لخّصلي

000 طن من زيت الزيتون عالميًا. أكبر منتجي زيت الزيتون هم إسبانيا وإيطاليا واليونان، تمثل الدول المحيطة بالبحر الأبيض المتوسط ​​حوالي 98٪ من إنتاج زيت الزيتون العالمي. كلاهما يولد كميات كبيرة من المنتجات الثانوية. تنتج العملية ثلاثية المراحل حوالي 20٪ من زيت الزيتون، و30٪ إلى بقايا صلبة تعرف باسم كعكة عصر الزيتون و50٪ إلى سائل مائي يعرف باسم مياه الصرف الصحي لمعاصر الزيتون (OMW). يتم إنتاج بقايا شبه صلبة تحتوي على تركيز عالٍ من المواد العضوية وحمولة ملوثة. تمثل معالجة والتخلص من نفايات معاصر الزيتون، وخاصة مياه الصرف الصحي لمعاصر الزيتون، أحد الاهتمامات البيئية الرئيسية للدول المنتجة لزيت الزيتون [67]. هذه النفايات السائلة عبارة عن نفايات حمضية تحتوي على كمية منخفضة من نيتروجين الأمونيوم. فإن مياه الصرف الصحي المعالجة محملة بكثافة بالملوثات، مقارنة بالأنواع العادية من مياه الصرف الصحي المنزلية. يرتبط النشاط الملوث العالي لمياه الصرف الصحي المعالجة بمحتواها العالي من المواد الصلبة الكلية والمركبات العضوية الذائبة مثل السكريات والكربوهيدرات (13. وباستثناء درجة الحموضة المنخفضة والحمل العضوي العالي ومحتواها العالي من المواد الصلبة الكلية، تتميز مياه الصرف الصحي المعالجة بلون داكن ورائحة قوية للغاية. ويرجع ذلك أساسًا إلى الفينولات، إذا لم يتم التخلص منها أو معالجتها بشكل صحيح، تحتوي مياه الصرف الصحي المعالجة على تركيز عالٍ من المكونات غير العضوية مثل البوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم وكلوريد الفوسفات وأملاح أخرى. فإن نفايات معاصر الزيتون ليست قابلة للتحلل البيولوجي بسهولة وتحتاج إلى إزالة السموم قبل استخدامها بشكل صحيح في العمليات الزراعية والصناعية. لا يمكن إرسال مياه الصرف الصحي المعالجة إلى أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي العادية وغالبًا ما يتم إلقاؤها في الأنهار والبحيرات، ويؤدي هذا إلى تلوث المياه الجوفية وتغذية البحيرات والأنهار والقنوات. ويؤدي النمو المفرط والتحلل الناتج عن الطحالب إلى استنفاد الأكسجين الموجود في الماء وتقليل النباتات المائية وتجمعات الأسماك [84]. ومن الطرق الشائعة الأخرى لمعالجة مياه الصرف الصحي المعالجة جمعها والاحتفاظ بها في أحواض أو برك تبخر كبيرة. حتى كمية صغيرة من مياه الصرف الصحي المعالجة بالمياه الجوفية لديها القدرة على التسبب في تلوث كبير لمصادر مياه الشرب [84]. الطرق الأخرى التي تم اقتراحها لمعالجة مياه الصرف الصحي هي المعالجة الكيميائية والكهروكيميائية والمعالجة البيولوجية الهوائية وعملية الهضم اللاهوائي [80]. واجه تطبيق الهضم اللاهوائي لمعالجة مياه الصرف الصحي العديد من الصعوبات. ترجع هذه الصعوبات إلى التركيز العالي لمياه الصرف الصحي في المركبات العضوية والفينولية (80-140 جم من COD/لتر و8-14 جم من COD/لتر على التوالي). التحلل اللاهوائي لمركبات الفينول هو عملية معقدة للغاية. النشاط المضاد للبكتيريا الناجم عن المستويات العالية من الفينول، ولتمكين المعالجة اللاهوائية لـ OMW، يقلل الهضم المشترك من التكلفة الإجمالية للمعالجة. ومياه الصرف الصحي لمصانع الألبان، ومن بين تلك الركائز المحتملة للهضم المشترك مع OMW، حيث يتم إنتاجها في نفس الموقع مع OMW. دون الحاجة إلى إضافة مواد كيميائية. وخلصوا إلى أن المعدل الأمثل لـ OMSW كان حوالي 56 جرامًا من المواد الصلبة الكلية لكل لتر من OMW.

في عام 2012، تم إنتاج حوالي 2,900,000 طن من زيت الزيتون عالميًا. أكبر منتجي زيت الزيتون هم إسبانيا وإيطاليا واليونان، تليها تركيا وتونس. تمثل الدول المحيطة بالبحر الأبيض المتوسط ​​حوالي 98٪ من إنتاج زيت الزيتون العالمي. هناك طريقتان رئيسيتان تستخدمان لاستخراج زيت الزيتون. كلاهما يولد كميات كبيرة من المنتجات الثانوية. تنتج العملية ثلاثية المراحل حوالي 20٪ من زيت الزيتون، و30٪ إلى بقايا صلبة تعرف باسم كعكة عصر الزيتون و50٪ إلى سائل مائي يعرف باسم مياه الصرف الصحي لمعاصر الزيتون (OMW). وفي الوقت نفسه، ينتج النظام ثنائي الطور الأكثر حداثة حجمًا أقل من مياه الصرف الصحي ولكن بدلاً من كعكة الزيتون، يتم إنتاج بقايا شبه صلبة تحتوي على تركيز عالٍ من المواد العضوية وحمولة ملوثة. تمثل معالجة والتخلص من نفايات معاصر الزيتون، وخاصة مياه الصرف الصحي لمعاصر الزيتون، أحد الاهتمامات البيئية الرئيسية للدول المنتجة لزيت الزيتون [67]. يتم إنتاج حوالي 30 مليون متر مكعب من مياه الصرف الصحي سنويًا في البحر الأبيض المتوسط ​​[84]. هذه النفايات السائلة عبارة عن نفايات حمضية تحتوي على كمية منخفضة من نيتروجين الأمونيوم. علاوة على ذلك، فإن مياه الصرف الصحي المعالجة محملة بكثافة بالملوثات، مقارنة بالأنواع العادية من مياه الصرف الصحي المنزلية. يرتبط النشاط الملوث العالي لمياه الصرف الصحي المعالجة بمحتواها العالي من المواد الصلبة الكلية والمركبات العضوية الذائبة مثل السكريات والكربوهيدرات (13.79 جم من الكود/لتر) والدهون (18 جم من الكود/لتر) والبروتينات (3.96 جم من الكود/لتر) والأحماض الدهنية المتطايرة (0.3 جم من الكود/لتر) والمركبات الفينولية [67]. وباستثناء درجة الحموضة المنخفضة والحمل العضوي العالي ومحتواها العالي من المواد الصلبة الكلية، تتميز مياه الصرف الصحي المعالجة بلون داكن ورائحة قوية للغاية. ويرجع ذلك أساسًا إلى الفينولات، وهي مركبات بلورية كاوية سامة، تُظهر مياه الصرف الصحي المعالجة سمية نباتية عالية وخصائص مضادة للميكروبات. إذا لم يتم التخلص منها أو معالجتها بشكل صحيح، يمكن أن تؤدي مياه الصرف الصحي المعالجة إلى أضرار بيئية خطيرة [84]. علاوة على ذلك، تحتوي مياه الصرف الصحي المعالجة على تركيز عالٍ من المكونات غير العضوية مثل البوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم وكلوريد الفوسفات وأملاح أخرى. هذه المركبات غير مرغوب فيها، على الرغم من أنها غير سامة [67]. ونظرًا لمركباتها المعقدة، فإن نفايات معاصر الزيتون ليست قابلة للتحلل البيولوجي بسهولة وتحتاج إلى إزالة السموم قبل استخدامها بشكل صحيح في العمليات الزراعية والصناعية. لا يمكن إرسال مياه الصرف الصحي المعالجة إلى أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي العادية وغالبًا ما يتم إلقاؤها في الأنهار والبحيرات، أو استخدامها لري المزارع. ويؤدي هذا إلى تلوث المياه الجوفية وتغذية البحيرات والأنهار والقنوات. ويؤدي النمو المفرط والتحلل الناتج عن الطحالب إلى استنفاد الأكسجين الموجود في الماء وتقليل النباتات المائية وتجمعات الأسماك [84]. ومن الطرق الشائعة الأخرى لمعالجة مياه الصرف الصحي المعالجة جمعها والاحتفاظ بها في أحواض أو برك تبخر كبيرة. ومع ذلك، قد تؤدي هذه الطريقة إلى تراكم المركبات السامة في التربة، مما يتسبب في تدهور الأراضي وتلوث التربة والمياه الجوفية. حتى كمية صغيرة من مياه الصرف الصحي المعالجة بالمياه الجوفية لديها القدرة على التسبب في تلوث كبير لمصادر مياه الشرب [84]. الطرق الأخرى التي تم اقتراحها لمعالجة مياه الصرف الصحي هي المعالجة الكيميائية والكهروكيميائية والمعالجة البيولوجية الهوائية وعملية الهضم اللاهوائي [80]. واجه تطبيق الهضم اللاهوائي لمعالجة مياه الصرف الصحي العديد من الصعوبات. ترجع هذه الصعوبات إلى التركيز العالي لمياه الصرف الصحي في المركبات العضوية والفينولية (80-140 جم من COD/لتر و8-14 جم من COD/لتر على التوالي). علاوة على ذلك، يؤدي نقص النيتروجين (0.2-0.5 جم نيوتن/لتر) وانخفاض القلوية (1-2 جم من CaCO3/لتر) في مياه الصرف الصحي إلى قيمة منخفضة جدًا للرقم الهيدروجيني، بين 5 و5.4 [85]. التحلل اللاهوائي لمركبات الفينول هو عملية معقدة للغاية. النشاط المضاد للبكتيريا الناجم عن المستويات العالية من الفينول، إلى جانب وجود أي منهما المركبات الفينولية أو الأحماض الدهنية المتطايرة (VFA) تؤدي إلى تثبيط أثناء تكوين الميثان [66]. ولتمكين المعالجة اللاهوائية لـ OMW، تم التحقيق في العديد من الأساليب. وتشمل هذه المعالجة المسبقة لـ OMW عن طريق تخمير الثقافات الهوائية لإزالة المركبات الفينولية، أو التخفيف بالماء (1:10) وإضافة اليوريا كمكمل للنيتروجين. علاوة على ذلك، غالبًا ما يتم تعديل قلوية OMW بواسطة NaHCO3 أو NaOH أو Ca(OH)2 [85]. تشمل الحلول الأخرى المعالجة البيولوجية الهوائية المسبقة والهضم المشترك لـ OMW مع ركائز غنية بنيتروجين الأمونيوم. وهذا الأخير هو البديل الأكثر إثارة للاهتمام، لأنه لا يتطلب أي إضافة للمواد الكيميائية وليس له آثار سلبية على إمكانات معدل إنتاج الغاز الحيوي من OMW مقارنة بطرق المعالجة المسبقة الأخرى [80]. علاوة على ذلك، يقلل الهضم المشترك من التكلفة الإجمالية للمعالجة. لقد ثبت أن نفايات الخنازير، وروث الخنازير أو الماشية، ومياه الصرف الصحي لمصانع الألبان، ونفايات معاصر الزيتون الصلبة (OMSW) هي ركائز مناسبة للهضم المشترك مع OMW لأنها غنية بالنيتروجين وتعمل كمصدر للأمونيوم والقلوية [85]. ومن بين تلك الركائز المحتملة للهضم المشترك مع OMW، تبدو نفايات معاصر الزيتون الصلبة الخيار الأكثر إثارة للاهتمام، حيث يتم إنتاجها في نفس الموقع مع OMW. خلال العقد الماضي، أجريت أبحاث مكثفة نحو الهضم المشترك اللاهوائي لـ OMW مع OMSW. تمكن Fezzani و Ben Cheikh من تحسين كمية OMSW لاستخدامها كركيزة مشتركة إلى جانب OMW في ظل ظروف متوسطة الحرارة، دون الحاجة إلى إضافة مواد كيميائية. وخلصوا إلى أن المعدل الأمثل لـ OMSW كان حوالي 56 جرامًا من المواد الصلبة الكلية لكل لتر من OMW. وجد الباحثون أن الهضم المشترك لمخلفات الصرف الصحي (OMW) مع مخلفات الصرف الصحي (OMSW) بنسبة مثالية أدى إلى زيادة إنتاج الغاز الحيوي وكفاءة إزالة الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) من 11.7 إلى 30.5 لتر/وحدة هضم، ومن 44.5% إلى 83.4% على التوالي. وأخيرًا، انخفض وقت بدء إنتاج الغاز الحيوي الثابت من 65 إلى 28 يومًا [85].