مسقط- الرؤية

قادت الدكتورة بثينة بنت محفوظ الوهيبية رئيسة مركز الأبحاث والتطوير بالشركة العمانية لخدمات المياه والصرف الصحي، فريقًا بحثياً لإعداد الورقة البحثية "التحسين التشغيلي لأداء الأراضي الرطبة ذات التدفق العمودي للمعالجة المستدامة بيئيا واقتصاديا لمياه الصرف الصحي"، والتي حصلت على جائزة أفضل ورقة علمية منشورة في قطاع البيئة والموارد الحيوية لفئة الناشئين في الجائزة الوطنية للبحث العلمي في دورتها الثامنة لعام 2021.

وتقول الدكتورة بثينة الوهيبية إنه يمكن تصنيف استراتيجيات إدارة مياه الصرف الصحي على أنها مركزية أو لامركزية؛ فالاستراتيجية المركزية مكلفة من حيث الإنشاء والتشغيل خاصة في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة والمجتمعات المتفرقة. أما الاستراتيجية اللامركزية المعالجة لمياه الصرف الصحي فهي تكتسب مزيدًا من الاهتمام عالميا حيث تحتوي على مزايا جذابة تتمثل في البساطة التشغيلية وفعالية التكلفة من خلال تقليل نظام التجميع إلى الحد الأدنى، إضافة إلى استخدام تقنيات المعالجة المرنة، وتقليل الحمأة المنتجة، وإعادة الاستخدام الأمثل للمياه المعالجة بالقرب من المصدر، وتضيف أنه من المهم التعبير عن المميزات المتعددة لنظام الأراضي الرطبة مقارنة بتقنيات المعالجة النموذجية وذلك من أجل تعزيز انتشارها، وما تقدمه هذه التقنية في الوقت الراهن يعتبر حديث نسبيًا حيث ان مزاياها البيئية والاقتصادية جعلتها من بين أكثر التقنيات الخضراء الواعدة. وتضيف: "هدفت هذه الدراسة إلى تصنيف تقنية الأراضي الرطبة المصممة هندسيا كتقنية خضراء مستدامة بيئيا واقتصاديا وذات معالجة فعالة وموثوقة لإزالة ملوثات مياه الصرف الصحي، وإنتاج مياه ذات جودة عالية وموفرة للطاقة؛ فهذه الدراسة البحثية هي الأولى من نوعها التي تبحث في الأراضي الرطبة؛ حيث يتم إجراؤها على نطاق واسع لتحسين أدائها في المناطق ذات المناخ الحار والجاف. وتضيف ما يميز هذا المشروع البحثي كونه بحث تكاملي أكاديمي وتطبيقي يقترح حلولا عملية لتحديات القطاع الصناعي، لقد تم استخدام خامات من البيئة العمانية مثل شجر القصب الذي يتميز بالصلابة والقدرة على تحمل الحرارة والامتصاص الفعال للملوثات، أيضا استخدام طبقات من الحصى والرمل والطين وذلك لعمل الفلترة والترشيح الطبيعي".

وتوضح الباحثة أنَّ الدراسة هدفت أيضا إلى مقارنة أداء تقنية التدفق العمودي بتقنية المفاعل الحيوي الغشائي من حيث تركيز النفايات السائلة المعالجة بالمواصفات القياسية وحساب أداء الإزالة، بالإضافة إلى تحليل معدلات إزالة الكتلة المساحية والحجمية والنسبة المئوية للإزالة باعتبارها الاتجاه الآخر لتقييم كفاءة النظام،  مضيفة أن الدراسة أوضحت الإدارة المثلى للمياه والصرف الصحي ضرورية لصحة الإنسان، وحماية مصادر المياه والحفاظ على البيئة من التلوث، وأيضا الحفاظ على المياه الجوفية وتقليل الضغط على استهلاك مياه التحلية الصالحة للشرب بما يعود  بالمساهمة في النمو الاقتصادي، والاستغلال الأمثل للمياه المعالجة كمصدر غير تقليدي يمكن من استخدامها لعدة تطبيقات في المناطق الجافة وشبه الجافة التي تعاني من ندرة المياه.

وبينت الوهيبية أنه جرى الحصول على معدلات إزالة عالية من إجمالي المواد الصلبة العالقة من المواصفات القياسية العمانية؛ حيث تمثل تقنية التدفق العمودي من أحدث التصميمات التي جذبت الاهتمام في جميع أنحاء العالم، فالفوائد الرئيسية لهذا النظام تكمن في المساحة المنخفضة مقارنة بأنظمة التدفق الأفقي، علاوة على ذلك فإنه يوفر كمية كافية من الأكسجين اللازمة لتفاعلات النترجة، وكفاءة تقليل المواد العضوية والصلبة العالقة، كما حققت أعلى نسبة انخفاض في مسببات الأمراض البيولوجية، والحد من الأكسجين المذاب من عملية نزع النتروجين. ومع ذلك، كان نزع النتروجين المحدود هو التحدي الرئيسي نظرًا لأن قيمة النيتروجين الإجمالية للنفايات السائلة ظلت أعلى من الحد القانوني، لذلك تم اختبار العديد من التعديلات التشغيلية مثل زيادة زمن الاحتفاظ الهيدروليكي في خزان نقص الأكسجين، وزيادة التشبع في طبقات المرحلة الثانية، والتغذية التدريجية لمياه الصرف الخام، وإضافة مصدر خارجي للكربون، كما أدت خطوة التغذية بجرعات الكربون الاصطناعية إلى تقليل النترات المطلوب أي أقل من 11.3 ملجم / لتر وفقًا لمعيار الري القياسي.