הגישה למים בטוחים לשתייה וניהול פסולת יעיל נותר אחד האתגרים הציבוריים הדוחקים ביותר באזורים מרוחקים ומיושבים ברחבי העולם.תחנות טיפול ריכוזיות דורשות אדמה נרחבת, בנייה כבדה, עבודה מיומן, וזמני מוביל ארוכים - כל הסחורות הנדירות בקהילות מבודדות או באזורים מסולקים אסון.כאשר קלון פוגע בכפר החוף או במחנה פליטים, אין זמן פשוט למזגן יסודות קונקרטיים ומבניים אלה יכולים להיות מרוכזים, בתוך מערכות עיצוביות, כלומר, כלומר, כלומר, בתוך מערכות טיפול סטנדרטיות, עם שיטות טיפול סטנדרטיות, עם פתרון סטנדרטיות, עם קומפקטיות, כלומר, עם קבוצות סטנדרטיות, כלומר, כלומר, עם קבוצות סטנדרטיות, מרכזיות, עם מנגנונים סטנדרטיות, עם קבוצות טיפול.

מה הן יחידות טיפול משניות?

יחידות טיפול משניות מודולריות הן מערכות טיפול המכילות את עצמן אשר מבצעות את השלב הביולוגי של טיהור מים פסולת - הסרת חומר אורגני מומס, חומרים מזינים, פתוגנים - לאחר בדיקות ראשוניות ומשקעים.בניגוד למפעלים בסיס קבוע, יחידות אלה מיוצרים במפעלים מחוץ לאתר לסטנדרטים איכותיים קפדניים, ולאחר מכן מועברות כמודולים דיסקרטיים שיכולים להיות מחוברים בתחום.כל מודולים בדרך כלל או תהליך ביולוגי אחד, אך מדגישים רבים, אך הם מדגישים, אך ורק את אותם תאים ביולוגיים, אך מדגישים, אך הם מדגישים, אך הם מדגישים, אך מדגישים, אך מדגישים, אך ורק את אותם "מתאים רבים", כלומר, אך מדגישים, אך ורק את אותם "מתאים ביולוגיים" (מתאים רבים, אך מדגישים" (Dicerary Control, אך מדגישים, אך הם מדגישים, "מתאים רבים," (Dyים, אך מדגישים, אך מדגישים, אך מדגישים, אך ורק" (מתאים רבים, אך ורק" (Dirary) אך מדגישים, אך מדגישים, אך הם מדגישים, אך הם מדגישים, אך מדגישים, "מתאים רבים, "מתאים רבים," (Dirary Controlיים, "

איך הם מתים ממערכות מסורתיות

  • מהירות ההרסה:0(Construction Speed: FLT:1 צמחים מסורתיים לקחת 12-24 חודשים מעיצוב ועד גיוס; יחידות מודולריות יכולות להיות מבצעיות בתוך 2-4 שבועות.
  • (FLT:0) ההשפעה של האתר: מערכות מודולריות 1 דורשות עבודות אזרחיות מינימליות - לעתים קרובות רק מרופ וחיבורי תועלת - צמצום ההפרעה האקולוגית.
  • (ב) ניתן לפרק את המודולים:0) ל[[המאה ה-1]] ולעבור למקום אחר אם שינוי באוכלוסייה או צרכיה משתנים.
  • (FLT:0) הבטחת איכות: ייצור מפעל 1:1 מספק איכות רבודה עקבית, בדיקות דליפות ושילוב חשמלי כי בנייה שדה עשוי להיות חסר.

עקרונות עיצוב מהיר ל Deployment מהירה

עיצוב יעיל מתחיל עם קבוצה ברורה של עקרונות ששולטים בכל החלטה מבחירה חומרית לצנרת.עקרונות אלה מבטיחים כי יחידות יכולות להיות פרוסות בימים, לא חודשים, ויכולים לשרוד את הקיצוניות של מקומות מרוחקים.

יציבות ולוגיסטיקה

כל רכיב חייב להתאים בתוך מידות משלוח סטנדרטיות - בדרך כלל טביעת רגל של 20 מטרים או 40 מטר - ולשקול לא יותר מאשר היכולת של משאית שטוחה או מסוק מרחץ כבד. Tanks, כורים, וסקידים נועדו להרכבת באופן מלא היכן שניתן, עם רק צינורות סופיים וקשרים חשמליים השלימו על אתרי אינטרנט.

« « אזהרת האסיפה

על-ידי עבודה באתר הוא לעתים קרובות בלתי-מעובד וכלים מוגבלים.מודולריות משתמשות בתאים מהירים, מחברים טרום-חוט-ו-play, ו- Color-coded piping כדי למזער שגיאות.אסיפה הן הוראות pictorial וכוללות רק קומץ של צעדים - לעתים קרובות ניתן להשיג על ידי שני אנשים ביום אחד.

אפשרויות ל Harsh Environment

אזורים מרוחקים עשויים להציג חום קיצוני, מחזורי קפואה, לחות גבוהה, תרסיס מלח, או קרינת UV. Tanks ו piping חיצוני בנוי מחומרים עמידים קורוזיון כגון פוליאתילן בעלות גבוהה (HDPE), סיבים מונעים פלסטיק (FRP), או נירוסטה 316L. כל האלקטרוניקה שוכנו ב- NEMA 4X או 66 טמפרטורות.

גמישות והתאמה

נפחי פסולת מים וחוזקות להשתנות נרחב - כפר של 100 אנשים מייצרת הרבה פחות זרימה מאשר מחנה עבור 5,000 פליטים. יחידות מודולריות נועדו עם הרחבה בראש: מודול בסיס אחד יכול לטפל, אומר, 10 מ '3 / יום, ומודולים זהים נוספים נוספו במקביל לקיבולת כפולה. תהליכים ביולוגיים חייבים גם לטפל תנודות מאפס זרימה בשעות הלילה כדי להגיע למקלחות בוקר.

עצמאות אנרגיה

אתרים מרוחקים רבים חסרים רשת חשמל אמינה.מודולריות משלבות מערך פוטו-וולטאי, אחסון סוללות, ומכות אנרגיה נמוכה (כגון די-פו-פוזה או משאבות אוויר) כדי למזער את הביקוש החשמלי.התהליך הביולוגי עצמו יכול להיות מותאם לסוללות עומס נמוך יותר באמצעות תוספת של אנרגיה או העברת כורים למיטתיים (BR) רגיל עם זרם יומי של פחות מ"כ, עם כוח שמש עם פחות מ"כ, עם כוח סולארי עם כוח שמש עם פחות מ"ר שמש עם מים, עם פחות מ"כ, עם כוח שמש עם רכה או יותר מאשר ביום 2 ליטר חום בלילה.

אינטגרציה ושילוב

יחידת טיפול משנית מודולרית מלאה מורכבת ממספר שלבים בתהליך, כל המשולבים בחוזקה בטביעת רגל קומפקטית. להלן המרכיבים החיוניים ושיקולי העיצוב שלהם.

שלב קדם-החזרה

אפילו לפני הטיפול הביולוגי, מוצקים גדולים וגריט חייבים להיות מוסרים כדי להגן על ציוד במורד הזרם.ביחידות מודולריות, זה מושג עם שילוב של מסך ידני או אוטומטי בר (עם 6-10 מ"מ פערים) וחדר גרפיט. כמה עיצובים משתמשים טנק אחד עם מסך רוטט.המסך המוק נשמר במיכל חתים עבור יחידות פרוסות באזורים מרוחקים מאוד, מהנדסים מעדיפים ניקוי ידני לכשלים.

תגובה ביולוגית

הלב של המערכת - הכור - משתמש במיקרואורגניזמים כדי לשבור את המזונאים האורגניים. שתי טכנולוגיות עיקריות שולטות בעיצובים מודולריים:

  • (FLT:0) תיקון פעיל של ריצוף: אנדרט 1: תהליך פשוט, חזק אשר מטפל עומסי הלם היטב ודורש פחות תשומת לב מפעיל.
  • (FLT:0) מגדל ביופיל (MBBR): ibph:1 משתמש מובילי ביופיל מפלסטיק במיטה נעה בחופשיות. MBBR מציע ריכוז ביומסה גבוה יותר טביעת רגל קטנה יותר, אבל דורש שמירה על מדיה זהירה והחלפת מדי פעם.

עבור יחידות מרוחקות, "כור אצווה" היברידי (SBR) הוא גם פופולרי.SBRs לטפל שפכים בתוך מיכל יחיד - למלא, להגיב, ליישב, ליישב, לקלקל את הצורך במבהרות נפרדות ו-Selvet re משאבות החזרה.מחזורי זמן השליטה הם מראש מוקצבים וניתן להתאים אותם מרחוק.

קלרנס ו-Selpper Handling

לאחר טיפול ביולוגי, הביומסה חייבת להיות מופרדת מן המים מטופלים.ביחידות זרימה רצופים, מגבר צלחת lamella או מתנחמת צינור להפחית את טביעת הרגל בהשוואה למבהירים מעגליים קונבנציונליים.S ⁇ מאוחסנים במיכל אחזקה ונסר באופן זמני, או חזרה למתקן הביולוגי כדי לשמור על אוכלוסיית המיקרו-אורגניות.

אכזבה

הסרת Pathogen היא קריטית לבריאות הציבור. טבליות Chlorine או פתרון נתרן hypochlorite נפוצים ביחידות מרוחקות כי הם זולים ומוכחים. עם זאת, כדי למנוע בעיות תחבורה כימי, חיטוי UV משולב יותר ויותר - מנורות UV בלחץ נמוך (או מערכות מבוסס LED) שוכנו בתא אל-מחהחל.

פיקוח ובקרה

ניתוח אמין באזורים מרוחקים דורש יכולות ניטור מרחוק.יחידות מודולריות מודרניות כוללות בקר לוגי הניתן לתוכנה (PLC) עם מודול IoT המעביר נתונים על רשתות סלולריות או לוויין. המפעילים יכולים להציג את שערי זרימת הדם, רמות מבוזרות חמצן (DO), pH, טמפרטורה והודעות אזעקה מסמארטפון או מחשב נייד.זה מאפשר למומחים לאבחן בעיות ולתאים ערכות מבלי לנסוע לאתר עבור אתרים, ללא קישוריות מקומית (LC) כולל תקלות קריטיות עבור תאים חזותיים ותקלות נתונים (PLC) ותקלות) עבור תאים קריטיים ו-פנימיים (מתאים קריטיים).

היתרונות של יחידות מודולריות באזורים מרוחקים

השינוי מצמחים מסורתיים שנבנו על ידי מקל ומערכות מודולריות אינו רק מגמה - זו תגובה ליתרונות תפעוליים אמיתיים שמציל זמן, כסף וחיים.

קיצור מהיר בהגדרות חירום

לאחר אסון טבע, החלון למניעת התפרצויות של מחלות מיבורן הוא צר.יחידות מודולריות ניתן לטוס במטוס מטען ולהקים על ידי צוות קטן בתוך 72 שעות. סוכנות הפליטים של האו"ם וארגונים לא ממשלתיים כמו Oxfam כבר לפרוס יחידות כאלה במחנות ברחבי אפריקה והמזרח התיכון. Prepositioning מודולים במחסנים אסטרטגיים מקטין את זמן התגובה אפילו יותר.

עלויות-אווירה על מחזור החיים

בעוד שהון עולה ליחידת יכולת עשוי להיות דומה למפעלים קונבנציונליים, יחידות מודולריות לחסוך בהנדסת בנייה, פסולת חומרית ועבודה. תחבורה היא המשתנה הגדול ביותר, אבל המיכלות שומרת על יכולתה. יתר על כן, היכולת בקנה מידה משמעותי פירושה שקהילות משלמים רק על היכולת שהן צריכות, הימנעות מתכנון יתר על המידה המפגע בפרויקטים מרכזיים רבים.

תחזוקה ושינויים

כאשר משאבה או מפוצץ נכשל במפעל מסורתי, זה יכול לקחת שבועות כדי לקבל חלק חלופי נמסר וטכנאי לאתר. יחידות מודולריות להשתמש סטנדרטי, מחוץ ל- Shelf רכיבים שניתן להחליף על ידי מטפלים מקומיים.

טביעת רגל סביבתית נמוכה

מכיוון שיחידות מודולריות דורשות חפירה מינימלית ו קונקרטיות, ההתקנה יש השפעה רשלנית על מערכות אקולוגיות מקומיות.כאשר היחידה היא בסופו של דבר מוזנחת (או משוחררת), ניתן לשחזר את האתר למצבו המקורי במהירות.

מחקרים: יחידות מודולריות בפעולה

התפלגות מהירה בכפר נהר דרום מזרח אסיה

בשנת 2022, כפר בנהר מרוחק באזור דלה של מיאנמר נתקל בזיהום מים חמור ממי פסולת מקומית שלא טופלו.הגישה היחידה הייתה באמצעות סירות קטנות.מהנדסים פרסמו יחידת SBR מודולרית במיכל 20 מטרים, המסופקת על ידי barge.המערכת התייחסה ל-15 מ'3/יום מ -200 משקי בית, והשגת איכות מ"מ/L ו-TSS < משרתים 30 מ"ג"ג"ג'י משפחה לאחר מכן, לאחר מכן, 2, 2 שנים, 000 שעות, לאחר מכן, 000 שעות, 000 שעות, , 000 שעות, 000, 000 שעות, קיבלו צוות של צוות של צוות של צוות של צוות של צוות של צוות של צוות של צוות של B.

סיוע לאסון לאחר הוריקן מריה בפורטו ריקו

בעקבות הוריקן מריה בשנת 2017, קהילות רבות בפורטו ריקו איבדו גישה לטיפול במים שפכים במשך חודשים. סוכנויות פדרליות פרסו יחידות MBBR מודולריות שנועדו להיות מומר אוויר.כל יחידה, רכוב על פלדה מלוטשת, טופלו עד 50 מ'3/יום וכללו גיבוי דיזל.בדיקות שדה הראו כי היחידות יכולות להגיע לטיפול ביולוגי מלא בתוך ארבעה ימים של התחלות, למרות שולבו בכבדות במהלך הגשמים, לאחר מכן, השתמשו ביחידות זמן קצרי בית הספר, ולאחר מכן, ולאחר מכן, ולאחר מכן עברו תמיכה קבועה.

קהילת ההר ההימלאיה

כפר בעל יכולת גבוהה בנפאל היה זקוק למערכת טיפול שיכולה לעמוד בחורףי האפס תת-אפס ולפעול ללא כוח רשת. יחידת ההצתה המורחבת המורחבת שוכנו בתוך מיכל מחומם, מבודד תוכנן.מכות ההצתה היו נמוכות במתחת DC, המופעלת על ידי מערכת של שחפות שמש.

דרישות עבור תנאים מרוחקים ספציפיים

אקלים קר

פעילות ביולוגית מאטה מתחת ל-10 מעלות צלזיוס באזורים קרים, מעצבים מבודדים את מיכל הכור, תת-התעלים את כל ההצבה, ולעתים כוללים אלמנט חימום ייעודי כדי לשמור על המשקה המעורב מעל 12 מעלות צלזיוס. תהליכי הפחתת זמן שמירת ריצוף ארוך יותר (> 25 ימים) מועדים כי הם יציבים יותר בטמפרטורות נמוכות.

בסביבה טרופית וחוףית

לחות גבוהה ואוויר מלוחים מתפתלים במהירות.כל המזרזים צריכים להיות נירוסטה פלדה (316L) או ניילון. מחסנים חשמליים יש דירוג עבור הדבקה גבוהה.באזורים החוף, התהליך הביולוגי עשוי להיות צורך הפחתה של פסולת מלוח אם הקהילה משתמשת מי הים עבור פלושינג.

מחסור במים ודפדו

כאשר מים הם נדירים, יחידות מודולריות יכולות לשלב את השימוש במים - טיפול יעיל לסטנדרט המתאים למטרות שאינן ניתנות להשגה כמו השקיה או שטף שירותים. membrane bioreactors (MBR) להשיג איכות גבוהה, אבל להוסיף מורכבות וביקוש אנרגיה. חלופה היא מסנן טריטרי פשוט (או חול) בשילוב עם chloration.

מגמות וחדשנות עתידיים

שוק יחידת הטיפול המשני מודולרי מתפתח במהירות.מגמות מספריות יעצבו את הדור הבא של המערכות:

  • (FLT:0) חכמים, שליטה עצמית: אלגוריתמים של אינטליגנציה מלאכותית אשר באופן אוטומטי להתאים את שיעורי ההצתה ואת העשייה הכימית בהתבסס על ניטור בזמן אמת.
  • (FLT:0) מובילי אלטרנטית עבור מערכות ביו-סרטים: אנדרל 1 (IIRLT:1) 3D מודפס או בר-קיימא ביוקריירה שמשפרים העברה המונית ולהפחית את עלויות המדיה.
  • (FLT:0) מערכות מתקדמות עם התאוששות אנרגיה: אינטגרציה של העיכול האנאירובי בחבילה מודולרית כדי ללכוד ביוגז מזחלות, מסלקת דרישות אנרגיה.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מסקנה

תכנון יחידות טיפול משניות מודולריות עבור פריסה מהירה דורש נישואים של ניתוח הנדסי והבנה עמוקה של תנאי שדה. Portability, קלות של הרכבה, עמידות, גמישות ויעילות אנרגיה אינם אופציונליים - הם סלע של מערכת אשר למעשה יעבוד כאשר הכביש מסתיים, הרשת נכשלת, הקהילה צריכה מים נקיים אתמול.

לקריאה נוספת על טיפול במים מודולריים, ראה את ההנחיות של EPAU על מערכות טיפול מקוטבות 1 ואת FLT:2Journal of Water, Sanitation ו Hygiene for DevelopmentFLT 3: 3.