فاضلاب های کشاورزی به مجموعه فاضلاب تولیدی طی پروسه کاشت، داشت، برداشت و بسته‌بندی محصولات کشاورزی و همچنین رواناب های آلوده به کودهای شیمیایی و سموم دفع آفات گیاهی اطلاق می گردد که از حیث تنوع و ترکیبات آلاینده موجود در آن حائز اهمیت بسزایی هستند. واحد تحقیق و توسعه شرکت تصفیه هوشمند آویسا با بررسی دقیق، توانسته است کارآمدترین و مقرون به صرفه ترین فرایندها و تجهیزات را برای تصفیه فاضلاب های کشاورزی به صورت یکپارچه طراحی نموده و در اختیار صنعت تصفیه آب و فاضلاب کشور قرار دهد.
طراحی اختصاصی
فاضلاب های کشاورزی دارای آلاینده های متنوع و مقادیر متفاوتی هستند. از این رو، این شرکت با بررسی موردی، بر مبنای نیاز کارفرمایان، پکیج مورد نیاز را طراحی و اجرا می نماید. این پروسه، حداکثر کارایی را برای سیستم تصفیه فاضلاب، تضمین می نماید.
حداقل هزینه راهبری
همانگونه که ذکر گردید، طراحی پکیج ها و سیستم های تصفیه فاضلاب کشاورزی، به صورت اختصاصی توسط کارشناسان فنّی این شرکت صورت می پذیرد. لذا بهینه‌سازی فرایندهای به کار گرفته شده برای تصفیه این پساب ها، به گونه ای خواهد بود که حداقل هزینه راهبری را بر کاربران این سیستم ها تحمیل می کند.
سهولت بهره برداری
با توجه به تاثیر متغیرهای مختلف بیوشیمیایی بر فرایندهای تصفیه فاضلاب های کشاورزی، بهره‌برداری و نگهداری از چنین تصفیه خانه هایی داری پیچیدگی های فراوانی است. تیم تحقیق و توسعه تصفیه هوشمند آویسا با استقرار سیستم های کنترلی دقیق، امکان کنترل هوشمند کل فرایند را فراهم می آورد.
حداقل نیاز به مواد شیمیایی مصرفی
روش های شیمیایی تصفیه فاضلاب در کنار مزایای زیادی که دارند، نیازمند صرف هزینه بسیار بالایی هستند. لذا به منظور کاهش هزینه های بهره برداری در خصوص استفاده از مواد شیمیایی، روش های بیولوژیکی و فیزیکی جایگزین برخی فرایندهای مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب های کشاورزی توسط این شرکت شده است.
حداقل فضای مورد نیاز
فضای مورد نیاز استقرار تصفیه خانه های فاضلاب در برخی مواقع عامل محدود کننده ای برای اجرای چنین سیستم هایی هستند. کارشناسان فنّی این شرکت با در نظر داشتن ملاحظات فوق، اقدام به ارائه سیستم های با حداقل فضای مورد نیاز کرده اند.
تصفیه فاضلاب کشاورزی بحثی مدیریتی در حوزه ی مزارع (پرورش گیاهان، دام و ماهی) به منظور کنترل آلودگی ناشی از رواناب های سطحی آلوده به مواد شیمیایی، کودها، آفت کش ها، فاضلاب های حیوانی، پسماند محصولات، آب مورد استفاده در آبیاری و … می باشد.
منابع آلودگی غیرنقطه ای در تصفیه فاضلاب کشاورزی
آلودگی غیرنقطه ای بوجود آمده توسط مزارع، غالبا توسط رواناب های سطحی ایجاد شده در طول بارش های طوفانی می باشد. رواناب های کشاورزی منبع اصلی آلودگی بسیاری از حوزه های آبخیزداری (در بعضی موارد تنها منبع آلودگی) هستند.
رواناب های گل و لای (رسوبی)
در اکثر موارد زمین های شسته شده (شسته شدن خاک موجود در زمین ها) بزرگترین منبع آلودگی کشاورزی هستند. رسوب گذاری بیش از حد، موجب بالا رفتن میزان کدورت در بدنه‌ی بسترهای آبی و به دنبال آن کاهش رشد گیاهان آبزی، گرفتگی اندام های تنفسی ماهیان و حتی خفگی لاروهای سایر حیوانات آبزی می گردد. در بسیاری از موارد کشاورزان برای کاهش رواناب‌ها و حفظ خاک در مزارع خود، اقدام به استفاده از کنترل کننده های فرسایشی می نمایند که متدوال ترین روش های آن شامل موارد زیر است:
- کشت روی خطوط تراز (contour ploughing)
- خاکپوش کردن محصولات (crop mulching )
- تناوب زراعی (crop rotation)
- کاشت گیاهان پایا (planting perennial crops)
- کاشت حائل های گیاهی (riparian buffers)
رواناب های مغذی
نیتروژن و فسفر کلیدی ترین آلاینده های موجود در رواناب ها هستند و از طرق مختلفی مانند کودهای صنعتی و تجاری، کودهای حیوانی، پساب ها یا فاضلاب های صنعتی و شهری و یا لجن، وارد زمین های زراعی می گردند. این مواد شیمیایی ممکن است از طریق پسماند محصولات زراعی، آب مورد استفاده برای آبیاری، حیات وحش و رسوبات و جریانات جوی وارد رواناب ها گردند.
کشاورزان با استفاده از روش های زیر می توانند اقدام به مدیریت و بهبود وضعیت مواد مغذی برای کاهش تاثیر آنها بر روی کیفیت آب نمایند:
- نقشه برداری و ثبت مستندات مربوط به زمین ها، نوع محصولات، نوع خاک و آبراه ها
- تخمین و پیش بینی واقع گرایانه از وضعیت محصولات
- انجام آزمایشات مربوط به خاک و آنالیز کودها و/یا لجن های مورد استفاده
- شناسایی سایر منابع مواد مغذی شاخص (مانند آب آبیاری)
- ارزیابی سایر ویژگی های مهم زمین و منطقه مانند فرسایش پذیری خاک، جریان های آب زیرزمینی و سفره های کم عمق
- استفاده ی مناسب از کودهای صنعتی و تجاری و سایر مواد مغذی بر اساس اهداف واقع‌بینانه و به کارگیری روش ها و تکنیک های به روز و دقیق کشاورزی
آفت کش ها
استفاده از آفت کش ها برای کنترل آفات گیاهان و افزایش میزان و کیفیت تولید محصولات، امر بسیار رایجی در میان کشاورزان می باشد؛ اما استفاده از این مواد شیمیایی موجب بروز مشکلاتی در کیفیت آب نیز می شود.
آفت کش ها ممکن است به دلایل زیر در آب های سطحی وجود داشته باشند:
- استفاده ی مستقیم از آنها (پاشش هوایی یا ریختن آنها در منابع آبی مورد استفاده)
- رواناب های ایجاد شده توسط بارش های طوفانی
- رانش های هوایی (از مناطق مجاور)
در برخی موارد، ورود آفت کش ها به منابع آب زیرزمینی نیز مشاهده شده است.
کشاورزان می توانند با استفاده از روش های مدیریتی یکپارچه آفات (IPM) که شامل روش‌های کنترل بیولوژیکی آفات می باشد، میزان استفاده از آفت کش های شیمیایی را کاهش داده و کیفیت آب را حفظ کنند.در حال حاضر به غیر از دفن در محل های تعیین شده و مجاز و سوزاندن، روش های مطمئن دیگری برای امحا مقدار مازاد آفت کش ها در دسترس نمی باشد. با این حال در برخی مناطق دنیا، پاشش هوایی این مواد یکی دیگر از روش های مجاز برای دفع محسوب می شود.
منابع آلودگی نقطه ای در تصفیه فاضلاب کشاورزی
مزارع پرورشی با تعداد احشام زیاد و مرغداری ها (مانند مزارع صنعتی) منابع اصلی تولید کننده ی آلودگی نقطه ای به شمار می آیند. در ایالات متحده امریکا این دسته از مزارع با عنوان تاسیسات متمرکز تغذیه حیوانات یا تاسیسات انحصاری تغذیه حیوانات شناخته می شوند و مقررات بسیار سختگیرانه ی دولتی را شامل می شوند.
زائدات حیوانی مهم در تصفیه فاضلاب کشاورزی
اجزای اصلی فاضلاب های حیوانی عموما شامل موارد زیر می باشد:
- محتوای آلی بسیار قوی (بسیار قوی تر از فاضلاب انسانی)
- غلظت بالای جامدات
- آنتی بیوتیک ها
- هورمون های مصنوعی
- غلظت بالایی از انگل ها و تخم های آنها
- هاگ های کریپتوسپوریدیوم (Cryptosporidium) مقاوم در برابر فرآیندهای تصفیه آب آشامیدنی
- هاگ های ژیاردیا (Giardia)
- باکتری های بیماری زای انسانی مانند بروسلا (Brucella) و سالمونلا (Salmonella)
زائدات حیوانی تولید شده توسط احشام را می توان به کودهای جامد و نیمه جامد حیوانی و یا دوغاب های مایع مورد استفاده قرار داد. تولید این دوغاب ها در احشام شیرده ی خانگی بسیار متدوال می باشد.
تصفیه
با وجود آنکه انبار کردن خارجی این کودهای جامد می تواند موجب افزایش میزان آلودگی از طریق رواناب ها گردد، اما پیشگیری از ایجاد این آلودگی ها می تواند بسیار ساده و آسان باشد (با پوشاندن مناسب خرمن ساخته شده یا دفن نمودن آن).
مایعات (دوغاب) تولید شده توسط حیوانات نیاز به مدیریت ویژه تری دارد و این کار معمولا با نگهداری آنها در لاگون ها پیش از دفع آنها با استفاده از اسپری نمودن یا آبیاری قطره ای در چمنزارها و مراتع انجام می شود. در بعضی مواقع برای تسهیل و تسریع روند تصفیه فاضلاب‌های حیوانی (کشاورزی) از لاگون های بی هوازی و تالاب های مصنوعی استفاده می شود. استفاده بیش از حد از این روش ها یا به کارگیری آنها در زمین های خیس، اشباع شده با آب یا فضای ناکافی می تواند منتج به تولید رواناب هایی با میزان آلودگی بالا و ورود مستقیم آنها به مسیل‌ها گردد. استفاده از این دوغاب ها در زمین هایی که بر روی سفره های زیرزمینی قرار دارند، می‌تواند منجر به آلودگی مستقیم آنها و افزایش میزان نیتروژن در آنها (به صورت نیترات یا نیتریت) گردد.
دفع هرگونه فاضلاب حاوی زائدات حیوانی در بالا دست جریان ها و منابع آبی آشامیدنی، به دلیل وجود هاگ های بسیار مقاوم در اکثر حیوانات می تواند موجب ایجاد بیماری های بسیار خطرناکی در افراد استفاده کننده از این منابع آبی شود. این خطرات در مواردی که میزان بسیار کمی نفوذ به واسطه ی رواناب های بارانی و آبراهه های بسیار باریک نیز اتفاق بیفتد، صادق خواهد بود.
برخی دوغاب های حیوانی با استفاده از مخلوط نمودن آنها با کمپوست ها و خاشاک گندم در دماهای بسیار بالا تصفیه می شود و از آنها برای تولید کودهای ترد استریل شده (به منظور بهبود کیفیت خاک) استفاده می شود.
آب سیلاژ
چمن تازه یا پژمرده یا سایر محصولات سبز را می توان به محصولات نیمه تخمیر شده ای به نام سیلاژ (Silage) تبدیل نمود. این محصولات را می توان به سادگی انبار نمود و در زمستان از آن به عنوان علوفه و غذا برای گاوها و گوسفندان استفاده نمود. فرآیند تولید این محصولات غالبا با استفاده از عامل های اسیدی ای مانند سولفوریک اسید و فرمیک اسید می باشد. این فرآیند در اغلب مواقع همراه با تولید مایع زرد – قهوه ای رنگی با بوی بسیار شدید می باشد که سرشار از موادی مانند قندهای ساده، الکل، اسیدهای آلی حلقه کوتاه و … است. این مایع (آب سیلاژ) یکی از شناخته شده ترین منابع آلودگی آلی در بخش تصفیه فاضلاب کشاورزی می‌باشد. به طور کلی می توان گفت حجم مایع تولید شده در این فرآیند متناسب با میزان رطوبت موجود در مواد خام مورد استفاده می باشد.
تصفیه
بهترین روش برای تصفیه آب سیلاژ موجود در فاضلاب کشاورزی، پیشگیری و کاهش حجم تولید آن با استفاده از خشک کردن کافی محصولات پیش از تولید سیلاژ است. هم چنین می توان از آب سیلاژ تولید شده به عنوان بخشی از غذای خوک ها (در صورت داشتن) نیز استفاده نمود. روش موثر دیگربرای تصفیه این دسته از فاضلاب های کشاورزی، ریختن این محصولات به لاگون های تعبیه شده برای دوغاب ها و پراکنده نمودن تدریجی آب سیلاژ رقیق شده (با استفاده از دوغاب موجود در لاگون ها) می باشد. به دلیل ماهیت اسیدی آب سیلاژها ریختن مداوم آنها به لاگون ها می تواند موجب بروز مشکلاتی (در ساختار بتن و دیواره ها) در گذر زمان گردد.
فاضلاب مزارع تولید شیر و محصولات لبنی
با وجود آنکه شیر یکی از مهم ترین محصولات و فرآورده های غذایی می باشد اما حضور آن در فاضلاب، به علت قدرت آلی زیاد آن آلودگی بسیار بالایی را ایجاد می نماید و موجب اکسیژن‌زدایی سریع آب های پذیرنده می گردد. این دسته از فاضلاب های کشاورزی حاوی مقادیر بالایی از آب های شستشو، زائدات حیوانی و مواد شیمیایی شوینده و گندزدا نیز هستند.
تصفیه
پساب ها و زائدات لبنی معمولا به صورت مخلوط با فاضلاب انسانی در تصفیه خانه های فاضلاب محلی تصفیه می گردد. این کار موجب اطمینان از رقیق شدن شوینده ها و گندزداها و قابل تصفیه شدن آنها می شود. تصفیه این دسته ار فاضلاب های کشاورزی با انتقال آنها به لاگون‌های در نظر گرفته شده نیز امکان پذیر است اما این کار موجب پر شدن بسیار سریع ظرفیت آنها می گردد (در برخی مناطق نیز از اسپری کردن آنها بر روی زمین استفاده می شود).
فاضلاب کشتارگاه
برخی مزارع کشاورزی و پرورشی دارای کشتارگاه نیز می باشند. فاضلاب تولید شده توسط کشتارگاه ها شباهت زیادی به فاضلاب شیر و فرآورده های لبنی دارد با این تفاوت که ترکیبات آلی موجود در آن بسیار قوی تر بوده و در نتیجه میزان آلودگی بالاتری نیز دارد.
تصفیه
روش های مشابه با مرحله ی قبل به علاوه ی استفاده از پکیج های تصفیه فاضلاب کشاورزی مختلف (با سیستم ها و فرآیندهای متنوع).
فاضلاب حاصل از شستشوی سبزیجات
شستشوی سبزیجات موجب تولید حجم بسیار زیادی از آب های به خاک و تکه های سبزی می‌شود. هم چنین مقادیر بسیار کمی از آفت کش ها و گندزداها (مانند کلر) نیز در اغلب مواقع در آنها وجود دارد.
تصفیه
بخش عمده ای از فاضلاب حاصل از شستشوی سبزیجات با استفاده از روش های متنوعی مانند ته نشینی و فیلتراسیون قابل بازیابی و استفاده مجدد می باشد. خاک ته نشین شده (بازیابی شده) در این فرآیندها نیز قابلیت بازگشتن به مزارع را دارا هستند.
اطفاء حریق
با وجود آنکه میزان آتش سوزی در مزارع و زمین های کشاورزی بیشتر از سایر صنایع می باشد، اما تعداد مزارع و کشاورزانی که سیستم های اطفاء حریق استفاده می کنند، انگشت شمار است. انبار نمودن موادی مانند آفت کش ها، علف کش ها، سوخت ماشین آلات، کودها و … می توانند نقش بسزایی در بالا رفتن شانس آتش سوزی و هم چنین نفوذ به منابع آبی در نظر گرفته شده برای اطفاء حریق و آلودگی آب و محیط زیست داشته باشند.
تصفیه
بهترین راه برای انجام این کار در نظر گرفتن سیستم اطفاء حریق مناسب برای مزرعه و به دنبال اختصاص دادن حجم کافی آب برای این منظور و هم چنین تعویض دوره ای و منظم این آب است (با انتقال این آب و جایگزینی آن یا استفاده از سیستم های تصفیه آب و فاضلاب کشاورزی). غلظت و نوع ترکیبات موجود در این آب ها به گونه ای است که با استفاده از سیستم های ساده و ابتدایی موجود در اکثر مزارع (مانند لاگون ها) نمی توان آنها را تصفیه نمود و حتما نیاز به استفاده از سیستم های پیشرفته تر و مناسب است.
