فاضلاب

فاضلاب

به بیان ساده به هر آبی که کیفیت آن تحت تاثیر نفوذ منفی عوامل انسانی قرار بگیرد، فاضلاب می گویند. منابع تولید فاضلاب می توانند ترکیبی از فعالیت های تجاری، صنعتی، خانگی یا کشاورزی، جریان های سطحی (رواناب) حاصل از بارش و طوفان و یا جریان یا نفوذ فاضلاب باشد.

 

پساب شهری غالبا همراه خود ترکیبی از فاضلاب های مختلف از جمله فاضلاب بهداشتی را دارا بوده و در تصفیه خانه های فاضلاب تصفیه می گردد. فاضلاب تصفیه شده نیز از طریق لوله های خروجی به منابع پذیرنده (آب های سطحی، رودخانه ها وچاه ها) تخلیه می شود.
تصفیه فاضلاب در مناطقی که فاقد سیستم متمرکز (شبکه جمع آوری) هستند، متکی به سیستم های مستقر و تعبیه شده در محل می باشد که به صورت معمول شامل تانک سپتیک، محل تخلیه و در صورت تمایل واحد تصفیه (تصفیه خانه) می باشد. مدیریت فاضلاب تحت تاثیر شرایط و قوانین بهداشتی و زیست محیطی نظیر قوانین مدیریت فاضلاب انسانی، مواد جامد زائد و تخلیه آنها به محیط است.
فاضلاب شهری نوعی از پساب می باشد که شامل فاضلاب خانگی مناطق مسکونی نیز بوده و بنابراین آلوده به فضولات انسانی سرویس های بهداشتی می باشد، با این حال واژه ی فاضلاب شهری به انواع دیگر فاضلاب ها نیز اطلاق می شود. زیر ساخت های فیزیکی سیستم فاضلاب شامل لوله ها، پمپ ها، آشغال گیرها و دانه گیرها، کانال ها و … است که از آنها برای انتقال از نقطه مبدا به محل تصفیه یا دفع استفاده می شود.

فاضلاب

منابع فاضلاب

اصلی ترین عوامل تولید کننده فاضلاب عبارتند از :
• فاضلاب انسانی که معمولا همراه با دستمال های کاغذی و مرطوب مستعمل بوده که اگر با استفاده از فلاش تانک ها تولید شود به آن آب سیاه نیز می گویند.
• آب مورد استفاده در شست و شو (نظافت شخصی، استحمام، سطوح، ظروف، اتومبیل و …) که به آن آب یا پساب خاکستری نیز گویند.
• مازاد مایعات تولیدی از منابع خانگی (نوشیدنی ها، روغن های پخت و پز، حشره کش ها و آفت کش ها، مایعات شست و شو و تمیزکننده ها، رنگ ها، روغن های روان ساز و موتور و …).
• بارش باران و جاری شدن رواناب ها از جاده ها، پارکینگ ها، سقف ها، پیاده روها و سنگ فرش ها (که شامل روغن ها، مدفوع حیوانات، زباله، گازوئیل، بنزین، دیزل، تکه های لاستیک تایر اتومبیل ها، پسماندهای صابونی، فلزات خارج شده از اگزوز اتومبیل ها و … می باشد).
• آب های جمع آوری شده از سطح بزرگراه ها (شامل روغن، ضدیخ، تکه های لاستیک خصوصا تایرها)
• جریان های حاصل از بارندگی های شدید و طوفان ها (شامل آشغال ها)
• مایعات دست ساز انسان (دفع غیرقانونی آفت کش ها و حشره کش ها، انواع روغن های مستعمل و …)
پساب های صنعتی
• خروجی های مراکز صنعتی (گل و لای، لجن، شن و ماسه، مواد قلیایی، روغن ها، باقی مانده های مواد شیمیایی) شامل:
1. آب های خنک کننده صنعتی (گرما، لجن، گل و لای)
2. آب های حاصل از فرآیندهای صنعتی
3. زائدات آلی یا زیست تجزیه پذیر شامل فاضلاب و پساب کشتارگاه ها، کارخانجات فرآورده های لبنی و تولید بستنی
4. فاضلاب های آلی یا زیست تخریب ناپذیر/سخت تصفیه شونده (شرکت های دارویی یا تولید حشره و آفت کش)
5. فاضلاب با مقدار PH بالا (مراکز تولید اسید و باز، آبکاری فلزات)
6. فاضلاب های سمی (مراکز آبکاری فلزات، تولید سیانید، تولید حشره و آفت کش)
7. مواد جامد و امولسیون ها (کارخانجات تولید کاغذ، مواد غذایی، روغن های هیدرولیک و روان سازها و …)
8. زهکشی های حاصل از کشاورزی، مستقیم و غیرمستقیم (پراکنده)
9. شکستگی های هیدرولیکی
10. آب تولیدی حاصل از فرآیند تولید نفت و گاز طبیعی
فاضلاب می تواند به شکل های زیر رقیق شده یا با انواع دیگر آب ها به مخلوط گردد :
• ورود به آب دریا (دارای حجم بالایی از نمک و میکروب ها)
• نفوذ مستقیم به آب رودخانه ها
• آب های جمع آوری شده حاصل از بارش در سقف ها، حیاط ها، محوطه های جدول گذاری شده و … (که به صورت تمیز بوده و دارای مقدار اندکی از روغن ها و سوخت می باشند)
• نفوذ آب های زیرزمینی به فاضلاب ها

ترکیبات

فاضلاب ها دارای ترکیباتی با دامنه ی گسترده ای می باشند لذا در لیست زیر به برخی از آنها اشاره خواهیم نمود :
• آب (بیش از 95 درصد)، که معمولا در هنگام تخلیه برای تسهیل در حمل مواد زائد از آن استفاده می شود.
• پاتوژن ها مانند باکتری ها، ویروس ها، پریون ها و کرم های انگلی.
• باکتری های غیربیماری زا.
• مواد آلی مانند مدفوع، مو، غذا، استفراغ، الیاف کاغذی، مواد گیاهی، گیاخاک و …
• مواد آلی محلول مانند اوره، قند موجود در میوه ها، پروتئین های محلول، داروها، مواد مخدر و …
• مواد معدنی مانند شن وماسه، ذرات فلزی، سرامیک ها و …
• مواد معدنی محلول مانند آمونیاک، نمک دریا، سیانید، هیدروژن سولفید، تیوسیانات، تیوسولفات و …
• جانداران ریز مانند تک یاخته ها، حشرات، بند پایان، ماهی های بسیار ریز و …
• مواد جامد بزرگ مانند نوارهای بهداشتی، پوشک، سوزن، اسباب بازی کودکان، گیاهان یا جانوران مرده و …
• گازهایی نظیر هیدروژن سولفید، کربن دی اکسید، متان و …
• امولسیون ها مانند رنگ، چسب، سس مایونز، رنگ مو، روغن های امولسیون و ….
• مواد سمی مانند حشره کش، آفت کش، علف کش و …
• داروها، هورمون ها و دیگر مواد خطرناک

فاضلاب

شاخص های کیفیت

تمامی مواد قابل اکسایش موجود در آبراه های طبیعی یا فاضلاب های صنعتی از طریق فرآیندهای بیوشیمیایی (باکتریایی) یا شیمیایی اکسید خواهند شد، که نتیجه آن کاهش میزان اکسیژن موجود در آب است.
به دلیل وجود باکتری و مواد مغذی در تمامی آبراه های طبیعی، با ورود هر نوع از ترکیبات زائد به این آبراه ها واکنش های بیوشیمیایی که در بالا به آنها اشاره شده شد، آغاز می گردند. با رخ دادن این واکنش های شیمیایی در آزمایشگاه ها می توان مقدار اکسیژن بیوشیمیایی مورد نیاز (BOD) را اندازه گیری نمود. مواد شیمیایی موجود نیز بایستی تجزیه شوند که این عمل با به کارگیری عوامل اکسید کننده قوی ای صورت می گیرد که در آزمایشگاه ها به عنوان میزان اکسیژن شیمیایی مورد نیاز (COD) اندازه گیری می گردند. هر دو آزمایش BOD و COD برای اندازه گیری نسبت تاثیر کاهش اکسیژن، حاصل از آلاینده های فاضلاب می باشند. که هر دوی این عوامل به عنوان مقیاسی مهم در تاثیر آلودگی می باشند. آزمایش BOD مقدار اکسیژن مورد نیاز برای آلاینده های زیست تخریب پذیر را اندازه گیری می کند در حالی که COD میزان اکسیژن مورد نیاز برای آلاینده های اکسید شونده را به ما نشان می دهد.
اصطلاح BOD 5 روزه برای اندازه گیری میزان اکسیژن مصرف شده برای اکسایش آلاینده های فاضلاب توسط فرآیند اکسیداسیون بیوشیمیایی در یک بازه ی 5 روزه می باشد. مقدار کل اکسیژن مصرف شده زمانی که واکنش بیوشیمیایی به طور کامل به اتمام می رسد را BOD نهایی می نامند. به دلیل زمان بر بودن اندازه گیری مقدار BOD نهایی، میزان BOD 5 روزه به عنوان تقریبی مناسب برای اندازه گیری نسبت تاثیر آلودگی در نظر گرفته می شود.
برای اندازه گیری COD نیز روش های متعددی وجود دارد که معمول ترین آن COD 4 ساعته می باشد.
هیچ نوع ارتباط کلی ای میان BOD نهایی و BOD 5 روزه وجود ندارد. به همین ترتیب نیز هیچ نوع رابطه کلی ای میان BOD و COD وجود ندارد. این امکان وجود دارد که بتوان برای آلاینده ای خاص از یک جریان خاص فاضلاب چنین رابطه ای را برقرار نمود اما امکان تعمیم آن به سایر آلاینده ها و جریان ها وجود نخواهد داشت. که دلیل آن متفاوت بودن ترکیبات جریان فاضلاب های مختلف است. به عنوان مثال پساب خروجی از یک شیرینی پزی که دارای قندهای ساده می باشد احتمالا دارای ترکیبات آلی ای می باشد که به سرعت شکسته می شوند. که در این مورد مقدار BOD نهایی و 5 روزه به یکدیگر بسیار نزدیک می باشند چرا که بعد از گذشت 5 روز مواد آلی کمی باقی خواهد ماند. با این حال پساب نهایی یک تصفیه خانه که برای یک منطقه صنعتی وسیع کار می کند BOD نهایی بسیار بزرگتری نسبت به BOD 5 روزه خواهد داشت چرا که ممکن است اکثر موادی که به سادگی تخریب می شوند طی فرآیندهای تصفیه حذف شده باشند و دیگر آن که بسیاری از فرآیندهای صنعتی مولکول های آلی ای که تجزیه آنها بسیار مشکل می باشد را به فاضلاب خود تخلیه می نمایند.
روش های آزمایشگاهی برای محاسبه مقادیر ذکر شده در بسیاری از کتب استاندارد موجود می باشد که نسخه ی آمریکایی آن شامل روش های استاندارد برای آزمایش آب و فاضلاب نیز می باشد.

فاضلاب

تصفیه فاضلاب

بسته به میزان آلودگی، فرآیندهای متنوعی برای پاکسازی و تصفیه آنها وجود دارد. فاضلاب ها را می توان در تصفیه خانه ها که شامل فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی هستند، تصفیه نمود. فاضلاب های شهری نیز به طور معمول در این مراکز تصفیه می شوند. طبیعی است که سایر فاضلاب ها نظیر کشاورزی و صنعتی نیز می بایست در تصفیه خانه های مربوط به خود و با روش های مخصوص و مناسب خود تصفیه گردند. در بسیاری از شهرها و کشورهای جهان استفاده از سپتیک تانک و سایر تجهیزات تصفیه فاضلاب در محل (OSSF) بسیار متداول می باشد، به عنوان مثال بیش از 20 درصد خانه ها در ایالات متحده از این روش استفاده می کنند.
فرآیند لجن فعال نوعی از سیستم های تصفیه به روش هوازی می باشد که شالوده آن بر پایه تولید، نگهداری و چرخش توده های مخلوط تشکیل شده از میکروارگانیسم هایی می باشد که قادر به جذب و جذب سطحی مواد آلی درون فاضلاب می باشند. فرآیندهای بی هوازی تصفیه (UASB,EGSB) نیز به صورت گسترده ای در تصفیه فاضلاب های صنعتی و لجن های بیولوژیکی کاربرد دارند. ممکن است بر روی برخی فاضلاب ها تصفیه تکمیلی و پیشرفته صورت بگیرد و از آن به عنوان آب بازیابی شده مجددا استفاده نمود.

فاضلاب

دفع فاضلاب

در برخی از مناطق مسکونی فاضلاب شهری از طریق کانال های فاضلاب بهداشتی و رواناب های ناشی از بارندگی و طوفان نیز به صورت جداگانه و از طریق زهکشی های تعبیه شده منتقل می گردند. دسترسی به هر کدام از این فاضلاب ها نیز از طریق دریچه های آدم رو امکان پذیر می باشد. اگر برای انتقال فاضلاب شهری و رواناب های ناشی از بارندگی تنها از یک مجرای انتقال استفاده نماییم در دوره هایی (فصولی) که میزان بارندگی ها بالا می باشد، ترکیبی از انواع فاضلاب سرریز نموده و به محیط اطراف خود نفوذ خواهد کرد. این امر موجب بروز تهدیداتی جدی برای سلامت عموم مردم و محیط اطراف خواهد شد.
در برخی موارد این امکان وجود دارد که فاضلاب شهری بدون تصفیه یا با حداقل میزان تصفیه وارد یک حوزه آبریز گردد که این امر موجب تاثیرگذاری منفی شدیدی بر روی سلامت مردم و محیط زیست خواهد شد. پاتوژن ها (باکتری های بیماری زا) باعث بروز بیماری های مختلفی در انسان می گردند. هم چنینی برخی مواد شیمیایی با وجود غلظت پایین به دلیل تجمع در بافت های انسان یا حیوان، در درازمدت باعث بروز خطرات جدی برای سلامت می گردند. در برخی موارد نیز فاضلاب به درون چاه های جذبی پمپ می شود.
استفاده مجدد (بازیابی)
از پساب تصفیه شده می توان استفاده های متعددی از قبیل آشامیدنی، صنعت (برج های خنک کننده)، شارژ مصنوعی سفره های زیرزمینی، کشاورزی و توانبخشی مجدد به اکوسیستم های طبیعی (مانند زمین های باتلاقی فلوریدا) نمود.

فاضلاب

باغبانی و کشاورزی

استفاده از آب بازیابی شده برای کشاورزی محاسن فراوانی دارد که از جمله مهم ترین آنها می توان به قیمت پایین تر نسبت به برخی منابع دیگر، ثبات در دسترسی به منبع آبی فارغ از فصل، شرایط جوی، میزان بارندگی و قوانین مربوط به محدودیت های بهره برداری، اشاره نمود. هم چنین آبیاری با استفاده از پساب تصفیه شده ای که دارای مواد مغذی ای مانند نیتروژن، فسفر و پتاسیم است، موجب بهتر بارور شدن گیاهان می گردد.
چیزی در حدود 90 درصد از فاضلاب تولید شده در سراسر جهان به صورت خام و تصفیه نشده باقی می ماند که باعث آلودگی گسترده منابع آبی به خصوص در کشورهای کم درآمد می شود. از طرفی استفاده از فاضلاب تصفیه نشده در بخش کشاورزی برای آبیاری محصولات به سرعت رو به گسترش می باشد. از طرفی شهرها نیز برای محصولات تازه ی کشاورزی بازارهای پررونقی می باشند که این مطلب برای کشاورزان بسیار جذاب بوده و تمام تلاش خود را برای تولید محصولات بیشتر به کار می گیرند. از طرفی به دلیل تشدید بحران های آبی در جهان کشاورزان ناچار به رقابت با مصرف کنندگان بخش شهری و صنعتی نیز می باشند لذا در بسیاری از موارد کشاورزان برای رفع نیازهای آبی خود در بخش آبیاری محصولات به استفاده از آبهای آلوده شده توسط فاضلاب های شهری روی می آورند.

مخاطرات مربوط به سلامت

با استفاده از فاضلاب تصفیه نشده در بخش کشاورزی خطرات جدی ای سلامت مصرف کنندگان این محصولات را تهدید خواهد کرد. فاضلاب های شهری می توانند دارای ترکیبات مختلفی از آلودگی های شیمیایی و بیولوژیکی باشند. در اغلب کشورهای کم درآمد مقدار پاتوژن در فاضلاب های انسانی بسیار بالا می باشد و این در حالی می باشد که در کشورهای در حال توسعه که در آنها صنعت از قوانین زیست محیطی موجود پیشی می گیرد، بیشترین خطرات مربوط به مواد شیمیایی آلی و غیرآلی است. در همین راستا در سال 2006 سازمان جهانی بهداشت (WHO) با سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل متحد (FAO) و برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP) دستورالعمل هایی را برای استفاده صحیح و ایمن از فاضلاب تعیین نموده است.

این دستورالعمل ها در راستای برطرف نمودن موانع استفاده از فاضلاب تصفیه شده و هم چنین آموزش نحوه ی صحیح انجام دادن این کار می باشد. به طور مثال می توان به مواردی نظیر توقف آبیاری چند روز قبل از برداشت محصولات برای از بین بردن پاتوژن ها توسط نور آفتاب، آبیاری صحیح محصولات و جلوگیری از آلوده شدن بخش هایی از گیاه مانند برگ که ممکن است به صورت خام مصرف گردد، تمیز کردن سبزیجات با استفاده از ضد عفونی کننده ها یا خشک نمودن کامل فاضلاب های انسانی قبل از بکارگیری به عنوان کود انسانی، اشاره نمود.

4.9/5 - (20 امتیاز)

2 thoughts on “فاضلاب

  1. با عرض سلام و خسته نباشید
    مطالب سایتتون ،مطالب بسیار خوبی بود و بهره بردم .
    فقط یک مطلب؛ لطف میکنید رفرنس مقاله یا dio مقاله هم ضمیمه کنید ، چون چندتا سوال داشتم . ممنون میشم جواب رو به ایمیلم بفرستید .
    با تشکر فراوان

    1. تعداد زیادی مقاله و کتاب استفاده شده برای کسب اطلاعات بیشتر در هر بخش که مد نظر دارید تماس بگرید. با تشکر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *