تُعتبر معالجة مياه الصرف الصحي من أهم التحديات البيئية والصحية في العصر الحديث، حيث تحتوي مياه الصرف على ملوثات عضوية وغير عضوية قد تسبب تدهورًا في البيئة وصحة الإنسان. يعتمد أحد أهم أساليب المعالجة على استخدام الكائنات الدقيقة، وبالأخص البكتيريا، التي تلعب دورًا رئيسيًا في تحلل وتنقية المياه. ويُعد هذا النهج من أكثر الطرق فعالية واستدامة في معالجة المياه.

دور البكتيريا في تحلل المواد العضوية
البكتيريا هي كائنات مجهرية قادرة على تحليل المواد العضوية الموجودة في مياه الصرف، مثل بقايا الطعام، الفضلات، الزيوت، والمخلفات الصناعية. تقوم هذه البكتيريا بتحليل المركبات المعقدة وتحويلها إلى مركبات أبسط مثل ثاني أكسيد الكربون، الماء، وبعض الأملاح، مما يساهم في تقليل ملوحة المياه وتحسين جودتها.
تُقسم البكتيريا في هذه العملية إلى نوعين رئيسيين:
البكتيريا الهوائية: تحتاج إلى وجود الأكسجين لتتمكن من تحليل المواد العضوية.
البكتيريا اللاهوائية: تقوم بعملية التحلل في بيئات خالية من الأكسجين، مثل الخزانات المغلقة.

التقنيات البيولوجية الحديثة في معالجة مياه الصرف
المفاعلات الحيوية الهوائية (Activated Sludge Process): يتم ضخ مياه الصرف إلى خزانات تحتوي على خليط من المياه والبكتيريا الهوائية، حيث تقوم البكتيريا بتحليل المواد العضوية مع توفر الأكسجين. تُعد هذه الطريقة شائعة وفعالة في إزالة المواد العضوية وتقليل الروائح الكريهة.
المفاعلات الحيوية اللاهوائية (Anaerobic Digesters): في هذه الأنظمة، تعيش البكتيريا في بيئة خالية من الأكسجين، حيث تتحلل المخلفات العضوية إلى غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون، ويمكن استخدام الغاز المنتج كمصدر طاقة.
المرشحات البيولوجية (Biofilters): تمر مياه الصرف عبر مواد حاملة (مثل الحصى أو البلاستيك) مغطاة بطبقة من البكتيريا، حيث تتم عملية التحليل البيولوجي أثناء مرور المياه.
المفاعلات الحيوية المغلقة (Membrane Bioreactors - MBR): تجمع هذه التقنية بين المعالجة البيولوجية والترشيح باستخدام أغشية دقيقة، مما يحسن جودة المياه المعالجة ويُمكن إعادة استخدامها في بعض التطبيقات.

فوائد استخدام البكتيريا في معالجة المياه
فعالية عالية: تحلل المواد العضوية بشكل كامل تقريبًا.
تكلفة منخفضة: مقارنة بالطرق الكيميائية والفيزيائية.
صديقة للبيئة: لا تستخدم مواد كيميائية ضارة.
إنتاج طاقة: في بعض التقنيات مثل الهضم اللاهوائي يمكن إنتاج غاز الميثان.
إعادة استخدام المياه: تحسين جودة المياه لإعادة استخدامها في الزراعة أو الصناعة.

التحديات والقيود
الحاجة إلى مراقبة دقيقة: لضمان توازن البيئة البيولوجية داخل المفاعلات.
التلوث بالمواد السامة: بعض الملوثات قد تقتل البكتيريا أو تعطل عملها.
الحاجة إلى معالجات إضافية: مثل الترشيح والتعقيم بعد المعالجة البيولوجية.
فترات معالجة طويلة: تحتاج بعض العمليات لوقت طويل لإتمام التحلل.


جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق

الهدف 4 التعليم الجيد