* كيف تتحول الملوّثات إلى مورد مستدام.

مقدمة:
مياه الصرف الصحي كانت دائمًا مصدر قلق بيئي كبير لو تركت بدون معالجة، تتحول سريعا إلى بؤرة ملوّثات( مواد عضوية، مركبات كيميائية، وكائنات مسببة للأمراض) ومع الضغط المتزايد على موارد المياه، اصبحت المعالجة البيولوجية التي تعتمد على الميكروبات من أكثر الطرق فعالية وأمانًا. وبوضوح فأن الميكروبات المتخصصة تفتت الملوّثات وتحولها إلى مركبات غير ضارة فتسمح لنا بإعادة استخدام المياه من جديد.

أنواع الميكروبات التي تستخدم في المعالجة:

نجاح المعالجة البيولوجية يعتمد بشكل كبير على تنوع السلالات الميكروبية وقدرتها على التأقلم مع ظروف التشغيل بين الأنواع الأساسية:

1- البكتيريا الهوائية: هذه البكتيريا تعيش وتعمل عندما يتوفر الأكسجين و هي الأساس في المعالجة الثانوية و بعض أهم سلالاتها قادرة على تكسير مجموعة واسعة من المركبات العضوية والملوثات الصناعية وهي :

أ- الزائفة الزنجارية Pseudomonas spp: وهي قادرة على تكسير مجموعة واسعة من المركبات العضوية والملوثات الصناعية.

ب- العصيات المبوغة (Bacillus spp): تشارك في تحليل البروتينات والدهون والنشويات.

ج- زوجلويا رامبيجيرا Zoogloea ramigera: تلعب دورًا في تكوين التكتلات الحيوية.

2- البكتيريا اللاهوائية: تعمل هذه البكتيريا في غياب الأكسجين لهضم الحمأة والمواد العضوية الثقيلة و من أشهرها:

- Methanobacterium spp.
- Methanosaeta spp.

هذه البكتيريا تنتج غاز الميثان أثناء الهضم اللاهوائي، ما يمنحنا مصدرًا إضافيًا للطاقة.

3- بكتيريا النترتة: متخصصة في تحويل الأمونيا إلى نترات وهي:

- بكتيريا نيتروسومونس Nitrosomonas spp: تحول الأمونيا إلى نتريت

-بكتيريا نيتروباكتر Nitrobacter spp: تكمل المهمة وتحول النتريت إلى نترات.

4- بكتيريا نزع النترتة: تعمل في ظروف شبه لاهوائية لتحويل النترات إلى غاز النيتروجين ومن أمثلتها:

- بكتيريا باراكوكس دنتريفيكنس Paracoccus denitrificans

- بكتيريا الزائفة الزنجارية دنتريفيكنس Pseudomonas denitrificans

5- الفطريات:
لها دور في تحليل المركبات العضوية المعقدة، خاصة في مياه الصرف الصناعي و أكثرها شهرة:

- عفن الرشاشيات Aspergillus spp

- عفن البنسالينيوم Penicillium spp

6- الطفيليات الأولية Protozoa: وهي طفيليات وحيدة الخلية تساعد في تقليل أعداد البكتيريا الزائدة وتحسين نقاء المياه وخفض الحمل الميكروبي الضار مثل :

- فورتيشيلا Vorticella spp

- باراميسيوم Paramecium spp

خطوات المعالجة البيولوجية: عملية معالجة مياه الصرف تمر بعدة مراحل متكاملة وهي:

أولًا: المعالجة الأولية:

في البداية نزيل المواد الصلبة الكبيرة والرمال والزيوت والميكروبات هنا ليست في الواجهة بعد و لكن هذه الخطوة تهيئ الساحة لعملها في المراحل التالية من خلال تقليل الحمل العضوي.

ثانيًا: المعالجة الثانوية – قلب العملية

هنا يبدأ دورالمجتمعات الميكروبية بوضوح فتعمل على تكسير المواد العضوية الذائبة والعالقة تستهلك البكتيريا الهوائية الأكسجين لتفكيك الملوثات وتحولها إلى ثاني أكسيد الكربون والماء والكتلة الحيوية و ترسيب الحمأة و السلالات الرئيسية المستخدمة مثل الزائفة العضوية

ثالثًا: إزالة المغذيات (النيتروجين):

تعمل في ظروف هوائية لتحويل الأمونيا السامة إلى نترات و بعدها بكتيريا نزع النترتة و تتولى المهمة في ظروف شبه لاهوائية، فتصبح النترات نيتروجينًا غازيًا غير ضار و السلالات المستخدمة هي :
(Paracoccus (Pseudomonas denitrificans) (Nitrosomonas( )Nitrobacter)

رابعًا: المعالجة اللاهوائية وهضم الحمأة:

عند هذه المرحلة، ندخل عالم البكتيريا اللاهوائية و تهاجم هذه الكائنات الحمأة والمواد العضوية المركزة من دون الحاجة للأكسجين وتحوّلها إلى غاز الميثان الحيوي وهذا الغاز و يستخدم غالبًا في تشغيل محطات المعالجة وتقليل فاتورة الطاقة.

خامسًا: دور الفطريات والأوليات:

تكسر المواد العضوية المعقدة والأصباغ الصناعية و أما الأوليات مثل فورتيشيلا وباراميسيوم فتلتهم البكتيريا الزائدة ومما يحسّن صفاء المياه ويقلل الميكروبات الممرضة.

.(Aspergillus) والبنسيليوم (Penicillium)وهذه الفطريات مثل الرشاشيات

الفوائد الإيجابية للمعالجة البيولوجية الميكروبية:

1- الفوائد البيئية: تخفف التلوث العضوي والجرثومي في الأنهار والبحيرات وتحمي المسطحات المائية من الاختناق البيئي وتساعد في الحفاظ على التوازن البيئي والكائنات المائية

2- الفوائد الصحية:

- تقلل انتقال الأمراض المنقولة بالمياه.

- تخفض أعداد الكائنات الممرضة والطفيليات.

- ترفع جودة المياه المعالجة وتجعلها أكثر أمانًا للاستخدام.

3- الفوائد الاقتصادية:

- تخفض كلفة التشغيل مقارنة بالطرق الكيميائية.

- تتيح إنتاج الطاقة الحيوية (البيوغاز) وتقلل استهلاك الكهرباء.

- تقلل الحاجة لسحب مياه عذبة جديدة.

4- الفوائد الزراعية والاستدامة:

- تتيح استخدام المياه المعالجة في الري المقيد.

- توفّر الحمأة المعالجة كسماد عضوي آمن بعد التعقيم.

- تدعم الاقتصاد الدائري وتساهم في تحقيق الأمن المائي.

خلاصة علمية
تؤكّد المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي أن الميكروبات رغم صغر حجمها، تُشكّل حجر الأساس في حماية البيئة وتحقيق الاستدامة فبفضل التنوع الميكروبي المدروس، تتحول مياه الصرف من عبء بيئي خطير إلى مورد مائي وطاقة متجددة بما ينسجم مع متطلبات التنمية الحديثة.

وفي النهاية، الميكروبات ليست فقط وسيلة لتنظيف مياه الصرف بل شريك أساسي في تحويل التلوث إلى مورد مستدام يخدم البيئة والصحة والاقتصاد معًا.