تمتص وتحلل الملوثات

الفلتر البيولوجي : كائنات حية تزيل النفايات من المياه

فرح ابراهيم

عبارة عن إزالة النفايات من المواد الكيماوية الضارة التي تنتج عن نفايات قد تسبب في ارتفاع للأمونيا في الماء وتتم تلك الإزالة باستخدام الكائنات الحية.. بكتيريا.. طحالب... إلخ، وذلك عن طريق امتصاص وتحلل الملوثات بيولوجيا، والاستخدام الشائع لتلك المرشحات يستخدم في معالجة مياه الصرف الصحي، ويتم فيها التخلص من المواد الضارة أو الطمي في المياة عن طريق عملية الجريان السطحي للمياه من خلال عملية الترسيب. أما في حالة ملوثات الهواء فيتم فيها التخلص من المواد العضوية الضارة والكائنات الحيوية عن طريق أكسدة تلك للملوثات.

والفلتر البيولوجى يشتمل على الأمثلة التالية:

مرشحات بالتقطير، الأكياس البيولوجية، مرشحات الرذاذ، الأراضي الرطبة الاصطناعية والأراضي الرطبة الطبيعية «مرشحات الرمل البطئ» أحواض المعالجة الجدران التي توجد عليها الكائنات الدقيقة- جدران حية- ومرشحات الغابات الشاطئية.

معالجة تلوث الهواء

عند استخدام المرشحات الحيوية في تنقية الهواء، ويتم ذلك عن طريق اندفاع الهواء من خلال أنبوب على سطح يسمى مجازا سريرا وتحول من خلاله الملوثات إلى تجمع حيوي – فيلم – هو عبارة عن طبقة رقيقة جدا من الكائنات الدقيقة مجتمعة معا على السطح وتصبح كمواد تغليف أهمها هو الكائنات الدقيقة وتشتمل على البكتريا والفطريات وتثبت داخل الفيلم، ويتم بعد ذلك التخلص منها مجتمعة، ومن أكثر المرشحات التي تعتمد على تلك النظرية هي مرشحات التقطير ومرشحات الرذاذ، ويعتمدون على الفيلم الحيوي والتفاعلات البكترية في المياه كي يعاد تدويرها.

ويمكن أن نعتبر ذلك التطبيق التكنولوجي لتلك العملية هام لعلاج المركبات الغير قابلة للذوبان في الماء مثل المواد العضوية والمتطايرة، والصناعات التي تستخدم هذه التكنولوجيا تشتمل على صناعات المواد الغذائية والمنتجات الحيوانية والصناعات التي تعتمد على الغازات الناتجة من منشآت معالجة مياه الصرف، وصناعات المواد الصيدلانية والراتنجات، تصنيع الأخشاب وتطبيقات الدهان والطلاء وما إلى ذلك. وعادة ما تكون تلك المركبات مختلطة مع مركبات عضوية متطايرة ومركبات الكبريت المختلفة، بما في ذلك كبريتيد الهيدروجين.

وبالطبع فإنه مع زيادة تدفق الهواء الذي يراد معالجته فإن ذلك يحتاج إلى مساحة واسعة من المرشحات وتلك هي الاحتياجات المطلوبة التي تمثل عائق لتلك التكنولوجيا– على سبيل المثال – مرشح بيولوجي ربما يشغل ذلك مساحة أكبر من مساحة ملعب كرة قدم أو أكثر، ولقد صممت هندسة المرشحات البيولوجية وبنيت منذ فترة واعتمد ذلك على نوع البيئات العضوية. وواحدة من أهم التحديات الرئيسية التي يواجهها العمل الأمثل للمرشحات هو الحفاظ على الرطوبة المناسبة في جميع أنحاء النظام، ويجب ان يكون الهواء مرطبا قبل دخوله على السرير من خلال الرذاذ، ويجب صيانة غرف الترطيب والتصفية صيانة سليمة وكذلك صيانة البيئات العضوية مثل الخشب ونشارة الخشب واللحاء، مما يجعلها قد تستمر لعدة سنوات وذلك على طريق مواد عضوية ومواد اصطناعية قد تصل إلى 10 سنوات ولذلك يوجد الكثير من الشركات التي تعمل في ذلك المجال وتقدم هذه الأنواع أو مواد التغليف والتعبئة.

معالجة الماء

استخدمت عملية التقطير والمرشحات لتصفية المياه منذ فترة كبيرة في نهاية لما يقرب من قرنين من الزمان. وقد استخدمت المرشحات البيولوجي في أوروبا لتصفية المياه لأغراض الشرب منذ زمن وتلقى الآن المزيد من الاهتمام في جميع أنحاء العالم.

وأيضا طرق العلاج البيولوجي شائعة في معالجة مياه الصرف الصحي، وإعادة تدوير المياه الرمادية لتربية الأحياء المائية كوسيلة للحد من استبدال المياه مع زيادة نوعية المياه. ويتم ذلك عن طريق استخدام الكائنات الحية الدقيقة التي توجد في المياه السطحية. مع توافر ظروف أفضل، بما في ذلك وجود التعكر بدرجة منخفضة نسبيا ووجود نسبة عالية من الأكسجين، يؤدى ذلك إلى تشجيع نمو الكائنات الدقيقة التي تعمل على تحطيم المواد العالقة والملوثة للماء وبالتالي تعمل على تحسين نوعية المياه.

وتحتاج الكائنات الحية إلى وسط حامل أو بيئة مناسبة تنمو عليها وتستخدم الرمل في مرشحات الرمل البطيء أويستخدم الفحم في مرشحات الكربون. وتعمل هذه الأنظمة من المعالجة البيولوجية بالمرشحات على الحد بشكل فعال من الأمراض المنقولة عن طريق المياه، وكذلك تفكيك الكربون العضوي، مع الحد من درجة التعكير وتغيير اللون في المياه، ويؤدى ذلك إلى تحسين نوعية المياه عموما.

المزارع المائية

ويشيع استخدام المرشحات في أنظمة تربية الأحياء المائية التي تستخدم التربية المغلقة، مثل إعادة تدوير نظم تربية الأحياء المائية. وتستخدم العديد من التصميمات، ولكل تصميم مزايا وعيوب مختلفة، ولكن هناك وظيفة واحدة: هي الحد من التبادلات في المياه وذلك عن طريق تحويل الأمونيا إلى نترات أقل سمية. والامونيا قد تأتى من إفراز العضدية من الخياشيم وإفرازات الحيوانات المائية من تحلل المواد العضوية. كما أن الأمونيا عالية السمية ويتم تحويل هذا إلى شكل أقل سمية من النتريت (عن طريق نيتروزوموناس) ومن ثم إلى شكل حتى أقل سمية من النترات (من قبل نيتروباكتر) وهذه العملية «النترجة» قد تتطلب الأكسجين ( الظروف الهوائية)، والتي بدونها يمكن أن تحطم. وعلاوة على ذلك، فان هذه الدورة النترجة تنتج أحماضا ويمكن أن نقلل ارتفاع درجة الحموضة عن طريق استخدام الجير الذي قد يستخدم كمخزن مؤقت للتخلص من الحموضة الزائدة.

تنظيف الفلتر الحيوي

إذا كنا نستخدم أكثر من فلتر فيجب تنظيف الجميع في آن واحد، ومن الافضل في حالة التنظيف ألا نستخدم مياة الحنفية لأن بها نسبة من الكلور قد يؤدى إلى قتل الكائنات الموجودة بالفلتر، ولإجراء التنظيف يتم تفريغ الفلتر ويتم الاحتفاط بها ويؤخذ جزء من الماء الرائق أعلى النمو ويتم اضافتة إلى الفلتر ويتم بها الغسيل.

المصدر : مجلة بيئتنا - الهيئة العامة للبيئة - العدد 135