دور أنظمة المعالجة البيولوجية المتقدمة في دعم الأمن الغذائي ضمن رؤية 2030

يمثل تحقيق الأمن الغذائي والاستدامة البيئية ركيزتين أساسيتين في مستهدفات رؤية السعودية 2030. حيث تتضافر جهود القطاعات المختلفة لخلق منظومة متكاملة تجمع بين الكفاءة الإنتاجية والحفاظ على الموارد. ويأتي تدشين معالي وزير البيئة والمياه والزراعة المهندس عبد الرحمن بن عبد المحسن الفضلي لمصنعي الدواجن والأعلاف المتطورين في المجمعة والداهنة كدليل واضح على هذا التوجه الاستراتيجي. لكن ما قد يغفله الكثيرون هو الدور المحوري الذي تلعبه تقنيات معالجة المياه الحديثة في إنجاح هذه المشاريع العملاقة. وتحويلها من مجرد منشآت إنتاجية إلى نماذج متكاملة للاستدامة.

إعادة تدوير المياه: شريان الاستدامة البيئية

في قلب الاستثمار الاستراتيجي لقطاع الأغذية الزراعية، يبرز التزام الشركات بتبني الممارسات المستدامة، وعلى رأسها إدارة المياه. وكما أشار الأستاذ عمرو الدباغ، رئيس مجلس إدارة شركة التنمية الغذائية، فإن مصنع المجمعة 2 للدواجن لم يُصمم فقط لتحقيق كفاءة إنتاجية عالية (13.5 ألف طائر/ساعة)، بل تم تزويده بـنظام معالجة بيولوجية متقدم لمياه الصرف الصحي.

هذا النظام ليس مجرد معالجة شكلية، بل هو استثمار فعلي في المستقبل، حيث تبلغ سعته 6 آلاف متر مكعب يومياً من المياه المعالجة. والتي يعاد استخدامها بالكامل لـري مزارع التشجير ضمن برنامج بيئي طموح يستهدف زراعة 150 ألف شجرة في المنطقة المحيطة بالمصنع.

يمكنك الاطلاع على تفاصيل الخبر على موقع وزارة البيئة والمياه والزراعة

من الاستهلاك إلى القيمة المضافة: دور معالجة المياه في الاقتصاد الدائري

تجسد هذه الخطوة نموذجاً مثالياً لـالاقتصاد الدائري، فبدلاً من اعتبار مياه الصرف الصناعي نفايات يجب التخلص منها، تتحول بفضل تقنيات المعالجة المتطورة إلى مورد ثمين يُغذي البيئة المحلية. هذا الربط المباشر بين:

• الأمن الغذائي (الإنتاج الضخم للدواجن).
• كفاءة الموارد (إعادة استخدام المياه).
• التنمية المستدامة (التشجير وتقليل البصمة الكربونية).

يؤكد أن الاستثمار في البنية التحتية لمعالجة المياه أصبح شرطاً أساسياً لتحقيق التنافسية العالمية ورفع الكفاءة التشغيلية، بما يتماشى مع أفضل المعايير والممارسات العالمية التي أشار إليها وكيل الوزارة المساعد الدكتور علي الشيخي.

دور المؤسسات المتخصصة: ضمان الجودة والكفاءة

إن تشغيل الأنظمة البيولوجية لمعالجة مياه الصرف يتطلب خبرات متخصصة ومعرفة عميقة بأحدث تقنيات المعالجة. وهنا يبرز دور المؤسسات العاملة في مجال إدارة وتطوير حلول معالجة المياه. نحن نؤمن بأن استمرار نجاح مثل هذه المشاريع الرائدة يعتمد على:

• تطبيق أحدث التقنيات البيولوجية والكيميائية لضمان أعلى مستويات جودة المياه المعالجة، وجعلها صالحة تماماً للري الآمن.
• المراقبة والصيانة الدورية لضمان الكفاءة التشغيلية للنظام واستدامته على المدى الطويل.
• دعم الشركات لتحقيق أهدافها البيئية عبر تقديم حلول مبتكرة لخفض استهلاك المياه.

إن دمج تقنيات معالجة وإعادة تدوير المياه بشكل فعال في مشاريع الأمن الغذائي، كما حدث في مصنعي المجمعة والداهنة، ليس مجرد التزام بيئي، بل هو استثمار استراتيجي يُعزز مكانة المملكة على الخارطة العالمية كنموذج رائد يجمع بين القوة الإنتاجية والمسؤولية البيئية. وبهذه الخطوات، نساهم جميعاً في بناء مستقبل أكثر صحة واستدامة للأجيال القادمة.

ما هو نظام معالجة مياه الصرف الصحي البيولوجية المتقدمة

يشير نظام معالجة مياه الصرف الصحي البيولوجية المتقدمة إلى مجموعة متطورة من التقنيات المصممة لتحسين العمليات البيولوجية المستخدمة في معالجة مياه الصرف، مما يجعلها أكثر فعالية واستدامة بيئيًا. تعد هذه الأنظمة بالغة الأهمية في إدارة الطلب المتزايد على المياه النظيفة والامتثال للوائح البيئية الصارمة. وتشمل تطبيقاتها البارزة القطاعات البلدية والصناعية والزراعية، حيث تخفف الملوثات بفعالية وتعزز استعادة الموارد، مما يعالج المخاوف البيئية والصحية العامة. تستخدم تقنيات المعالجة البيولوجية المتقدمة، مثل المفاعلات الحيوية الغشائية (MBR)، ومفاعلات الأغشية الحيوية ذات الطبقات المتحركة (MBBR)، ومفاعلات الدفعات التسلسلية (SBR)، مزيجًا من العمليات البيولوجية والحلول الهندسية المبتكرة لتحسين كفاءة المعالجة وجودة النفايات السائلة مقارنةً بالطرق التقليدية. 

أنواع أنظمة المعالجة البيولوجية المتقدمة

المفاعلات الحيوية الغشائية (MBR)

تجمع المفاعلات الحيوية الغشائية (MBR) بين عمليات المعالجة البيولوجية والترشيح الغشائي. مما ينتج عنه نفايات سائلة عالية الجودة. تتميز هذه الأنظمة بإزالة المواد الصلبة العالقة والبكتيريا والفيروسات. مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب معايير تصريف صارمة. يعزز دمج التحلل البيولوجي مع فصل الأغشية إزالة الملوثات. بما في ذلك الطلب الكيميائي الحيوي والكيميائي للأكسجين (BOD/COD). بالإضافة إلى العناصر الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور. وتستخدم تقنية المفاعلات الحيوية الغشائية بشكل متزايد في صناعة النفط والغاز لدعم جهود إعادة استخدام المياه وإعادة تدويرها، مما يُقلل من الأثر البيئي لتصريف مياه الصرف الصحي.

مفاعلات الأغشية الحيوية ذات السرير المتحرك (MBBR)

تعدّ مفاعلات الأغشية الحيوية ذات السرير المتحرك (MBBR)، التي طورت في النرويج أواخر ثمانينيات القرن الماضي. فعّالة في معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية والصناعية على حد سواء. تحتوي أنظمة مفاعلات الأغشية الحيوية ذات السرير المتحرك على خزانات تهوية مملوءة بحاملات أغشية حيوية صغيرة ومتحركة من البولي إيثيلين، مما يحسّن مساحة السطح لنمو الميكروبات. صممت حاملات الأغشية الحيوية هذه لتبقى معلقة داخل المفاعل الحيوي عن طريق التهوية أو الخلط الميكانيكي، مما يسهم في نظام مدمج ذي كفاءة معالجة عالية.

تعرف على أهم الاختلافات بين تقنية MBR وتقنية MBBR

مفاعلات الدفعات التسلسلية (SBR)

تعد مفاعلات الدفعات التسلسلية (SBR) خيارًا متعدد الاستخدامات وفعالًا لمعالجة مياه الصرف الصحي ذات التدفقات وأنماط التحميل المتغيرة، لا سيما في المنشآت التي تشهد جداول إنتاج متقلبة أو تغيرات موسمية في مجاري النفايات. تعمل أنظمة SBR بنظام الدفعات، مما يسمح بتعديل دورات المعالجة لاستيعاب التغيرات في خصائص مياه الصرف الصحي، مما يضمن معالجة فعالة للملوثات البتروكيماوية المعقدة ويقلل من مخاطر اضطرابات النظام والمخالفات التنظيمية. تُعد قابلية تكييف تقنية SBR أمرًا بالغ الأهمية للامتثال لمعايير حماية البيئة.

المكونات الرئيسية لأنظمة المعالجة البيولوجية المتقدمة

المفاعلات الحيوية

يعد المفاعل الحيوي حجر الأساس في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي البيولوجية المتقدمة. وهو مصمم لاستيعاب البكتيريا والكائنات الدقيقة التي تسهّل تحلل الملوثات. تتخذ المفاعلات الحيوية أشكالًا مختلفة، بما في ذلك مفاعلات الأغشية الحيوية المتحركة، ومفاعلات الحمأة المنشطة، والمفاعلات الحيوية الغشائية، وكل منها مجهز بآليات محددة لتحسين عمليات معالجة مياه الصرف. تمكّن هذه الأجهزة من تثبيت الكائنات الدقيقة، التي تتفاعل مع مياه الصرف لتحفيز تفاعلات كيميائية حيوية تُحوّل الملوثات إلى أشكال أقل سمية.

أنظمة التهوية

تعد التهوية أمرًا بالغ الأهمية في عمليات المعالجة البيولوجية، إذ تُوفر الأكسجين اللازم للتحلل البيولوجي للمواد العضوية. تُستخدم أجهزة تهوية مُختلفة، مثل أجهزة التهوية الميكانيكية وأنظمة التهوية المنتشرة، لإدخال الهواء إلى خزان التهوية. تتأثر كفاءة هذه الأجهزة بعوامل مثل عمق الغمر والسرعة المحيطية. يعد الحفاظ على تركيز مثالي للأكسجين، عادةً حوالي 2 ملغم/لتر، أمرًا ضروريًا لنشاط ميكروبي فعال وفعالية معالجة شاملة.

التطبيقات التي يستخدم فيها أنظمة المعالجة البيولوجية المتقدمة

تستخدم أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي البيولوجية المتطورة في مختلف القطاعات، مما يُبرز تنوعها وفعاليتها في معالجة المياه الملوثة. تستخدم هذه الأنظمة مزيجًا من العمليات البيولوجية والتقنيات المتطورة لتلبية الطلب المتزايد على إدارة مياه الصرف الصحي بكفاءة واستدامة.

معالجة مياه الصرف الصحي البلدية

اعتمدت البلديات أنظمة معالجة بيولوجية متطورة لتحسين جودة مياه الصرف الصحي قبل تصريفها في المسطحات المائية الطبيعية. غالبًا ما تتضمن هذه الأنظمة عمليات مثل الحمأة المنشطة، وإزالة المغذيات البيولوجية، والترشيح الغشائي. مما يسمح بتخفيضات كبيرة في الملوثات مثل الطلب الكيميائي الحيوي للأكسجين (BOD) وإجمالي المواد الصلبة العالقة (TSS) بما يتوافق مع المعايير التنظيمية. 

التطبيقات الصناعية

تستفيد الصناعات، وخاصةً تلك التي تُنتج كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي، من تقنيات المعالجة البيولوجية المتقدمة. طرق لإدارة النفايات السائلة بفعالية. طُبّقت تقنياتٌ مثل المفاعلات الحيوية الغشائية (MBR) وعمليات الأكسدة المتقدمة لمعالجة مياه الصرف الصحي من قطاعاتٍ مثل المنسوجات والأدوية وتصنيع الأغذية. لا تقتصر هذه التقنيات على إزالة الملوثات فحسب، بل تُمكّن أيضًا من استعادة موارد قيّمة من مجاري مياه الصرف الصحي. يعزز دمج استراتيجيات إعادة استخدام المياه في البيئات الصناعية الاستدامة من خلال تقليل الطلب على المياه العذبة وتقليل الأثر البيئي للتخلص من مياه الصرف.

تربية الأحياء المائية

تلعب أنظمة المعالجة البيولوجية المتقدمة دورًا حاسمًا في تربية الأحياء المائية من خلال معالجة المياه المستخدمة في تربية الأسماك. يمكن إعادة استخدام المياه المعالجة، مما يُعزز الممارسات المستدامة في هذا القطاع. لا تُحافظ إعادة الاستخدام هذه على موارد المياه فحسب، بل تُساعد أيضًا في الحفاظ على بيئة نظيفة للحياة المائية، مما يُبرز فعالية النظام في تحقيق فوائد بيئية واقتصادية على حدٍ سواء.

استعادة الموارد

يسهّل تطبيق الأنظمة البيولوجية المتقدمة استعادة الموارد من مياه الصرف الصحي، مثل العناصر الغذائية كالفوسفور والنيتروجين. باستخدام هذه الأنظمة، يُمكن للمرافق تحويل النفايات إلى موارد قابلة لإعادة الاستخدام. وهو أمرٌ ضروري لتحقيق استدامة أكبر في عملية معالجة المياه. على سبيل المثال، يمكن إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المُعالجة لأغراض الري أو استخدامها في عمليات التكسير الهيدروليكي. مما يقلل بشكل كبير من كمية مياه الصرف الصحي التي تتطلب التخلص منها ويخفض تكاليف المعالجة.

مصانع إنتاج الدواجن والأعلاف 

يعد تطبيق نظام معالجة مياه الصرف الصحي البيولوجية المتقدمة في مصانع إنتاج الدواجن والأعلاف عنصراً حيوياً لتحقيق الاستدامة البيئية والامتثال للمعايير العالمية، خاصةً في المشاريع الضخمة. تكمن أهمية هذا النظام في قدرته على تطهير وتحويل الكميات الكبيرة من المياه المستهلكة في عمليات التصنيع والتنظيف من مياه ملوثة إلى مورد قيّم قابل لإعادة الاستخدام. تعمل المعالجة البيولوجية على تحليل الملوثات العضوية باستخدام الكائنات الحية الدقيقة، مما يقلل بشكل كبير من البصمة البيئية للمصنع. والنتيجة هي مياه معالجة عالية الجودة يتم توجيهها لـأغراض غير شرب، مثل ري مزارع الأشجار وبرامج التشجير المحيطة. محققة بذلك اقتصاداً دائرياً للمياه يقلل الضغط على الموارد المائية العذبة ويدعم التنمية المستدامة والأمن الغذائي من خلال منظومة متكاملة.