مستقبل التحبيب اللاهوائي

يزيد عمر العلاج اللاهوائي عن 100 عام.تم تطويره الأولي لمعالجة مياه الصرف الصحي المنزلية ، ثم تقدم في التطبيق لفصل هضم الحمأة ، ثم معالجة المخففمخلفات صناعية-مياه.تم تطوير العديد من العمليات التي تحقق معالجة فعالة لمياه الصرف الصحي في فترات احتجاز قصيرة.

يُعرف نظام التحبيب اللاهوائي بقدرته الفريدة على تحويل النفايات غير المرغوب فيها إلى منتجات مفيدة.مع المخاوف العالمية من نقص الطاقة وتكوين غازات الاحتباس الحراري من خلال احتراقالوقود الحفري، المزيد من الجهود نحو طاقة متجددةمن الواضح أن هناك حاجة إلى الإمدادات.هناك حاجة الآن لجهود أكبر لتطبيقات أوسع لنظام التحبيب اللاهوائي لتخليص البيئة من المواد العضوية غير المرغوب فيها عن طريق تحويلها إلى غاز الميثان ، وهو مصدر للطاقة المتجددة.من الواضح أن عملية التحبيب اللاهوائي المؤدية إلى إنتاج الميثان بكفاءة من مياه الصرف تناسب هذه الحاجة.من الواضح أن البحث نحو تطبيق أوسع له أهمية.المشاكل التي تحتاج إلى معالجة هي موثوقية العملية ، أسباب السمية وآثارها ، إنتاج الرائحة والتحكم فيها ، وفهم أفضل للتدهور العضوي المقاوم للصهر.

من بين جميع الأبحاث العديدة والأخيرة المنشورة حول العمليات اللاهوائية ، المذكورة في القسم السابق ، يمكن القول إنه نظام معالجة مياه الصرف الصحي الواعد الأكثر قدرة على تلبية المعايير الصارمة المطلوبة للتكنولوجيا المستقبلية في التنمية المستدامة بيئيًا.

ستكون عملية التحبيب اللاهوائي هي القادرة على تقليل الضرر البيئي مع زيادة الإنتاجية الصناعية وتحسين نوعية الحياة.

في الوقت الحالي ، يعد مفاعل UASB أكثر عمليات المعالجة شيوعًا.ومع ذلك ، مع التطور الأخير في EGSB وأنظمة المفاعلات اللاهوائية متعددة الأطوار (SMPA) ، قد يؤدي ذلك إلى أجيال جديدة واعدة جدًا من نظام المعالجة اللاهوائية (Lettinga et al. ، 1997).هذه المفاهيم الكامنة وراء EGSB ستوفر كفاءة أعلى في معدلات التحميل الأعلى ، وهي قابلة للتطبيق في الظروف البيئية القاسية (مثل درجات الحرارة المنخفضة والعالية) والمركبات المثبطة.علاوة على ذلك ، من خلال دمج العملية اللاهوائية مع الطرق البيولوجية الأخرى (تقليل الكبريتات ، الكائنات الدقيقة الهوائية) ومع الطرق الفيزيائية والكيميائية ، يمكن إجراء معالجة كاملة لمياه الصرف الصحي بتكاليف منخفضة للغاية ، بينما في نفس الوقت يمكن أن تكون المكونات القيمة تعافى لإعادة استخدامها.

يتضح أن المعالجة اللاهوائية هي تقنية راسخة لمجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية.التكنولوجيا مقبولة في العالم الغربي الصناعي وكذلك في البلدان الأقل تقدمًا.تأخذ عمليات UASB و EGSB القائمة على الحمأة الحبيبية جزءًا كبيرًا من هذه التطبيقات.على الرغم من أن UASB لا يزال هو التكنولوجيا السائدة المستخدمة ، في الوقت الحاضر تكتسب العمليات من النوع EGSB المزيد من الشعبية مدفوعةاقتصاديات.تدل البيانات على أن الحمل التصميمي لأنظمة EGSB يبلغ ضعف حمل تصميم UASB ، مما ينتج عنه ميزة تنافسية على الأنظمة ذات التحميل المنخفض.ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن البيانات المقدمة تمثل حوالي 50-60 ٪ من إجمالي الأنظمة اللاهوائية المثبتة وقد تكون مساهمة أنظمة EGSB و IC مرتفعة نسبيًا في قاعدة البيانات الحالية بالنسبة إلى العدد الإجمالي للأنظمة المثبتة.ومن المتوقع أيضًا أن تحل أنظمة EGSB ذات التحميل الأعلى تدريجياً محل بعض تطبيقات UASB على الأقل (Frankin ، 2001).

في مجالات العلاج اللاهوائي المحب للنفس والحرارة ، قد يساهم تطوير مفاعل معين في زيادة تعزيز قدرات التحويل الحجمي.بسبب انخفاض استخدام المياه ، تميل تركيزات كل من COD والملح إلى الزيادة في النفايات السائلة الصناعية.نتيجة لذلك ، هناك حاجة لتطوير المفاعلات اللاهوائية التي تحتفظ بالكتلة الحيوية أو الكتلة الحيوية الحبيبية.تقدم المفاعلات الحيوية الغشائية (MBR) حلاً لبعض المنافذ في معالجة مياه الصرف الصحي (مولدر وآخرون ، 2001).ومع ذلك ، فإن الاقتصاد السيئ في نقل الأكسجين وقاذورات الكتلة الحيوية من المشكلات الرئيسية التي يجب التغلب عليها في MBR.المفاعلات الحيوية الغشائية إلى جانب العمليات اللاهوائية الحبيبية تستحق الاستكشاف فيها.

تركز مفاهيم حماية البيئة والحفاظ على الموارد على منع التلوث وعلى الحد الأدنى من الاستخدام الاستهلاكي للطاقة والمواد الكيميائية والمياه في الحد من التلوث والحد الأقصى لإعادة استخدام مياه الصرف المعالجة ، والمنتجات الثانوية ، والمخلفات الناتجة في المعالجة من مياه الصرف الصحي.وبالتالي ، من خلال تنفيذ هذه المفاهيم ، تصبح مياه الصرف الصحي مثل مياه الصرف الصحي والنفايات السائلة الصناعية مصدرًا مهمًا للمياه ،اسمدةومحسنات التربة وكثيرا ما تكون الطاقة بدلا من التهديد الاجتماعي.بالإضافة إلى ذلك ، تم إنشاء جسر بين حماية البيئة والممارسات الزراعية ، وتحفيز الزراعة الحضرية في جوار المدن الكبيرة.تعتبر عملية التحبيب اللاهوائي بمثابة التكنولوجيا الأساسية لتمعدن المركبات العضوية في مجاري مياه الصرف الصحي شديدة التلوث.

في الوقت الحاضر ، تبدو العمليات القائمة على المعالجة اللاهوائية خيارًا ممتازًا باعتبارها جوهر عملية متكاملة لمعالجة النفايات ومياه الصرف الصحي (Lema and Omil ، 2001).اللوائح البيئية في الاتحاد الأوروبي ، القائمة على مفهوم الوقاية والسيطرة المتكاملة على التلوث ، موجهة نحو استدامة عمليات الإنتاج ، وهذا يؤدي إلى تحسين استعادة الموارد من المواد الخام ،توفير الطاقة، إلخ. في العقود القليلة الماضية ، حظيت العمليات اللاهوائية القائمة على الحمأة الحبيبية بقبول واسع النطاق واستخدمت بنجاح لمعالجة مجموعة متنوعة من مياه الصرف الصناعي.توفر العمليات درجة عالية من إزالة المواد العضوية ، وإنتاج منخفض للحمأة ، وانخفاضاستهلاك الطاقةإلى جانب إنتاج الطاقة في شكل غاز حيوي.قد لا يكون توقعًا غير معقول أنه في المستقبل ، ستشهد تقنيات المعالجة تحولًا عالميًا نحو استخدام العمليات اللاهوائية عالية الكفاءة القائمة على الحمأة الحبيبية لمعالجة مياه الصرف الصحي.