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فلتر الرمال الحيوية هو فلتر مياه منزلي يجعل المياه القذرة صالحة للشرب.
فلتر الرمال الحيوية هو فلتر مياه منزلي يجعل المياه القذرة صالحة للشرب.
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سيساعدك هذا المستند على فهم أساسيات المرشح القابل للذوبان الحيوي (BSF): كيف يعمل، ومكوناته المختلفة ولماذا يمكن أن يكون تقنية جيدة لمشروعك. إذا كانت لديك أي أسئلة أخرى لم تتم الإجابة عليها في هذا المستند، يُرجى عدم التردد في الاتصال بنا (info@ohorizons.org).
اخترع الدكتور ديفيد مانز في جامعة كالجاري في تسعينيات القرن الماضي مرشح قابل للذوبان الحيوي (FBS). بعبارات بسيطة، FBS هو مرشح مياه منزلي يجعل المياه القذرة صالحة للشرب. وهذا النوع الخاص من المرشحات هو تعديل للمرشح الرملي البطيء التقليدي الذي يستخدم في معالجة المياه في المجتمعات المحلية منذ ما يقرب من 200 عام.
إن مرشح FBS أصغر حجماً ومناسب للاستخدام المتقطع، مما يجعله أكثر ملاءمة للأسر التي تضم حوالي خمسة أشخاص. عادةً ما يكون جسم المرشح، أو الجزء الخارجي للمرشح المعروف أيضاً باسم مبيت المرشح، مصنوعاً من الخرسانة، ولكن يمكن أن يكون مصنوعاً أيضاً من البلاستيك. ومهما كان نوع غلاف المرشح، يتم ملء المرشح FBS بطبقات معدة بعناية من الرمل والحصى. يزيل FBS جميع الشوائب ومسببات الأمراض تقريباً من الماء - بنسبة تصل إلى 99%! تعتبر FBS طريقة ممتازة ومنخفضة التقنية لتنقية مياه الشرب وتستخدم في المجتمعات المحلية في جميع أنحاء العالم.
إن توفير إمكانية الحصول على مياه الشرب مشكلة معقدة ومتعددة الأوجه؛ فاختيار التكنولوجيا المناسبة ليس سوى جانب واحد من جوانب المشروع. كما أن الجوانب الأخرى مثل تثقيف المستخدمين، وتعليم ممارسات النظافة الصحية الجيدة والرصد هي أيضا في غاية الأهمية ويجب أن تؤخذ في الاعتبار.
إن إمدادات مياه الشرب معقدة جزئياً لأن تلوث المياه يمكن أن يحدث بعدة طرق وفي أي مرحلة تقريباً من مراحل عملية جمع المياه. بعض الأسباب الشائعة لتلوث المياه هي: سوء التخلص من الفضلات البشرية (عدم كفاية الصرف الصحي)، وسوء النظافة (عدم غسل اليدين)، وفضلات الماشية (وهذا صحيح بشكل خاص إذا تم جمع المياه من نهر أو مجرى مائي غير محمي)، والجريان السطحي الزراعي والنفايات الصناعية. هذه ليست سوى بعض الطرق التي يمكن أن تتلوث بها المياه.
في العديد من المناطق، يتم جمع مياه الشرب من البحيرات أو الجداول أو البرك، حيث يمكن أن تكون مستويات التلوث عالية جداً. وفي أماكن أخرى، يحصل الناس على مياه الشرب من الآبار أو الآبار المجتمعية. وقد تكون المياه التي يتم ضخها نظيفة أو غير نظيفة. ولأن المياه يمكن أن تكون ملوثة بطرق عديدة، حتى لو كانت المياه التي يتم جمعها نظيفة، فقد ركزت أورايزونز جهودها على تقنية FBS، وهي تقنية تستخدم في نقطة الاستخدام. وكما يوحي الاسم، تعالج هذه التقنية المياه في مكان استخدامها، وعادةً ما يكون في المنزل. وهذا يمنح المستخدمين أقصى قدر من التحكم في معالجة مياههم ويقلل من خطر إعادة التلوث.
دليل إنشاء المرشح مفتوح المصدر ويمكن تنزيله مجانًا على: https://www.biosandfilters.info/
سلسلة من مقاطع الفيديو المصممة لتوضح، خطوة بخطوة، كيفية بناء وتركيب مرشح رمل بيولوجي خرساني: https://washresources.cawst.org/fr/collections/714c93ae/how-to-build-a-biosand-filter-video-collection
دليل بناء القوالب الخشبية من OHorizons مفتوح المصدر ويمكن تنزيله مجانًا على العنوان التالي: http://ohorizons.org/resources/
Youtube
إنشاء 1 مول من الخشب أوريزون:
بناء هيكل المرشح الخرساني
تحضير الحصى والرمل:
تركيب مرشح:
بناء هيكل المرشح الخرساني
تحضير الحصى والرمل:
تركيب مرشح:
الأجزاء المختلفة من FBS (انظر الصورة 1) :
يحتوي فلتر الرمال الحيوية على خمس مناطق متميزة:
ماذا يحدث لمسببات الأمراض والشوائب في المرشح؟ (انظر الصورة 2)
يتم التخلص من مسببات الأمراض والمواد الصلبة العالقة من خلال مجموعة من العمليات الفيزيائية والبيولوجية التي تحدث في الطبقة البيولوجية وداخل الطبقة الرملية. وتشمل هذه العمليات الحبس الميكانيكي والافتراس والامتزاز والموت الطبيعي.
كيفية العمل FBS
أثناء الترشيح (جريان الماء)
(انظر الصورة 3)
عندما يتم سكب الماء في الفلتر، يرتفع مستوى الماء (المعروف أيضًا باسم الرأس الهيدروليكي) ويدفع الماء عبر الناشر والفلتر. ينخفض مستوى الماء في الخزان مع تدفق الماء بثبات عبر الرمال. عندما يمتلئ الخزان، يجب أن يكون معدل التدفق 400 مل في الدقيقة. سوف ينخفض معدل التدفق كلما فرغ الخزان لأن الضغط يقل لدفع الماء عبر الفلتر. يحتوي الماء الذي يصب في الفلتر على الأكسجين المذاب والمواد المغذية والملوثات. تنحصر الجسيمات العالقة ومسببات الأمراض الكبيرة في الطبقة العليا من الرمل وتسد المسام بين حبيبات الرمل جزئياً. يؤدي هذا الانسداد إلى تباطؤ معدل تدفق الفلتر بمرور الوقت. قد يلجأ المستخدمون من حين لآخر إلى إجراء صيانة ”التقليب والتخلص“ لاستعادة معدل تدفق الفلتر.
فترة الراحة (عدم تدفق المياه) (انظر الصورة 4)
سيتوقف الماء عن التدفق عندما يصل الماء في الخزان إلى نفس مستوى نهاية أنبوب المخرج. (هذا صحيح بالنسبة للمرشحات ذات أنبوب مخرج بقطر 6 مم. انظر الصفحة السابقة). ينتشر جزء من الأكسجين الموجود في الهواء من خلال ماء السكون إلى الطبقة البيولوجية خلال فترة السكون. تمنح فترة الراحة الكائنات الحية الدقيقة في الطبقة البيولوجية الوقت الكافي لاستهلاك مسببات الأمراض والمواد المغذية الموجودة في الماء. تموت مسببات الأمراض في المنطقة غير البيولوجية (أسفل الطبقة البيولوجية) بسبب نقص المغذيات والأكسجين خلال فترة الراحة. يجب أن تستمر فترة الراحة ساعة واحدة على الأقل.
ما الذي يجعل FBS مميزة للغاية؟ الطبقة البيولوجية! (انظر الصورة 5)
تعيش الميكروبات الصغيرة في الطبقة العلوية من الرمال في طبقة الرمل العلوية. وتُعرف هذه الطبقة باسم الطبقة البيولوجية. الطبقة البيولوجية مهمة جداً لجعل المياه صالحة للشرب. ويستغرق تكوينها حوالي 30 يوماً.
هذا الدليل مجاني ومفتوح المصدر. ويمكن تنزيله على العنوان التالي: https://static1.squarespace.com/static/5afb5f6225bf020305339c10/t/5bf67b714fa51a471a435d36/1542880476379/ohorizons_LeMouleEnBois_Manuel_Francais.pdf
هذا الدليل الذي أنتجه مركز تقنيات المياه والصرف الصحي الميسورة التكلفة (CAWST) مجاني ومفتوح المصدر. ويمكن تنزيله على العنوان التالي: https://resources.cawst.org/construction-manual/a90b9f50/biosand-filter-construction-manual.
Cette série vidéo produite par le Center for Affordable Water and Sanitation Technologies (CAWST) est conçue pour montrer, étape par étape, comment construire et installer un filtre à sable biologique en béton. Elle est gratuite et peut être visionnée ici: https://washresources.cawst.org/fr/collections/714c93ae/how-to-build-a-biosand-filter-video-collection
Réponses issus du document suivant: https://static1.squarespace.com/static/5afb5f6225bf020305339c10/t/5b4c1df8758d462d957b8a49/1531715067103/french-intro-to-bsfs_ohorizons_Introduction_au_filtre_biosable.pdf
Combien d'eau peut-on filtrer par jour?
Un filtre biosable fabriqué à partir du moule en bois d’OHorizons filtrera 11 litres par utilisation, ce qui signifie qu'il filtrera 11 litres chaque fois qu’il est rempli. Il est recommandé de remplir le filtre au maximum quatre fois par jour et au minimum une fois par jour. Ceci signifie que le propriétaire du filtre peut obtenir de 11 à 44 litres d'eau ou environ 3-12 gallons par jour. Un maximum de quatre remplissages par jour est recommandé pour permettre des périodes de pause assez longues entre chaque opération du filtre.
Combien coûte un filtre biosable?
Le coût varie selon l'endroit où le filtre est fabriqué et le coût local des matériaux et de la main-d'œuvre. En général, le coût varie entre 25 et 65dollars US par filtre.
Combien pèse un filtre?
Un filtre installé (avec le média filtrant) peut peser jusqu'à350lb ou 160kg. Une fois installés, les filtres ne doivent jamais être déplacés.La stabilisation du sable contribue à améliorer l'élimination des agents pathogènes et le sable peut être perturbé en déplaçant le filtre. Le boîtier du filtre en béton pèse environ 150lb ou 70kg. Si le filtre doit être déplacé, le sable et le gravier doivent être retirés, lavés et réinstallés au nouvel emplacement du filtre.
Combien de temps est-ce que la couche biologique met à se développer?
Après environ 30 jours d'utilisation, la couche biologique sera entièrement développée et le filtre fonctionnera à son taux optimal d'élimination des agents pathogènes. Au cours des 30 premiers jours d'utilisation, le filtre élimine environ 70% ou plus des agents pathogènes et environ 100% des agents pathogènes résistants au chlore. Pendant cette période, l'eau du filtre peut être consommée, mais nous recommandons aux utilisateurs d’aussi faire bouillir l'eau ou d'utiliser du chlore pour s'assurer que l'eau est complètement potable. OHorizons recommande cette approche à barrières multiples même au-delà de la période initiale de 30 jours. Bien que le filtre fonctionne de façon optimale après le premier mois, divers facteurs pourraient modifier son efficacité au fil du temps, comme une utilisation inappropriée par l'utilisateur ou des changements de niveaux de contamination de la source d'eau. L'emploi d'une approche à barrières multiples tout au long de la durée de vie du filtre garantit que les utilisateurs pourront toujours boire l'eau la plus sûre possible.
Pourquoi le sable ne descend-t-il pas dans le tube ou le tuyau en PVC?
Le sable ne constitue que la couche supérieure. Les deux couches inférieures du filtre se composent de gravier petit et gros. Le petit gravier empêche le sable de s’écouler et le gravier gros empêche le petit gravier de s’échapper ou d'obstruer le tube de sortie.
Outre le remplissage du filtre avec de l'eau, comment le filtre est-il entretenu? Comment le nettoyer?
Le filtre biosable nécessite très peu de nettoyage. Une fois que le boîtier en béton a complètement pris, il devrait être bien nettoyé avec de l'eau et du savon pour éliminer tout résidu de sable ou de saleté. Ensuite, il peut être rempli de sable, de gravier et d'eau en toute sécurité dans la maison de l'utilisateur. Il est recommandé d'essuyer régulièrement l'extérieur, le couvercle et la plaque du diffuseur.
Le filtre est très simple à utiliser, tout comme il est simple de prendre soin d’une plante d'intérieur. La partie la plus importante de l'entretien est de s'assurer que la couche biologique reste saine en l'alimentant une à quatre fois par jour avec de l'eau contaminée. Une fois alimentée, la couche biologique doit digérer et récupérer, il doit donc y avoir au moins une heure entre chaque utilisation. Tout comme une plante d'intérieur, la couche biologique ne peut pas survivre si il y a trop ou trop peu d'eau. Lorsque le filtre n'est pas utilisé, une couche d'eau de 5cmrecouvre le sommet du sable. Cette couche doit être maintenue ou les micro-organismes vivants peuvent mourir. Si l’on verse de l'eau trouble ou visiblement sale dans le filtre, le sable va accumuler de la saleté ce qui ralentira le débit d'eau. Pour corriger cela, une méthode non invasive qui ne perturbe pas la couche biologique appelée«remuer et jeter» est utilisée pour nettoyer la partie supérieure du sable et améliorer le débit.
Qui est responsable du maintien des filtres biosable?
Le propriétaire du filtre est responsable de son maintien. Les propriétaires sont généralement formés à la maintenance avant ou pendant l'installation du filtre. OHorizons s'assure que tous nos partenaires ont une formation approfondie en matière d'entretien et d'installation. Ces partenaires sont à la disposition des ménages pour répondre aux questions, effectuer des réparations, rééduquer et fournir une assistance supplémentaire, au besoin.
Combien de temps dure un filtre? A quelle fréquence faut-il remplacer le sable?
Sauf circonstances exceptionnelles qui causeraient une fuite dans le boîtier en béton, il ne devrait pas y avoir de raison de remplacer le filtre. S'il est correctement entretenu et installé, un filtre peut durer toute une vie et le sable n'a pas besoin d’être remplacé. Si l’on utilise de l'eau particulièrement trouble ou visiblement sale, le propriétaire du filtre emploiera régulièrement la technique du remuer et jeter pour enlever la saleté. Cette méthode enlève une petite quantité de sable et,au fil du temps, le filtre pourrait avoir besoin d’un ajout de sable de filtration supplémentaire.
Le filtre a-t-il besoin d'une pompe, de l'électricité ou d'un système mécanique pour fonctionner?
Non, le filtre biosable fonctionne par la force de gravité. La gravité tire l'eau vers le bas à travers le sable et le tuyau en raison d'un effet de siphon naturel. Il n'y a pas besoin d'électricité ni de pompes. Ceci signifie que c'est une excellente solution pour les zones quine sont pas connectées à un réseau électrique.
Y-a-t-il besoin de types spécifiques de sable?
Oui, le meilleur sable est la roche concassée qui peut être obtenue dans la plupart des carrières locales. La roche concassée ne contient pas de matière organique ou de sel que l’on trouve souvent dans le sable de la rivière ou de la plage. Le sable de roche concassée est également plus varié entaille et forme ce qui rend le filtre plus efficace. Le sable doit être lavé et tamisé avant d'être mis dans le filtre de sorte que seuls les grains d'une certaine gamme de tailles sont utilisés et rien de nuisible n’est introduit dans le filtre. Le gravier doit également être de formes variées et doit être lavé avant d'être placé dans le filtre. Veuillez consulter notre appendice pour plus d'informations sur quel est le meilleur type de sable à utiliser comme matériel de filtration.
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