Lakhasly

محطة هنريكسدال لمعالجة مياه الصرف الصحي يُستخدم الغاز المُنتَج إما في إنتاج الحرارة والطاقة، تغطي المحطة مساحة إجمالية قدرها 300, مما يجعلها واحدة من أكبر المحطات الجوفية في العالم. وقد بُني فوقه مسكن يتسع لحوالي 1600 نسمة. افتُتحت محطة معالجة مياه الصرف الصحي هنريكسدال لأول مرة في عام 1941 وكانت قادرة على معالجة حوالي 150, 000 متر مكعب من مياه الصرف الصحي يوميًا. تم توسيع المحطة وزيادة سعتها إلى قيمتها الحالية. أدى برنامج التوسع الرئيسي الذي بدأ في عام 1992 واستمر 5 سنوات إلى تقليل انبعاثات النيتروجين بنسبة 50٪ ومكّن من معالجة الفوسفور [71]. تم تنفيذ مشروع إعادة بناء من عام 2007 إلى عام 2011، وقد مكن هذا من تطوير 3, 000 منزل في المنطقة المحيطة بالمحطة. وعلى الرغم من الزيادة المتوقعة في متطلبات معالجة مياه الصرف الصحي، تم اختيار ترقية محطة معالجة مياه الصرف الصحي هنريكسدال بتقنية المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) كأفضل حل محتمل. ستكون محطة معالجة مياه الصرف الصحي هنريكسدال أكبر محطة في العالم تطبق تقنية المفاعل الحيوي الغشائي. تتميز المفاعلات الحيوية الغشائية بقدرتها على إنتاج مياه عالية الجودة قابلة لإعادة الاستخدام، يُعد الترشيح الغشائي حلاً تقنيًا يسمح بزيادة السعة ضمن الأحجام الحالية. تتمتع أنظمة المفاعل الحيوي الغشائي بإمكانيات كبيرة في تطبيقات واسعة النطاق، بما في ذلك معالجة مياه الصرف الصحي البلدية والصناعية وإعادة تدوير مياه العمليات. يمكن إعادة استخدام المياه المعالجة في مفاعل حيوي غشائي مباشرةً كمياه معالجة، كما هو الحال في المغاسل التجارية وصناعة الأغذية ومستحضرات التجميل. أما إذا كانت جودة المياه المطلوبة عالية، فإن تقنية المفاعل الحيوي الغشائي تُعدّ مرحلة معالجة أولية فعّالة للغاية لخطوة معالجة غشائية إضافية تالية. سيؤدي تجديد محطة معالجة مياه الصرف الصحي في هنريكسدال إلى تقليل الضوضاء والروائح، ستتمكن المحطة المُحسّنة من معالجة متوسط ​​تدفق مياه الصرف الصحي الداخلة البالغ 535, تتوافق هذه القيم مع تدفقات مياه الصرف الصحي المتوقعة في ستوكهولم في عام 2040. في محطة معالجة مياه الصرف الصحي في هنريكسدال، يُعرض في الجدول 12 نتائج المحاكاة الرئيسية المتعلقة بكمية الغاز المُنتج وتكوينه وقيمته الحرارية. يُفترض أنه في محطة معالجة مياه الصرف الصحي يتم إنتاج كل من الحرارة والطاقة. يتم اختيار القيم النموذجية للكفاءة الكهربائية والحرارية لمحطة كبيرة، لتصل إلى كفاءة مجمعة تبلغ 85٪. يمكن الاستنتاج أن جودة الغاز الحيوي جيدة جدًا، تبقى قيم كل من كمية الغاز الحيوي المنتج يوميًا ومعدل الميثان تقريبًا بعد اليومين الأولين اللذين يليان اكتمال العملية. ونظرًا لأن جهاز الهضم من نوع CSTR،

محطة هنريكسدال لمعالجة مياه الصرف الصحي
تُعد محطة هنريكسدال لمعالجة مياه الصرف الصحي (WWTP) واحدة من أكبر وأحدث مرافق معالجة النفايات في أوروبا. تبلغ طاقتها الاستيعابية حوالي 250,000 متر مكعب يوميًا، أي ما يعادل 780,000 نسمة، ويمثل ثلثي مياه الصرف الصحي البلدية في ستوكهولم. يُستخدم الغاز المُنتَج إما في إنتاج الحرارة والطاقة، أو يُحَوَّل إلى غاز الميثان الحيوي كوقود للمركبات.

تغطي المحطة مساحة إجمالية قدرها 300,000 متر مربع. يقع حوالي 90% من المرافق تحت الأرض، مما يجعلها واحدة من أكبر المحطات الجوفية في العالم. يبلغ طول الأنفاق داخل المحطة حوالي 18 كيلومترًا. يقع حوض المحطة بالكامل داخل غرف محفورة في الصخر، وقد بُني فوقه مسكن يتسع لحوالي 1600 نسمة. افتُتحت محطة معالجة مياه الصرف الصحي هنريكسدال لأول مرة في عام 1941 وكانت قادرة على معالجة حوالي 150,000 متر مكعب من مياه الصرف الصحي يوميًا. في عام 1953، تم توسيع المحطة وزيادة سعتها إلى قيمتها الحالية. أدى برنامج التوسع الرئيسي الذي بدأ في عام 1992 واستمر 5 سنوات إلى تقليل انبعاثات النيتروجين بنسبة 50٪ ومكّن من معالجة الفوسفور [71]. وأخيرًا، تم تنفيذ مشروع إعادة بناء من عام 2007 إلى عام 2011، تم خلاله إنشاء قاعة جديدة للتنقية الخام ومحطة استقبال جديدة للشحوم والنفايات. تم حفر 80,000 متر مكعب من الصخور ووضع مرافق إنتاج الروائح تحت الأرض. وقد مكن هذا من تطوير 3,000 منزل في المنطقة المحيطة بالمحطة.

تُعد ستوكهولم من بين أسرع المدن نموًا في أوروبا. وعلى الرغم من الزيادة المتوقعة في متطلبات معالجة مياه الصرف الصحي، يجب على المدينة تلبية المتطلبات التي حددتها خطة عمل بحر البلطيق (BSAP) وتوجيه المياه بالاتحاد الأوروبي. بعد دراسات عديدة، تم اختيار ترقية محطة معالجة مياه الصرف الصحي هنريكسدال بتقنية المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) كأفضل حل محتمل. وبحلول عام 2018، عند اكتمال المشروع، ستكون محطة معالجة مياه الصرف الصحي هنريكسدال أكبر محطة في العالم تطبق تقنية المفاعل الحيوي الغشائي.

تقنية المفاعل الحيوي الغشائي (MBR) هي مزيج من عملية الحمأة المنشطة التقليدية، مع نظام غشائي للترشيح الدقيق والفائق. تتميز المفاعلات الحيوية الغشائية بقدرتها على إنتاج مياه عالية الجودة قابلة لإعادة الاستخدام، كما أن بصمتها البيئية أقل بنسبة 30-50% مقارنةً بمنشأة الحمأة المنشطة التقليدية المماثلة. علاوة على ذلك، يُعد الترشيح الغشائي حلاً تقنيًا يسمح بزيادة السعة ضمن الأحجام الحالية. ونتيجة لذلك، تتمتع أنظمة المفاعل الحيوي الغشائي بإمكانيات كبيرة في تطبيقات واسعة النطاق، بما في ذلك معالجة مياه الصرف الصحي البلدية والصناعية وإعادة تدوير مياه العمليات. في الحالات التي تتطلب جودة مياه متوسطة فقط، يمكن إعادة استخدام المياه المعالجة في مفاعل حيوي غشائي مباشرةً كمياه معالجة، كما هو الحال في المغاسل التجارية وصناعة الأغذية ومستحضرات التجميل. أما إذا كانت جودة المياه المطلوبة عالية، فإن تقنية المفاعل الحيوي الغشائي تُعدّ مرحلة معالجة أولية فعّالة للغاية لخطوة معالجة غشائية إضافية تالية.
سيؤدي تجديد محطة معالجة مياه الصرف الصحي في هنريكسدال إلى تقليل الضوضاء والروائح، مما يسمح بإنشاء مدينة جديدة تضم 7000 شقة سكنية بالقرب من المحطة [74]. ستتمكن المحطة المُحسّنة من معالجة متوسط ​​تدفق مياه الصرف الصحي الداخلة البالغ 535,680 مترًا مكعبًا يوميًا، بينما ستبلغ سعتها القصوى 864,000 متر مكعب يوميًا. تتوافق هذه القيم مع تدفقات مياه الصرف الصحي المتوقعة في ستوكهولم في عام 2040.

في محطة معالجة مياه الصرف الصحي في هنريكسدال، تتم عملية الهضم في 7 وحدات هضم بحجم إجمالي يبلغ حوالي 39,000 متر مكعب في ظل ظروف متوسطة الحرارة. على الرغم من أن معدل تدفق الحمأة الداخلة يختلف باختلاف كمية مياه الصرف الصحي المعالجة، إلا أنه يُظهر متوسطًا قدره 2040 مترًا مكعبًا يوميًا. تم أخذ البيانات اللازمة للمحاكاة من تقريرين لهذه المحطة تحديدًا من جامعة لوند.

يُعرض في الجدول 12 نتائج المحاكاة الرئيسية المتعلقة بكمية الغاز المُنتج وتكوينه وقيمته الحرارية. يُفترض أنه في محطة معالجة مياه الصرف الصحي يتم إنتاج كل من الحرارة والطاقة. يتم اختيار القيم النموذجية للكفاءة الكهربائية والحرارية لمحطة كبيرة، 30٪ و 55٪ على التوالي، لتصل إلى كفاءة مجمعة تبلغ 85٪. يمكن الاستنتاج أن جودة الغاز الحيوي جيدة جدًا، حيث أن معدل الميثان فيه يقترب من 70٪ وهو الحد الأعلى للغاز الحيوي الناتج عن الهضم اللاهوائي. القيمة الحرارية المنخفضة للغاز الحيوي لهذا المعدل المحدد من الميثان قريبة من القيمة الموضحة في الجدول 3 للغاز الحيوي للميثان الذي يساوي 70٪. كما هو موضح في الشكل (5)، تبقى قيم كل من كمية الغاز الحيوي المنتج يوميًا ومعدل الميثان تقريبًا بعد اليومين الأولين اللذين يليان اكتمال العملية. ونظرًا لأن جهاز الهضم من نوع CSTR، فإن هذا يشير إلى تشغيله الجيد. من حيث تكوين الغاز الحيوي، يكون الهيدروجين ضئيلًا. ونتيجة لذلك، يمكن افتراض أن ثاني أكسيد الكربون يمثل 32.8٪ المتبقية من الغاز الحيوي.