جامعة المنصورة تحل ازمة البيوجاس من الصرف الصحى

أعلنت الدكتورة نجوى نوار استاذ الكيماء بكلية العلوم التوصل الى نتائج عظيمة لانتاج الغاز الحيوى من مخلفات الصرف الصحى وبتكلفة قليلة جدا .
وأشارت أنه مع الاهتمام بالمشاكل البيئة التي تحيط بنا وعلى رأسها حماية البيئة من التلوث بصوره المختلفة فقد تم تطبيق الرقابة فى كثير من الدول للتحكم فى الملوثات كالنفايات التى تتواجد بكميات هائله مع الزيادة المطردة لعدد السكان وارتفاع مستوى المعيشة والتى تهدد حياة الانسان والكائنات الحية. ولما كان التخلص من هذه النفايات بطريقة غير سليمة له تأثير مباشر على البيئة المحيطة فقد كان لزاما على الانسان أن يستخدم الطرق الصحيحة للتخلص من هذه النفايات. ومن هذه النفايات التى يجب التخلص منها بطريقة صحيحة الحمأة الناتجة عن عمليات المعالجة لمياه الصرف الصحى. ولسنوات عديدة، كانت الأساليب والتقنيات المنفذة لحمأة مياه الصرف الصحي في مصر محدودة للغاية، مما شجعنا علي عمل دراسة لمعالجة الحمأة النشطة بالتخمر اللاهوائي وهي من أفضل الطرق للتخلص من البكتيريا الممرضة والكائنات المتطفلة، والحد من انتشار الأمراض المعدية بالإضافة لإنتاج سماد يستخدم بصورة آمنة كمخصب للمحاصيل الزراعية. ليس هذا فقط ولكن أيضاً إنتاج الغاز الحيوي (البيوجاس) من مخلفات الصرف الصحي.
إجراء هذه التقنية في مصر محدود للغاية بالرغم من أنها تستطيع تحويل المخلفات العضوية لغاز حيوي لإنتاج الطاقة لتحقيق فوائد بيئية واقتصادية؛ ولهذا كان الهدف من هذه الدراسة هو تحري الظروف المناسبة والمعايير التي تؤثر علي إنتاج الغاز الحيوي وغاز الميثان ومدى جودة هذا المنتج وأيضاً يمكن إستغلال كثير من محطات مياه الصرف الصحي نظراً لوجودها في جميع أنحاء مصر لحل مشكلة الوقود والطاقة نظراً لندرة موارد الوقود والحاجة الملحة لزيادة إنتاج الغاز الحيوي خاصة غاز الميثان.
تشمل الدراسة علي شرح للمشكلة وملخص للتكنولوجيا المستخدمة في معالجة أحد النفايات الضارة الناتجة من مياه الصرف الصحي كملوثات بيئية تهدد صحة الإنسان والموقف الحالي في مصر.
وكان الغرض من البحث إيجاد أنسب ظروف التشغيل لإنتاج الغاز الحيوي (البيوجاس) المنتجة من محطات الصرف الصحي عن طريق استخدام تقنية حيوية (التخمر اللاهوائي). بالإضافة لإنتاج سماد يستخدم بصورة آمنة كمخصب للمحاصيل الزراعية.
و تم الاطلاع علي التكنولوجيا المستخدمة بالصين والولايات المتحدة الأمريكية أثناء زيارات الأستاذ الدكتور/ نجوي نوار لمحطات المياة والصرف الصحي والإطلاع علي الطرق المستخدمة عن طريق هيئة اليونسكو وهيئة فولبرايت .
إعتمد الفريق البحثي علي دراسة التخمر اللاهوائي لخليط من حمأة الصرف الصحي وروث الأبقار وللحمأة وللروث كلٍ علي حده وذلك لزيادة كمية الغاز الحيوي الناتج عن عملية التخمر اللاهوائى وأظهرت النتائج مدي تأثير التخمر اللاهوائي في القضاء علي البكتريا الممرضة (بكتيريا القولون) حيث أدي استخدام تلك التقنية إلي تخفيف الأحمال العضوية الضارة عند استخدام أفضل الظروف البيئية. كما توصلت الدراسة إلي الظروف المثلي للتشغيل والتي أظهرت أفضل إنتاج للغاز الحيوي حيث وصلت نسبة إنتاج الميثان في التجارب الثلاثة 66.7 0/، 70.6 0/0، 59.7 0/0 لكل من الخليط، والروث، والحمأة علي التوالي، وكان إنتاج الغاز الحيوي الكلي في حال الحمأة 261.5 لتر/كجم من المادة العضوية وهو بذلك أكبر من الروث الذي كان 197.4 لتر/ كجم من المادة العضوية لفترة تخمر أقل من الحمأة.
وتوصلت الدراسة من الحسابات الكمية للغاز الحيوي إلي أن إنتاج الغاز الحيوي يتناسب طرديا مع كمية الميثان المنتجة، وعكسيا مع كمية ثاني أكسيد الكربون المنتجة من نفس المعالجة للتجارب الثلاثة.
ومن دلائل التميز في الدراسة الحالية وجود دراسة إقتصادية بتطبيق وتحليل مخرجات الدراسة وذلك بإجراء دراسة جدوي ولأول مرة في مصر لدراسة علاقة التزايد المطرد في عدد السكان وزيادة إنتاج الحمأة من محطات الصرف الصحي بمحافظة الدقهلية مجمعة والمنصورة علي وجه الخصوص، ثم علي إجمالي الحمأة المنتجة من محطات الصرف الصحي علي مستوي الجمهورية حيث أشار من خلال دراسته الميدانية أن متوسط الحمأة الناتجة يوميا من محطات الصرف الصحي علي مستوي الجمهورية 55683 م3/يوم حيث بالإمكان إنتاج غاز حيوي يقدر 480850.55 م3/يوم في حالة استخدام التخمر اللاهوائي للحمأة الناتجة مما يحقق عائدا إقتصادياً مأمولا سواء للطاقة المنتجة بالإضافة إلي انتاج سماد آمن يحتوي علي عناصر تأمين نمو وتغذية النباتات.
وتم مناقشة رسالة الماجستير الخاصة بالباحث أحمد باتع فهمي وكان أهم ما توصلت إليه الدراسة استخدام تقنية حيوية للإستفادة من أحد النفايات المجتمعية الضارة التي تسبب تلوث بيئي يهدد صحة الانسان يتمثل في انتاج الوقود الحيوي (بيوجاس) الذي يتوقع حسب نتائج الدراسة الاقتصادية أن يعطي أكثر من نصف الطاقة وماء الري في مدينة المنصورة بالإضافة إلي إنتاج سماد آمن للزراعة.
وتم عمل دراسة جدوي ولأول مرة لدراسة علاقة التزايد المطرد في عدد السكان وزيادة إنتاج الحمأة من محطات الصرف الصحي. ركزت الدراسة علي الحسابات المستخلصة من النتائج المعملية و كميات الغاز الحيوي (البيوجاس) الناتج من تجارب الحمأة، وبتطبيق الدراسة علي محطات محافظة الدقهلية مجمعة والمنصورة علي حده، ومحطات مصر مجمعة تبين الآتي:
الدقهلية تنتج يوميا 2000 م3/يوم حمأة رطبة، والمنصورة وحدها تنتج 822 م3/يوم حمأة رطبة وبتطبيق نتائج الدراسة يكون متوسط الغاز المتوقع انتاجه من الدقهلية ككل 17271 م3/يوم، ومن المنصورة وحدها 7098.4 م3/يوم، وبإحصاء كمية المياه الداخلة إلي محطات مصر كلها كانت في المتوسط 10 مليون ونصف م3/يوم مقسمة حسب نوع المعالجة إلي 3 مليون ونصف م3/يوم معالجة ابتدائية، و 6 مليون ونصف معالجة ثانوية ومختلطة، ونصف مليون م3/يوم برك أكسدة، ومعدل الحمأة الناتجة يوميا من محطات مصر كلها في المتوسط 55683 م3/يوم من الحمأة. تم حساب متوسط الغاز المتوقع إنتاجه من محطات مصر كلها 480850.55 م3/يوم من الغاز بمعدل 297669.4 م3/يوم من المعالجة الثانوية والمختلطة، وحوالي 160283.5 م3/يوم من المعالجة الابتدائية، و 22897.65 م3/يوم غاز من برك الأكسدة مما يحقق عائدا اقتصاديا كبيرة فضلاً عن إنتاج سماد غني بالعناصر اللازمة لتغذية ونمو النبات بصورة آمنة خالية من الميكروبات والكائنات المتطفلة، وبتطبيق تحويلات الطاقة فإن كمية الديزل المتوقعه من محطات مصر 336.6 م3/يوم، وكمية البترول والبترول المسال 192.3 م3/يوم، وكمية الكيروسين 288.5 م3/يوم، ومعدل الكهرباء 601063.3 كيلو وات ساعة، وذلك يحقق عائدا ماديا بتحويل نحو 639540 جنيه مصري يوميا علي صورة ديزل (سولار) ونحو 721250 جنيه مصري يوميا علي صورة كيروسين، ونحو 270479 جنيه مصري يوميا علي صورة كهرباء وقياس علي ذلك ليتم التطبيق علي المحطات الموجودة بمحافظة الدقهلية عموماً، وعلي وجه الخصوص محطة المنصورة.