محطة معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية المستدامة، أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية بالطاقة الشمسية

مقدمة موجزة
نظام معالجة مياه الصرف الصحي المستدام بالطاقة الشمسية تحت الأرض هو وضع معالجة جديد يجمع بين تكنولوجيا الطاقة الشمسية ومعدات معالجة مياه الصرف الصحي تحت الأرض. جوهرها هو استخدام توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية أو التحويل الحراري الشمسي لتوفير الطاقة، وتشغيل عملية معالجة مياه الصرف الصحي، وفي نفس الوقت دفن معدات المعالجة تحت الأرض لتحقيق الهدف المتكامل المتمثل في "الحفاظ على الطاقة + حماية البيئة + توفير المساحة".
تكوين النظام ومبدأ العمل
وحدة استخدام الطاقة الشمسية
توليد الطاقة الكهروضوئية: تحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية من خلال الألواح الشمسية لتزويد الطاقة للمعدات مثل مضخات المياه وأجهزة التهوية وأنظمة التحكم.
المساعدة الحرارية الشمسية: استخدام المجمعات الشمسية لتسخين مياه الصرف الصحي، وتعزيز النشاط الميكروبي، وتحسين كفاءة المعالجة في الشتاء.
وحدة المعالجة المدفونة
التصميم الهيكلي: يتم اعتماد هياكل فولاذية معيارية أو أجسام حوض خرسانية، مدفونة على عمق 0.5 إلى 3 أمتار تحت الأرض. يمكن استعادة السطح إلى اللون الأخضر أو ​​تصلبه، دون شغل مساحة على الأرض.
إجراءات المعالجة:
المعالجة المسبقة: إزالة الشوائب ذات الجسيمات الكبيرة من خلال الشبكة وغرفة الحصى؛
المعالجة البيوكيميائية: استخدام الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية / الهوائية لتحلل المواد العضوية، وغالبًا ما يتم دمجها مع MBR (مفاعل الأغشية الحيوية)، A / O (اللاهوائية - الهوائية)، وعمليات أخرى؛
المعالجة المتقدمة: من خلال ترشيح الأغشية والتطهير (الأشعة فوق البنفسجية أو الأوزون) لتلبية معايير الانبعاثات؛
معالجة الحمأة: تدمج بعض الأنظمة تكنولوجيا التجفيف الشمسي لتقليل كمية الحمأة.
 السيناريوهات القابلة للتطبيق
معالجة مياه الصرف الصحي اللامركزية: المجتمعات الريفية، والمواقع ذات المناظر الخلابة، ومناطق خدمة الطرق السريعة، ومناطق الفيلات النائية والمناطق الأخرى غير المشمولة بخطوط الأنابيب البلدية.
المناطق الحساسة بيئيًا: المناطق المحيطة بالمحميات الطبيعية أو مصادر المياه التي تتطلب ضوضاء منخفضة ورائحة منخفضة وانسجامًا في المناظر الطبيعية.
خصائص معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية تحت الأرض بالطاقة الشمسية
المزايا الأساسية (الحفاظ على الطاقة والاستدامة)
معدل الاكتفاء الذاتي من الطاقة مرتفع
يمكن أن تصل نسبة إمداد الطاقة الشمسية إلى 60٪ إلى 90٪، مما يقلل الاعتماد على شبكة الكهرباء ويجعلها مناسبة بشكل خاص للمناطق التي تعاني من عدم استقرار إمدادات الطاقة.
الحالة: يمكن لمحطة معالجة تحت الأرض تعمل بالطاقة الشمسية في المناطق الريفية معالجة 500 طن من مياه الصرف الصحي يوميًا، ويمكن لتوليد الطاقة السنوي أن يلبي 80٪ من استهلاك الطاقة للمعدات.
تقليل الانبعاثات منخفضة الكربون
بالمقارنة مع محطات المعالجة البلدية التقليدية، يتم تقليل انبعاثات الكربون بنسبة 40٪ إلى 60٪، وهو ما يتماشى مع أهداف "الكربون المزدوج".
المزايا البيئية والمكانية
تشغل مساحة أقل ولها منظر طبيعي صديق
يشغل التصميم المدفون 1/3 إلى 1/2 فقط من مساحة الأرض. يمكن استخدام السطح كمرآب للسيارات أو حديقة أو أرض زراعية. على سبيل المثال، يمكن بناء ساحة عشبية فوق محطة المعالجة المدفونة في منطقة سكنية.
ضوضاء منخفضة ورائحة منخفضة
المعدات مدفونة تحت الأرض، وبالاقتران مع مواد عازلة للصوت، تكون ضوضاء التشغيل أقل من 50 ديسيبل. يقلل الهيكل المغلق من تسرب الروائح ويجب أن يكون مجهزًا بأجهزة إزالة الروائح مثل المرشحات البيولوجية.
 الخصائص الفنية والتشغيل والصيانة
درجة عالية من التشغيل الآلي
متكامل مع نظام تحكم PLC، ويستخدم مستشعرات تعمل بالطاقة الشمسية لمراقبة جودة المياه (COD، النيتروجين الأمونيا، إلخ) في الوقت الفعلي وضبط التهوية والجرعات والعمليات الأخرى تلقائيًا.
تكلفة التشغيل والصيانة منخفضة
التصميم المعياري مناسب للصيانة. لا يحتوي نظام الطاقة الشمسية على تكلفة وقود ويتم تقليل كمية الصيانة اليدوية بنسبة 30٪ مقارنة بالعمليات التقليدية.
القدرة على التكيف القوية
يمكن تعديل معلمات العملية وفقًا للتقلبات في جودة المياه. في الشتاء، يضمن نظام المساعدة الحرارية الضوئية أن تكون درجة حرارة الماء ≥15 درجة مئوية، مما يحافظ على نشاط الكائنات الحية الدقيقة.
القيود
الاستثمار الأولي مرتفع نسبيًا: تزيد تكلفة بناء معدات الطاقة الشمسية والهياكل المدفونة بنسبة 15٪ -25٪ عن العمليات التقليدية، ولكن يمكن تعويض ذلك من خلال الإعانات الحكومية أو فوائد توفير الطاقة على المدى الطويل.
تتأثر بالطقس: قد يتسبب الطقس الممطر المستمر في تقلبات في إمدادات الطاقة. من الضروري استخدام بطاريات تخزين الطاقة (مثل بطاريات الليثيوم) أو مصادر الطاقة الاحتياطية.