בוצה
בוצה היא חומר אורגני מוצק הנוצר כחלק בלתי נפרד מתהליך טיהור השפכים. מקורה במוצקים השוקעים באגני הטיפול הראשוני ומיקרואורגניזמים שפירקו את החומר האורגני שבשפכים.
הבוצה היא פסולת ומטרד אולם יכולה להפוך לחומר גלם ומשאב, כחומר דשן בחקלאות, לאחר טיפול מתאים. בנוסף קיימות חלופות אחרות כגון שרפה והטמנה.
תכולת המזהמים בבוצה היא פונקציה של איכות השפכים הנכנסים למכון טיהור שפכים, סוג המכון והטיפול בבוצה לאחר ייצורה. הטיפול בבוצה נגזר מהשימוש בבוצה לאחר הטיפול.
הבוצה בתהליך הטיפול בשפכים
טיפול מיקרוביאלי בשפכים מנצל חיידקים (או אורגניזמים אחרים, במקרים נדירים) לפירוק החומר האורגני. אחת משיטות הטיפול הנפוצות והיעילות ביותר בקטגוריה זו נקראת בוצה משופעלת. בתהליך זה, הבוצה, שמורכבת בעיקר ממיקרואורגניזמים חיים, מופרדת מזרם היציאה ממתקן הטיפול (קולחים), ומוחזרת לזרם הכניסה. בצורה זו מעלים את ריכוז המיקרואורגניזמים במתקן הטיפול. מכיוון שהמיקרואורגניזמים הם למעשה המפרקים את המזהמים האורגנים במים, יעילות הטיפול בשפכים עולה.
השימוש בשיטת הבוצה המשופעלת יוצר תהליך ברירה טבעית. בתהליך זה מגוון המינים באוכלוסיית המיקרואורגניזמים במתקן הטיפול יורד, וחלקם של מינים מסוימים באוכלוסייה עולה באופן ניכר. המינים שהופכים להיות דומיננטיים באוכלוסייה של מתקן הטיפול הם אלה שמפרקים את החומר האורגני בשפכים בצורה היעילה ביותר ומופרדים ביעילות גבוהה בתהליך הפרדת הבוצה. הפרדה ביעילות גבוהה בתהליך הפרדת הבוצה הוא חיוני על מנת שמין מסוים יהפוך לדומיננטי. בתהליכי הפרדה פשוטים המבוססים על שיקוע, האוכלוסייה הדומיננטית אינה דווקא האוכלוסייה שמפרקת את החומר האורגני בשפכים בצורה היעילה ביותר. דבר זה חשוב בעיקר בשפכי תעשייה המכילים ריכוזים שונים של חומרים אורגנים קשי פרוק. כדי להתגבר על בעיה זו, משתמשים בתהליכי הפרדה אחרים, כגון סינון ממברנלי.
השימוש בבוצה כמקור לאנרגיה
ניתן להשתמש בבוצה להפקת מתאן, להנעה של טורבינות, מנועי בעירה פנימית או תאי דלק. את המתאן מפיקים באחד משני תהליכים: תסיסה אנארובית או פירוק בלחץ וחום. התסיסה האנארובית היא בעצמה תהליך ביולוגי, בו חיידקים (או פטריות) מפרקים את החומר האורגני לפחמן דו-חמצני, מתאן ואמוניה. ניתן לבצע גזיפיקציה של הבוצה ליצירת מתאן גם בחום ולחץ גבוהים, כפי שניתן לעשות עם פסולת מוצקה אורגנית. לצורך זה, הבוצה מכילה עודף גדול של מים, יחסית לדרוש לתהליך הכימי, ורצוי לערב אותה בפסולת אורגנית מוצקה. בדומה לכל פסולת אורגנית מוצקה, ניתן בתהליך דומה לייצר מהבוצה תחליפי נפט. מבחינה כלכלית, התהליך הביולוגי (תסיסה אנארובית) נמצא כדאי ביותר במתקנים שנבנו בעשורים האחרונים. ייתכן שהעלייה במחירי הנפט תהפוך את הבוצה לחומר גלם ליצור תחליפי דלק כבר בעתיד הקרוב.
השימוש בבוצה ליצור דשן
הבוצה מכילה ריכוז גבוה של נוטריינטים (חומרי מזון בסיסיים) שמקורם בשפכים. לא ניתן להשתמש בבוצה כמו שהיא כדשן ממספר סיבות:
- מקור הבוצה בשפכים והיא עשויה להכיל פאתוגנים (גורמי מחלות).
- הבוצה אינה יציבה, וממשיכה לעבור פרוק על ידי מיקרואורגניזמים. בתהליך זה נפלט פחמן דו-חמצני, שיכול לחנוק את השורשים.
- ערך הגבה של הבוצה אינו מתאים לדרוש לצמח, דבר שעשוי להביא למוות של השורשים, ובעקבותיהם של הצמח כולו.
על מנת להתגבר על כל הבעיות האלו, מעבירים את הבוצה תהליך הנקרא קומפוסטציה. בתהליך זה נוצר קומפוסט המתאים לשימוש כדשן אורגני, וכמטייב קרקע.
קישורים חיצוניים
| מיזמי קרן ויקימדיה |
|---|
 ערך מילוני בוויקימילון: בצה |
