استخدام المياه وإعادة تدويرها في منتجع سياحي

مقالات مشابهة

أمن الحقيقة: التحدي الوجودي في عصر المعلومات المفخخة

‏أسبوع واحد مضت

الذكاء الاصطناعي الفائق: مرحلة تفوق الذكاء الاصطناعي على الإنسان

23 سبتمبر، 2025

لماذا لا يستطيع الذكاء الاصطناعي تحديد الوقت؟

21 مارس، 2025

بقلم كيميائي/ مايكل دواود سليمان

باحث دكتوراه كيمياء وبيولوجيا البيئه

تتطلب الاستدامة في فرع السياحة إدارة واعية للبيئة والموارد الطبيعية ، حيث تسبب المنتجعات السياحية قممًا موسمية للحمل البشري على بيئتها. عادة ما تكون المناطق المشهورة لقضاء العطلات الصيفية مناطق قاحلة أو شبه قاحلة (مثل منطقة البحر الأبيض المتوسط) ، وتشعر بضغط الري والسياحة في نفس الفترة. في معظم الحالات ، تواجه المنتجعات السياحية الكبيرة المشاكل في وقت واحد ؛ ومن ثم ينبغي البحث عن حل مشترك.

غالبًا ما تشتمل مناطق العطلات على مناطق حساسة بشكل طبيعي بعيدة عن البلدات ذات البنية التحتية المركزية ، مثل محطات معالجة مياه الصرف الصحي ومدافن النفايات. بالنسبة للفنادق التي تقع بعيدًا عن الأنظمة المركزية ، يصبح نقل مجاري النفايات عملية مكلفة. يحول التشغيل الموسمي لهذه المنتجعات دون إنشاء البنية التحتية المركزية وتشغيلها اقتصاديًا. إلى جانب مياه الشرب ، تحتاج منتجعات العطلات أيضًا إلى المياه لري حديقتها ، ومع ذلك قد تشكل الكميات الكبيرة من المياه اللازمة للري مشكلة.

غالبًا ما يحدث ضغط كل من الري والسياحة في فترة الحد الأدنى أو المنخفض لتجديد موارد المياه ، مما يضمن تعظيم الآثار البيئية السلبية المحتملة ⁽¹⁾. في الاراضي ذات الوصول المحدود إلى المياه العذبة ، يكون هذا الضغط أقوى. بالنظر إلى حقيقة أن كلاً من الطلب على الموارد وإنتاج النفايات غالبًا ما تكون قضايا موسمية فقط ، فإن الأنظمة اللامركزية ذات النهج المتكامل تمثل حلاً جذابًا للمنتجعات السياحية الكبيرة.

في هذا السياق ، تم تطبيق مفهوم مبتكر لامركزي وقياسي لمعالجة مياه الصرف الصحي والتخلص من النفايات الصلبة وإنتاج الطاقة في إطار مشروع بحثي “MODULAARE”. تم التركيز في المشروع على الجدوى العملية والاقتصادية للنهج المتكامل وأجرى العمل اتحاد يتكون من

(University of Stuttgart ، AT-Verband ، MEMOS GmbH ، BioSystem Schwarting GmbH ، TUI AG و Mainau GmbH).

تم تنفيذ المفهوم في منتجع سياحي تركي كبير. تم تركيب وتشغيل محطة تجريبية تجمع بين معالجة مياه الصرف الصحي ومعالجة النفايات الصلبة خلال  المواسم الصيفية. تم تحديد استخدام المياه وإنتاج النفايات الصلبة خلال المشروع ⁽²⁾.

يقع الفندق التجريبي في منطقة طبيعية على الساحل الجنوبي الغربي لتركيا وتبلغ مساحته 65.000 متر مربع. كانت تحتوي على 746 سريراً في 373 غرفة بشكل منتظم. ومع ذلك ، امتدت السعة إلى أكثر من 900 سرير في مواسم الذروة. يوفر الفندق مطاعم ومقاهي وحمامات سباحة ومغسلة ومركز صحي وبعض المحلات التجارية وحديقة حيوانات صغيرة لضيوفه. كان مفتوحًا للضيوف موسمياً ، خلال سبعة أشهر من العام أكثر دفئًا. في ما يسمى “موسم الذروة” ، سكن حوالي 50 موظفًا في مساكن موظفي الفندق. ، كان الفندق ممثلاً لمنتجعات العطلات الكبيرة “الشاملة كليًا” من فئة 4 و 5 نجوم في منطقة البحر الأبيض المتوسط.

تم استخدام نوعين مختلفين من المياه في الفندق: مياه الشرب من شبكة البلدية والمياه الجوفية. تم استخدام المياه الجوفية فقط لري الحديقة. تم استخدام المياه الصالحة للشرب في الغرف والمطبخ والمغاسل وحمامات السباحة وفي حالات محدودة أيضًا في الحديقة. تم تحديد استخدام المياه في الفندق من خلال عدادات المياه الموجودة. كان للفندق اتصال بمحطة معالجة مياه الصرف الصحي البلدية (WWTP) ، والتي كانت ميزة لأعطال فنية محتملة في المحطة التجريبية. تم قياس إنتاج مياه الصرف الصحي على خط الأنابيب الرئيسي المؤدي لمياه الصرف الصحي إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي البلدية.

تم إنشاء الوحدة التجريبية (MPP)  membrane pilot plant  في حاوية شحن في ألمانيا وتم نقله إلى تركيا. أجريت العملية خلال تلاث شهور الصيف. تم ضخ جزء من مياه الصرف الصحي المنتجة في الفندق (7-10 م 3 / يوم) في MPP. تتكون عملية معالجة مياه الصرف الصحي من ترسيب أولي ، خطوة الحمأة النشطة منخفضة التحميل المصممة لإزالة النيتروجين والمواد الكربونية والترشيح الغشائي (الشكل 1). بالنسبة للترشيح الغشائي ، تم تنفيذ 6 وحدات MEMOS Pulse الأنبوبية بحجم مسام يبلغ 0.2 ميكرومتر و 40 مترًا مربعًا من مساحة السطح لكل وحدة. في الموسم الثاني تم إضافة غربال قبل الترسيب الأولي حيث ظهرت مواد صلبة خشنة كبيرة في خط سريان المياه لتكون أعلى بكثير من قيم التصميم. تم ضخ الحمأة الزائدة من الخزان الهوائي أولاً في خزان الترسيب الأولي ثم إزالتها مع الحمأة الأولية من MPP. تم اختراق مياه الصرف الصحي المعالجة من خلال وحدات غشاء مغمورة تم وضعها في خزان التهوية وتم ضخها في بركة الري بالفندق بعد تخزين وسيط في MPP.

تم تحديد كفاءة معالجة MPP من خلال تحليل معامل مياه الصرف الصحي في مختبر بسيط تم إنشاؤه في أراضي الفندق للمشروع. بالإضافة إلى المعايير الكيميائية ، تم تحليل المعايير الصحية (t. coli ، E. coli والبكتريا المعوية).

يعتمد إجمالي استخدام المياه الصالحة للشرب في الفندق التجريبي على معدل الإشغال في الفندق. في بداية موسم العطلة الصيفية ، تم شغل 10-18٪ فقط من السعة العادية للفندق وكان استخدام المياه المحدد مرتفعًا للغاية حيث بلغ 1500 لتر / (زائر * يوم). لكن وصل عدد الضيوف بالفعل في الأسبوع الثالث من الموسم إلى 75٪ من السعة العادية ، حيث انخفض استخدام المياه المحدد إلى 430 لترًا / (زائر * يوم). ينتج هذا الاختلاف عن الأعمال غير المنتظمة المطلوبة في بداية الموسم فقط والاحتياجات المائية في المرافق مثل حالة حمامات السباحة ، حيث لا يشير الطلب على المياه إلى وجود علاقة خطية مع عدد المستخدمين. عند إجراء التقييم لمدة 6 أشهر في كل موسم ، باستثناء أول أسبوعين أو ثلاثة أسابيع ، تراوح استخدام مياه الشرب المحددة بين 330-528 لترًا / (زائر * يوم). بلغ المتوسط الإجمالي 448 لترًا / (زائر * يوم). لجميع المواسم الصيفية بما في ذلك القيم عند أدنى إشغال بالفندق. بالمقارنة مع بعض المناطق المماثلة وأنواع الفنادق المماثلة ، ظل استهلاك مياه الشرب في الفندق التجريبي في مستوى مقبول ، بل في الواقع في النطاق الأدنى ⁽³⁾.

تم تحديد استخدام المياه للري لموسمين صيفيين. يرتبط استخدام المياه في منطقة معينة في الحديقة بدرجة حرارة الهواء وهطول الأمطار. في بداية الموسم بقيت القيمة أقل من 100 لتر / (م² * شهر) ، ومع ذلك لوحظت زيادة حادة خلال الأشهر الثلاثة الأولى. في ما يسمى “موسم الذروة” من يونيو إلى أغسطس ، كان إجمالي هطول الأمطار قريبًا من الصفر وتراوح استخدام المياه للري بين 170-190 لتر / (متر مربع * شهر). بلغ المتوسط الموسمي مع الأخذ في الاعتبار موسمي الصيف المقدرين 133 لتر / (م 2 * شهر). خلال فترة التحقيق ، عاد 25 إلى 65٪ من المياه الموردة إلى شبكة الصرف الصحي ، ومع ذلك كانت النسبة في الغالب أكثر من 50٪. ويتفاوت إنتاج مياه الصرف الصحي مع إشغال الفنادق أيضًا ، مما أدى إلى قيم محددة تتراوح في الغالب بين حوالي 200 لتر / (ضيف * د). بافتراض وجود 900 ضيف ، فإنه يتوافق مع إنتاج شهري من مياه الصرف الصحي يبلغ 5400 متر مكعب. بهذه الكمية من المياه يمكن ري حديقة 30.000 متر مربع على الأقل خلال الأشهر الأكثر جفافاً عندما يكون الطلب على المياه حوالي 180 لتر / (متر مربع * شهر). بالنسبة لبقية موسم الصيف مع انخفاض الطلب على الري ، يمكن أن تكفي مياه الصرف الصحي لمساحة حديقة تبلغ 45.000 متر مربع.

تتم مقارنة بعض العناصر المحددة بمياه الصرف المنزلية النموذجية في الجدول أدناه مع مياه الصرف في الفندق التجريبي لما تحتويه من مواد صلبة عالية للغاية ؛ الناتجة عن تصريف المواد الغذائية المطحونة في المجاري وتسبب(COD:N:P-ratio)   (170:5:2).. كما لوحظت تركيزات عالية نسبية من الفوسفور ، تم نقلها بواسطة مياه الصرف الصحي للغسيل. كانت بقية العناصر قابلة للمقارنة مع مياه الصرف الصحي المنزلية النموذجية.

كان متوسط تركيز النفايات السائلة COD على مدار فترة الفحص بأكملها 23 مجم / لتر ، وهو ما يقابل التخلص من COD بنسبة 99 ٪. بلغ معدل التخلص من النيتروجين حوالي 97٪ ، ومع ذلك فقد انخفض إلى 91٪ في الموسم الماضي لزيادة جودة الأسمدة للمخلفات السائلة. كان من الممكن التحكم في العملية ؛ ومع ذلك ، لم يتم تحقيق التحكم الدقيق في تركيزات النيتروجين المتدفق. على الرغم من ملاحظة النظرات الخاطفة أيضًا ، تم قياس معظم تركيزات الفوسفور حول 5 مجم / لتر.

تميزت النفايات السائلة بجودة الأسمدة إلى جانب النيتروجين والفوسفور ، حيث كانت تركيزات البوتاسيوم والمغنيسيوم كافية لتغطية الطلب على العشب الذي قدمه Oral and Acikgöz ⁽⁴⁾. لا تشكل المعادن الثقيلة عقبة أمام خصائص الأسمدة للنفايات السائلة. كما أشارت الجودة الصحية في النفايات السائلة إلى منتج آمن ، كما تم قياسه كانت القيم أقل من الحدود الواردة في توجيه الاتحاد الأوروبي لأغراض الاستحمام والاستجمام (76/160 / EEC) بالإضافة إلى إرشادات منظمة الصحة العالمية الواردة في المراجع ^(5-6-7-8).

الاستنتاج

اختلفت خصائص مياه الصرف المحددة في هذه الدراسة عن مياه الصرف الصحي المنزلية النموذجية من حيث COD والفوسفور. كانت التركيزات العالية للأكسجين الكيميائي ناتجة عن التخلص من نفايات المطبخ الأرضية في المجاري. لوحظ أن العلاج الميكانيكي الفعال في مثل هذه الحالات أمر أساسي.

كانت معالجة مياه الصرف الصحي من خلال مفاعل حيوي غشائي(membrane bioreactor )  في الفندق التجريبي فعالة للغاية وأنتجت مياه صرف عالية الجودة. أثبتت التحليلات الكيميائية والميكروبيولوجية أن مياه الصرف المعالجة “آمنة للاستخدام” للأغراض الترفيهية. علاوة على ذلك فقد تميزت بجودة الأسمدة بالنظر إلى محتواها من النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم. لم يتم الكشف عن أي محتوى ضار فوق القيم الحرجة في النفايات السائلة.

المراجع

1. Antakyali, D., Krampe, J., Steinmetz, H. (2008). Practical application of wastewater reuse in tourist resorts. Water Sci. and Tec., Vol 57, No 12, pp 2051-2057.
2. ATV-DVWK (2000). ATV-DVWK-A 131E, Dimensioning of single-stage activated sludge plants. Gesellschaft zur Förderung der Abwassertechnik e. V, Hennef, Germany
3. EC- Technical Report (2007). Mediterranean Water Scarcity and Drought Report, Technical report on water scarcity and drought management in the Mediterranean and the Water Framework Directive. Report Number – 009 – 2007
4. Oral, N., Açıkgöz, E. (2002). Çim Alanların Gübrelenmesi. TMMOB Ziraat Mühendisleri Odası Bursa Şubesi Başkanlığı Yayınları, Bursa, Turkey
5. WHO (2006). Guidelines for safe use of wastewater, excreta and greywater, Volume 2, wastewater use in agriculture. World Health Organization, Geneva, Switzerland, ISBN 92 4 154683 2
6. WHO (2006). Guidelines for safe recreational water environments, Volume 2, swimming pools and similar environments. World Health Organization, Geneva, Switzerland ISBN 92 4 154680 8
7. WHO (2003). Guidelines for safe recreational water environments, Volume 1, coastal and fresh waters. World Health Organization, Geneva, Switzerland, ISBN 92 4 154580 1
8. WHO (1989). Health guidelines for the use of wastewater in agriculture and aquaculture, Technical Report Series 778, World Health Organization, Geneva