مستقبل التحبيب اللاهوائي

Oct 11, 2019 ترك رسالة

يزيد عمر اللاهوائية عن 100 عام. كان التطوير الأولي لمعالجة مياه الصرف الصحي المنزلي ، ثم تقدم في تطبيق فصل هضم الحمأة ، ثم لمعالجة مياه الصرف الصناعية المخففة. تم تطوير العديد من العمليات التي تحقق معالجة فعالة لمياه الصرف الصحي في أوقات الاحتجاز القصيرة.

يُعرف نظام التحبيب اللاهوائي لقدرته الفريدة على تحويل النفايات شديدة الاعتراض إلى منتجات مفيدة. مع المخاوف العالمية بشأن نقص الطاقة وتكوين غازات الدفيئة من خلال احتراق الوقود الأحفوري ، من الواضح أن هناك حاجة إلى مزيد من الجهود نحو إمدادات الطاقة المتجددة . يلزم الآن بذل جهود أكبر للتطبيقات الأوسع لنظام التحبيب اللاهوائي لتخليص البيئة من المواد العضوية غير المرغوب فيها عن طريق تحويلها إلى ميثان ، وهو مصدر للطاقة المتجددة. تناسب عملية التحبيب اللاهوائي التي تؤدي إلى إنتاج الميثان بكفاءة من مياه الصرف الصحي هذه الحاجة بوضوح. البحث نحو تطبيق أوسع من الواضح أن أهمية. المشاكل التي تحتاج إلى معالجة هي موثوقية العملية ، أسباب السمية وآثارها ، إنتاج الرائحة والتحكم فيها ، وفهم أفضل للتدهور العضوي الحراري.

من بين كل البحوث العديدة والأحدث المنشورة حول العمليات اللاهوائية ، والمذكورة في القسم السابق ، يمكن القول إنه نظام معالجة مياه الصرف الصحي الواعد الأكثر قدرة على تلبية المعايير الصارمة المطلوبة للتكنولوجيا المستقبلية في التنمية المستدامة بيئياً.

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

في الوقت الحالي ، عملية المعالجة الأكثر شعبية هي مفاعل UASB. ومع ذلك ، مع التطور الأخير لنظام EGSB وأنظمة المفاعلات اللاهوائية متعددة المراحل (SMPA) ، قد يؤدي هذا إلى أجيال جديدة واعدة للغاية من نظام العلاج اللاهوائي (Lettinga et al. ، 1997). ستوفر هذه المفاهيم الكامنة وراء EGSB كفاءة أعلى بمعدلات تحميل أعلى ، ويمكن تطبيقها على الظروف البيئية القاسية (مثل درجات الحرارة المنخفضة والعالية) وعلى المركبات المثبطة. علاوة على ذلك ، من خلال دمج العملية اللاهوائية مع الطرق البيولوجية الأخرى (الحد من الكبريتات والكائنات الحية الدقيقة في الهواء) ومع الطرق الفيزيائية والكيميائية ، يمكن تحقيق معالجة كاملة للمياه العادمة بتكاليف منخفضة للغاية ، بينما يمكن في الوقت نفسه استخدام مكونات قيمة تعافى لإعادة استخدامها.

يصبح من الواضح أن المعالجة اللاهوائية هي تقنية راسخة لمجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية. هذه التكنولوجيا مقبولة في العالم الغربي الصناعي وكذلك في الدول الأقل نمواً. تأخذ عمليات UASB و EGSB المستندة إلى الحمأة تدريجيا جزءًا كبيرًا من هذه التطبيقات. على الرغم من أن UASB لا تزال هي التكنولوجيا السائدة المستخدمة ، إلا أن عمليات النوع EGSB في الوقت الحالي تكتسب شعبية أكبر مدفوعة بالاقتصاديات . دليل البيانات على أن الحمل التصميمي لأنظمة EGSB هو ضعف ما يقرب من عملية UASB ، مما ينتج عنه ميزة تنافسية على الأنظمة الأقل تحميلًا. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن البيانات المقدمة تمثل ما يقرب من 50-60 ٪ من إجمالي الأنظمة اللاهوائية المثبتة وأن مساهمة أنظمة EGSB و IC قد تكون مرتفعة نسبيًا في قاعدة البيانات الحالية بالنسبة إلى إجمالي عدد الأنظمة المثبتة. من المتوقع أيضًا أن تحل أنظمة النوع EGSB المحملة أعلى محل بعض تطبيقات UASB على الأقل (Frankin، 2001).

في مجالات العلاج اللاهوائي للأمراض العقلية والحرارية ، قد يساهم تطوير مفاعل محدد في زيادة تعزيز قدرات التحويل الحجمي. بسبب انخفاض استخدام المياه ، يميل تركيز كل من COD و الأملاح إلى زيادة النفايات الصناعية السائلة. نتيجة لذلك ، هناك حاجة لتطوير مفاعلات لاهوائية تحتفظ بالتدفق الحيوي أو الكتلة الحيوية الحبيبية. تقدم المفاعلات الحيوية الغشائية (MBR) حلاً لبعض المنافذ في معالجة المياه العادمة (Mulder et al. ، 2001). ومع ذلك ، فإن ضعف الاقتصاد في نقل الأكسجين وتلوث الكتلة الحيوية من المشكلات الرئيسية التي يجب التغلب عليها. المفاعلات الحيوية الغشائية إلى جانب العمليات اللاهوائية القائمة على الحبيبات تستحق الاستكشاف.

تركز مفاهيم الحماية البيئية والحفاظ على الموارد على منع التلوث وعلى الحد الأدنى من الاستخدام الاستهلاكي للطاقة والمواد الكيميائية والمياه في الحد من التلوث والحد الأقصى لإعادة استخدام المياه المستعملة المعالجة والمنتجات الثانوية والمخلفات الناتجة في المعالجة. من مياه الصرف الصحي. وبالتالي ، من خلال تطبيق هذه المفاهيم ، تصبح مياه الصرف الصحي مثل مياه الصرف الصحي والنفايات السائلة الصناعية مصدرا هاما للمياه والأسمدة ومحسنات التربة ، والطاقة في كثير من الأحيان بدلا من تهديد اجتماعي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنشاء جسر بين حماية البيئة والممارسة الزراعية ، وتحفيز الزراعة الحضرية في حي المدن الكبيرة. تعتبر عملية التحبيب اللاهوائي بمثابة التكنولوجيا الأساسية لتمعدن المركبات العضوية في تيارات المياه العادمة شديدة التلوث.

في الوقت الحاضر ، تبدو العمليات القائمة على المعالجة اللاهوائية خيارًا ممتازًا باعتبارها جوهر عملية متكاملة لمعالجة النفايات ومياه الصرف (Lema and Omil، 2001). يتم توجيه اللوائح البيئية في الاتحاد الأوروبي ، القائمة على مفهوم الوقاية المتكاملة ومكافحة التلوث ، نحو استدامة عمليات الإنتاج ، وهذا يؤدي إلى تحسين استرداد الموارد من المواد الخام وتوفير الطاقة ، إلخ. في الأعوام القليلة الماضية منذ عقود ، لا تزال العمليات اللاهوائية القائمة على الحمأة تحظى بقبول واسع النطاق وقد استخدمت بنجاح لعلاج مجموعة متنوعة من مياه الصرف الصناعية. توفر العمليات درجة عالية من إزالة المواد العضوية وإنتاج حمأة منخفضة واستهلاك منخفض للطاقة إلى جانب إنتاج الطاقة في شكل غاز حيوي. قد لا يكون توقعًا غير معقول ، في المستقبل ، أن تشهد تقنيات المعالجة تحولًا عالميًا نحو استخدام عمليات اللاهوائية القائمة على الحمأة الحبيبية عالية الكفاءة لمعالجة مياه الصرف الصحي.