تجارة الأدمغة المُفكِّرة والمُبدعة أربَح تجارة مَدى العُصور

«بيوباغ» في تعقيم ومعالجة المياه بكافة أنواعها وخزاناتها وأنابيب نقلها

        تراكمت الخبرات الواسعة في معهد مسائل التكنولوجيا البيئية، وذلك فيما يخص عمليات معالجة مياه الشرب، توصل علماء المعهد من خلالهـا إلى تخليق مواد بوليميريـة جديدة على أساس (البوليغوانيدين).

       أثناء عملية تحضير مياه الشرب فإن الأثر والفعل التعقيمي لهذه العقاقير، يقارن ويساوي غيره من فعّاليات عملية التعقيم بالأوزون أو الكلور، إلا أنه وبالإختلاف عن الطرق الأخيرة لايشكل في الماء مواد مكلورة سامة.

تم إختراع وتركيب وإنتاج بوليميرات (بوليغوانيدين)، في معهد مسائل التكنولوجيا البيئية في موسكو. تتمتع المواد المعقمة والمصنعة على أساس هذه البوليمـيرات، بفعل وأثر تعقيمي واسع النطاق والفعاليات: مضادة للبكتريا، مضادة للتعفن والفطريات، مضادة للفيروسات، مضادة للأشنيات. مثل هذه المواصفات تجعل منهم عقاقير المستقبل، لتنظيف وتعقيم مياه الشـرب الطبيعية.

         إن مواد «البوليغوانيدين» والمشهورة تحت الإسم التجاري «بيوباغ» و «فوسفوباغ» غير قابلة للتطاير ومستقرة وغير سامة، ثابتة وأمينة أثناء التخزين، لا تخرّب ولا تغيّـر لون المواد والأقمشة، محاليلها المائية لا لون لها ولا رائحة، سليمة من ناحية قابليتها للإشتعال والإنفجار، ولاتتراكم في الجسم. لذلك يمكنها وبكل سهولة ونجاح منافسة بقية كافة المواد المعقمة المستخدمة والموجودة في عمليـات تنظيـف وتعقيم مياه الشرب.

         يؤدي إستعمال هذه المواد بشكل كامل، إلى الإمتناع عن التعامل مع بقية المواد والعقاقيرالخطرة مثل الأوزون والكلور وغيرهما، وبذلك التخفيض من إستهلاك أملاح المعادن (سولفات الألومينيوم، كلور الحديد) بالتالي تبسيط تكنولوجيا تنظيف الماء وزيادة سلامة البيئة لعملية تعقيم المياه.

         بإعتبار أن «البيوباغ» هـو من المواد التركيبية عالية الثباتية وقليلة السمية، ومرخّص من سلطـات المراقبة الصحية والوبائية، مما سمح بإستخدامه كمادة وعقار تعقيميي لتنظيف وتعقيم مياه الشرب.

         إن التركيـز العملي المخفف من هذه البوليميرات لايظهر أي تأثير على عملية التنظيف الطبيعي الذاتي لأحواض المياه.

         إن إستخدام هذه المواد له نفس الفعل والأثر التعقيمي لعملية إستخدام الأوزون والكلور في عمليات التعقيم، ولكنه يتميّز عنهم بأن إستخدامها لايظهر أثر التحسس على الأغشية المخاطية والجلد، إن إستعمالهم لايترافق بعملية تراكم تراكيـز المواد في الماء (الألكينات متعددة الكلور)، و لايثير ردود أفعال التحسس عند الإنسـان ولا يثير عمليات التآكل للأجهزة.

         إن وجود «البوليغوانيدين» في الماء يضيف إليه ميزة مقاومة الميكروبات لفترة طويلة، حيث يؤِدي إلى القضاء على الجسيمات الميكروبية ذات الشحنـة الإيجابية والسلبية، وكذلك الفيروسات والطحالب والأشنيات في الماء. إستخدام «البيوباغ» في تكنولوجيا معالجة مياه الشرب، يؤدي إلى تحسين نوعية المياه، مثل: العكر واللون، عدا ذلك ووخلافاً عن إستخدام الكلور أو الأوزون في عملية التعقيم، فإنه لايتطلب التخلص من مواد المنتجات السامة الناتجة عن التفاعل بين الأوزون والكلور مع الملوثات العضوية.

         لتحضير المحلول العملي للبيوباغ ولعملية إضافته للماء يستخدم أجهزة قياسية عادية، ولا تتطلـب العملية  أخذ إجراءات وإحتياطات أمنية كماهو المعروف في حالة إستخدام الكلور أو الأوزون.

         إن الفعل الإقتصادي التوفيري لعملية تعقـيم المياه بإستخدام «البوليغوانيدين»، يتضمن الإقتصاد في النفقات على الأجهزة، وكذلك نفقات تشغيل ورش الكلور وكافة الإجراءات والأعمال المرافقة لإزالة المركبات السامة من الماء، والمتشكلة نتيجة تفاعل الكلور أو الأوزون مع الملوثات العضوية الموجودة في الماء.

         إضافة إلى المادة البوليميرية القابلة للذوبان في الماء، والمستخدمة في تعقيم مياه الشرب والمنتجة فـي المعهد فإنه يمكن أيضاً إستخدام مادة الإمتزاز والمُصنعة على أساس «البوليغوانيدين» مع إستخدام حوامـل مسامية مثل الفحم المنشط أو الثيوليت «ثيوباغ».

         يتميـز «الثيوباغ» بالتبـادل الكاتيوني (1.1- 1 ملغ مكافىء/غ)، وتبادل أنيوني (0.1 — 0.2 ملغ مكافىء/غ)، أثناء مرور الماء عبر طبقة من «الثيوباغ»، فإنها تتصفى وتتعقم لذلك ينصح بإستخدام «الثيوباغ» في تعقيم مياه أحواض السباحة.

«بيوباغ» في تعقيم خزانات تجميع مياه الشرب 

 

 

         إن مشكلة الحصول على مياه شرب نقية أصبحت مع مرور الزمن مهمة صعبة، فالكثير من الإنشاءات الهندسية قد أكل الدهر عليها وشرب، وترهرهت وبدت لا تؤدي المهام الموكلة إليها والمطلوبة منها.

         في أغلب دول العالـم إن نسبة كبيرة (تصل إلى 50% أو أكثر) من شبكات الميـاه حالتها قريبة من حالـة الطوارىء وهي على وشك الإنهيار، وخاصة بسبب تآكلها وتراكم الترسبات العضوية والفلزية فيها، وبذلك فإن مياه الشرب في هذه الحالة تصبح مصدراً لإنتشار الأمراض المعدية، والتي مصدرها الفيروسـات وأنواع مختلفة من البكتـريا.

         إن مخلفـات ومنتجات النشاط الحيـوي للجسيمات الميكروبية العالقة والمنتشرة على السطوح الداخلية لخزانات تجميع المياه تقوم بدور تخريبي لشبكة المياه، وتؤدي إلى تآكل بيولوجي للفولاذ والليتيوم والبيتون وللطبقات العازلة، كما أنها تؤثر سلبياً على تركيب الماء، كل ذلك يؤدي إلى أن مواصفات الماء عند خروجها من الإنشاءات الهندسية ولحظة وصولها للمستهلك، لاتتفق مع القياسات النظامية المطلوبة، حتى في حال القيـام بأعمال التعقيم المثالي لمياه الشرب قبل تجميعها وتخزينهـا.

         تتطلب الأعداد والأنواع الكثيرة للميكروبات والعشبيات البيولوجية الموجودة في الماء أثناء معالجتها، إستخدام عقاقير معقمة غير سامة ولها طيف ومجال تأثير واسع لحماية سطح المنشآت الهندسيـة من التآكل والإهتراء. عدا ذلك فإن العقاقير يجب أن تعمل في درجات حرارة منخفضة نسبياً ولمدة طويلة من الزمن.

         من المعروف أن تنظيف وتعقيم خزانات تجميع المياه يجب أن يتم على الأقل مرة واحدة فـي السنة. من أجل ذلك كان يستخدم مركبات الكلور، إلاأن الكثير من الميكروبات قد تعايشت مع هذا النوع من المعالجة، عدا أن المركبات الكلورية تشكل مواد معقدة سامة، وخاصة للطاقم القائم على عملية التنظيف والمعالجة للخزانات.

         إن أغلـب دول العالـم بدأت بشكل فعّـال في العمل على تغيير الكلور وتبديله بمواد أقل سمية للقيام بعملية تعقيم المياه وخزانات تجميعه.

          العقاقير الحديثة المُعقمة والمُصنعة على أساس «الغوانيدين» تلعب الدور الأساسي المستقبلي كعقار تعقيمي أثناء تهيئة  وتعقيم مياه الشرب وتخزينها. 

         تمّ في موسكو تحديد التركيز المسموح به لوجود «البيوباغ — د»  فـي مياه الشـرب. إن عقار «بيوباغ — د» فعّال بشكل ممتاز في الوسط المائي ومضاد للبكتريا الموجبة والسالبة الشحنة، ويقضي أيضاً على الفيروسات والخمائر والعشبيات المائية. معالجة خزانات تجميع المياه بإستخدام «البيوباغ — د» يجب أن لايؤثر سلبياً على نوعية مياه الشرب المقدمة للمستهلك، وحسب القياسات الروسية، فإن ميـاه الشرب المجمّعة في أحواض تمّ معالجتهـا «بالبيوباغ — د» يمكن أن تضـخ للمستهلك فيما لو كانت نسبة تركيز «البيوباغ — د» في مياه الشرب للمستهلك الموجودة في الخزان لاتزيد عن 0.3 ملغرام/ ليتر، ويتم ضبط ذلك بأخذ عينات من أبعاد مختلفة من شبكة توزيع المياه، وفيما لوكانت النسبة عالية فيتم حساب وإضافة كمية ماء أخرى إلى الخزان للوصول إلى نسبة التركيز المسموح به.

مراحل تدرج عملية معالجة خزانات تجميع مياه الشرب بإستخدام «البيوباغ — د»:

1-  تتم في البداية تحضير محلول «بيوباغ — د».

2-  التنظيف الميكانيكي الجيد لقاع وجدران وسقف الخزان.

3-  رش الجدران وسقف وأرضية الخزان بمحلول «البيوباغ — د» برشاش يعمل تحت الضغط أو رشاش عادي.

4-  الإنتظار لمدة من ثمانية إلى عشرة ساعات لإتمام عملية التعقيم.

5-  صرف محلول البيوباغ المتجمّع في أسفل الخزان إلى مياه الصرف الصحي.

6-  غسل الأسطح الداخلية للخزان بتيار من الماء النظيف، وتصريف الماء الناتج إلى  مجرى الصرف الصحي.

7-  تعبأة الخزان بالمياه المعدة للتخزين والتوزيع في الشبكة.

8-  قياس ومراقبة الخواص الفيزيائية والكيميائية للمياه حسب الشروط القياسية المتبعة في كل بلد.

         ملاحظات من بعض تجاربنا الخاصة في معالجة خزانات تجميع مياه الشرب كان مصدرها بئر إرتوازي في ضواحي موسكو:

          أثناء قيامنا بمثل هذا العمل في مياه الخزان سعة 1000 ليتر، بعد معالجته بالطريقة التي سبق ذكرها، وبعد تعبأته بالماء فإن تركيز «البيوباغ — د»  فيه كان في بداية الأمر 0.77 ملغرام / ليتر، وبعـد مرور 19 ساعة إرتفع التركيز إلى 0.98 ملغرام / ليتــر، وهذه الزيادة  تفسر بإنحلال «البيوباغ — د» العالق على جدران الخزان، ولكن من باب التجربة إنخفض التركيز إلى ثلاث مرات بعد مرور سبعـة أيام على تخزين المياه ووصل إلى قيمـة 0.34 ملغرام / ليتـر، وبما أن هذه القيمة كانت أكبر من 0.3 ملغرام / ليتر، فقد تمّ إضافة الماء من خزان مجاور للوصول إلى القيمة المسموح بها حسب القياسات الروسية، وبالتالي وصلت إلى نسبة 0.14 ملغرام / ليتـر، عندها تمّ ضخ الماء في الشبكة، ولوحظ أن تركيز «البيوباغ — د» في مناطق مختلفة من الشبكة لاتزيد قيمتـه عن 0.01 ملغرام / ليتر، وفي بعض المناطق البعيدة نسبياً غير موجود، هذا يعود إلى أن أنابيب الشبكة لتوزيع المياه تحوي على جسيمات ميكروبية، وبالتالي فإن قسم كبير من العقار «بيوباغ — د» قد تمّ إستهلالكه على عملية تعقيم وإزالة هذه الجسيمات المكروبية من الشبكة.

بعد مرور سنة من معالجة خزان المياه بالبيوباغ

         تمّ بعد سنة مـن عملية التعقيم تفريغ الخزان من ماء الشرب، ولوحظ أن الترسبات الرخوة كان لونها فاتح وسماكة تراكمها على القاع والجدران لاتتجاوز 2 سنتيمتر، بينما كانت سماكة الترسبات في حال إستخدام معقمات أخرى تزيد عن (0.5) نصف متر ولونها معتم وكانت متراصة وليست رخوة.

النتيجة المستخلصة

        إن إستخدام مركبـات الكلور فـي تعقيم ومعالجة الأسطح الداخلية لخزانات تجميع المياه، لاتؤمّن الحماية من ظهور العشبيات المائية والتراكمات البيولوجية، بينما إستخدام «البيوباغ — د» يضمن حماية طويلة الأمد لخزانات تجميع المياه، وهو آمن وسليم وغير ضار، ويعتبر إستخدامه موضوعاً جدياً لتعقيم خزانات وخطوط نقل مياه الشرب. 

«بيوباغ» في تعقيم أواني وقوارير حفظ ماء الشرب

 

 

 

يستعمل البيوباغ بآمان في تعقيم أواني وزجاجات حفظ ماء الشرب، سواء من البلاستيك أو من الزجاج أو مادة أخرى كالآجر أو الفخار، وتتم العملية على الشكل الآتي:

بعد تنظيف الأواني من الداخل بشكل جيد، تغسل بمحلول «البيوباغ». بعد عملية الغسل بالمحلول العملي  يجب الإنتظار مدة ساعتين. بعدها تشطف الآنية بالماء النظيف وتجفف. بعدها يمكن سكب ماء الشرب لحفظه ولمنع تشكل العفن الأخضر، ولابد من معالجة الأغطية الخاصة بالأواني أيضاً.

تطبق هذه الطريقة خاصة في معالجة القارورات البلاستيكية متعددة الإستعمال والتي توزع على المكاتب والمنازل.

تعقيم مياه المسابح والبحيرات والنوافير وآالية عمل البيوباغ في المسطحات المائية

تعقيم مياه المسابح: ليتر واحد من البيوباغ يكفي لتعقيم حجم من الماء 100- 200 متر مكعب. ذلك حسب نقاوة الماء أو درجة تلوثها.

                                 

آلية عمل البيوباغ في المسطحات المائية

إن «للبيوباغ» وظيفة فعّالة، حيث يقوم بجمع مختلف أنواع مركبات التلوث والتي لها طبيعة أنيونية (مواد معلقة، مواد مبعثرة، مركبات منتجات النفط، جزيئات الأصبغة، وغيرها). وبالنتيجة فإن «الباغات» يمكن فصلها بسرعة من الماء، حيث يتم تحطيمها بيولوجياً بمرورها عبر طبقة من الطين النشط. تمّ إثبات أن 80 % من البيوباغ يتم تحطيمها أثناء عبورها لأول مرة عبر طبقة من الطين النشط.

«بيوباغ» في تعقيم مياه الصرف الصحي والصناعي

معالجة وتعقيم مياه الصرف

 

         تراكمت الخبرات الواسعة في معهد مسائل التكنولوجيا البيئية، وذلك فيما يخص عمليات معالجة مياه الصرف الصحي، توصل علماء المعهد من خلالهـا إلى تخليق مواد بوليميرية جديدة على أساس «البوليغوانيدين».

         تفصل بوليميرات «البوليغوانـيدين» بشكل فعّال من مياه الصرف الصحي، المواد العالقة والمركبات النفطيـة، والمواد ذات السطوح النشطة والأصبغة والأملاح االمعدنية والسولفيدات وغيرها.

         تم إختراع وتركيب وإنتاج بوليميرات «بوليغوانيدين»، في معهد مسائل التكنولوجيا البيئية في موسكو. تتمتع المواد المعقمة والمصنعة على أساس هذه البوليمـيرات، بفعل وأثـر تعقيمي واسع النطـاق والفعّاليات: مضادة للبكتريا، مضادة للتعفن والفطريات، مضادة للفيروسات، مضادة للأشنيات.

مثل هذه المواصفات تجعل منهم عقاقيرالمستقبل، لتنظيف وتعقيم مياه الصرف الصحي ومياه أحواض السباحة. إن مواد «البوليغوانيدين» والمشهورة تحت الإسم التجاري «بيوباغ» و «فوسفوباغ» غير قابلة للتطاير ومستقرة وغير سامة، ثابتة وأمينة أثناء التخزين، لا تخرّب ولا تغير لون المواد والأقمشة، محاليلها المائية لا لون لها ولا رائحة، سليمة من ناحية قابليتها للإشتعال والإنفجار، ولاتتراكم في الجسم. لذلك يمكنها وبكل سهولة ونجاح منافسة بقية كافة المواد المُعقمة المستخدمة والموجودة في عمليات تنظيف وتعقيم مياه الصرف الصحي.

         يؤدي إستعمال هذه المـواد بشكل كامل، إلى الإمتناع عن التعامل مع بقية المواد والعقاقير الخطرة مثل الأوزون والكلور وغيرها، وبذلك التخفيض من إستهلاك أملاح المعادن (سولفات الألومينيوم، كلور الحديد) بالتالي تبسيط تكنولوجيا تنظيف الماء وزيادة سلامة البيئة لعملية تعقيم المياه.

تنقية مياه الصرف من المنتجات النفطية

 

         إن العقاقير المصنعة على أساس «بوليغوانيدين»، تفصل بشكل فعّال من مياه الصرف الصحي، المواد العالقـة والمركبات النفطية والمواد ذات السطوح النشطـة والأصبغة وأملاح المعادن والسولفيدات وغيرها.

         وضعت المخططـات التكنولوجية لتنقية المياه بإستخدام «البيوبـاغ» لميـاه الصرف في السفن ومياه الصرف الحاوية على المنتجات النفطية، حيث أن إضافة مادة «البيـوباغ» مع الـ  Al₂(SO₄)₃  إلى مياه الصرف الحاوية على 260 ملغ / ليتر مواد عالقة ومنتجات نفطية، يؤدي بعد الترقيد والفلترة، إلى إنخفاض تركيز المواد العالقة وتصل إلى حدود الـ 2- 6 ملغ / ليتر.

تنقية مياه الصرف في مصانع الفراء ودباغة الجلود

 

         تحذى على إهتمام خاص، مشاكل تنقية مياه الصرف الصحي لمصانع إنتاج الجلود والفراء، وكذلك ورشات الصباغة في الصناعات النسيجية.

         تتميز مياه الصرف الصحي لمثل هذه المصانـع بإحتوائها على تركيز عال للسولفيـدات (حتى 6.5 غ/ ليتر)، أما المواد ذات السطوح النشطــة فيبلغ تركيزها 200 — 250 ملغ / ليتر، و الأصبغة يصل تركيزها لـ  1.2غ / ليتر.

         إستخدام «البيوباغ» في تنقية هذه التيارات مرغوب به حتى من وجهة نظـر التأثير على البكتريا المسببة لتخريب أنابيب النقل (حيث يتشكل حمض الكبريت).

         إن إستخدام «البيوباغ» مع أكاسيد الكلور للألمنيوم يـؤدي إلى أن محتوى السـولفيدات في هذه المياه ينقـص حتى يصل لـ 3-2 ملغ / ليتر، وبإستخدام كمية إضافية من أنيون «البـيوباغ»، فإن محتوى المواد ذات السطح النشيط في مياه الصرف يمكن أن يصل إلى 3-5 ملغ / ليتر، أما محتوى الأصبغة فينقص حتى يصل الى 0.8 — 0.2 ملغ / ليتر.

تنقية مياه الصرف الحاوية على مركبات بيوكيميائية

 

         لقد تم التوصل إلى وضع مخطط تكنولوجي لتنظيف مياه الصرف الحاوية على مواد بيوكيميائية وأصبغة.

يستخدم «البيوباغ» في تعقيم وتنظيف مياه الصرف الصحي شديدة التلوث للمسالخ ومصانع اللحومات. هذه المياه تحتوي على دماء الحيوانات المذبوحة، وبقايا اللحومات وغيرها من المنتجات الحيوانية بعد تحضير وتقطيع اللحوم وغسل الأجهزة والأدوات المستعملة.

         أثناء إضافة «البيوباغ» لمثل هذه المياه، فإنه يتم ليس فقط تعقيمهـا، وإنما ترسب الجزء الأكبر للنفايات الحيوانية مع غيرها من الشوائب الميكانيكية. لذلك عند إضافة 0.25 % من «البيوباغ» إلى مياه الصرف فإن محتوى المتبقي الجاف فيها ينقص بمقدار أربعة مرات (من الـ 15 غ/ ليتر الى 4 غ/ ليتر).

         أثبتت الأبحاث الميكروبيولوجية المطبقة على سائل الترسيب والمادة المترسبة أنه بعد إضافة  0.25 % «بيوباغ»، فإن محتوى الجسيمات الميكروبية المدروس E.coli:Proteus قد إنخفض إلى الأرقام النظامية الصحية المقبولة.

«بيوباغ» في معالجة وتعقيم مياه إعادة التدوير التكنولوجية

 

         إن أهم العمليات التكنولوجية والمتميزة بإنعدام المخلفات، هي إستخدام مياه التدوير في  دارات مغلقة. لتأمين الوظائف الأساسية لمثل هذه الدارات لابد من تأمين التنقية والتصفية الكافيين للمياه المستخدمة وبالتالي منع تراكم وتشكل الأشنيات ومنع حدوث التآكل وتراكم الأملاح.

         لتحضير مياه الصرف المخصصة لإعادة الإستعمال والتدوير مرة أخرى، جرت العادة على معالجتها بأكاسيد معدنية وبمواد عضوية. لكن بإستخدام هذه الطرق لتنقية الميـاه فإن كمية كبيرة من الجسيمات الميكروبية تبقى في الماء، والتي تملك بدورها القدرة على الترسب والتراكم والتسبب في عملية التآكل في أنظمة تزويد المياه.

         ينصح بإستخدام مادة «البيوباغ» لمنع تشكل الترسبات البيولوجية في أنابيب المبادلات الحرارية الصناعية، وكذلك في القنوات والأجهزة والأوعية الخاصة لتخزين المياه، وغيرها من المعدات التي على تماس مع الماء دائماً.

         تمّ إعتماداًعلى أساس مادة «البيوباغ» تجهيز وتحضير مخطط طريقـة تكنولوجية لدورة إعادة تدوير المياه المغلقة والمستخدمة في المؤسسات الصناعية.

         من أجل ضمان الثباتية البيولوجية، ولتنظيف مياه الصرف الإنتاجية قبل إعادة إستخدامها مرة أخرى فإنه يضاف إلى المياه المعاد تدويرهـا مقدار معين من «بيوباغ» مع Al₂(SO₄)₃. بعد مثل هذه المعالجة ينخفض محتوى المنتجات النفطية في مياه الصرف من (180 إلى 2) ملغ / ليتر وتنخفض نسبة المواد العالقة من 200 ملغ/ ليتر إلى 3- 4 ملغ / ليتر. أثناء ذلك فإن كل الكمية المستخدمة من «البيوباغ» تستهلك دون بقايا في عملية التعقيم. أما تركيزها المتبقي في المياه الراكدة فمنخفض جداً. الحفاظ على مثل هذا التركيز «للبيوباغ» في نظـام إعادة التدوير للمياه الصناعية، يمنع من تشكل الرسوبيات العضوية.

         إن إستخدام واستعمال «بيوباغ» يعطـي الضمان لفتـرة طويلة الأمد لحماية الأوعية والخزانات. عملية التعقيم غير مضرة بالكادر البشري القائم على الأعمال، لذلك فإن إستخدامه كمادة مُعقمة لمجاري وأنابيب المياه يعتبر مهماً.