية؟
معالجة المياه اللاهوائية هي عملية بيولوجية تكسر الملوثات العضوية الموجودة في مياه الصرف بإستخدام الكائنات الحية الدقيقة في غياب الأكسجين ، ومع ذلك ، فإن هذه الكائنات الحية تستخدم الأكسجين الموجود في الأكاسيد التي يتم إدخالها في النظام أو الموجود في المادة العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي ، والملاط ، والحمأة ، تقوم الكائنات الدقيقة "اللاهوائية" بتحويل الملوثات العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي إلى غاز حيوي ، يتكون معظم الغاز الحيوي من الميثان وثاني أكسيد الكربون ، يمكن إستخدام الغاز الحيوي كبديل للوقود بعد معالجته لتقليل أو القضاء على كبريتيد الهيدروجين.
• تحدث المعالجة اللاهوائية في عدة مراحل وهي شائعة لأنها تعمل على إستقرار الماء في المرحلة الأولى دون إفراط في إنتاج الكتلة الحيوية.
• تُستخدم معالجة المياه العادمة اللاهوائية لمعالجة مياه الصرف الصحي من مختلف الصناعات ، بما في ذلك إنتاج الأغذية ، والورق ولب الورق ، ومياه الصرف الصحي ذات التركيزات العالية من المواد العضوية ، غالبًا قبل المعالجة الهوائية.
● كيف تعمل؟
تتكون عملية معالجة المياه العادمة اللاهوائية من مرحلتين :
▪︎مرحلة التحمض : في هذه المرحلة الأولية ، تقوم اللاهوائية بتفكيك المركبات العضوية المعقدة إلى حمض أو أحماض متطايرة قصيرة السلسلة.
▪︎مرحلة إنتاج الميثان : تتكون هذه المرحلة الثانية من خطوتين:
• تكوين الأسيتات : تقوم اللاهوائية بتجميع الأحماض لتشكيل الأسيتات وثاني أكسيد الكربون وغاز الهيدروجين.
• تكوين الميثان : ستعمل اللاهوائية على الجزيئات التي تم إنشاؤها حديثًا لتكوين ثاني أكسيد الكربون والغاز ، يمكن إستخدام المنتجات الثانوية للوقود إذا لزم الأمر ، بينما يتم توجيه المياه العادمة لمزيد من المعالجة أو التفريغ.
يمكن تصميم أنظمة المعالجة اللاهوائية وتكوينها كوحدات أحادية أو متعددة المراحل ، إعتمادًا على تطبيق ومتطلبات المنشأة.
• في الأساس ، تتضمن دورة المعالجة اللاهوائية دخول مياه الصرف إلى وعاء مفاعل حيوي يحتوي على مادة سميكة شبه صلبة تسمى الحمأة ، مليئة بالبكتيريا اللاهوائية والكائنات الدقيقة الأخرى التي تكسر الملوثات العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي.
● مزايا الأنظمة اللاهوائية :
هناك عدة مزايا لنظام معالجة المياه العادمة اللاهوائية مقارنة بالأنظمة الهوائية:
• إنخفاض تكلفة معالجة الحمأة والتخلص منها حيث إن إنتاج الكتلة الحيوية أقل بستة إلى ثماني مرات من العمليات الهوائية.
• إنخفاض تكلفة مكملات المغذيات حيث إن هناك حاجة إلى عدد أقل من العناصر الغذائية بسبب إنخفاض إنتاج الكتلة الحيوية.
• تتطلب الأنظمة اللاهوائية طاقة أقل لتشغيلها.
• مطلوب سطح مفاعل صغير حيث يمكن للعمليات اللاهوائية التعامل مع معدلات تحميل حجمية أعلى مع حجم مفاعل صغير.
• تنتج الأنظمة اللاهوائية الكتلة الحيوية التي تعد مصدرًا بديلًا للوقود.
• إستجابة سريعة للركائز بعد فترة إغلاق طويلة.
● أنواع العلاج اللاهوائي :
النوع الشائع من أنظمة معالجة المياه العادمة اللاهوائية هي:
▪︎البحيرات اللاهوائية
أحواض كبيرة يبلغ عمقها حوالي 20 قدمًا ، يتم إدخال مياه الصرف في قاع البحيرة ، حيث تستقر وتشكل طبقة حمأة شبه صلبة وطبقة سائلة علوية ، تمنع الطبقة السائلة وصول الأكسجين إلى الحمأة أدناه ، مما يسمح للهضم اللاهوائي بتكسير الملوثات العضوية في مياه الصرف ، يتم الحفاظ على الظروف المثلى - درجات حرارة الماء الدافئ ودرجة الحموضة المحايدة - للبكتيريا اللاهوائية للعمل بفعالية على الملوثات ، مما يؤدي إلى تقليل وقت إحتجاز مياه الصرف الصحي ، وتُستخدم البحيرات اللاهوائية على نطاق واسع لمعالجة مياه الصرف الزراعي نتيجة لتقليل اللحوم ، ومعالجة مياه الصرف الصناعي ، وكمعالجة أولية لمياه الصرف الصحي البلدية.
▪︎مفاعلات الحمأة اللاهوائية الشاملة
يتم تمرير المياه العادمة من خلال طبقة من جزيئات الحمأة المعلقة حيث تقوم اللاهوائية بهضم الملوثات العضوية في مياه الصرف ، وتتكاثر وتتجمع كحبيبات أكبر ثم تستقر في قاع خزان المفاعل ، وفي الوقت نفسه ، تتدفق النفايات السائلة المعالجة لأعلى وخارج الوحدة ويتم جمع الغاز الحيوي الناتج عن طريق أغطية التجميع طوال العملية ، وتتوفر مفاعلات الحمأة اللاهوائية الشاملة في عدة أشكال وتكوينات مختلفة :
• بطانية الحمأة اللاهوائية (UASBs)
• طبقات الحمأة الحبيبية الموسعة (EGSBs)
• المفاعلات اللاهوائية المحيرة (ABRs)
▪︎مفاعلات التصفية اللاهوائية
يتم تزويد خزان المفاعل بوسط ترشيح من نوع ما حيث تقوم الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية بتأسيس نفسها لتشكيل غشاء حيوي ، يستغرق البيوفيلم عدة أشهر ليصبح ثابتًا وجاهزًا للعلاج بكامل طاقته ، تشمل المواد الشائعة المستخدمة لوسائل الترشيح الأفلام والجسيمات البلاستيكية والحصى والخفاف والطوب وغيرها من المواد ، والتي تختلف من نظام إلى آخر وخلال دورة المعالجة ، يتم تمرير المياه العادمة من خلال وسط المرشح ، حيث تلتقط اللاهوائية في الغشاء الحيوي المواد العضوية من مياه الصرف وتتصرف بناءً عليها.
• بمرور الوقت ، سوف يتم انسداد وسائط المرشح بفائض الأغشية الحيوية وتراكم الجسيمات ، مما يتطلب الصيانة والغسيل العكسي والتنظيف للحفاظ على العمليات المثلى.
● كيف يختلف العلاج اللاهوائي عن العلاج الهوائي؟
يستخدم كلا نظامي المعالجة الكائنات الحية الدقيقة لتحطيم الملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي ، ومع ذلك ، فإن الإختلاف الرئيسي هو أن الأنظمة الهوائية تتطلب الأكسجين بينما لا تتطلب العمليات اللاهوائية ، كل نوع من عمليات المعالجة مناسب لبعض تيارات مياه الصرف ويختلف أيضًا في نوع المنتجات الثانوية للنفايات الناتجة عن كل معالجة.
• تضمن الإختلافات في تصميم النظام بين العمليتين أن الأنظمة اللاهوائية لها تكلفة تشغيلية ومتطلبات طاقة أقل ولكنها تميل إلى أن تكون أبطأ وتحتاج إلى المزيد من رأس المال مقدمًا.
● موضح في الصورة مفاعل UASB اللاهوائي الفعال لمعالجة مياه الصرف الصحى
▪︎مبدأ العمل UASB
يشمل UASB : منطقة تفاعل الحمأة ، فاصل الغاز إلى السائل الصلب ثلاثي الأطوار (بما في ذلك منطقة هطول الأمطار) غرفة الغاز المكونة من ثلاثة أجزاء ، في الجزء السفلي من التفاعل للإحتفاظ بعدد كبير من الحمأة اللاهوائية ، لديه أداء جيد وأداء راسب التخثر لحمأة طبقة الحمأة في التكوين ، وللتعامل مع مياه الصرف الصحي من طبقة الحمأة السفلية اللاهوائية إلى الحمأة في التلامس المختلط ، تتحلل الميكروبات حمأة مياه الصرف الصحي للمواد العضوية ، وتضعها في غاز الميثان ، تتكون فقاعات الميثان من فقاعات صغيرة يتم إطلاقها بإستمرار ، وتتصاعد الفقاعات الصغيرة في العملية ، وتندمج بإستمرار ، وتشكل فقاعة أكبر تدريجيًا ، في طبقة الحمأة بسبب تقليب الغاز الحيوي لتشكيل تركيز الحمأة هو الحمأة الرقيقة والماء حتى الثلاثة - فاصل الطور معًا ، إنعكاس لوحات فاصل الغاز الحيوي ، ينحني إلى لوحة الإنعكاس حول وعبر الماء إلى غرفة الغاز ، ويتركز في غاز الميثان بغرفة الغاز ، مع قسطرة وتصدير خليط صلب- سائل إلى الثلاثة - يمر فاصل الطور بإنعكاس منطقة هطول الأمطار ، وتحدث حمأة الصرف الصحي التلبد ، وتزيد الجسيمات تدريجياً ، ومن خلال تسوية الجاذبية ، إنزلق الترسيب على الجدار والجدار المائل إلى منطقة التفاعل اللاهوائي ، وتراكم تفاعل الحمأة ، وفصل الحمأة عن الماء بعد المعالجة من منطقة الترسيب في الفائض العلوي لسد الفائض ، ثم تفريغ طبقة الحمأة.
▪︎المزايا الرئيسية :
• تركيز الحمأة اللاهوائية مرتفع في UASB ، متوسط تركيز الحمأة هو 20-40gMLVSS / L.
• التحميل العضوي مرتفع ، ووقت الإستبقاء الهيدروليكي قصير ، على سبيل المثال ، عند إعتماد التخمير الوسيطي ، عادة ما يكون تحميل الحجم حوالي 10kgCOD / m3.d.
• لا يوجد محرض خلط ، فإن الحركة الأولية للغاز الحيوي المتولد أثناء عملية التخمير تجعل الحمأة العلوية في طبقة الحمأة تبقى في حالة تعليق ، في غضون ذلك ، يتم أيضًا تقليب طبقة الحمأة السفلية إلى حد ما.
• لا يحتاج سرير الحمأة إلى حامل ، ويوفر التكلفة وتجنب الإنسداد الناجم عن مواد الحشو.
• يتم تعيين فاصل ثلاثي الأطوار داخل UASB ، وعادة ما يكون خزان الترسيب غير ضروري ، الحمأة المفصولة عن طريق منطقة الترسيب تتدفق إلى منطقة تفاعل طبقة الحمأة ، غالبًا ما تكون معدات إعادة تدفق الحمأة غير ضرورية أيضًا ، حيث تكون طاقة التشغيل صغيرة.
▪︎المتطلبات الأساسية:
• لتلبد الحمأة توفير ظروف فيزيائية وكيميائية وميكانيكية مواتية ، الحمأة اللاهوائية للحصول على أداء ترسيب جيد والحفاظ عليه .
• يمكن أن تشكل طبقة الحمأة الجيدة في كثير من الأحيان مرحلة بيولوجية مستقرة إلى حد ما ، وتحافظ على بيئة إيكولوجية دقيقة معينة ، ويمكن أن تقاوم قوة قوية مضادة للإضطراب ، والجسم الأكبر لديه أداء جيد في ترسيب الندف ، وذلك لتحسين المعدات داخل تركيز الحمأة.
• من خلال معدات طبقة الحمأة المثبتة في منطقة الترسيب ، يتم عمل جزيئات دقيقة في ترسيب الحمأة في طبقة الحمأة مزيدًا من التلبد والترسيب ، ثم العودة مرة أخرى إلى الحمأة في الطبقة.
● التطبيق :
▪︎تستخدم هذه المعدات على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف العضوية عالية الكثافة مثل صناعات العسل الكحولي وحمض الليمون.
▪︎الكثافة المتوسطة مثل النشا وعملية الجلوكوز ، وصناعات المشروبات الغازية.
▪︎كثافة منخفضة مثل مياه الصرف الصحي الحية.
▪︎صناعة الجلود ، الفراء ، معالجة مياه الصرف الصحي ، صناعة الورق.
▪︎تجهيز الأغذية ، تخمير ، سكر ، نشا ، غلوتامات أحادية الصوديوم ومياه الصرف الصحي وما إلى ذلك مياه الصرف الصحي العضوية.
● شروط الحدود :
غالبًا ما يسبق التنقية اللاهوائية خزان لتخزين وتكييف مياه الصرف الصحي ، وقت الإحتفاظ المعتاد هو يومين ، يحدث التحميض حتى درجة الحموضة 5.5 أو 6 ، جنبًا إلى جنب مع التحلل المائي للمادة المعلقة.
● تُستخدم المفاعلات اللاهوائية عادةً لتنقية مياه الصرف الصحي عندما تتوافق المياه العادمة مع الشروط التالية:
▪︎متوسط إلى عالي تركيز COD
▪︎درجات الحرارة من حوالي 20 درجة مئوية.
▪︎متوسط إلى تركيزات منخفضة من الملح.
▪︎تركيز منخفض للكبريتات (نسبة تركيز COD على تركيز S04 أقل من 10)
▪︎تركيز منخفض من الدهون / الزيوت.
▪︎عدم وجود مكونات سامة.
▪︎عادةً لا تمتثل النفايات السائلة الناتجة عن التنقية اللاهوائية لمعايير التصريف المعمول بها وستتطلب خطوة تنقية إضافية ، سيتم إختيار التنقية اللاهوائية اللاحقة في كثير من الحالات ، حيث سيتم تقليل الحمل العضوي والمغذيات.
● فعالية :
يمكن تنفيذ المفاعل اللاهوائي لإزالة المعلمات التالية:
▪︎في المتوسط ، يزيل المفاعل 80-90٪ من COD ؛COD
▪︎و N : مدمج في الحمأة بمعدل 13 جم N لكل 1000 جم من COD المزال.
▪︎و P : يندمج في الحمأة بمعدل 3 جم للفوسفور لكل 1000 جم تمت إزالته من COD
▪︎يتم إنتاج ما يقرب من 0.35-0.4 نيوتن متر مكعب من الغاز الحيوي لكل كيلوغرام من الكود الذي يتم إزالته من المؤثر ، تبلغ قيمة السعرات الحرارية 20 إلى 30 ميجا جول / نيوتن متر مكعب.
▪︎مساعدات الدعم :
ليست هناك حاجة إلى مساعدات الدعم.
▪︎القضايا البيئية :
من المهم جمع الغاز الحيوي المتشكل والتعامل معه بشكل صحيح لمنعه من الهروب إلى الغلاف الجوي. 60-75٪ من الغاز الحيوي يتكون من الميثان ، وهو غاز دفيئة له تأثير أكبر بحوالي 20 مرة من ثاني أكسيد الكربون.
▪︎التكاليف :
مفاعل UASB لمياه الصرف الصناعي مع COD تبلغ 3000 مجم / لتر مع حجم نشط يبلغ 500 متر مكعب وحمل حجمي قدره 5 كجم COD / متر مكعب في اليوم يقدر بمبلغ 1.000.000 يورو. ومع ذلك ، يتم تحديد السعر وفقًا لمواصفات الهندسة المدنية (نوع الأساس) ، وتنقية الهواء ومعالجة الغاز (تكييف الغاز ، والتوهج ، ...) الأتمتة ، ...
● هل نستطيع المساعدة؟
تتمتع الربوة مصر لتكنولوجيا المياة بخبرة تزيد عن 30 عامًا في تصميم أنظمة معالجة المياه العادمة البيولوجية لمجموعة من الصناعات والتطبيقات ، لذا لا تتردد في التواصل معنا بأسئلتك ، إتصل بنا هنا لإجراء استشارة مع مهندس أو طلب عرض أسعار .
• يمكننا إرشادك عبر خطوات تطوير الحل المناسب والتكلفة الواقعية لإحتياجات نظام معالجة المياه الخاصة بك.
▪︎المنتجات الذكية
عندما يكون الوقت محدودًا ، يكون الحل الأفضل في بعض الأحيان هو تقنية فعالة من حيث التكلفة ومصممة مسبقًا ، الربوة مصر لتكنولوجيا المياة لديها مجموعة واسعة من الأنظمة سابقة التجهيز والمجمعة مسبقًا والتي يمكن تشغيلها في وقت قياسي ، ومن الأمثلة على ذلك أنظمة DAF ، وأجهزة التصفية ، وأنظمة التحفيز.
▪︎لماذا العمل معنا؟
حلول هندسية مخصصة
كل عميل لديه إحتياجات مختلفة وأحيانًا لا يعمل الحل القياسي ، تقدم الربوة مصر لتكنولوجيا المياة حلولاً مصممة خصيصًا لتلبية إحتياجات العملاء ، بما في ذلك قيود المساحة ، والحاجة إلى ترقيات غير متوقعة ، وحدود أكثر صرامة لتصريف المياه ، تصمم الربوة مصر لتكنولوجيا المياة ، وتهندس ، وتبني محطات تحويل النفايات إلى طاقة ومعالجة مياه الصرف الصحي بتقنيات مسجلة الملكية وفريق عمل متمرس.
▪︎ما بعد البيع والخدمة
لا تتخلى الربوة مصر لتكنولوجيا المياة عن عملائها بعد الشراء نحن نقدم دعم عمليات ما بعد البيع في مصانعنا المصممة ، بالإضافة إلى الخدمة للمنشآت البلدية والصناعية القائمة ، مثل مصانع الأوزون والتعبئة.
إتصل بخبرائنا 01097527577 وستجد دائمًا حلاً مثالياً ، لمشاكل جودة المياه الخاصة بك وتقديم حل يساعد في خفض التكاليف ، ويحسن الكفاءة ويلبي المعايير التنظيمية.
اتصل بنا