مصر: مخثر غير عضوي استخدامه يمثل نقلة في معالجة مياه الصرف

بقي شهران على اجتماع مهم يُعقد بمصر للبت في إحلال مادة جديدة، تدريجيًّا، محل المواد العضوية المستوردة، المستخدمة في تنقية المياه العادمة؛ لتلائم ري المزروعات.

فقد أثبتت التجارب صلاحية بوليمر غير عضوي مبتكر في معالجة المخلفات السائلة ومياه الصرف الصحي والصناعي والزراعي.

كما أسفرت الاختبارات التي أُجريت على ’مكوثر كلوريد الحديديك‘ هذا عن تأكيد صداقته للبيئة، وزهد تكلفة نظام التنقية القائم عليه، وجدارته بأن يُستبدل بالبوليمرات العضوية، باهظة الثمن.

قام بتحضير هذا المخثر البوليمري فريق باحثين مصريين من قسم تلوث المياه بالمركز القومي للبحوث، تقوده حنان عبد الرحمن، أستاذ تكنولوجيا معالجة المخلفات السائلة.

تقول حنان: ”مواصفات المياه التي توصلنا إليها في حالة إخضاعها بعد المعالجة لمرحلتي الترشيح والتعقيم يمكن استخدامها في أي نوع من أنواع الزراعة“.

وتردف: ”لكنها من دون هاتين العمليتين يمكن استخدامها في ري الأشجار الخشبية“.

المستهدف من نظام المعالجة القائم على هذا المكوثر (البوليمر) هو الوصول بالمياه إلى درجة من النقاوة تسمح بتوظيفها في الزراعة.

ثمة مستويات ثلاثة متصاعدة لتوظيف المياه في الزراعة، وهي ري الأشجار الخشبية ثم أشجار مثل نخيل التمر.

أما المستوى الأعلى فهو الذي تُستخدم فيه المياه لري محاصيل الحبوب الجافة والخضراوات، وتختلف مواصفات المياه الموجهة إلى كل نوع من هذه الأنواع.

المكوثر المنتج من خامات محلية، ضمن مشروع ممول من أكاديمية البحث العلمي المصرية، خضع لاختبارات السُّمِّية في معمل المعايرات الإحيائية بالمركز، وثبتت عدم سميته على حيوانات التجارب والخلايا البشرية.

وخلال المدة من سبتمبر 2020 إلى يناير من العام الجاري، تمت تجربة البوليمر في محطات للصرف الصحي بمحافظات أسيوط ودمياط والإسكندرية، وأثبت فاعليةً في الوصول بالمياه إلى جودة يمكن توظيفها في الزراعة.

ويبقى اتخاذ قرار بإجراء تجارب على نطاق أكبر بمحطات الصرف الصحي، تمهيدًا لتعميم استخدام البوليمر، وهو ما ستجري دراسته يوليو المقبل باجتماع اللجنة العليا للمياه، كما بيَّن العضو محمود فؤاد.

”النتائج التي حصلنا عليها في التجارب التي أُجريت على نطاق محدود بمحطات الصرف الصحي مبشرة للغاية، بأننا أمام اختراع واعد“، وفق فؤاد، مدير عام الجودة وشؤون البيئة بالشركة القابضة للمياه والصرف الصحي.

يحضر البوليمر من أحد مخلفات الصناعة، مضافًا إليه مادة أخرى خامتها موجودة في السوق المصري، تساعد في عملية البلمرة، وتم التقدم مؤخرًا بطلب إلى مكتب براءات الاختراع المصري للحصول على براءة له.

تقول حنان: وفقًا للتجارب التي أُجريت، أسهمت إضافة 0.1 من البوليمر إلى كل متر مكعب من المياه في إزالة المواد العالقة بنسبة 96%، والأحمال العضوية بنسبة 86%، ما يفوق المعالجة التقليدية.

فضلًا عن هذا فإن تكلفة المعالجة الجديدة أقل بكثير؛ فتنقية متر مكعب من المياه في محطات الصرف الصحي بالبوليمر العضوي تتكلف حوالي جنيه مصري، في حين تتراوح عند استخدام البوليمر غير العضوي المبتكر بين 11 و50 قرشًا.

زهادة تلك التكلفة ترجع أيضًا إلى ”اختصار مرحلتي المعالجة الكيماوية إلى مرحلة واحدة“، وفق محمد عيد، الباحث بقسم بحوث تلوث المياه بالمركز القومي للبحوث، وأحد المشاركين في الاختراع.

وتبدأ مراحل معالجة المياه بحوض استقبال مياه الصرف الصحي، الذي يكون مزودًا بشبك عريض؛ بهدف التخلص من المواد الصلبة والأكياس البلاستيكية والمكونات الأخرى مثل الرمال والحصى.

وتبدأ بعد ذلك المعالجة الكيميائية، التي تتم عبر مرحلتين هما: (التخثر) ثم (الترويب)، وهدفهما خفض الأحمال العضوية والمواد العالقة.

يشرح عيد: البولمير المبتكر يقوم بوظيفتي المخثِّر والمروِّب في آنٍ واحد، وذلك بسبب ارتفاع شحنته الموجبة وحجمه الجزيئي الكبير، ثم إن استهلاك الطاقة سينخفض على هذا النحو.

يقول عيد: ”اختصرنا أيضًا وقت المعالجة؛ إذ تستغرق باستخدام البوليمر المبتكر ساعتين فقط، وهو معدل أقل ست مرات من الوقت المستخدم في المعالجة التقليدية“.

ويضيف عيد أنه في حال إنشاء محطات جديدة للصرف الصحي تستخدم هذا البوليمر، يمكن التوفير في مساحة الأرض المستخدمة في إنشاء المحطة، وكذلك التوفير في القيمة الإنشائية، بسبب الاختصار.

ويثني ناصر طه -رئيس قطاع الدعم الفني والتشغيل والصيانة بالشركة القابضة للمياه والصرف الصحي- على الاختراع، لكنه شدد على أن التقييم النهائي يحتاج إلى تجربة المادة على نطاق أوسع من التجارب التي أُجريت قبل ذلك.

ويقول طه: ”أتوقع في حال نجاحها، أن يكون لها فرصة للتطبيق في المحطات القائمة من أجل تحسين خواص المياه في بعض المحطات التي تعاني من مشكلة الأحمال العالية“.

ولكن المشكلة الكبيرة التي قد تواجه تلك المادة في حال التطبيق على نطاق واسع هي أنها سائلة، ويضيف طه: ”الحالة السائلة للمادة قد تسبب مشكلات كبيرة في عملية النقل والتوزيع“.

هذه المشكلة التي أشار إليها طه عمل الفريق البحثي على حلها، إذ أنتج عينات من المركب في هيئة مسحوق في أبريل الماضي، عن طريق الشريك الصناعي للمشروع، كما تؤكد حنان.

وكان الفريق قد أنتج نحو 4 أطنان من المركب في هيئته السائلة في نوفمبر 2020.

وتوضح حنان أن الشريك الصناعي لديه قناعة كبيرة بتلك المادة وإمكانية توظيفها، سواءٌ على المستوى الرسمي الحكومي باستخدامها في معالجة مياه محطات الصرف الصحي، أو على المستوى الخاص باستخدامها في إنشاء وحدات لمعالجة مياه الصرف الصناعي بمصانع القطاع الخاص.

وتقول: ”بالإضافة إلى الوحدة التجريبية التي نفذناها في إحدى مطاحن القمح، أجرينا تجارب على عينات الصرف الصناعي لأكثر من صناعة، وكان البوليمر فعالًا في معالجتها“.

وتضيف: ”كان البوليمر فعالًا في معالجة مياه الصرف الصناعي لمصنع ورق ومصنع إنتاج حلويات ومصانع طلاء معادن ومنسوجات وإنتاج دواجن مجمدة وصناعات دوائية“.

هذه المزايا التي يحققها البوليمر غير العضوي تكاد تكون صعبة التصديق، وفق وائل عبد المعز، مدير مركز تطوير المشروعات وتكنولوجيا الأبحاث العلمية في مصر (جهة غير حكومية).

ويقول عبد المعز: ”معالجة الصرف الصحي في كل دول العالم هي معالجة بيولوجية تعتمد على البكتريا، فإذا كان يوجد بوليمر غير عضوي يحقق كل هذه المزايا، فهذا لو كان صحيحًا، فأنا أول داعم لهذا الابتكار“.

المصدر: موقع SciDev.Net