طيب بسم الله الرحمن الرحيم يمكن أعتقد المحاضرة
الماضية أو آخر محاضرة احنا كنا نحكي في ال
wastewater treatment و ملي في ال physical
treatment و قلنا أن ال physical treatment اللي هي
بشكل أساسي الهدف منها التخلص من ال suspended solid
و اللي احنا كنا قسمناهم إلى coarse و fine و قلنا
ال fine في منها inorganic و منها
organic وحكينا أنه لل course عادة هنستخدم screen
ولل fine نستخدم grit removal ولل organic نستخدم ال
primary sedimentation tank هدولة هم مراحل ال
primary أو ال physical treatment إذا بعد ال
physical treatment شو بيظهر عندي في الميّه؟ بيظل
بشكل أساسي المواد الذائبة الـ dissolved solid و
جزء من ال suspended اللي ما اتعصب لأن عمليًا أنا ما
بتخلص من كل ال suspended solid لابد اللي يظل جزء
منه البيانات تعمل 90%، 95%، 85%، هذا يعني أن هناك
بقايا من الـSuspended Solids تبقى في الماء، لكن
هذه أساسًا الـFine Particles، أساسًا الـFine
Particles، لأنه أصلًا لما بتعصب، بتعصب بشكل أساس
المواد الأكبر حجمًا، يعني مين ممكن يبقى؟ الأصغر
حجمًا من هنا لو جيت أخد two main parameters في
الميّه اللي هم ال suspended solid وال BOD بعد
ال primary treatment بعد ال primary treatment بعد
الخطوات التالية كده يبقى من هدول العناصر بشكل
أساسي roughly حسب التصميم بيبقى تقريبًا تلاتين في
الميّه من ال suspended solid which means أنّهـا بتشيل
جدًا من ال suspended solid سبعين في الميّه اللي هي
طبعًا أنا بحكي على أي نوع من ال suspended solid ال
organic لأن مش ممكن نصل ال primary sedimentation
ده قضايا لأنها مواد يعني كبيرة ولا sand mainly مين
يعني ال sand اللي معطل على ال sand في الـ Grit removal
فالـ Grit removal رح يتعصب في ال primary
sedimentation tank فمين بيضل هنا؟ بيضل مواد عضوية
فال suspension of solid اللي هو بشكل المواد
العضوية بيضل منه تقريبًا تلاتين في الميّه وبيضل
تقريبًا سبعين في الميّه من ال BOD
وهذا يعني أن تقريبًا الـ Primary Sedimentation Tank
بتشيل 70% من الـ Suspended Solid عشان يبقى 30% و
تشيل 30% من الـ BOD عشان يبقى 70% بعد هذه المرحلة
بندخل في مرحلة Secondary Treatment أو اللي احنا
مالي بنسميها ال biological treatment
لما نحكي على ال biological treatment which means
بال biological treatment هو أن احنا نستخدم ال
micro organism نستخدم ال micro organism اللي هي
الكائنات الحية الدقيقة هي اللي ممكن تعمل عندك
عملية معالجة للمياه الـ waste water من خلال
ال activities اللي بتعملها ال micro organisms داخل
المياه لو جينا نشوف اليوم طب شو ال rules وشو ال
mechanism وشو ال LEA كيف ال micro organism بحلل
عندي أو بخلصني من المواد العضوية الموجودة في
المياه
العملية بتتم من خلال أن مجموعة من ال organisms أو
من ال micro organisms بالاحرار بتشتغل مع بعضها
بحيث أنّه بتحول ال carbonaceous organic material هي
المواد الكربوهيدراتية المواد الكربوهيدراتية شوية
على شكل colloidal أو dissolved لأن اللحظة اللي احنا
بتقول الـ fine particles باتكزاد يقرب إلى الـ colloidal
particles أو الـ dissolved solids اللي هي المواد
العضوية سواء الذائبة أو العالقة على شكل قريب من
الـ colloidal بتحولها إلى gases and cell tissue
بمعنى بتحولها إلى غازات و خلايا بكتيريا أو خلايا
حية و هضل اتبصص يمكن اللي كنا حكينا عنهم سابقًا
حكينا عن العمليات الهوائية و الغير هوائية و عشان
نفهم .. نستوعب شغلة أساسية أن و أنا عندي المواد
العضوية أو لما أنا بتحدث على المادة العضوية من
الناحية الكيميائية المادة العضوية عبارة عن ايش؟
المادة العضوية عبارة عن مركب بشكل أساسي من
الكربون والهيدروجين والأكسجين هدولة التلات عناصر
الأساسية ممكن يكون جزء منها نيتروجين سالفر فوسفرس
هدولة هم التركيبة الأساسية لهذه المادة من خلال ال
micro organism من خلال ال micro organism ممكن
تتحول إلى غازات إلى غازات زي ال CO2 ال CH4 ال NO3
ال H2S حسب العملية ال SO4 ال H2O وما شابه
زائد الـ new cells هذا المفهوم أن أي مادة عضوية
عندي إذا ال micro organism بيتعامل معها بأي طريقة
بحولها إلى مجموعة من الغازات طبعًا حسب طبيعة ال
process زائد خلايا بكتيرية جديدة
الخلايا البكتيرية لأنها لما تتكون أو الخلايا تتكون
على شكل colonies بتكون على شكل colonies which means
أنها بشكل كتلة وهذه الكتلة ال specific gravity لها
أكبر من specific gravity للميّه كثافتها أعلى من كثافة
الميّه معناته هذه الخلايا إذا تركتها تركض ماذا يحصل
فيها؟ بيصير عملية sedimentation بيصير عملية
sedimentation
فلاحظوا
كأن أنا بحول المواد العضوية سواء الذائبة أو الـ
colloidal و اللي suspended بشكل fine suspended
طبعًا كل ما كانت colloidal أو dissolved كل ما كانت
أسهل في التخلص منها بحولها إلى غازات أو العملية
هنا بتحولها إلى غازات زائد خلايا بكتيرية الغازات
المنطقة احنا بتتساعد الخلايا البكتيرية اللي هنا
بتتشكل على شكل colonies ممكن أصلًا عملية sedimentation
which means أني أنا بقدر أفصل عن الميّه وهذه الفكرة
هذا هو ال concept طبعًا بدون ما أعمل عملية
sedimentation ماهي الخلايا البكتيرية قليلّة مواد
عضوية اسمها organic material في الآخرها هي مواد
عضوية عشان هي كان المبلغ تبلغ treatment تمت الآ
إذا عملت عملية settling للبكتيريا أو لل bio solids
أو لل cell tissue طيب
احنا بنحكي على البكتيريا أو ال micro organism لكن
هاي ال micro organism بتتصنف حسب بكتيريا التبارات
يعني احنا بنحط البكتيريا كلها في صلة واحدة لكن
البكتيريا عمليًا هي أشكال و أنواع و مواصلة و طبيعة
احنا بنقسمها بشكل أساسي بناء على ثلاث أقسام أساسية
القسم الأول أو التصنيف الأولى احنا بنحكي كالتالي
أن البكتيريا ما هي مادة عضوية و لا مش هيك بالأساس
هي مادة عضوية الكربون بشكل جزء أساسي من تركيبتها و
لا مش هيك الشيء الثاني
أي كائن حي ما هو إمّا خلية زي البكتيريا وما مجموعة
خلايا ولا مش هيك الإنسان بنفسه هو عبارة عن ايش؟
مجموعة خلايا هالساعة الفود اللي بيسهلكوا الإنسان
أو اللي بتسهلكوا الكائن الحي جزء منه يستخدم للطاقة،
لأن كل كائن حي يحتاج طاقة لتعمل عملياتها الحيوية.
أول تصنيف بنصنف micro organism بناء على مصدر
الطاقة والكربون، من أين يحصل على الطاقة ومن أين
يحصل على الكربون؟ من هنا بقول لي أن الاتصال بين
مصدر الكربون ومصدر الطاقة لكائن
الحي من وين بيحصل على الطاقة والكربون كمصدر كربون
هو المصدر
الأساسي للبناء
الخلايا البكتيريا the energy must be obtained from
outside of the cell to enable substances to
proceed كمان احنا عشان تتم العملية مش بس بدنا
الفوض بدنا الفوض مع ال energy بدنا الفوض مع ال
energy هسا our goal in wastewater treatment هدفنا
في ال wastewater treatment convert both the carbon
and the energy in the waste water into
microorganism أحول الكربون والطاقة إلى
microorganism وهذا اللي بيصير أنا عندي المادة
العضوية لما بقول مادة عضوية أنا بشكل أساسي بتحدث
عن الكربون لأن أساس المادة العضوية هو الكربون كيف
أحول هذا إلى microorganism Remove microorganism
from water by settling بعد ما أحوله ل micro
organism أشيله من خلال عمليات ال settling اللي هي
عمليات التصيب بقول لي different organisms have
different ways to obtain carbon and energy هسا في
عندنا كائنات بتحصل على ال carbon من خلال
ثاني أكسيد الكربون وهذه بنسميها autotrophs
بنسميها autotrophs أو لما بقول autotrophic
بكتيريا I means هي البكتيريا اللي بتسعى الكربون من
خلال الـ CO2 في حين إذا كانت بتحصل على الكربون من
خلال الـ organic material بنسميها heterotrophs
بنسميها heterotrophs إذا أنا عندي البكتيريا إمّا تكون
بالنسبة لمصدر الكربون إمّا تكون autotrophic أو تكون
heterotrophic طب إحنا mainly هنا معنيين بأي نوع
منهم؟
المعنية هي أن تحصل على الكربون من خلال الـ Organic
لأن إذا حصلت على الكربون من خلال الكربون، فهو
موجود في الهواء، فهو ليس معناه أن تحصل على الكربون
من الهواء، بل معناه أن تحصل على الكربون من الماء،
لأن المادة الـ Organic موجودة في الماء من أين؟ إمّا
أنها تكون من حيث الـ Energy Phototrophs هي اللي
بتستخدم ال light كمصدر للطاقة و هما تكون
Chemotrophs وهي بتستخدم ال cellulose و ال
inorganic material يعني مصدر الطاقة ممكن يكون من
ال light وهذا في الحالة بتكون phototrophs أو يكون
مصدر الطاقة من ال cellulose و ال inorganic و المواد
العضوية في الحالة هي chemotrophs زي
المواد العضوية وما شابه يعني مصادر من خلال العناصر
الموجودة ماهياش من خلال ال light يعني أي مصدر ثاني
مغير ال light inorganic أو inorganic بس مش من خلال
ال light الآن عندنا على سبيل المثال احنا كنا ناخد
كمثال طبعًا هذا الحكي مش فقط خاص بالبكتيريا
التحالب .. التحالب مصدر الكربون من وين؟
التحالب زي النباتّة مصدر الكربون من وين؟ من الهواء
مش هيك؟ مش كنا بتاخد الكربون .. بتاخد ثاني أكسيد
الكربون؟ which means أن هذا هو مصدرها لمين؟ ومن وين
بتاخد الطاقة؟ من الضوء عشان هيك البكتيريا بنسميها
autotrophic أو تحالب بنسميها autotrophic
photosynthesis بحيث أن هي بتستخدم ال light لمصدر
للطاقة و بتستخدم الهواء كمصدر للكربون من خلال ثاني
أكسيد الكربون
طبعًا كل الحيوانات بنصنفها ضمن chemotrophs في حين
أن النباتات بنصنفها photoautotrophs يعني الإنسان
بيحصل على الكربون من وين؟ من ال organic وبيحصل على
الطاقة من وين؟
ولا مش هيك؟ يعني الإنسان اللي ما بده طاقة بيقول
اعطاه شوية شوية شغلات فيها سكريات ولا مش هيك؟
بيرجونش أنّه يعني لو جاعدنا الإنسان في الشمس تغنيه
عن الطاقة بيقول ما .. ما .. ما .. ما بدوش يأكل؟
بتأكيد لأ التصنيف الثاني هو بناء على مصدر ال
oxygen من وين بتحصل على ال oxygen؟ Different 183 00:16:21
بتحتفظ تحفظ نفسها بتحفظ نفسها لحد ما يصير الوضع
مناسب لها في كائنات بتعيش على عدم وجود ال
oxygen لكن لو تواجد ال oxygen بتظل reserved لحد
ما يغيب ال oxygen في كائنات إذا ال oxygen تواجد،
بتموت في أنواع من ال organism إذا تواجد ال oxygen
بتموت عشان هيك العملية التصنيف لإنه هل هي obligate
aerobic يعني هي بتعيش إلا إذا في أكسجين ما فيش
أكسجين بتموت obligate anaerobic يعني هي ما بتعيش
إلا في عدم وجود الأكسجين إذا تواجد الأكسجين يعتبر
الأكسجين في حال هادر بالنسبة لها سام طبعاً لما بقول
أكسجين بحكي على شكل ال O2 بحكي على شكل ال O2 إذا
أنا عندي البكتيريا ممكن تكون Aerobic بشكل أساسي أو
Anaerobic بشكل أساسي أو Anaerobic بشكل أساسي أو
Anaerobic بشكل أساسي أو Anaerobic
بشكل أس
حرارة ممكن أنْها تتريش بقول لي each species of
bacteria reproduces based within a limited range
of temperature يعني كل أنواع البكتيريا ممكن تتريش
ضمن temperature معينة، هذه ممكن تتريش ضمن
temperature ثانية، هذه ممكن تتريش ضمن temperature
ثالثة هنا بنصنفهم إلى بكتيريا بتريش في temperature
تحت ال 20 درجة بكتيريا بتعيش في سنة وتلاشى ما بين
ال 25 وال 40 أو فوق ال 20 لحد ال 40 بكتيريا بتعيش
ما فوق ال 40 إلى ال 60 درجة وهنا كل نوع له تسمية
يعني اللي تحت ال 20 بنسميها bio
اللي فوق ال 45 بيسميها mesophils واللي فوق ال 45
بيسميها thermophils هنا لاحظوا شغلة أنه أخص حد
لقدرة البكتيريا اللي معايشة إياه لعند 60 درجة عشان
هي كده بتذكروا كانوا زمان علمونا أنه عشان يعقموا
الحليب بالحرارة مشكلة الحرارة أداء للتعقيم طبعاً
أداء للتعقيم بمعنى قتل البكتيريا أو قتل الكائنات
الحية فكان يقول أنه احنا لو سخننا الحليب لحد 70
درجة مئوية بتعقم الحليب اللي كنا نسميه عملية ال
pasteurization البسترة ولا مش هيك حسب باستر اللي
قام بالتجربة هنا فالفكرة هنا أنه لاحظوا أنه إذا
بتطلع الحرارة لفوق ال 60 درجة which means أنه أنا
بعمل بالحرارة القضاء على البكتيريا لأنه ما في بكتيريا
بتقدر تتريش أكثر من ستين درجة مئوية هنا التصنيفات
هذه بتفيدني لأن أنا المية ال waste water هي موجودة
ضمن temperature معينة هل ال waste water ممكن تكون
درجة حرارته خمسين ستين درجة؟ لا لأن الإنسان الماء
بيستخدم حتى لو استحم مياه ساخنة مع الماء اللي
البارد اللي هي تبحث ال waste water لأن في غزة جديد
جديد حرارته طبعاً بيختلط بين الصيف والشتاء نسبياً
بس هو within certain range ما بيطلعش لأ طيب عالي ولا
بيكون تثلج هذا بيفرض أن أي نوع من أنواع البكتيريا
ممكن أنْها تنمو ضمن هذا الوسط إذا أنا عملياً عندي
التصنيفات أنه هل البكتيريا مصدر الكربون هو ثاني
مصدر الكربون ولا مواد عضوية نفس الحكي مصدر الطاقة
الشغل الثاني مصدر الأكسجين هل هو ال ال ال ال ال
ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال
ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال ال
بمعنى أنْ ال classification autotopic و لا
heterotopic و ال autotopic اللي هو fundings
الكربون مصطلح الطاقة ال autotopic هو أنْ المصطلح
الكربون هو المواد العضوية الإنيرجي صورز هل هو ال
light ولا ال organic عشانك نلاحظ أن في ال auto
-toxic في عندنا تصنيفين بناء على مصدر ال energy في
عندنا في ال heat-toxic مصدرين بناء على مصدر ال
energy طبعاً هو مصدر الكربون بنفس الحكيم ف أي
organism لازم نصنفه بناء على هذه التصنيفات درجة
الحرارة اللي بيعيش فيها مصدر الكربون مصدر
الأكسجين ومصدر الطاقة طبعاً إلى حد كبير مصدر
الطاقة مصدر الكربون نفس الحكيم لو
جئنا نحكي طب عملياً ال
micro organism كيف بيشتغل لحد ما يحول المادة
العضوية من شكلها إلى شكل آخر ولا مش هيك يعني لو
جئنا نطالع في المعادلة المادة العضوية موجودة على شكل
معين في الآخر العمليات الحيوية اللي احنا بنسميها
ال metabolism العمليات الحيوية ال metabolism بتحول
المادة هذه إلى شكل ثانية إما على شكل غازات أو على
شكل خلايا وغض الحكيم بس ال organism بيعمل هيك،
كل كيان حي بيعمل هيك، ولا لا؟ احنا بنتغذى على food
وبناكل كل ال food، هسا ال food هذا أنه بيتحول إما
لطاقة عشان هيك الإنسان بيتحرك وإما بيبني خلايا،
هل الخلايا اللي بيبنيها هي نفس الخلايا اللي أكلها؟
بيطلع التفاح واللحم غير في جسمو؟ تفاح واللحم
بيطلع؟ خلايا كيف بتتم العملية هذه؟ هذه ال process,
we call it in total, بنسميها ال metabolism بنسميها
ال metabolism اللي هي العمليات الحيوية بشكل عام
بقولي many of the chemical reactions involved in
the self-purification process must be biologically
بمعنى أن كثير من عمليات التفاعلات الكيميائية و
العمليات الحيوية اللي بتتم من خلال عملية ال
metabolism these chemical reactions are not
spontaneous but you are an external source of
energy for initiation بمعنى أن هذه العمليات لا تتم
ذاتياً و بدها مصدر طاقة external source of energy
عشان تبدأ بدها دائماً تعرفوا ويمكن احنا علمونا في
ال chemistry أن كثير من التفاعلات بدها catalyst
بدها catalyst بدها منشط عشان تبدأ العملية
ما بتبدأش إلا ب catalyst احنا عندنا هنا المنشط مين
الطاقة عشان البكتيريا تشتغل بدنا مصدر خارجي للطاقة
عشان تبدأ العملية تماماً الحطب أو الفحم بيحتوي على
طاقة بنولع بدون ما نعمل initiation للطاقة إذا عملت
initiation للطاقة بيصير الحريق عندي بس بدون المصدر
الصغير هاي ما بيصير عندي process هسا ال metabolism
شو هي؟ بيقول الميتابوليزم بيجمع كل العمليات
الكيميائية اللي بتكون داخل الخلية وهذه بتنقسم
لعمليتين anabolism
و catabolism Anabolism اللي احنا بنسميها science
thesis of more complex compounds and use of energy
الكتابوليزم break down a substrate and capture
energy العملية هنا احنا بنسميهم عمليات catabolism هي
عمليات الهدم عمليات الهدم وال anabolism عمليات
البناء بمعنى أن العملية بتتم بمرحلتين مرحلة أولى
أني بخدم المادة الحية أو بخدم المادة العضوية عفواً
لأنه بدي أكسر المادة العضوية واللي احنا هنا
بنسميها عملية الهضم عمليات الهضم ولا مش شكل واحنا
علمونا أن الإنسان بيأكل أول شيء الكائن الحي بيأكل
المادة بفتفتها بيهضمها شو يعني بيهضمها عملياً هو
بفتفتها برجحها إلى أجزاءها الأساسية وبعديها
بتبنيها من جديد على شكل جديد هذه العمليتين
اللي هي عملية ال catabolism و اللي هي عملية anabolism لو
جئنا نشوف العمليات هذه كيف
بتحدث بيقول لي ال catabolic process convert fuel
into cellular energy عملية ال catabolism أو عمليات
الهدم بتحول ال fuel طبعاً ال fuel بنسبة هنا هنا
المواد اللي بتعطي طاقة المواد اللي بتعطي
بغض النظر يعني بتحكي هذه العمليات هي نفس المصطلح
هي نفس يعني ال catabolism و ال anabolism و ال
metabolic process هي عمليات حيوية كل كائن حي بيعمل
هذه العمليات لأنه أنا ما بدأت هو بيتغذى على أي مادة
عضوية إذا هو بيعمل عملية هدم للمادة العضوية ومن ثم
عملية بناء إلى شكل بيختلف حسب طبيعة الكائن الحي
يعني سواء كان ال animal أو كان ال micro organism
أو كان الإنسان أو كان أي كائن حي هي بنفس المفهوم
يعني هذه ليست عملية خاصة بالبكتيريا بس احنا طبعاً
بندرها لأنْ بتهمنا نفهم كيف البكتيريا convert
المادة العضوية في الآخر إلى هذا الشكل كيف بتتوصف
بالتمام؟ داخل خليني أسميه ال incubator أو داخل ال
reactor داخل المفعل اللي أنا بحط فيه المية العملية
هنا أنْ الكربوهيدرات لما أنا بقول fuel هو شو ال
fuel؟ المعادل الكربوهيدرات أيه؟ مش هيك؟ يعني
الإنسان اللي بيكون .. خليني أسيب .. ارجع للإنسان
.. الإنسان لما بيكون حاسس حاله تعبان و بده يتخوى
بيجيب شوكولاتة ولا مش هيك هو عملياً بيجيب
carbohydrates هو لأنه بده طاقة لأنه بده طاقة
فالعملية أن أنا بتغذى على مواد carbohydrates اللي
في الآخر بتتحول على شكل طاقة طبعاً هنا عملية ال
carbohydrates أو الفات بتتحول إلى CO2 زائد H2O زائد
energy وهنا بيبدأ عندي مصدر الطاقة وبتعرفوا احنا
زمان علمونا أن لما بتتحد العناصر بتحتاج إلى طاقة
عشان تتحد ولا مش هيك زي عملية البناء لما أنت تيجي
تبني طوب بيصفطوش الطوب على بعض وهيكفي شيء لازم
يمسك الطوب ببعضه، مظبوط؟ هسا عملية الهدم لما أنا
بهدم البناء هذا بتطلع وين؟ الطاقة اللي رابطة
العناصر مع بعض، لما أنا بكسر العناصر مع بعض
الطاقة اللي ما بينهم بتطلع، إذا بيبدأ عندي مصدر
للطاقة بيبدأ عندي مصدر للطاقة provide the energy
for the synthesis of new cells as well as the
maintenance of other cell function هنا طبعاً الطاقة
بتلزم لشغلتين بتلزم لعملية بناء خلايا جديدة و
بتلزم لصيانة الخلايا القائمة لأنه كمان الكائن الحي
ما بيستهلك فقط الطاقة بس عشان يزود الخلايا اللي
عنده حتى لو ظل الواحد بنفس وزنه ما بيعني أنه مش
هيهيكل طبعاً إذا بدّه يظل على نفسه أجزاؤه هو ما يزودش
الخلايا اللي عنده طب ولوين بتروح الطاقة هذه
بتستخدم في العمليات الحيوية طبعاً العمليات الحيوية
بمعنى to maintain الخلايا القائمة فعملية ال energy
هذه إما أنْها تستخدم for building لبناء خلايا
جديدة أو to maintain others
destructive metabolism طبعاً هي عملية هنا عملية هدم
عملية هدم بيقول لي large أو larger organic
اللحظة بيبني ولا مش هيك؟ يعني ما فيش عملية بتنتهي
عشان تبدأ العملية الثانية ولو دينا نتطلع على هذه
العملية الـ organic بلغة الـ micro organism المادة
الأضوية مع الـ organism في مفهوم الـ catabolism
بتعطيني energy لعمليات الهدم وبتعطيني waste of
وضعك دائماً في العمليات هذه في waste منتج ولا مش
هيك طبعاً والـ waste بأشكال مختلفة ولو جيت أشبهها
على الإنسان الإنسان
الـ waste المخرجات عنده ليست فقط مخرجات الجهاز
الهضمي، بيقولوا الكلية بتنقي الدم، الكلية والدم
مش من الدم من الجهاز الهضمي، طبعاً الجثة وين؟ أنّ أي
تعاملية بتتم بين الخلايا بيطلع waste بيطلع waste و
الـ waste في الآخر بيخرج من خلال أي شكل.. أي شكل
كان فعملياً عندي هنا waste product لأن ما فيش أي
عملية حيوية ما فيش في نهايتها.. في نهايتها waste
تماماً احنا حتى لما نيجي نبني ونجيب طوب ونبني في
الآخر بيطلع عندنا شوية waste ولا مش شايف؟ بنفس
اللحظة هل كل الـ heat المنتجة كل الطاقة المنتجة used
ولا في وسط الطاقة في وسط الطاقة في عملية وسط
الطاقة طبعاً جسم الإنسان بتطلع جسمه من الحرارة من
خلال جسمه الخارجي ولا مش هيك؟ طبعاً لما بتطلع عندي
الطاقة الطاقة
هنا بتستخدم لشغلتين maintenance energy جزء من
الطاقة بتستخدم لعمليات حفظ الخلايا القائمة
وصيانتها والجزء الثاني من الطاقة بناخده مع الـ
organics اللي كسرناه وبتنبنى فيها عمليات الـ new
cells بتنبنى فيها عمليات الـ new cells طبعاً هذه
العمليات نسميها الـ anabolism طبعاً لما بنبني new
cells هل كل الـ new cells اللي بتنبني بتضلها حية؟
أكيد لأ طبعاً اللي ما بتضلّش حية ما هي تمثل عملية
catabolism اللي بموت بسبب عن organic material رح
يتعرض لعمليات هدم عمليات catabolism ومن ثم يصير
مصدر للطاقة يستفيد منه في عمليات الـ maintenance أو
عمليات بناء خلايا جديدة بنفس اللحظة مش بالضروري كلّ
المواد العضوية الأصلية اللي بتدخل في الـ system
تستحلّك عشانك في الآخر في عندي organic residue
وهذا الـ organ residue اللي هنتعامل معاه لإنه الـ
final waste يعني الـ waste اللي بيطلع منه خلال الـ
process لو طلعت على هذه العملية بشكل مغلق بالنهاية
هذه العملية لو دلت على مستواها الداخلي يعني هذه
الكيميات ما زودتش بجديد ما زودتش
بجديد لو حصل في الآخر أنّ أنا في عندي خارج من اللي
بيصيص هذه شوية heat waste زي شوية organic بمعنى أنّ
في نهاية العملية طبعاً الـ organic اللي طالع هنا مش
نفس الـ organic اللي بلش هنا ولا مش هيك؟ وهذا اللي
بيبصني لمرحلة اللي احنا بنسميها endogenous مرحلة
endogenous هي مرحلة النهاية مرحلة النهاية وهذا
بيعطيني نقطة طيب البكتيريا
لما بتنمو ولو أنا تبعت العملية الـ biology لإلها وتبعت
كل الـ processes هذه شو اللي بيصير عنها؟ شو
اللي بيصير عنها؟بشكل عام لو
أخدت مثال بسيط
لو جبنا كمية من الـ waste water طبعاً لما بقول كمية
من الـ waste water يعني مية فيها organics فيها
organic بشكل
عام البكتيريا بشكل عام البكتيريا موجودة everywhere
ولا مش هيك؟ البكتيريا موجودة في كل مكان
إذا في في المية شوية من الـ biomass طبعاً
احنا عادة بقدر نقيّس الـ biomass إما as a
concentration اللي أنا بحكي عليه تركيز في المية
وليكن أنا في بداية العملية تركيز
الـ biomass XO تركيز الـ biomass اللي هي الكائنات
الحيّة الدقيقة تركيز XO هزّ على الـ biomass لما يلاقي
المي فيها مواد عضوية شو راح يعمل؟ راح يتغذّى على
المواد العضوية هنا عملية التغذية بتتم بمراحل عملية
التغذية بتتم بمراحل كيف يعني؟
تعرفوا
أنّ دائماً عمليات التغذية
أنّ أوّل ما تبدأ الإنسان يتناول الغذاء يمر بمرحلة
هوموبوليزيات تهيئة أيّ إنسان حتى بتقدّم له طعام يبدأ
يشاكل طعام بِرية سريع يبدأ بعملية تهيئة من ثم يدخل
بمرحلة احنا بنسميها exponential growth phase
exponential growth phase لإنه في شغل مهمة احنا
نعرف أنّ الكائن الحي أو البكتيريا بتنقسم من خلال
الانقسام الثنائي ولا مش هيك؟ الانقسام الثنائي يعني أنّ
الخلية بتصير اثنتين والاثنتين أربع طبعاً كلّ كام
بتنقسم الخلية كلّ
كام بتنقسم الخلية البكتيرية كلّ عشرين بس عشرين ايش
كلّ عشرين دقيقة الخلية بتنقسم كلّ عشرين دقيقة يعني كلّ
عشرين دقيقة كانت خلية بتصير اثنتين بمعنى أنّ لو
كان عندنا خلية واحدة بعد أربع وعشرين ساعة كام
خلية بتصير بتصير
اثنين to the power seventy one
بتصير اثنين to the power 71 which
means أنّ اثنين to the power 71 بحكي على مليارات
المليارات يعني الخلية الواحدة بعد أربع وعشرين
ساعة بتصير مليارات المليارات عشان يقولنا بتصير على
شكل كولوني وكان هذا الفحص لما كنا قلنا نفحص
الفيكال كوليفور واستخدمنا المظهر و أنا لو أندي
خلية وأنا بشوفهاش بالعين المجردة إذا موجودة وأنا
مهيئ الجولة اللي حاططها في الـ media مناسبة
لأنموها it means أنّ بعد 24 ساعة ما احتاجش microscope
عشان أشوفها بلاقيها صارت مستعمرة طبعاً بيكون هنا في
الوضع الطبيعي يعني زادت بهذه القيمة لو
جيت أربط الحكي هايمع الفوض الموجود ما هي البكتيريا
بتعتمد على مين؟ على المواد العضوية الموجودة إذا أنا
بلشت بالشكل التالي بقول أنّ بداية البكتيريا
كانت تركيزها تركيز معيّن طبعاً لما الجو مناسب لإلها
بتصير تزيد بتخشّ في مرحلة exponential growth phase و
لما بقول exponential phase exponential دائماً يعني
أنّ الـ rate عالي طبعاً الـ rate بعد فترة بيزيد لكن مش
بنفس يعني لاحظوا الـ slope بيتغير الـ slope بيتغير
عشان مرحلة الـ growth بتقسموها أحياناً إلى مرحلتين
exponential growth و declining growth و declining
growth هسّا بالمقابل لو كان تركيز المادة العضوية
somewhere تركيز المادة العضوية مع الزمن شو بيصير
فيها؟ بيتناقص واحنا أخذنا بيتناقص على أيّ شكل مش
exponential إذا بتتذكر لما كنا نحكي في فحص الـ BOD
عملية فحص الـ BOD هو شو كان بيعمل؟ مشكلة الـ micro
organism بيتغذّى على المواد العضوية وبيستهلك الـ
oxygen وكنت بقيّس كمية المادة العضوية من خلال كمية
الـ oxygen المستهلك ولا مش هيك؟ فكنا نقول أنّ المادة
العضوية المتبقية منها بتاخد الشكل التالي بداية
كمية المادة العضوية كبيرة صحيح؟ إذا الجو بالنسبة
للبكتيريا في a lot of food في كمية كبيرة من الـ
food طبعاً لما يكون كمية كبيرة من الـ food شو بيعمل؟
بتساعد البكتيريا تنمو بشكل.. بشكل كبير طبعاً أوليش
بتكون على شكل exponential بس ببدأ الـ food ايش
يتناقص بتزيد لكن بـ rate أقل عشانك بسميها declining
growth phase شوية بتصير الـ food ما خلص لأ بس
limited الـ food limited هسّا لما الـ food limited
فإنّ دي شغلتين
احنا دائماً لما بنقول أنّ معدل الزيادة مش بتاخدوا
معدل الزيادة للـ population 2% 3% 5% هذه حصل فرق
بينّ الـ growth rate والـ death rate لأنّ احنا هلّ
الهدف الزيادة ما حدا بيموت من الناس حتى لو في فوت
في نسبة death ولا مش هيك؟ وفي نسبة growth إذا
كانت نسبة الـ growth أعلى من نسبة الـ death فالعدد
بيزيد وإذا كانت نسبة الـ death أعلى من نسبة الـ
growth العدد بينزل وإذا كانت النسبتين متساويات
بيكون العدد ثابت وهذا ممكن البكتيريا تصل لمرحلة أنّ
نتيجة كمية الـ food الموجودة تدخل في مرحلة نسميها
stationary phase مرحلة stationary phase which
means هي مرحلة أنّ بيكون الـ growth rate بساوي الـ
death rate كمية اللي بيزيد بساوي كمية اللي بيموت في
الحالة هذه معناته أنّ عدد كمية البكتيريا ثابتة بس
هل الوضع بالنسبة للبكتيريا بيتحسّن ولا بيزداد سوء
بيزداد سوء لأنّ المواد العضوية بتستهلك عشان هي ممكن
تدخل البكتيريا في مرحلة نسميها مرحلة الـ
endogenous phase مرحلة الـ endogenous phase يعني
مرحلة الشيخوخة أو مرحلة الهرم طبعاً ولما بنقول
مرحلة الهرم يعني مرحلة أنّ بيكون الـ death phase أو
الـ death rate sorry أعلى من الـ growth rate إذا
التركيز شو بيصير فيها بيصله declining بيصله
declining طب عندما الزمن إذا طلعنا بهذه العلاقات،
ماذا يحدث لنا؟
المادة
العضوية بتتناقص مع الزمن البكتيريا حسب قد ايش أنا
بتوقع مع الزمن إذا أنا وصلت للمرحلة هذه وبدي أفحص
المية، بلاقي كمية المادة العضوية قليلة كتير، لكن
كمية الـ biomass عالية جينا هنا مخطّط المادة العضوية
أقلّ والبكتيريا في وضع معيّن لو جينا هنا تقريباً
المية خالية من المادة العضوية وخالية من الـ biomass
ولا مش هيك؟ والعمل اللي بتتحكّم في العملية هذه مين؟
الزمن اللي بتتحكّم في العملية هذه مين؟ الزمن إذا
لاحظوا أنّ هذا المنطق ومنطق نمو الـ bio mass أو
البكتيريا هو اللي بيبين أنّ دي طبعاً منطق المعالجة
أنا في الآخر أنا شو بدي في المية؟ بدي أخلص الموادّ
العضوية هل أنا معنيّ بـ bio mass؟ أنا مش معنيّ بـ bio
mass لكن أنا.. أنا بعمل الفكرة أنّ أنا إذا بدي
أمشي أنا I will convert المادة اللي أضوية إلى
biomass من خلال عملية الـ.. الـ.. الـ metabolism
ومن ثم أعمل عملية settling للـ biomass طبعاً إذا كنت
في المرحلة هذه لكنّ
لو كنت في المرحلة هذه ما هو ما ضلّش عندي biomass
أعمل عملية settling لكن هذا احتاج مني ايش وقت أطول
ومن هنا بتبدأ عندي فكرة أو منطق المعالجة، منطق
المعالجة إذا الفكرة من المعالجة أنّ نخلص المية من
الموادّ العضوية اللي فيها ونخلصها من الـ biomass
اللي بينتج سواء بالعمليات الطبيعية يعني أوصله أنّ
بعد ما تخلص المادة العضوية بتصير الـ biomass بتتغذّى
على نفسها مش هي؟ يعني بيصير اللي بيموت من الـ biomass
.. يعني شو معنى معرفة الـ endogenous؟ ما هو اللي 604 00:51:
ممكن يكون جزء منها aerobic وجزء منها anaerobic إذاً
أول فكرة المعالجة أنه بنوع من الـ concept العمال اللي
بنحكي عنه أنه أنا لو تركت الميه فيه بركة بس هذه
البركة ممكن تكون أنواع حسب أنه البرك الشلو ولا ديب
ولا وسط عشان هيك البرك الشلو يسموها aerobic pond
سموها aerobic pond على أنه بركة هوائية في حين أنّه
ديب سموها anaerobic pond والبركة الوسطى سموها
facultative pond بركة جزء منها بيشتغل aerobic وجزء
منها بيشتغل anaerobic
أجوا طبعاً هذه أول concept أو أول مفاهيم ل
treatment كانت عبارة عن facultative pond يعني عندي
aerobic pond and
aerobic facultative
pond اجوا
قالوا طب احنا الـ aerobicأحسن من الـ anaerobic لكن
بده مساحات كبيرة طب أنا ممكن أعمل وأعمل البركة
deep بس أحط فيها aerators و
احنا تعلمنا أن عملية الـ aeration الهدف منها إمّا
نتخلص من الغازات أو نذوب الـ oxygen في الميه إذا لو
أنا عملت البركة deep لكن حطيت فيها aerators إذا أنا
زدت كمية الأكسجين إذا زودت البرك بالأكسجين
اللازمة لكن الـ aerators عارف شو بدهم؟ بدهم طاقة وهذه
يسموها aerated lagoon
aerated lagoon يعني برك مهوى طبعاً مهوى هنا تهوية
صناعية تهوية صناعية البرك الأولى natural برك طبيعية
هنا التهوية صناعية إذا طبعاً تطورت الفكرة أنه أنا
بدل ما أستخدم أراضي أوسع ممكن أستخدم مساحات أصغر
لكن أعمل هنا deep wound وعشان أكون aerated أو
aerobic بدي أعمل mechanical aeration تهوية صناعية
تطورت
الفكرة بشكل ثاني كالوت ممتاز طب أنا البكتيريا بتنمو
ذاتياً مش هيك طب أنا ممكن أعمل شغل ثاني هسه العملية
هنا في الـ care إذا لو أنا وصلت لمرحلة هادي ابتنمو
كمية من الـ biomass بصيت كمية الـ biomass كتيرة هسه
لو أخدت المي في المرحلة هادينقلتها من الـ unit اللي
موجود فيه وديتها على sedimentation tank وديتها على
sedimentation tank شو بيصير في الـ biomass؟ بيتعصب
الـ biomass بيتعصب هالصحة ده الـ biomass اللي بيتعصب
المكان اللي هو موجود فيه المكان اللي هو موجود فيه
مكان الفود فيه جليل وهو كثير ولا مش هيك في
الحالة هذه لما يكون العدد كبير والفود جليل شو
بيكون الوضع؟ ورجوع ولا لأ؟ مش هيك؟ حسا أنا لو جبت
هذا الـ biomass ورجعته على البركة بدل ما أعتمد على
نمو الذاتي أجيب biomass صابر ورجعه على البركة شو
بيعمل؟
هسع دائماً إذا في عندنا كمية food كتير بدنا نخلص
منها بالعجل، شو بممكن نعمل؟ نجيب ناس أكتر، ولا مش
هيك؟ طب إذا كانوا ناس أكتر وجعانين، بتكون العملية
أسرع ولا لأ؟ دائماً الجوعان أسرع في عمليتك، واحنا
هنا عاملة الزمن هو المهم بالنسبة لي، أنا بدأت ..
كل ما أنا عملت اختصار للطعام كل ما كان أحسن
بالنسبة لي شغل ثاني كمان، دائماً الجعان بخاف بخافة
من الجوع كمان مرة بخزن فالـ biomass لما نتركه لما
نتركه فترة جوعان ورجوع على المكان طبعاً المكان
بالنسبة له attractive full of food full of oxygen
مش هيك؟ مش بس هيتغذى بسرعة كمرة هحاول أنه يخزن من
المواد العضوية وهنا أنا عملت نوع من التعقيد زودت
الـ bosses تدخل اللي أدلعت فيها لكن أنا صرعت من هذه
العملية وهذا الـ system بيسموه activated sludge
system أو الحمأة المنشطة الحمأة المنشطة activated
sludge
من العملية السابقة خلينا نبدأ الـ initiation
بالأول يعني أنا ما بحكيش على عملية لمدة يوم لأننا
بلّجنا الـ system وجبنا الحوض وحطينا فيه الميّه
أولاً بتبدأ البكتيريا ذاتياً باخد الميّة هادي بوضيه على
sedimentation tank بساند عمليات تنصيب شوية بصير الـ
biomass يزيد باخد جزء من الـ biomass وبرجعه على الـ
tank بصي العملية هنا بخش في محطة الـ state of state
بس بتبدأ الـ state of state from time zero بس بحكي
على عملية معالجة بتعمل محطة معالجة لخمسين سنة ممكن
بداية العملية أول أسبوع عشر أيام احنا بنمي في الـ
biomass بس بعدين بصي عندي كم كبير من الـ biomass
اللي بالعكس بصي مش كله بنقدر نرجعه على الـ tank
بيصير هذا جزء من الإسراج اللي بده عمليات المعالجة
لما نمكن نحبي تحكي الفكرة هذه بس عشان أفهم التطور
التاريخي لمفهوم العمليات المعالجة نبدأ المحاضرات
اللي جاي نحكي في الـ design للـ processes هذه كيف كل
واحد من هذه الـ processes إيش العوامل اللي بتحكم
كيف ممكن أن يصمم حجمها وأبعادها ومواصفاتها ماشي
الحال؟ يعطيكم العافية