التخلص من الحماه

محطات التنقية العاملة فى الحضر تقوم بتركيز الملوثات كمنتج ثانوى فى صورة محلول مائى يعرف بالحماة .
هذه الحماة عالية السيولة وحجمها كبير للغاية وذو رائحة كريهة وعلى ذلك يجب التخلص منها ، وبالنظر الى الالتزامات والقيود البيئية فى الغالب يكون من الضرورى معالجة هذا الشكل من المخلفات لكى نقلل قدرتها على التخمر وتقليل كمية المواد المراد التخلص منها .
ان العمليات المتعلقة بخيار معالجة الحماة والتخلص منها يعتمد على خواص الحماة ( الطبيعة السمية المواد التى تحتويها والخ …) والعامل الاقتصادى والظروف المحلية ( البيئة – المتطلبات الادارية …) .

1-2 مواصفات الحماة الناتجة من المناطق الحضرية :

مكونات الحماة فى المناطق الحضرية مرتبط بنوع الملوثات الموجودة فى مياه المجارى والاجراءات المستخدمة للتعامل معها بالعلاج … والفرق يتضح بجلاء فى الاتى:

# الحماة الابتدائية الناتجة عن الفصل الطبيعى (الفيزيقى) للمواد العالقة والمواد العضوية وغير العضوية القابلة للترسيب وهى حماة طازجة وذات مقدرة عالية على التخمر .

# الحماة الفزيوكيميائية وهى تنتج عن اجراءات المعالجة الفزيوكيميائية ( اضافة عوامل مساعدة ) وهى تحتوى على المواد العالقة والمواد الغروية عضوية كانت ام غير عضوية وهى ايضا حماة ذات مقدرة عالية على التخمر .

# الحماة البيولوجية وهى تنتج من تحول المواد الذائبة والغروية العضوية الى مواد قابلة للترسيب وتعتمد على العمليات المستخدمة فى المعالجة وهى يمكن ان تكون طازجة او ثابتة عندما تجمع الحماة الابتدائية والبيولوجية فى نفس الوقت يكون من المالوف تسميتها الحماة المخلوطة .
الملامح الاساسية للحماة :

# تركيز المواد الصلبة (DS ) ويعبر عنها (GL) كنسبة وزنيه للمكونات الجافة ونحصل عليها بتسخين الحماة عند ( 105oC) .

# محتوى المواد الصلبة المتبخرة ((VS ويعبر عنها كنسبة مئوية وزنيه للمواد الصلبة ويمكن تحديدها بتحويلها للحالة الغازية عند 550-600 درجة مئوية وهى غالبا تمثل المحتوى العضوى (OM) ووزن المحتويات يستخدم غالبا لتقدير القيمة الزراعية للحماة ( الازوتى الفسفور البوتاسيوم الكالسيوم / N.P.K .Ca ) او لوجود المواد السامة ( المعادن الثقيلة ) .

الحماة يمكن ان تتواجد فى حالات طبيعية مختلفة طبقا للعمليات المختلفة لنزع المياه والاختلاف ينحصر فى :

# الحالة السائلة حيث تكون حالة الحماة تسمح بضخها وتركيز الحماة يكون اقل من (90 غرام/ليتر ).

# حالة الكيك او العجين حيث يمكن للحماة ان تبقى لفترة فى اشكال محددة ومحتوى المواد الصلبة هنا يتراوح بين (13% – 25% )واحيانا اكثر حسب طبيعة الحماة ، والاسلوب المستخدم حينئذ لنقل الحماة هو السيور الناقلة او الحلزون او مضخات التقوية .

# الحالة الصلبة حيث الحماة يمكن بسهولة تجريفها ( التعامل معها بالجاروف ) .

1-3 الاستخدام النهائي للحماة :

ان الاستخدام النهائي للحماة بوجه عام محدود بما يلي :

# الاستخدام المباشر في الزراعة .

# الكمر للاستخدام في الزراعة .

# الرمي .

# الحرق .

وفى هذا السياق يمكن حقن الحماة في باطن الارض او رميها فى البحر ولكن هذه الحلول مستبعدة تماما ولذلك فان اختيار الحل المناسب يمكن الوصول اليه بناء على خواص الحماة والقوانين المحلية والاعتبارات الاقتصادية ، ان اختيار طريقة التخلص عموما تتطلب نوع مناسب من المعالجة .

1-3-1 صحة الاستخدام المباشر للحماة في الزراعة :

# تزود التربة بمخصبات اضافية مثل الازوت والفوسفات والبوتاسيوم والكالسيوم ( N.P.K.Ca.) .

# تزيد من قدرة الارض على زيادة فترة احتفاظها بالمياه .

يمكن استخدام الحماة في الزراعة لو كانت اثار العناصر ( الكادميوم الكروم الزئبق النيكل الرصاص الزرنيخ الزنك ) متواجدة بقدر قليل .
يجب رسم خطة قبل نشر الحماة على التربة ، ويجب عمل دراسة زراعية كاملة مسبقا لتحديد الارض الزراعية واكبر كمية من الحماة يمكن نشرها .
هذه الخطة تحدد المحاذير المطلوب اتخاذها لحماية المجارى المائية والابار والمواطنين وخلافة والدراسة يجب ان تاخذ فى حسابها خواص التربة ( الرقم الهيدروجيني ( pH ) محتوى المعادن الثقيلة ميل التربة وكذلك نوع المحاصيل ) فعلى سبيل المثال لا يمكن نشر الحماة فوق ارض مخصصة او سيتم تخصيصها خلال العام لزراعة المحاصيل السوق الحقلية ( Markt Garden Crops ) بينما الحماة التى تنشر فى ارض المراعى يجب ان تكون خالية من الكائنات الحية المعدية والطفيليات ، والحماة يمكن نشرها في الارض الزراعية فى صور مختلفة ( سائلة كيك صلبة ) وذلك باستخدام المعالجة الخاصة بكل نوع ، ولكى نتجنب الرائحة الكريهة عند تخزينها او عند نشرها على التربة فان التوصية المؤكدة هنا ان الحماة يجب ان تكون مستقرة Stabilized .

1-3-2 كمر( تسميد) الحماة (Sludge Composting ) :

الكمر هو تحلل جزئي للمواد العضوية بواسطة التخمر فى حالة وجود تهوية كافية ، وهو ناتج عن النشاط الميكروبي والمصحوب بارتفاع جيد ومحبب لدرجة الحرارة وهذا يدمر الكائنات الحية المعدية ويقلل محتوى الرطوبة بالحماة .
والكمر يفضل استخدامه للحماة الخام ( Fresh Sludge) حيث تكون غنية بالمواد العضوية والازوت الا انه يمكن استخدام الحماة المهضومة هوائيا او لاهوائيا ، وعموما يستدعى الامر اضافة مواد تحتوى على الكربون ( نشارة الخشب قش الذرة قطع جذوع الاشجار الجافة ) ، وذلك لتحسين التركيب
هذا التكنيك ينتج مكون عضوي رطب مطلوب للتربة حيث يمكن تسويقه للعديد من الاستخدامات ( الحدائق نمو الزهور المشتل نمو كرم العنب الغابات اعادة تشكيل التربة المتاكلة ) والعامل المقيد لهذه التقنية هو تواجد المعادن الثقيلة التي يجب ان تكون متوافقة مع الاستخدام المزمع .
ان الجانب التسويقي للمنتج النهائي يجب ان يعمل بعناية فائقة فهو الذي يحكم على جدوى النظام والدراسة يجب ان تجرى مسبقا لتوضع في الحسبان عند عملية التسويق وكذلك الامكانيات الحقيقية للاسواق فيما يختص بحجم الطلب والتوزيع ويجب ان يكون هناك مصدر قريب ورخيص للمواد الكربونية .

1-3-3 الرمي ( Dumping ) :

وهو يعتمد على العمليات المستخدمة وطبيعة وكمية الحماة ، والتحكم في الرمي يستدعى دراسة خاصة للتربة لكي نتحاشى مخاطر تلوث المياه الجوفية ، وهذه الحماة يجب ان يراعى نزع المياه منها بدرجة كافية (تحتوى الحماة على30 % على الاقل مكون صلب ) ومن اجل الحد من مشاكل الرائحة فان التوصية بقوة بان تكون هذه الحماة مستقرة كيميائيا وبيولوجيا .

1-3-4 الحرق :

ان عملية الحريق يتم فيها احتراق جميع المواد العضوية الموجودة بالحماة وتتبقى على صورة رماد اخف ، فمن الممكن حرق الحماة بذاتها او مخلوطة مع مخلفات اخرى مثل مخلفات المنازل فاذا كان سيتم حرق الحماة بذاتها منفردة فيجب ان تنزع منها المياه ويكون تركيز المواد الصلبة 25% على الاقل .
ويجب ان يجرى عليها تجفيف اولى باستخدام الحرارة الناتجة من افران الحريق وعندما يتم الحرق مع مخلفات المنازل فان الحماة تدخل الفرن بعد نزع بسيط للمياه (حوالى 18%جفاف) وبنسبة وزن من 15% الى 25% من وزن المخلفات ويتحتم ضرورة معالجة الادخنة الناتجة فى جميع الاحوال لكي نحد من حامض الهيدروكلوريك والاتربة العالقة .
1-4 عمليات معالجة الحماة :

هناك العديد من عمليات معالجة الحماة ويتوقف على نوع التخلص المطبق ، ومستوى المعالجة المطلوبة وطبيعة الحماة والعوامل الاقتصادية .

ان الغرض الاول : من معالجة الحماة هو تقليل حجمها ، وهو يتوقف على نسبة التقليل المطلوبة ونحتاج غالبا الى :

# التركيز .

# نزع المياه .

# التجفيف .

والغرض الثانى : هو تقليل مقدرة الحماة على التخمر او تثبيتها وعملية التثبيت يمكن فقط اجرائها على الحماة الخام التى تحتوى على جزء كبير من المواد التى تتحلل بيولوجيا عندما تتطلب طريقة التخلص ذلك .

2- تركيز الحماة :

هذه هى المرحلة الاولى من الحصول على تخفيض مناسب فى حجم الحماة بعد المعالجة الطبيعية او البيولوجية او الفزيوكيميائية لمياه المجارى الادمية والتركيز له اهمية كبيرة حيث انه يحسن من ظروف التشغيل والاداء لعمليات الهضم اللاحقة لنفس السعة نتيجة :
# زيادة فترة المكوث للحماة الخام فى الهاضم الهوائى او اللاهوائى .
# تقليل حجم مجهز الحماة (Sludge Conditioner ) ويزيد من خرج معدات نزع المياه الميكانيكية .
# حالة التركيز بالترسيب يخلق حجم موازن ( Buffer Volume ) بين نظام معالجة المياه ونظام معالجة الحماة .
# التقنيات المختلفة المستخدمة فى تركيز الحماة :

# الترسيب الطبيعى . # التعويم . # الطرد المركزى .
2-1 التركيز بالترسيب :