استخلاص الأسمدة العضوية والوقود الحيوي (بيوديزل وبيوغاز) والمعادن الثقيلة والغازات الحيوية والماء المقطرH_2 O_(L)من مياه الصرف الصحي

Abstract

: قمنا في هاته الدراسة بتثمين الموارد المائية والصلبة الناتجة عن الصرف الصحي وإعادة إدماجها في الدورة الاقتصادية والبيئية، حيث أنه تمكنا من الحصول على الماء المقطر بدرجة نقاوة عالية باستخدام نظام ترشيح متتابع يعتمد على المرشحات المختلفة بالتسلسل؛ وتتكون هاته السلسلة المبتكرة من مرشح الرمل، ونشارة الخشب، ومرشح الخيط، ومرشح الكربون النشط، ومرشح مادة النانو المغناطيسي، بالإضافة إلى مرشح الزيوليت. وقد تكللت هاته المنظومة بنجاح باهر في خفض تراكيز المعادن الثقيلة الخطيرة المتواجدة في العينة، حيث أدت قوة الترشيح والامتزاز إلى الاختفاء التام لبعض المعادن السامة، في حين انخفضت مستويات كل من الرصاص والزئبق بشكل ملحوظ وصولاً إلى حدود مطابقة تماماً للمواصفات والمعايير الجزائرية الصارمة، مما يمثل دليلاً قاطعاً على نجاح العملية وسلامة المياه المرشحة وفي الشق المتعلق بالتثمين الطاقوي، قمنا بعملية أسترة تبادلية لزيوت الطهي المستعملة، والتي أسفرت بنجاح كبير عن صنع وقود حيوي (Biodiesel) عالي النقاوة والجودة كبديل طاقوي نظيف. وتوسيعاً لنتائج البحث، قمنا باستخلاص الغازات الحيوية من مخلفات هاته المياه؛ حيث تم إنتاج غاز الميثان الحيوي عبر آلية الهضم اللاهوائي للحمأة، وبالموازاة مع ذلك، قمنا بتحقيق إنجاز طاقوي هام بإنتاج غاز الأكسجين وغاز الهيدروجين الأخضر عالي الكفاءة عبر عملية التحليل الكهربائي المعتمدة أساساً على مياه الصرف الصحي المرشحة والمسترجعة. وفي ختام هاته الدراسة المتكاملة، قمنا بنجاح تام باستخلاص الأسمدة العضوية الغنية بالمغذيات الأساسية من حمأة مياه الصرف الصحي لاستغلالها في المجال الزراعي، مما يؤكد النجاح الشامل للهيكل التجريبي المقترح في تحقيق التنمية المستدامة

In this study, we evaluated the water and solid resources resulting from sewage and reintegrated them into the economic and environmental cycle, as we were able to obtain distilled water with a high degree of purity using a sequential filtration system that relies on different filters in sequence; This innovative series consists of sand filter, sawdust filter, thread filter, active carbon filter, magnetic Nano filter, in addition to the zeolite filter. This system was a great success in reducing the concentrations of dangerous heavy metals present in the sample, as the power of filtration and adsorption led to the complete disappearance of some toxic metals, while the levels of lead and mercury decreased. Remarkably, reaching limits that fully conform to the strict Algerian specifications and standards, which represents conclusive evidence of the success of the process and the safety of the filtered water. In the aspect related to energy valorisation, we carried out an exchange transesterification process for used cooking oils, which resulted very successfully in the manufacture of high-purity and quality biodiesel as a clean energy alternative. To expand the research results, we extracted biogases from these water wastes. Where Biomethane gas was produced through anaerobic sludge digestion mechanism, and in parallel, we achieved an important energy achievement by producing highly efficient green oxygen and hydrogen gas through an electrolysis process based mainly on filtered and recovered wastewater. At the conclusion of this integrated study, we successfully extracted organic fertilizers rich in essential nutrients from wastewater sludge to exploit them in the agricultural field, which confirms the comprehensive success of the proposed experimental structure in achieving sustainable development.