Aqu @teach: فصل المواد الصلبة
يجب اتخاذ القرارات التالية خلال مرحلة التصميم:
1 - ** هل من الضروري اتخاذ خطوة منفصلة لإزالة الصلبة؟ ** في الأنظمة ذات معدل تخزين منخفض للأسماك، يمكن لقاع نمو الوسائط أن يزيل المواد الصلبة ويعمل كمرشح بيولوجي. ومع ذلك، مع مرور الوقت، سوف يحدث انسداد والمناطق اللاهوائية مع زيادة كمية المواد الصلبة.
2 - **ما هو الجهاز المناسب لإزالة المواد الصلبة؟ ** يمكن أن تكون جزيئات النفايات في الماء من أحجام مختلفة، مما يؤثر على التقنيات المستخدمة لإزالتها. وقد تكون النظم ذات كثافة تخزين أقل (أقل من 10 كجم/م3) قادرة على استخدام أجهزة تستند إلى الترسيب لإزالة الجسيمات، في حين أن النظم ذات الكثافة العالية للتخزين (أكثر من 10 كجم/م3) قد تحتاج إلى مرشحات أسطوانية دورانية (الشكل 7).
3 - **كيف يجب توصيل خزان السمك بجهاز إزالة المواد الصلبة؟ ** يجب أن تتدفق المياه دائما عن طريق الجاذبية من خزان السمك إلى فاصل المواد الصلبة وعدم ضخها، لأن هذا الأخير سوف يقلل فقط من حجم الجسيمات ويجعل من الصعب إزالتها. لتجنب الترسيب، يجب أن تكون سرعة التدفق في الأنبوب بين 0.7 إلى 1.0 م/ث.
4 - ** ماذا تفعل مع الحمأة؟ ** حمأة الأسماك غنية بالمواد المغذية التي يمكن إعادة استخدامها كسماد. وهناك عدة بدائل لإلقائها في شبكة الصرف الصحي، منها ما يلي:
تخزينها وإعادة استخدامها في البستنة التقليدية والزراعة؛ ومع ذلك، قد يحظر القانون ذلك
السماد المشترك مع النفايات الخضراء الغنية هيكليا (قصاصات الأشجار، القش)
فيريكومبوستينغ (عملية السماد باستخدام أنواع مختلفة من دودة الأرض).
الهضم اللاهوائي وإعادة إدخال الهضم في نظام أكوابوني (Goddek et al.* 2016).
إزالة النيتريفيكاتيون لتحويل نسبة N: P في نظام أكوابونك من أجل تقليل الحد P.
تستخدم معظم الأنظمة ذات التقنية المنخفضة ترسيب الجاذبية لإزالة الجسيمات. المرشحات في هذه الفئة هي: فلتر دوامة، فاصل الصفيحة، وفاصل تدفق شعاعي (الشكل 8). ولا يمكن لمرشحات الترسيب ذات التقنية المنخفضة أن تتعامل عادة إلا مع جزيئات بحجم أكبر من 100 ميكرومتر. ومع ذلك، بسبب التدفق العالي والخلاط النشط لعمود الماء، فإن غالبية الجسيمات في معظم RAS المكثف الحديثة ستكون أصغر من 100 ميكرومتر. لذلك، استخدام مرشحات الترسيب فقط ليس الحل الأمثل لراس مكثفة.
الشكل 8: رسم تخطيطي لفاصل تدفق شعاعي (تم تكييفه بعد www.garydonaldson.net)
تستخدم معظم أجهزة RAS الحديثة والمكثفة الميكروسكرانات، وغالبًا ما يتم تطبيقها كمرشحات طبل دورانية لترشيح المواد الصلبة (الشكل 9). تعمل مرشحات الأسطوانة هذه بالطريقة التالية: يدخل الماء مرشح الأسطوانة والمرشحات من خلال الميكروسكرانات (عادة بقطعة قماش مرشح من 40-100 ميكرومتر)، يتم الاحتفاظ بالجسيمات الصلبة مرة أخرى ثم غسلها من عناصر المرشح في علبة الحمأة، ثم يترك ماء الحمأة نظام السمك ويدخل مرفق معالجة مياه الصرف الصحي.
الشكل 9: رسم تخطيطي لمرشح الأسطوانة (www.nordicwater.com)
بالإضافة إلى مرشحات طبل، وغالبا ما تستخدم الكسور الرغوية (وتسمى أيضا كاشطات البروتين) (الشكل 10). وتستخدم هذه المركبات أساسا لإزالة المركبات العضوية مثل البروتينات، ولكن تم الإبلاغ عنها أيضا للحد من مجموعة واسعة من الجزيئات العضوية وغير العضوية الأخرى (مثل الأحماض الدهنية، المخلفات، البكتيريا، المعادن). وتستخدم فواصل الرغوة أساسا في المياه البحرية، حيث أن كفاءتها منخفضة جدا في المياه العذبة
الشكل 10: رسم تخطيطي لمقطع الرغوة (www.epd.gov.hk)
الجدول 5: خصائص أنظمة تنقية المواد الصلبة المختلفة
الترسيب فلتر | طبل فلتر | رغوة كسر | |
|---|---|---|---|
المبدأ | الكثافة (الجاذبية) | الترشيح (الحجم) | التعويم (القطب/الكثافة) |
الحجم | > 100 ميكرومتر | > 30-100 ميكرومتر | أقل من 30 ميكرومتر |
انخفاض الضغط1 | ضئيل | 20 سم | تافه |
1 يحدث انخفاض الضغط عندما تعمل قوى الاحتكاك، الناجمة عن مقاومة التدفق، على سائل أثناء تدفقه عبر الأنبوب. انظر التمرين في الوحدة الثانية — الاستزراع المائي.
الشكل 11 - أجهزة مختلفة لإزالة المواد الصلبة: فخ الحمأة (يسار)؛ (وسط) مرشح التخشين؛ (يمين) مرشح الطبول الدوراني في ZHAW (جميع الصور بواسطة U.Strniša)
الشكل 12: خزان تخزين الحمأة (يسار) (الصورة: U.Strniša) والسماد (يمين) (الصورة: pixabay)
*حقوق الطبع والنشر © شركاء مشروع Aqu @teach. Aqu @teach هي شراكة استراتيجية إيراسموس في التعليم العالي (2017-2020) بقيادة جامعة غرينتش، بالتعاون مع جامعة زيوريخ للعلوم التطبيقية (سويسرا)، والجامعة التقنية في مدريد (إسبانيا)، وجامعة ليوبليانا ومركز ناكلو التقني الحيوي (سلوفينيا) . *