» مياه الصرف الصحي والصناعي

إمكانية الاستفادة من المياه المعالجة

د.م عبد الرزاق محمد سعيد التركماني

 بدأ  استعمال المخلفات السائلة في الزراعة عموما” في استراليا و فرنسا و المانيا و الهند و الولايات المتحدة في أواخر القرن التاسع عشر ، و خلال العشرين سنة الماضية حدث انتعاش كبير في الإهتمام باستعمال المخلفات السائلة في ري المحاصيل في المناطق القاحلة و شبه القاحلة نتيجة قلة موارد المياه البديلة و للحاجة لزيادة افنتاج المحلي من المواد الغذائية مع المحافظة علة منع التلوث للمياه السطحية و الجوفية و الحرص على إعادة تدوير المغذيات . كما أنه أصبح شائعا” الآن استخدام عوادم المياه المعالجة لري المحاصيل و الحدائق و الملاعب و قامت العديد من البلدان بوضع معايير بيولوجية بالغة الصرامة لإعادة استخدام المخلفات السائلة المعالجة و اتبعت بعض البلدان المعالجة الثالثية فأقامت مرافق للترشيح الرملي السريع و الكلورة بعد المعالجة البيولوجية الثانوية للمجاري.
لقد بينت الدراسات أنه مع الإدارة السليمة يمكن أن تزيد غلة المحاصيل عن طريق الري بالمخلفات السائلة الخام أو المعالجة (أولية و ثانوية ) كما أن المواد العضوية المضافة عن طريق الري بالمخلفات السائلة كمكيف للتربة مما يزيد قدرة التربة على تخزين الماء .
و بشكل عام فإن خيارات إعادة استخدام المياه المعالجة تتلخص بما يلي :
1-    ري المزروعات :فحوالي 63% من المياه الملوثة تستخدم لري المزروعات في كاليفورنيا بعد معالجتها .
2-    ري المروج : الحدائق – الملاعب – المناظر الطبيعية .
3-    الإستخدامات الصناعية : تستخدم مثلا” في عمليات التبريد .
4-     الإستجمام : يمكن إنشاء بحيرات اصطناعية لتربية  الأسما ك أو للقيام با لأعمال الترفيهية
5-    التصريف إلى المياه الجوفية : إن الهدف من إعادة شحن المياه الجوفية يتضمن :
          – تامين معالجة اعمق لأجل إ عادة الإستخدامات المستقبلية .
          – التعويض عن النقص في المخزون المائي الجوفي .
          – زيادة المستودعات المائية الأرضية .
          – شحن الأراضي الرطبة   (السبخات )
6-    استخدامات متفرقة : غسيل المراحيض – مياه إطفاء الحريق – في البناء – غسيل شبكات المجاري .
و لا شك أن إعادة استخدام المخلفات السائلة المعالجة في ري المزروعات هو أمر شائع في معظم دول العالم و هو أمر مهم جدا” للدول الفقيرة بالمياه و التي لا يتوفر لديها مورد بديل لري المزروعات و لكن استخدام مياه المجاري بدون معالجة يرتبط عادة بالتسبب بلأمراض المعوية و بالتالي انتشارها بين الناس و فعليا” فإن انتشار العوامل الممرضة بواسطة الري بمياه المجاري يمكن منعه بشكل فعال عن طريق المعالجة المناسبة لمياه المجاري و التخلص الآمن من الحمأة و مثل هذه المعالجة تتطلب بشكل خاص درجة إزالة مرتفعة للعوامل الممرضة  و التي تكون مسؤولة عن المشاكل الصحية المستوطنة في اغلب البلدان العربية .
وتعتبر الاميبيا والإسكاريس  و الأنسيلوستوما من الطفيليات المعوية (الموجودة في مياه المجاري )هي التي تتسبب بالموت حسب نشرات منظمة الصحة العالمية و التي بينت أن عدد المصابين بدودة الإسكاريس بلغ عام 1989 حوالي 900 مليون شخص بالعالم ، وأن عدد المصابين بالبلدان العربية بلغ حوالي (177) شخص من كل (1000 شخص ) وفي عام (1981 ) أجريت دراسة في سوريا لمياه المجاري الخام في مدينة حلب و قد أظهرت هذه الدراسة أن كل ليتلر من مياه المجاري هذه يحوي (3340  ) بيضة اسكاريس و أ ن 42% من سكان حلب مصابون بعدوى ا لإسكاريس  نتيجة الري بالمياه الملوثة الخام مباشرة و أن إعادة ري الخضروات بمياه المجاري الخام يعمل على إعادة تدوير هذه الأمراض بين الناس ،بينما نجد في اللاذقية و التي لا تعتمد على مياه المجاري الخام بالري أن الليتر من مياه المجاري يحوي ( 460 ) بيضة اسكاريس أي أقل بسبعة أضعاف عنه في حلب .
–   و تعتمد أغلب الدول العربية على محطات معالجة تعمل بمبدأالحمأة المنشطة و هذه الطريقة من المعالجة بحد ذاتها غير فعالة في إزالة العوامل الممرضة بدرحة عالية و خاصة بيوض الديدان و بما أن هذه المياه المعالجة سوف يتم استخدامها لري المزروعات فيجب البحث عن  عمليات معالجة بديلة تناسب واقعنا  و ظروفنا من أجل الحصول على معالجة صالحة لري المحاصيل دون إلحاق الأذى بالناس ز
–   و نخلص للقول بأن المخلفات السائلة تلعب دورا”هاما”في إدارة موارد المياه كبديل عن الماء العذب في الري و لكن لا بد من اتخاذ أربعة تدابير أساسية لحماية الصحة في مجال إعادة استعمال المخلفات السائلة :
–         1- معالجة المخلفات السائلة .
–         2- تقييد المحاصيل .
–         3- مراقبة استخدام المخلفات السائلة .
–         4- اتخاذ تدابير حفظ الصحة .
و بشكل عام يجب أن تكون المياه المعالجة خالية من الجراثيم كليا” أو إلى الحد الذي تسمح به قواعد البيئة و الصحة و أ ن تكون خالية من المواد الكيميائية و العضوية و اللاعضوية التي تؤثر سلبا” على الإنسان أو الحيوان أو التربة أو النبات .
2 أساليب استخدام مياه الصرف المعالجة بري المزروعات :
2-1  مقدمة:
إن الطرق التي تتبع بالري بمياه المجاري المعالجة هي نفسها الطرق المتبعة للري بالمياه الطبيعية :
1- الري بالغمر : حيث يبتل جميع سطح الأرض تقريبا” .
2- الري بواسطة الأخاديد : لا يبتل سوى جزء من سطح الأرض . 
3- الري بالرشاشات : تبتل التربة و المحاصيل بنفس الطريقة تقريبا” كما في حالة سقوط المطر
4- الري تحت السطح :وهنا لا يصيب السطح سوى بلل طفيف إن حدث أصلا” إلا أن ما تحت التربة يكون مشبعا” .
5- الري الموضعي (التنقيط – التسريب) :يستعمل الماء فقط لمنطقة الجذور لكل نبات على حدا بمعدل يمكن ضبطه .
وفي حين لا ينطوي الغمر إلا على أقل استثمار إلا أنه يعرض عمال الحقل لأكبر الأضرار وينبغي أن لا يستعمل الري بالرشاشات على الخضراوات والفواكه ما لم تستوفي عوادم المياه شروط معينة وكذلك لا يجوز ري الخضراوات بالغمر.
و أما الري الموضعي أو تحت السطح وخاصة حين يكون سطح التربة مغطى بغطاء بلاستيكي فإنه يمكن أن يعطي أكبر درجة من الحماية الصحية إلى جانب استعمال الماء بشكل أكثر كفاءة و كثيرا” ما ينتج غلات أعلى  ، و مع أن المعالجة عالية المستوى مرتفعة التكاليف و لكنها مطلوبة من أجل منع انسداد الثقوب الصغيرة التي ينطلق من خلالها الماء إلى التربة .
و على سبيل المثال فالحكومة التونسية تمارس الري بالمياه العادمة المعالجة و ذلك باتباع أسلوب الجمع بين تقييد المحاصيل و معالجة المخلفات السائلة بما يحقق إزالة جزئية فقط لمسببات المرض من أجل توفير درجة من الحماية الصحية و تستعمل المياه المعالجة (غير المكلورة ) لري عدة آلاف من الهكتارات المزروعة بأشجار الموالح و توزع المخلفات السائلة من خلال مواسير مدفونة و تصل عوادم المياه إلى الأشجار عبر أخاديد قصيرة من مخارج مزودة بالصمامات و هكذا يجري توفير بعض الحماية الصحية من خلال التوزيع الممركز جزئيا” للمخلفات السائلة ، علاوة على المعالجة الجزئية و اختيار المحاصيل و يتيح هذا النظام حماية صحية جيدة للمستهلكين و من شأ نه أيضا” حماية العمال الزراعيين .
  2-2-اشتراطات عامة :
2-2-1-الري السطحي : 
 إن نجاح هذه الطريقة يعتمد على العوامل الآتية :
– طبيعة التربة .
– نوعية النباتات .
– الظروف المناخية .
– ميول الأرض .
و الطرق المستخدمة في الري السطحي تتلخص فيما يلي : 1- الري بالغمر . 2- الري بالرش . 3- الري بالقنوات .
والاشتراطات العامة للري السطحي تتلخص فيما يلي:
–   نستخدم الري بالغمر بالأراضي الأفقية أو التي تصل ميولها إلى 2% و تروي الأراضي بمعدل يزيد عن معدل نفاذية التربة لضمان ري المساحة بأكملها
–         لا تقل فتحات الرش عن (4.5 ) مم من أجل الري بالرش حتى لا تنسد الفتحات .
–         يجب منع التأثيرات الضارة على الصحة العامة بمنع التلامس المباشر مع المياه المعالجة  
–          يجب إضافة الكلور للمياه بعد معالجتها بجرعة (20-15 ) ملغ /ليتر . و بزمن تماس من 1-2 ساعة
–         يجب أن لا يقل عمق المياه الجوفية عن (3) متر في المنطقة التي يتم ريها بواسطة الري السطحي
–         عدد بكتريا القولون في المياه المستخدمة للري السطحي يجب أن لا تزيد عن 100/3 مليمتر من المياه .
* 2-2-2 -الري تحت السطحي :
يتم في هذه الطريقة توزيع مياه الري المعالجة على النباتات عن طريق شبكة أنابيب مفتوحة الوصلات توضع تحت سطح الأرض في منطقة الجذور و تتميز هذه الطريقة بأنها لا تحتاج إلى عناية كبيرة و هي تنجح كلما كانت التربة مسامية مفككة و هي تناسب التجمعات الصغيرة و الاشتراطات العامة للري تحت السطحي هي :
– يمكن إضافة الكلور للمياه بعد معالجتها و قبل استخدامها في الري تحت السطحي
– عمق المياه الجوفية في المنطقة المستخدمة فيها الري تحت السطحي يجب أن لا تقل عن 3 متر عن سطح الأرض
– توضع الأنابيب على شكل خطوط و تكون المسافة بين كل أنبوب و الآخر (1 . 5  ) متر
حتى تسمح بتسرب المياه إلى جوف الأرض .
– توضع الأنابيب تحت الأرض بحوالي (30– 50 )سم .
– عادة تستخدم أنابيب فخارية عادية غير مطلية و بلا رؤوس و يكون طول الأنبوب حوالي (30 ) سم و القطر ( 4 – 6 ) إنش .
– توضع الأنابيب في خنادق منحدرة انحدارا” خفيفا” يتراوح ما بين( 1-300 )إلى (1–500 )
– عرض الخندق ( 50 ) سم و بملأ الخندق أسفل الأنبوب و حوله بالحصى و بارتفاع بضعة سنتمترات فوق سطحها العلوي بالرمل أو بالحصى .
– في حال الحاجة إلى اكثر من خط مواسير يتم التوزيع عن طريق حوض توزيع كما يمد خط أنابيب محكم الوصلات ليتفرع منه خطوط فرعية مفتوحة الوصلات .
– من أجل الأرض المنحدرة يتم وضع الأنابيب حسب خطوط الكنتور و يمكن عمل أكثر من حوض توزيع على أن تكون الأنابيب الواصلة بين أحواض التوزيع مصمتة لا تسمح بتسرب الماء منها .
– يجب أن لا يزيد طول الخط عن (30  ) متر .
– يحسب طول الأنبوب بأنه حال قسمة المساحة السطحية المطلوبة على عرض الخندق .
– تحسب المساحة السطحية المطلوبة للشخص حسب الطريقة التالية :
نحفر جورة بأبعاد : 30 * 30 *40  سم ومن ثم تملأ الحفرة بعمق ( 15 ) سم ماء و يحسب الزمن اللازم لتسرب الماء في الحفرة . نعيد التجربة عدة مرات و نأخذ المتوسط . نستخدم الجدول التالي لحساب المساحة اللازمة :
الزمن اللازم للتسرب(دقيقة)
المساحة السطحية (م2/شخص)
12 دقيقة أو أقل
2.5
18 دقيقة أو أقل
3
24 دقيقة أو أقل
3.6
35 دقيقة أو أقل
4
60 دقيقة أو أقل

5.2

75 دقيقة أو أقل
6.3
180 دقيقة أو أقل
9
360 دقيقة أو أقل
12
                                     
والجداول التالية توضح استعمالات المياه المعالجة و الإرشادات العامة لاستخدام المياه المعالجة والمواصفات الميكروبيولوجية لمياه المجاري المعالجة المستخدمة بالزراعة:
الجدول التالي يمكننا من التعرف بشكل عام على الاستعمالات النموذجية للمياه المعالجة وطرق تطبيقها وذلك لولاية كاليفورينا الامريكية حسب المرجع: (METCALF & EDDY “Wastewater Engineering” INC, USA 1991  )
كيفية الاستخدام المسموح
الاستعمال العام
مياه مستصلحة (معالجة ثانوية بدون تعقيم)
مياه مستصلحة (معالجة ثانوية /23/ مع التعقيم )*
مياه مستصلحة (معالجة ثانوية /2.2/ مع التعقيم )**
مياه مستصلحة (معالجة ثالثية مع التعقيم )
غير مسموح
غير مسموح
غير مسموح
مسموح
كافة الاستخدامات ما عدا الشرب أو تجهيز الطعام أو شحن المياه السطحية (حسب التشريعات الناظمة للتلوث)
غير مسموح
غير مسموح
غير مسموح
مسموح والري يتم بالرش- تنقيط-ري سطحي
الري:
–   ملاعب غولف تحوي أماكن للإقامة ومنتزهات.
–   ملاعب غولف مقيدة الدخول اليها .
–   المدافن ، المناظر الطبيعية.
غير مسموح
غير مسموح
غير مسموح
رش- تنقيط – ري سطحي
غير مسموح
غير مسموح
غير مسموح
رش- تنقيط – ري سطحي
غير مسموح
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
– نباتات ليست للأكل مع تعريض محدود للناس بهذه المياه أثناء الري
غير مسموح
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي

– زراعة المروج

غير مسموح
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
– نباتات الزينة التجارية
غير مسموح
غير مسموح
غير مسموح
رش- تنقيط – ري سطحي
– جميع المحاصيل الغذائية التي لا تؤكل نيئة
غير مسموح
غير مسموح

تنقيط -ري سطحي

رش- تنقيط – ري سطحي
–   المحاصيل الغذائية التي تنمو فوق سطح الأرض 
( مثل الباذنجان ) والتي لاتمس مياه الري.
غير مسموح
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
– مراعي الحيوانات
تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
– الأعلاف(الفصة) والقطن والمحاصيل البذارية التي لا تؤكل من قبل البشر.
تنقيط – ري سطحي
تنقيط – ري سطحي
تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
– محاصيل كروم العنب وبساتين الفواكه الغذائية
تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
– بساتين وكروم غير مخصصة للاستخدام الغذائي
تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
رش- تنقيط – ري سطحي
– محاصيل غذائية تخضع للعمليات الصناعية قبل استهلاكها ( قصب السكر).
غير مسموح
غير مسموح
غير مسموح
مسموح
تجميع المياه المعالجة:
– للاستجمام الغيرالمقيد
غير مسموح
غير مسموح
مسموح
مسموح
– للاستجمام المقيد
غير مسموح
غير مسموح
مسموح
مسموح
– تزويد المسامك
غير مسموح
غير مسموح
غير مسموح
مسموح
استخدامات متفرقة:
– غسيل اامراحيض
غير مسموح
غير مسموح
غير مسموح
مسموح
– تزؤيد المغاسل العامة(لغسيل الثياب مثلا”)
غير مسموح
غير مسموح
غير مسموح
مسموح
-تزويد مكيفات الهواء ، للتبريد الصناعي(أبراج التبريد)
غير مسموح
مسموح
مسموح
مسموح
– التبريد الصناعي ماعدا أبراج التبريد
غير مسموح
غير مسموح
مسموح
مسموح
– تغذية المراجل الصناعية
غير مسموح
مسموح
مسموح
مسموح
-غسيل شبكات الصرف الصحي
غير مسموح
مسموح
مسموح
مسموح
– اطفاء الحريق بالطائرات
غير مسموح
غير مسموح
غير مسموح
مسموح
– اطفاء الحريق بطرق أخرى
غير مسموح
مسموح
مسموح
مسموح
– غسيل الحصويات وصنع البيتون
ملاحظة:
 *: تعني أن عدد عصيات الكوليفورم في المياه المعالجة لا يزيد  عن 23 بكل  ml 100
**: تعني أن عدد عصيات الكوليفورم في المياه المعالجة لا يزيد  عن 2.2 بكل  ml 100
الجدول التالي يوضح الإرشادات العامة لاعادة استخدام مياه المجاري حسبEPA 1990 :
فترات الاختبار
نوعية المياه المعالجة
كيفية إعادة الاستخدام
درجة المعالجة
اسبوعيا”
PH= 6-9
– استخدامات مدنية(غسيل السيارات،ري المروج)
      – الاستجمام
– ري المحاصيل الغذائية

   ثالثية مع التعقيم

اسبوعيا”
BOD5 <=  10 mg/l
يوميا”
لاتوجد عصيات كوليفورم
بشكل دائم
الكلور المتبقي =< 1mg/l
أسبوعيا”
PH= 6-9
–   ري المحاصيل
          –  أعمال البناء
     –  الإلقاء في السبخات

   ثانوية مع التعقيم

أسبوعيا”
BOD5, Tss =  30 mg/l
يوميا”
عصيات الكوليفورم
200/100 ml

       بشكل دائم

الكلور المتبقي =< 1mg/l

 

Ref : METCALF & EDDY “Wastewater Engineering” INC, USA 1991  

 

ملاحظة: جميع محتويات الموقع ذات حقوق محفوظة و لايسمح بإعادة النشر أو الاستخدام إلا بعد أخذ إذن مدير الموقع حصريا” تحت طائلة المسؤولية. 

إعداد  د.م عبد الرزاق محمد سعيد التركماني

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *