فاضلاب بهداشتی – انسانی چیست و چه نیازی به تصفیه آن می باشد؟

فاضلاب تولید شده توسط فعالیت های انسانی در خانوارها مانند استحمام، شستشوی البسه، شستن ظروف، دفع زباله، سرویس بهداشتی و … “فاضلاب بهداشتی – انسانی” نامیده می شود که معمولاً حاوی مقادیر بسیار کمی از آلاینده ها می باشد، اما همین مقدار کم آلاینده نیز می‌تواند تاثیر زیادی بر محیط زیست و سلامت داشته باشد. از این رو استفاده از یک سیستم تصفیه فاضلاب برای تصفیه و دفع فاضلاب بهداشتی – انسانی و خانگی که به درستی طراحی، نصب و نگهداری شده باشد موجب به حداقل رساندن این تاثیرات نامطلوب بر روی آب های سطحی و زیرزمینی خواهد شد.

امروزه تصفیه این دسته از فاضلاب ها بسیار مورد توجه قرار گرفته است و نقش مهمی را در پیشگیری از گسترش آلودگی و کاهش مصرف منابع آبی ایفا می کند.استفاده از سیستم های تصفیه فاضلاب بهداشتی – انسانی برای فاضلاب های خانگی، این اطمینان را به ما می دهد که جریان فاضلاب تصفیه شده ی برگشتی به محیط زیست، رودخانه ها، دریاچه ها و سایر منابع آبی کاملاً تمیز، مناسب و بدون آلودگی می باشد. به عنوان مثال پکیج های تصفیه فاضلاب خانگی شرکت تصفیه هوشمند آویسا به منظور تصفیه تمامی مایعات زائد تولید شده توسط یک واحد مسکونی طراحی شده است. برخی از آلاینده هایی که ممکن است در فاضلاب های بهداشتی – انسانی وجود داشته باشند شامل باکتری های بیماری زا، ویروس های عفونی، مواد شیمیایی مورد استفاده در خانه ها و مواد مغذی اضافی مانند نیترات می باشد.

فاضلاب بهداشتی – انسانی (خانگی) متشکل از دو جریان اصلی می باشد: یکی از آن‌ها آب خاکستری می باشد که شامل آب حاصل از شستشو بوده و دیگری آب سیاه است که فاضلاب سرویس های بهداشتی را در بر می گیرد.

پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی – انسانی غالباً از سه روش اصلی، اقدام به تصفیه فاضلاب خانگی می کند :

مرحله اولیه :

• این اولین گام برای تصفیه فاضلاب/پساب بوده و در طی آن در حدود 40 تا 60 از جامدات معلق حذف می شوند.
• این مرحله شامل آشغال گیری و حذف مواد جامد بزرگی است که می توانند به ورودی مخازن و سایر تجهیزات آسیب برسانند.
• در این مرحله معمولاً از دانه گیرها برای کاهش سرعت جریان فاضلاب و ته نشین شدن دانه ها در کف مخزن (به صورت طبیعی) نیز استفاده می شود.
• از زلال ساز اولیه یا مخازن ته نشینی نیز برای جداسازی آلاینده های شناور یا مستغرق نیز استفاده می شود.
• فاضلاب آشغال گیری شده از مخازن اولیه (مرحله اول) به سیستم تصفیه ثانویه منتقل می شوند.

مرحله ثانویه :

• این مرحله جایی است که تصفیه بیولوژیکی (هوازی/غیرهوازی) فاضلاب مرحله اول در آن صورت گرفته و تا 90 درصد از مواد آلی حذف می شوند.
• معمولاً در این مرحله با به کار گیری فرآیند لجن فعال و استفاده از اکسیژن محلول رشد فلوک های بیولوژیکی تسریع شده و همین امر موجب حذف مواد آلی می گردد.
• برگشت مداوم لجن فعال حاوی باکتری ها به مخزن هوادهی به منظور افزایش نرخ تجزیه مواد آلی انجام می پذیرد.
• در این مرحله باکتری ها با حمله به مواد جامد محلول و مواد جامد معلق کوچکی که در مرحله اول ته نشین نشده اند، اقدام به تجزیه آن‌ها می نمایند.
• سپس پساب به مخازن ته نشینی ثانویه منتقل می شود تا لجن ته نشین شده، و 90 تا 95 درصد از آلاینده ها از آب حذف شوند.

مرحله تکمیلی تصفیه فاضلاب بهداشتی :

• در مواقعی که فاضلاب تصفیه شده ی حاصل از مرحله ی دوم به استاندارد قابل قبول و یا مورد نیاز نرسیده باشد، نیاز به استفاده از تصفیه تکمیلی می باشد.
• هدف و وظیفه ی اصلی این مرحله از تصفیه افزایش کیفیت جریان خروجی به میزان دلخواه است.
• زمانی که فاضلاب وارد مرحله تکمیلی تصفیه می شود، دارای مقادیر بسیار کمی از مواد معلق و سایر آلاینده های ریز می باشد که در این مرحله به طور کامل حذف می شوند.
• آب در این مرحله عاری از هرگونه مواد مضر و شیمیایی بوده و می توان آن را به طبیعت بازگرداند و یا از آن برای مصارف مختلف استفاده مجدد نمود.

به این مرحله، مرحله ی گندزدایی یا ضدعفونی نیز گفته می شود. یکی از روش های پرکاربرد برای ضدعفونی نمودن استفاده از فرآیند UV است، چرا که موجب افت کیفیت آب خروجی نخواهد شد.

فاضلاب خانگی به دو بخش فاضلاب سیاه (فاضلاب سرویس بهداشتی) و فاضلاب خاکستری (بقیه فاضلاب خانه) تقسیم می شود. تفاوت اصلی میان این دو بخش میزان بارگذاری آلی و آلودگی میکروبی می باشد که این مقدار در فاضلاب خاکستری بسیار کمتر است. پکیج تصفیه فاضلاب خانگی (خاکستری) به منظور تصفیه و استفاده مجدد فاضلاب خاکستری منازل و ساختمان ها طراحی شده است. نکته مهم قیمت پکیج تصفیه فاضلاب خانگی می باشد که به این منظور کافیست با کارشناسان این شرکت تماس بگیرید و یا فرم پایین صفحه را پر کنید.

امروزه استفاده مجدد از فاضلاب خانگی و در حقیقت بازچرخانی آب خاکستری به دلیل کمبود شدید آب مورد توجه قرار گرفته است و از نقطه نظر بسیاری از مردم و کارشناسان استفاده از عبارت فاضلاب برای آن نامناسب است. با بهره گیری از سیستم تصفیه مناسب می توان از آب خاکستری تصفیه شده در زمینه های مختلفی استفاده نمود. برخی از کاربردها، عبارتند از: آب مورد نیاز برای شستشوی سطوح، شستن ماشین، فلاش تانک سرویس های بهداشتی، آبیاری و … .

شرکت تصفیه هوشمند آویسا پکیج تصفیه فاضلاب خاکستری خود را با هدف رفع نیازهای این حوزه، با نام تجاری پالاباکس‌-‌سری G-عرضه می نماید. با استفاده از این دستگاه به راحتی تا 70 درصد در مصرف آب صرفه جویی می کنید.

 

مصرف انرژی پایین تصفیه فاضلاب خاکستری

انتخاب تجهیزات و طراحی پکیج تصفیه فاضلاب خاکستری (پالا باکس-G) به گونه ای صورت پذیرفته است که با مصرف کمترین میزان انرژی، بالاترین بازدهی را داشته باشند.

 

---

عدم استفاده از مواد شیمیایی

به دلیل آنکه در اکثر موارد کاربران و متقاضیان اصلی پکیج تصفیه فاضلاب خاکستری، واحدهای مسکونی و ادارات می باشند، طراحی این سیستم ها به گونه ای می باشد که نیازی به سر و کار داشتن افراد با مواد شیمیایی وجود نداشته باشد.

 

---

عدم نیاز به آب شرب برای سیستم بک واش

یکی از اهداف اصلی استفاده از این سیستم ها، کاهش میزان مصرف آب شرب است، از همین جهت سیستم برای انجام فرآیندهای خود نیازی به منابع آبی شرب نخواهد داشت.

 

---

طراحی مدرن و کم جا

طراحی پکیج تصفیه فاضلاب خاکستری با تمرکز بر روی مهم ترین عامل محدود کننده ی متقاضیان، یعنی کمبود فضای در دسترس صورت گرفته است و پالاباکس سری G با تلفیق طراحی مدرن و اشغال کمترین فضای ممکن، تمام نیازهای مصرف کنندگان را در حوزه تصفیه فاضلاب خاکستری برآورده ساخته است.

 

---

کاربر پسند و حداقل نیاز به اپراتور

دستگاه تصفیه فاضلاب خاکستری این شرکت به گونه ای ارائه می شوند که نیازی به اپراتور نداشته و تنها نیاز به پایش و بازرسی دوره ای خواهند داشت.

 

---

طول عمر بالای سیستم تصفیه فاضلاب خاکستری

طراحی اصولی و مهندسی، استفاده از تجهیزات متناسب با ماهیت پساب و خصوصیات جریان ورودی موجب بالا رفتن عمر مفید سیستم و طولانی شدن بازه ی تعویض قطعات مصرفی در این سیستم تصفیه فاضلاب خاکستری شده است.

 

---

کاهش مصرف آب شرب

استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری تصفیه شده موجب کاهش هزینه  قبض آب و همچنین کاهش فشار بر روی منابع آبی در دسترس می گردد.

 

---

کاهش حجم فاضلاب ورودی به شبکه های فاضلاب

این عامل نیز دارای مزایای شخصی و اجتماعی می باشد چرا که با کم شدن میزان بارگذاری بر روی شبکه های فاضلاب علاوه بر کاهش هزینه های خانوار می توان این مبالغ را صرف رشد زیر ساخت ها در جامعه نمود.

 

---

دوستدار محیط زیست

استفاده از چاه های جذبی یا تخلیه فاضلاب خام به محیط در بسیاری از مناطق شهری و روستایی امری عادی می باشد که موجب آلودگی محیط زیست و سفره‌های آب زیرزمینی می گردد. استفاده از این سیستم ها نقش بسزایی در جلوگیری از این امر خواهد داشت.

 

مروری کلی بر خصوصیات، سیستم های تصفیه مورد استفاده، روش های استفاده مجدد و میزان آگاهی عمومی از فاضلاب (آب) خاکستری

چکیده

در اینجا به بررسی مفصل مواردی نظیر کیفیت فاضلاب خاکستری تولیدی در مناطق مختلف (به خصوص کشورهای توسعه یافته)، ترکیبات و اجزا موجود در آب خاکستری، برخی سیستم های تصفیه و بازیابی آب خاکستری، مواد طبیعی مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب خاکستری، برخی استراتژی های استفاده مجدد از آب خاکستری و میزان آگاهی عمومی در رابطه با تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری خواهیم پرداخت.

هم چنین نشان خواهیم داد که میزان تولید آب خاکستری به شدت متاثر از سبک زندگی و فرهنگ حاکم بر جامعه، لوازم مورد استفاده و شرایط آب و هوایی موجود در آن منطقه می باشد.

در اغلب مواقع، آلاینده های موجود در فاضلاب (آب) خاکستری، وابستگی شدیدی به نوع شوینده‌های مورد استفاده و عادات مصرفی خانوارها دارد. بسیاری از سیستم های تصفیه مورد بررسی قادر به تصفیه کامل و مناسب فاضلاب های خاکستری نبوده و معمولا تنها قادر به حذف گروه خاصی از آلاینده ها و مواد مضر موجود هستند. هم چنین مطالعات انجام شده بر روی تاثیر استفاده از مواد طبیعی نشان داد، به کارگیری مواردی مانند گز روغنی (Moringa oleifera)، خاک اره و … تاثیرگذاری قابل قبولی بر روی حذف گروه های مختلف آلاینده ها دارد.

تحقیقات و آمار نشانگر تمایل و علاقه ی کاربران این سیستم ها به استفاده مجدد و به کارگیری محصول تصفیه شده ی نهایی پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری برای مقاصد غیرشرب (مانند آبیاری فضای سبز، پرکردن فلاش تانک ها، شستشوی سطوح و …) می باشد، که دلیل اصلی آن نیز کارکرد نامناسب برخی سیستم های تصفیه ارائه شده و ایجاد بی اعتمادی نسبت به سلامت آب خاکستری تصفیه شده در اذهان عمومی است.

مقدمه

حجم کلی آب موجود در زمین بسیار بیشتر از میزان تقاضا و نیاز بشر می باشد. اما 97 درصد از این منابع آبی به صورت آب شور در اقیانوس ها بوده و تنها 3 درصد از این منابع آبی برای استفاده ی مستقیم مناسب می باشند؛ که از این 3 درصد موجود نیز تنها 1 درصد در دسترس بشر قرار دارد. توزیع نامتوازن منابع آبی (از نظر جغرافیایی و زمانی) موجب متمرکز شدن بخش عمده ای از آن در برخی مناطق و محروم ماندن بخش عمده ای از مناطق دیگر گشته است.

تمام نیازهای اولیه انسان، از بقا تا انجام امور روزانه، خانگی و توسعه ی صنعت نیازمند وجود آب می باشد و امروزه بسیاری از مناطق دنیا با کمبود حاد منابع آبی مواجهه هستند. بهره برداری بیش از حد از منابع آبی منجر به تخریب تدریجی زیرساخت های آبی گشته و رشد و پیشرفت روزافزون انسان در زمینه های صنعتی و فردی نیز موجب آلودگی شدید بسترهای آب شرب موجود شده است. برآوردها نشان می دهد در حال حاضر چیزی در حدود 800 میلیون نفر از جمعیت جهان در آستانه ی مواجه با بحران می باشند که این عدد تا سال 2025 به 3 میلیارد نفر خواهد رسید.

با توجه به توسعه شهرنشینی، صنعتی شدن و رشد جمعیت، تقاضا و نیاز برای آب رشد چشمگیری دارد، اما آیا منابع آبی موجود قادر به برآورده نمودن این نیازها هستند؟ آب مورد نیاز اضافی برای فعالیت های بشر از چه منبعی باید تامین شود؟ مطرح نمودن این سوالات نیاز به برطرف نمودن این مشکلات و نگرانی ها را بیش از پیش ضروری نشان می دهد و درست همینجا است که ارزش استفاده مجدد از آب خاکستری مورد توجه قرار می گیرد.

فاضلاب (آب خاکستری) پسابی می باشد که در آن فاضلاب انسانی (فاضلاب تولیدی در سرویس‌های بهداشتی) وجود نداشته باشد. این دسته از فاضلاب ها دارای حجمی قابل توجه، آلودگی نه چندان شدید و پتانسیل بسیار بالایی برای استفاده مجدد در مصارف متنوع هستند. ترکیبات موجود درآب های خاکستری، بسته به سبک زندگی، فرهنگ غالب، لوازم مورد استفاده و شرایط آب و هوایی، می تواند بسیار متنوع باشد. استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری روشی نسبتا قدیمی بوده و هم چنان نیز در مناطقی که درگیر تنش های آبی هستند، استفاده می شود.

در صورت اختصاص توجه و زمان لازم به این سیستم ها (پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری) می توان موجب کاهش آلودگی منابع آب شیرین (وارد نشدن آب خاکستری تصفیه نشده به آنها) و وابستگی بیش از حد به این منابع شد. هم چنین آب خاکستری می تواند منبع کمکی بسیار مناسبی برای منابع آبی موجود در مناطقی با آب و هوای گرم و خشک و درگیر بحران های آبی باشد. از آب خاکستری بازیابی شده می توان در بسیاری از فعالیت ها (شرب و غیرشرب) مانند فلاش تانک ها و کشاورزی استفاده نمود. در حال حاضر نگرانی های اصلی موجود در این زمینه، استفاده از پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری مناسب و استاندارد و تضمین سلامت استفاده کنندگان این سیستم های بازیابی و استفاده مجدد می باشد.

تا کنون مطالعات بسیار زیادی بر روی خصوصیات فاضلاب های خاکستری تولید شده در مناطق مختلف جهان (با توجه به منابع و دستگاه های تولید کننده در فرهنگ های مختلف) صورت گرفته است. هدف اصلی ما در این مطلب ارزیابی کلی سیستم ها و پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری مورد استفاده ی کنونی برای بررسی آنها و شناسایی شکاف ها و نقص های موجود در آنها و برطرف نمودن و ارائه‌ی بهترین سیستم بر اساس این اطلاعات، نیازها و خواسته های کاربران می باشد. اطلاعات موجود در این مقاله، چکیده ای از منابع مختلفی مانند مجلات پژوهشی، اسناد و کتاب های معتبر علمی و دانشگاهی و نتایج آزمایشات عملی متعددی می باشد.

دیاگرام زیر گوشه ای از مراحل مختلف شناسایی، جمع آوری، ویرایش و جمع بندی مورد استفاده برای ارائه هر چه بهتر این مطلب به شما عزیزان را نشان می دهد.

کمیت فاضلاب خاکستری

استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری تصفیه شده توسط سیستم ها و پکیج های تصفیه فاضلاب، روشی بسیار قابل اعتماد برای تضمین امنیت آبی در مقایسه با سایر روش های جمع آوری و بازیابی آب مانند جمع آوری آب باران (وابسته به شرایط جوی و هیدرولوژیکی) می باشد. مقدار آب خاکستری تولید شده در خانوارها، بازه بسیار گسترده ای را شامل می شود و می تواند از 15 لیتر (نفر/روز) تا صد لیتر (نفر/روز) متغیر باشد. مهم ترین عواملی که موجب چنین اختلاف فاحشی در میزان تولید فاضلاب خاکستری می گردد مربوط به موقعیت جغرافیایی، سبک زندگی، شرایط آب و هوایی، زیر ساخت های موجود و عادات و فرهنگ حاکم بر آن جامعه می باشد.

آب خاکستری تا 75 درصد از فاضلاب تولیدی خانوارها را تشکیل می دهد و این عدد در صورت استفاده از سرویس های بهداشتی خشک (Dry Toilets) به 90 درصد نیز خواهد رسید. هم‌چنین آمار نشان می دهد که از 69 درصد از فاضلاب خاکستری تولید شده در نتیجه ی مصارف خانگی (داخلی) بوده است.

جدول زیر میزان تولید آب خاکستری را در برخی کشورهای جهان نشان می دهد.

ترکیبات آب خاکستری

ترکیبات موجود در فاضلاب خاکستری بسیار متفاوت است و با تقریب خوبی می توان گفت این ترکیبات منکعس کننده ی سبک زندگی افراد و سلیقه ی آنها در انتخاب مواد شیمیایی شوینده برای لباس ها، بهداشت شخصی و استحمام و شستشو است. کیفیت آب ورودی و نوع شبکه ی توزیع نیز بر روی خصوصیات آب خاکستری تولیدی تاثیر گذار است. هم چنین خصوصیات آب خاکستری تولیدی بسته به مکان و زمان مصرف آب نیز متغیر است که دلیل آن یکنواخت نبودن میزان و هدف مصرف آب در طول شبانه روز و در نتیجه متغیر بودن حجم و کیفیت فاضلاب تخلیه شده است.

عامل تاثیر گذار دیگر بر روی ویژگی های موجود در فاضلاب خاکستری تخریب و تجزیه شیمیایی و بیولوژیکی ترکیباتی می باشد که ممکن است در خلال فرآیندهای انتقال و ذخیره سازی رخ دهد. در حالت کلی آب خاکستری حاوی مقادیر قابل توجهی از مواد آلی زیست تخریب پذیر و برخی محصولات جانبی معمول تولید شده توسط افراد و خانوارها می باشد. این مواد شامل مواد مغذی از جمله نیترات و مشتقات آن، فسفر و مشتقاتش، ترکیبات آلی زنوبیوتیک (XOCs) و میکروب های بیولوژیکی مانند کلیفرم های مدفوعی (fecal coliforms)، سالمونلا (salmonella) و ترکیبات کلی هیدروشیمیایی است.

با این حال در برخی از آخرین مطالعات صورت گرفته بر روی ویژگی های آب های خاکستری، غلظت های قابل توجهی از مواردی نظیر مواد دارویی، محصولات زیبایی و بهداشتی، آئروسل ها، رنگدانه ها و فلزات سمی سنگینی مانند Pb، Ni، Cd، Cu، Hg و Cr نیز در فاضلاب خاکستری یافت شده است. حضور این آلاینده‌ها در آب خاکستری نشان دهنده ی رشد تدریجی سطح پیچیدگی موجود در ترکیبات این دسته از پساب ها و نیاز به استفاده از پکیج های مناسب تصفیه فاضلاب خاکستری می باشد.

ویژگی های فیزیکی

مهم ترین خواص فیزیکی ظاهری در فاضلاب خاکستری شامل دما، کدورت، هدایت الکتریکی و جامدات معلق است. آب خاکستری معمولا دمایی در بازه ی 18 تا 35 درجه سانتیگراد داشته و دماهای بالاتر معمولا به دلیل استفاده ی مقطعی بیشتر از آب گرم برای مواردی نظیر بهداشت شخصی و پخت و پز می باشد. بالا رفتن دما، موجب افزایش رشد میکروبیولوژیک می شود که امری نامطلوب محسوب شده و هم چنین می تواند موجب ته نشینی کربنات های به خصوصی مانند CaCO₃ و سایر نمک های معدنی که در دماهای بالا انحلال پذیری کمی دارند، گردد.

در نتایج اغلب مطالعات صورت گرفته میزان جامدات معلق کلی (TSS) بین 190 الی 537 میلی گرم در لیتر گزارش شده است. در مواردی که بخش عمده ی تولید فاضلاب خاکستری از طرف آشپزخانه ها و آب حاصل از لباسشویی ها است، مقدار TSS نسبتا بالا می باشد که دلیل اصلی آن شستن لباس ها، کفش ها، میوه ها، سبزیجات و سایر چیزهاییست که می توانند حاوی شن و ماسه، خاک و سایر عوامل افزایش دهنده ی TSS باشند. مقدار هدایت الکتریکی برای فاضلاب خاکستری نیز معمولا در بازه ی 14 الی 3000 (µS/cm) قرار دارد. منابع آب زیرزمینی و مناطق کم آب به علت وجود مواد محلول، معمولا هدایت الکتریکی بالایی دارا می باشند.

وجود سیستم های لوله‌کشی قدیمی یا نامرغوب نیز می توانند موجب افزایش میزان هدایت الکتریکی منابع آب خاکستری گردند. میزان کدورت در آب های خاکستری نیز غالبا در بازه ی NTU 19– 444 بوده و این عامل معمولا تحت تاثیر فعالیت هایی می باشد که آب برای آنها مورد استفاده قرار می‌گیرد. آب خاکستری تولید شده توسط آشپزخانه ها و ماشین های لباسشویی به دلیل وجود بیشتر مواد معلق، کدورت بالاتری دارند.

آلاینده های شیمیایی

شناخت منابع آلاینده های شیمیایی، اولین قدم برای شناسایی ترکیبات شیمیایی مختلف موجود در فاضلاب های خاکستری است. بخش عمده ی مواد شیمیایی موجود در آب خاکستری ناشی از فعالیت هایی مانند شستشو، آشپزی و استحمام می باشد. pH آب خاکستری تا مقداری زیادی وابسته به pH و قلیاییت منبع تغذیه بوده و معمولا بین 9 – 5 می باشد. فاضلاب خاکستری تولید شده توسط ماشین های لباسشویی به دلیل وجود مواد قلیایی در شوینده های مورد استفاده، pH بالایی دارند.

سورفکتانت ها بیشترین سهم مواد شیمیایی موجود در آب خاکستری ناشی از شستشو دارا هستند (سورفکتانت ها اصلی ترین عامل فعال در اکثر محصولات شوینده می‌باشند) و می توانند به صورت کاتیونی و آنیونی باشند. سورفکتانت های کاتیونی عموما با پایه نمک بوده و منبع اصلی آمونیوم در آب های خاکستری به شمار می روند. سایر ترکیبات یافت شده در فاضلاب های خاکستری شامل نیترات ها و فسفات ها می باشند که منشا اصلی آنها آمونیوم و سوفکتانت های کاتیونی و ضدعفونی کننده های لباس هستند. ماده ی دیگری که به مقدار نسبتا زیاد در فاضلاب خاکستری یافت می شود، سدیم می باشد که از طریق پخت و پز و مواد نگه دارنده (آشپزخانه) وارد این جریان می گردد.

صابون های پایه سدیمی نیز مقادیر قابل توجهی از سدیم را وارد آب خاکستری می کنند. مواد مغذی مانند N و P نیز از طریق آشپزخانه‌ها و شستشو وارد پساب های خانگی می گردند. فاضلاب های خاکستری ای که غلظت بالایی از مواد مغذی دارند، معمولا منشا شستشو یا آشپزخانه دارند. آشپزخانه ها منبع اصلی نیتروژن (با غلظت mg/L 4– 74) و مواد شوینده نیز منبع اصلی فسفات ها (با غلظت mg/L 4- 14) در آب خاکستری هستند.

پارامترهای فاضلاب های معمول مانند اکسیژن بیوشیمیایی مورد نیاز (BOD) و اکسیژن شیمیایی مورد نیاز (COD) در اغلب مواقع نمایانگر غلبه ی غلظت COD بر BOD می باشد. زیست تخریب‌پذیری فاضلاب خاکستری با استفاده از نسبت BOD/COD تعیین می شود. این نسبت مشخص می کند که کدام باکتری کار ساده تری برای تجزیه ی مواد آلی موجود در آب خاکستری دارد. تقریبا تمام آب های خاکستری زیست تخریب پذیری مناسبی را با توجه به نسبت BOD/COD از خود نشان می دهند.

میانگین این نسبت در فاضلاب های خاکستری بین 0/31 تا 0/71 می باشد که این بازه بیانگر آن است که تقریبا نیمی از مواد آلی موجود در این پساب ها زیست تخریب پذیر هستند. با این حال در برخی مطالعات نیز این نسبت به مقدار 4:1 نیز گزارش شده است. اصلی ترین دلیل غلبه ی COD بر BOD وجود XOCs و در نتیجه افزایش مقدار COD است. XOCها ترکیبات شیمیایی مصنوعی ای می باشند که در مواد شیمیایی خانگی و دارویی مانند سفید کننده ها، سورفکتانت ها، نرم کننده ها و محصولات آرایشی بهداشتی وجود دارند. این مواد از طریق اعمال اصلاحات جزئی بر روی مواد شیمیایی در طی فرآیندهای شیمیایی یا بیولوژیکی تصفیه فاضلاب خاکستری نیز، تشکیل می گردند.

XOCs نسبت به روندهای معمول تصفیه مقاوم بوده و به سادگی شروع به تجمع در گیاهان و حیوانات نموده و خطراتی جدی برای محیط زیست ایجاد می کنند. طی تحقیقاتی که در دانمارک انجام شد، چیزی در حدود 900 نوع XOC بالقوه در فاضلاب خاکستری شناسایی گردید که منشاء اصلی آنها مواد آرایشی و شوینده بود. سایر پژوهش ها نیز وجود مواردی نظیر آنتی بیوتیک ها (منجر به ایجاد گونه های مقاوم باکتریایی)، بنزن، نیتروفنول و … را در آب خاکستری به اثبات رسانده اند. مواد خطرناک دیگری مانند هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای، آروماتیک های تک حلقه‌ای، تری کلوسان ها، فتالات ها و … نیز در برخی در آب خاکستری شناسایی شده اند.

جدول زیر برخی پارامترهای فیزیکوشیمیایی شناسایی شده ی آب خاکستری را در برخی کشورهای فقیر و غنی نشان می دهد.

خصوصیات بیولوژیکی

فاضلاب خاکستری حاوی میکروارگانیسم هایی مانند باکتری ها، پروتوزوا ها (Protozoa)، هلمینتس ها (Helminths) و … می باشند که از طریق تماس با بدن وارد آن می شوند. نحوه ی نادرست طبخ غذا در آشپزخانه و ورود مستقیم غذای آلوده (ریختن مواد غذایی فاسد در سینک) از جمله منابع ورود باکتری های بیماری زایی (معده ای) مانند سالمونلا (Salmonella) و کمپیلوباکتر (Campylobacter) به آب خاکستری می باشد.

آلودگی های انسانی (فاضلاب انسانی) نیز در بسیاری از فاضلاب های خاکستری وجود دارد؛ این امر عمدتا به علت شستشن پوشک ها و رعایت ننمودن بهداشت فردی می باشد. در یک پروژه ی مطالعاتی تحقیقاتی که در ملبورن استرالیا صورت گرفت، مقادیر نسبتا زیادی از ویروس های روده ای و اشرشیاکلی بیماری زا (E.coli) در آب های خاکستری ای که بخش عمده ی آنها را آب های تولیدی توسط ماشین های لباسشویی تشکیل می داد، یافت شد. در این تحقیق 18 درصد از نمونه ها حاوی ویروس های معده ای، 7 درصد انترو ویروس (Enterovirus) و 11 درصد دارای E.coli بودند.

معمول ترین شاخص های مورد استفاده برای ارزیابی آلاینده های انسانی، باکتری کلیفرم و E.coli می باشند. تا کنون مطالعات فراوانی بر روی وجود پاتوژن ها در آب خاکستری صورت گرفته است که در بسیاری از آنها وجود مواردی نظیر سودومونا (Pseudomonas)، لژیونلا (Legionella)، ژیاردیا (Giardia)، کریپتوزپوریدیوم (Cryptosporidium)، استافیلوکوکوس اورئوس (Staphylococcus aureus) و … گزارش شده است.

در جدول زیر نتایج برخی از مطالعات صورت گرفته بر روی پارامترهای بیولوژیکی مهم نشان داده شده است.

سیستم های تصفیه

مدیریت محصول خروجی (فاضلاب تصفیه شده) از پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری امری بسیار ساده و آسان می باشد، اما در صورت استفاده از سیستم ها و روش های نامناسب با عملکرد ناقص، این کار بسیار سخت و پیچیده خواهد شد. در حال حاضر بسیاری از کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه طیف گسترده ای از روش های بسیار ساده تا بسیار پیشرفته ای را برای مدیریت و تصفیه آب های خاکستری خود به کار گرفته اند و از آنها برای مصارف آشامیدنی و غیرآشامیدنی استفاده می کنند.

از پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری برای کاهش یا حذف کامل آلودگی های موجود در فاضلاب خاکستری قبل از استفاده مجدد یا دفع نهایی استفاده می گردد. این پکیج ها با توجه به آلودگی های موجود در آب طراحی می شوند و فرآیندهای مورد استفاده در آنها نیز شباهت زیادی به روش های معمول تصفیه فاضلاب (پیش تصفیه، تصفیه اولیه، تصفیه ثانویه و تصفیه تکمیلی) دارند. معمولا در پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری از روش ها و ابزار فیزیکی شیمیایی یا بیولوژیکی استفاده می گردد. در روش های فیزیکی شیمیایی از راهکارهای فیزیکی یا/و شیمیایی تصفیه مانند فیلتراسیون، جذب، اسمز معکوس و … استفاده می شود.

در روش های بیولوژیکی تصفیه نیز از ترکیب میکروب ها، نور خورشید و اکسیژن (دستکاری شده) استفاده می شود؛ نمونه های رایج این سیستم ها شامل سیستم های لجن فعال، فیلترهای چکنده، حوضچه های تثبیت پسماند، تماس دهنده های بیولوژیکی چرخان و … است. پراستفاده ترین سیستم های مورد استفاده در بحث تصفیه فاضلاب خاکستری تا به امروز عبارتند از فیلتراسیون، تماس دهنده های بیولوژیکی چرخان، بیوراکتورهای غشایی، تالاب های مصنوعی و پتوی لجن بی هوازی با جریان رو به بالا (UASB).

فیلتراسیون

 

فیلتراسیون شامل حذف مواد و ذراتی است که توسط مراحل قبلی تصفیه (در صورت وجود) از سیستم حذف نشده اند. در سیستم های فیلتراسیون برای حذف جامدات موجود، هم از روش‌های فیزیکی و هم از روش های بیولوژیکی استفاده می شود؛ که ما در اینجا تنها به بررسی فیزیکی حذف جامدات خواهیم پرداخت چرا که معمولا از این روش در اکثر پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری استفاده می گردد. بستر فیلترها معمولا از شن و ماسه، سیلیس، دانه های ریز و سنگریزه ها تشکیل شده است.

تا کنون مطالعات و آزمایش های زیادی بر روی روش های مختلف فیلتراسیون (با بسترها و اندازه های متفاوت) درآب خاکستری صورت گرفته است که برخی از مهم ترین و معروف ترین آنها سیستم هایی با مشخصات زیر است:

• قرار دادن لایه ای از ریگ ها با ضخامت cm2 بر روی سوراخ تخلیه (لایه پایینی) و بر روی آن بستر فیلتراسیون پلاستیکی با ضخامت cm12 (لایه میانی) و در آخر نیز لایه ای با ضخامت cm 4 از ذغال سنگ
• استفاده از پوست کنده شده ی کاج، ذغال چوب فعال، فوم پلی ارتان و ماسه به عنوان بستر فیلتر

• استفاده از سیستم فیلتراسیون درشت و به دنبال آن فیلتر شنی کند، به ترتیب با زمان ماند هیدرولیکی 8 و 24 ساعت

• استفاده از پوست نارگیل، خاک اره ی درشت، ذغال چوب، آجر و شن به عنوان بستر فیلتراسیون
• استفاده از 4 مخزن فیلتراسیون به صورت سری، 3 مخزن اول توسط دانه هایی با قطر cm 3 – 2 پر شدند و مخزن آخر به عنوان مخزن ذخیره برای آبیاری استفاده شد
• به کارگیری سیستم فیلتراسیون هیبریدی (فیلتراسیون خالص µm 130)، فیلتر توف (tuff)، فیلتر شنی و به دنبال آن به کارگیری الکترولیز
• استفاده از سیستم برج مولچ (mulch tower) – در این سیستم از مولچ (کود گیاهی)، شن دانه درشت و سنگریزه های ریز و درشت در ستونی پلاستیکی با ارتفاع mm 650 و قطر mm 150 با آشغالگیری استیل که در بالای مخزن (برای جداسازی ذرات درشت) استفاده شد

از بین سیستم های فیلتراسیون استفاده شده در پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری، تنها فیلترهای پوستی (bark filters) قادر به تامین pH لازم برای استفاده مجدد از آب خاکستری بودند. هم چنین تنها فیلترهای پوستی و ذغال چوبی موفق به رسیدن استاندارد مورد نیاز  BOD برای استفاده مجدد شدند. نرخ حذف فسفر کلی نیز در فیلترهای شنی، پوستی  و ذغال چوبی بالا بود.

جدول زیر نشان دهنده ی عملکرد سیستم های فیلتراسیون مختلف می باشد.

تالاب های مصنوعی

تالاب های مصنوعی (CW) نوعی از تالاب ها هستند که با استفاده از تکنولوژی های زیست محیطی برای کپی سازی (تقلید) شرایط موجود در تالاب های طبیعی ساخته می شوند. این روش با به کارگیری گیاهان و جانداران، خاک و میکروارگانیسم ها اقدام به حذف آلاینده های مورد نظر می نماید. این سیستم ها غالبا به سه دسته ی اصلی جریان زیرسطحی، جریان سطحی و تالاب‌های تصفیه شناور تقسیم می شوند. سیستم های جریان زیرسطحی پرمصرف ترین نوع تالاب های مصنوعی بوده و به دو دسته ی تالاب های مصنوعی جریان عمودی (RVFCW) و تالاب‌های مصنوعی جریان افقی (HFCW) تقسیم می شوند.

هر کدام از این فرآیندها آلاینده‌های موجود در فاضلاب خاکستری را با استفاده از ترکیبی از فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی حذف نموده و میزان راندمان تصفیه در آنها به عوامل متعددی همچون میزان مقدار بارگذاری و دسترسی به پذیرنده های الکترون بستگی دارد. این سیستم ها پتانسیل بالایی در حذف BOD، جامدات معلق و فلزات سنگینی مانند Pb، Zn و Fe دارند. در مطالعه ای که بر روی عملکرد سیستم های RVFCW صورت گرفت، مشاهده شد که میزان حذف نیترات آمونیاک در این روش در مقایسه با سایر سیستم ها بسیار کمتر است. در تحقیقات دیگری که بر روی تاثیر و عملکرد سیستم های HFCW در تصفیه آب خاکستری انجام شد، مشاهده شد که در صورت استفاده از سیستم های پیش تصفیه کیفیت محصول نهایی به صورت چمشگیری بهبود خواهد یافت.

در این تحقیقات میانگین مدت زمان ماند چیزی در حدود 30 ساعت در نظر گرفته شد و مشاهده گشت که میزان هدایت الکتریکی از 170 به mS/m 190، مقدار T-N از 31 به mg/L 23 و مقدار T-P از 48 به mg/L 46 تغییر پیدا کرد.یکی از بزرگترین مزایای سیستم های CW توانایی کارکرد خودکار آن بدون نیاز به اپراتور تمام وقت می باشد. با این حال میزان حذف Na، Ca و Mg در آنها نسبتا پایین بوده و که در نهایت منجر به افزایش میزان هدایت الکتریکی (EC) می گردد (انحلال مواد آلی در آب تصفیه شده منجر به افزایش TDS و در نتیجه بالا رفتن EC می شود).

هم چنین این سیستم ها در حذف برخی عوامل میکروبیولوژیک مانند E.coli ناتوان بوده و در نتیجه نیاز به استفاده از سیستم های تصفیه تکمیلی برای رساندن کیفیت محصول نهایی به استانداردهای استفاده مجدد می باشد. با این CWها توانایی تامین خروجی ای با مقدار BOD و TSS مطلوب را دارا هستند.

تماس دهنده های بیولوژیکی چرخان

تماس دهنده های بیولوژیکی چرخان (RBCs) راکتورهای بستر ثابتی می باشند که شامل دیسک‌های چرخنده ی نصب شده ای بر روی یک شفت افقی می باشند. این سیستم ها به صورت نیمه مستغرق بوده و با عبور فاضلاب، شروع به چرخیدن می کنند. میکروب هایی که عملیات تصفیه را انجام می دهند، به صورت نتاوبی با در معرض هوا قرار می گیرند که این تناوب موجب هوادهی و جذب آلاینده های آلی محلول و مواد مغذی مورد نیاز برای فرآیند تخریب و تجزیه می‌گردد.

تا به امروز تحقیقات متعددی در رابطه با تاثیر و میزان کارآیی RBCهای مختلف در تصفیه فاضلاب خاکستری صورت گرفته است که مهم ترین آنها به شرح زیر می باشد :

• قابلیت RBC در حذف باکتری های شاخص (fecal clioforms, heterotrophic bacteria) و پاتوژن هایی به خصوص (Pseudomonas aeruginosa sp., staphylococcus aureus sp.)، که مشخص شد RBC توانایی حذف88/5 تا 99/9 درصدی تمام این چهار گروه باکتری را دارد.
• عملکرد این سیستم ها در صورت استفاده از ته نشینی بعد از آنها، برای حذف میکروارگانیسم های موجود در فاضلاب خاکستری (feacal coliforms (FC), Staphylococcus Aureus, Pseudomonas aeruginosasp. and Clostridium perfringens sp)، نتیجه ها حاکی از حذف 99 درصدی تمام این میکروارگانسیم ها بود.

در حالت کلی می توان گفت سیستم های RBC عملکرد مناسبی در مورد pH، BOD، COD، کاهش بار میکروبی و رساندن خروجی سیستم به استاندارهای تخلیه دارند.

راکتور ناپیوسته متوالی

 

راکتورهای ناپیوسته ی متوالی (SBR) نوعی فرآیند لجن فعال می باشند که از آنها برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود. تمام فرآیند تصفیه به صورت مراحل ناپیوسته در راکتورها انجام می‌شود. این مراحل به طور متوالی و از طریق دنباله ای از مراحل تصفیه با انجام متعادل سازی، تصفیه بیولوژیکی و زلال سازی ثانویه در یک مخزن و با استفاده از توالی زمانی کنترل شده انجام می پذیرد.

بر روی این دسته از پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری نیز تحقیقات و مطالعات گسترده ای صورت گرفته است که بخش عمده ی آن مربوط به تغییر و تنظیم مدت زمان ماند هیدرولیکی (HRT) (و تاثیر گذاری بر روی نیتریفیکاسیون) بوده است:

• استفاده از یک نمونه آزمایشگاهی سیستم SBR و تغییر مدت زمان ماند در آن که در پایان مشاهده شد میزان حذف COD، NH₄-N و TN در سیستم به مقدار کافی برای رسیدن به استانداردهای تعیین شده برای استفاده مجدد تغییر یافت، هم چنین این کار موجب تاثیرگذاری بر روی نیتریفیکاسیون نیز گشت (مقدار COD از 250 به 18/9، NH₄-N از 401 به 11/9 و TN از 17/1 به mg/L 0/37 تغییر یافت)

در سیستم های SBR راندمان حذف BOD و COD 98 درصد، TN تا 90 درصد و NH₄-H تا 99 درصد می باشد و طبق مطالعات و آزمایشات صورت گرفته مشخص گشته است که HRT عامل کلیدی و محدوده کننده ای در عملکرد این سیستم ها می باشد و اعمال تغییرات بر روی آن موجب تاثیر گذاری مستقیم بر روی کیفیت محصول نهایی می گردد.

بیوراکتورهای غشایی

بیوراکتورهای غشایی (MBR) فرآیندهای گزینشی دائمی می باشند که به همراه فرآیندهای بیولوژیکی اقدام به تصفیه فاضلاب  خاکستری می نمایند. این سیستم ها با به کارگیری ترکیبی از سیستم های بیولوژیکی، میکروفیلتراسیون و الترافیلتراسیون فرآیند تصفیه را تکمیل می‌نمایند.

پکیج های تصفیه فاضلاب (خاکستری) به روش MBR، به دلیل اشغال فضای کمینه و فشرده بودن، سیستم هایی مناسب برای تصفیه و استفاده مجدد از آب خاکستری در مناطقی با چگالی جمعیت بالا و گران قیمت (از نظر فضا) هستند. انجام مطالعات بر روی میزان کارآیی این سیستم ها بیشتر به صورت به کارگیری عملی آنها در مراکز و محل های مختلف صورت گرفته است تا نتایج دقیق تر و واقعی تری حاصل گردد:

• استفاده از سیستم MBR برای تصفیه فاضلاب خاکستری هتل ها در اسپانیا، که نتایج نشانگر حذف 80 تا 95 درصدی COD و رساندن مقدار آن به زیر استانداردهای تعیین شده از سوی سازمان محیط زیست مربوطه (mg/L 30) برای استفاده مجدد از آن بود. هم چنین میزان حذف آمونیاک و TN نیز به ترتیب 85/5 و 85/1 درصد گزارش شد.
• در کره ی جنوبی نیز از یک سیستم MBR بی هوازی-غیرهوازی-هوازی به همراه میکروفیلتری با سوراخ های µm 0/45 برای تصفیه فاضلاب خاکستری استفاده شد که راندمان بالایی از خود به نمایش گذاشت و تمامی استانداردهای مربوط به استفاده مجدد را کسب نمود. (از میکروفیلتر با سوراخ هایی به اندازه µm 0/1 نیز برای حذف کلیفرم‌های انسانی استفاده شد).

از این سیستم ها در آزمایشات و مراکز دیگری مانند مجموعه های ورزشی، مجتمع های مسکونی، اداری، تجاری و … نیز استفاده شده است که اکثریت قریب به اتفاق آنها موفق به دستیابی به استانداردهای تعیین شده برای استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری تصفیه شده شده اند.

پتوی لجن بی هوازی با جریان رو به بالا

پتوی لجن بی هوازی با جریان بالا رونده (UASB) هم چنان یکی از پر استفاده ترین سیستم‌های تصفیه فاضلاب برای انواع مختلف جریان های فاضلاب می باشد. تمرکز اصلی این سیستم ها بر روی فرآیند بی هوازی و تامین غلظت های بالایی از زیست توده های معلق فعال و تولید لجن قابل ته نشینی مناسب تری نسبت به سایر سیستم های تصفیه می باشد.

از این سیستم ها در بخش های مختلف جهان (مانند هلند و آلمان) و مکان های متنوعی (مجتمع ها و مراکز خرید) در تصفیه فاضلاب خاکستری استفاده شده است. به عنوان مثال در تحقیقی که در مصر برای تصفیه فاضلاب خاکستری با استفاده از این سیستم ها صورت گرفت، نتایج زیر به دست آمد:

پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری UASB زمانی که با سایر سیستم های تصفیه ترکیب شوند، کارآیی و بازدهی مناسب تری خواهند داشت.

بسترهای طبیعی تصفیه فاضلاب خاکستری

از این مواد هم می توان به صورت بستر مستقل و هم به صورت بستر ترکیبی (مکمل) در پکیج های معمول تصفیه فاضلاب خاکستری استفاده نمود. بر خلاف دیگر سیستم های معمول مورد استفاده در سیستم های تصفیه، از این بسترها برای حذف آلاینده های به خصوصی استفاده می شود و روش تصفیه در آنها یا از طریق جذب، فیلتراسیون و یا انعقاد می باشد. جدول زیر نشان دهنده ی عملکرد برخی از این مواد در آزمایشات و پژوهش های صورت گرفته است.

استراتژی های استفاده مجدد

طرح های متعدد و بسیار زیادی در رابطه با تصفیه و استفاده مجدد از آب خاکستری در سراسر جهان به صورت پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری با سیستم های ساده و ترکیبی به کار گرفته شده اند. اکثر این سیستم ها به دلایل زیست محیطی و با هدف کاهش مصرف آب و آلودگی منابع آبی توسعه و گسترش یافته اند و به صورت کاربردی مورد استفاده قرار گرفته اند.

با این حال هم چنان بسیاری از این سیستم ها مشکلات و چالش های متعددی هم از نظر فنی و عملکرد و هم از نظر دیدگاه عمومی نسبت به آنها، دارند. جدول زیر برخی از روش ها و سیستم های مورد استفاده در پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری در سراسر جهان نشان می دهد.

درک و آگاهی عمومی از تصفیه و استفاده مجدد از آب خاکستری

 

میزان درک و پذیرش عمومی یک پدیده ی اجتماعی می باشد که به عنوان تفاوت بین حقیقت واقعی بر مبنای اصول و واقعیت و حقیقت مجازی شکل گرفته توسط افکار عمومی دیده می‌شود. در تمام پروژه های انجام شده در سراسر دنیا و در هر زمینه ای، ادراک عمومی به عنوان عاملی جدایی ناپذیر در تعیین میزان موفقیت آن پروژه است. بسیاری از برنامه ها و پروژه های صحیح و سازگار با محیط زیست به علت پذیرفته نشدن توسط ذینفعان و عموم مردم به شکست منتهی شده اند.

مطالعات متعددی در راستای ارزیابی ادراک عمومی از پکیج‌های تصفیه فاضلاب خاکستری و استفاده مجدد از آن در نقاط مختلف جهان، به روش‌های استراتژی های مختلفی انجام گرفته است. این استراتژی ها در اغلب مواقع دربرگیرنده ی مصاحبه ها، پرسشنامه ها، بحث های متمرکز گروهی، بحث های غیر رسمی و سایر نظرسنجی‌های اجتماعی دیگر بوده است. نتایج اکثر این نظرسنجی ها حاکی از حمایت واضح و حداکثری افراد از مفهوم استفاده مجدد از آب خاکستری به عنوان منبعی سازگار با محیط زیست، حفاظت از منابع آب شیرین و جلوگیری از آلودگی بوده است.

هم چنین این نتایج نشان دهنده ی تمایل اکثریت مردم به استفاده مجدد از آب خاکستری تصفیه شده برای مصارف غیرشرب است و عده ی کمی تمایل به استفاده از آنها برای مصارف خوراکی و تماس مستقیم با پوست انسان دارند. در همه پرسی ای که در بریتانیا انجام شد، اکثریت مردم تمایل به استفاده از پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری شخصی به جای استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری تصفیه شده ای با منبع ناشناخته نشان دادند.

میزان استقبال عمومی از این روش در مناطق کم آب، درگیر با تنش آبی و منابع آبی نامطمئن بسیار بیشتر بود. عوامل بسیار مهم دیگر که نقش مهمی در میزان موفقیت پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری بازی می کنند شامل آگاهی، سطح سواد، عوامل فرهنگی و مذهبی، اطلاعات ناکافی یا اشتباه، غرور و تعصب بی مورد، نحوه ی اطلاع رسانی صحیح و فرهنگ سازی مناسب هستند.  

استفاده مجدد از آب خاکستری برای مصارف خوراکی و آشامیدنی

در بسیاری از موارد به دلیل مخالفت شدید عمومی در بین مردم، بسیاری از پروژه های استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری و تولید پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری برای مصارف خوراکی و آشامیدنی با وقفه و حتی تعطیلی کامل مواجه شده است. این مخالفت شدید عمومی در رابطه با استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری برای مصارف آشامیدنی در اغلب مواقع به علت استفاده از لفظ فاضلاب برای آن توصیف آن و شکل گیری ذهنیت مشابه فاضلاب در افکار عمومی می باشد.

افراد با این نوع ذهنیت بر این باورند که آب تصفیه شده توسط پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری در تماس با فاضلاب انسانی بوده است و همین امر موجب منفی شدن نقطه نظر عمومی در رابطه با استفاده مجدد از این منابع برای مصارف شرب می گردد. در تحقیقی که در سال 2004 در 3 کشور پیشرفته (ایالات متحده، انگلستان و استرالیا) صورت گرفت، حمایت عمومی بسیار پایینی از استفاده مجدد آب خاکستری برای مصارف آشامیدنی نشان داده شد.

مانع اصلی در اکثر این موارد خطرناک دانستن تماس مستقیم این دسته از پساب های بازیابی شده با پوست و بدن انسان می باشد. به همین علت در حال حاضر بیشترین تحقیقات بر روی نحوه ی مناسب آگاه سازی مردم و بالا بردن میزان اطلاعات عمومی و مقبولیت این روش‌ها در جوامع مختلف در حال انجام می باشد.  

نتیجه گیری

در اینجا به بررسی مختصر خواص و ویژگی های فاضلاب خاکستری، سیستم ها و پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری متعارف و متداول، استراتژی های استفاده مجدد و میزان آگاهی و درک عمومی از این سیستم ها و محصول در بین مصرف کنندگان و عموم مردم پرداختیم. همانطور که نشان داده شد ویژگی ها و خصوصیات و میزان تولید آب های خاکستری بسته به عوامل متعددی مانند هدف استفاده از آب، سبک زندگی، جغرافیا و … می تواند بسیار متنوع باشد.

از میان روش های معمول و پراستفاده ی ذکر شده، سیستم های فیلتراسیون محبوبیت و استفاده ی بیشتری را به خود اختصاص می دهند، اما در اغلب مواقع برای تصفیه مناسب نیاز به استفاده از آنها در کنار روش ها و سیستم های دیگری می باشد. روش ها و استراتژی های مختلفی نیز برای استفاده مجدد از آب خاکستری (مانند آبیاری، شستشو، کشاورزی و …) ذکر شد که بیشتر آنها برای کاهش مصرف آب و جلوگیری از آلودگی آب های شیرین است.

فرآیندها و تکنولوژی های ذکر شده برای تصفیه و حذف آلاینده های به خصوص کاربرد داشته و قادر به تصفیه کامل آب خاکستری نمی باشند. علاوه بر این، معیارها و استانداردهای مربوط به هر یک از موارد استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری همانند ترکیبات موجود و حجم آب خاکستری تولیدی در مناطق مختلف، متفاوت از یکدیگر می باشد. بنابراین در صورت استفاده از سیستم های ذکر شده، بهتر است طراحی منحصر به فردی با توجه به ویژگی های موجود در فاضلاب و هدف استفاده مجدد از آن انجام گیرد تا استانداردها و معیارهای مورد نیاز به درستی حاصل گردد.

سیستم های ذکر شده (مورد استفاده در پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری) در بالا معمولا برای فعالیت‌های صنعتی استفاده می شوند و استفاده از آنها برای مصارف خانگی توصیه نمی شود. هم چنین ویژگی های مربوط به استفاده از مواد طبیعی در تصفیه فاضلاب خاکستری نیز مورد بررسی قرار گرفت که می توان از آنها برای تصفیه آب خاکستری خانگی استفاده نمود.

در پایان نیز مشاهده نمودیم که در حال حاضر میزان تمایل استفاده از پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری به شدت وابسته به نحوه ی استفاده ی مجدد از آن بوده و اکثریت مردم راغب به استفاده از آنها در فعالیت های غیرشرب و بدون تماس مستقیم با پوست هستند. میزان مقبولیت عمومی نقش بسیار مهمی در موفقیت یا شکست یک پروژه دارد.

شرکت تصفیه هوشمند آویسا نیز با انجام مطالعات و آزمایشات گسترده اقدام به ارائه ی پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری ای با نام تجاری پالاباکس نموده است که طراحی و ساخت این پکیج ها با توجه به خصوصیات و ویژگی های فاضلاب مشتریان و نوع استفاده مجدد از محصول نهایی سیستم صورت گرفته است. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با پکیج های تصفیه فاضلاب خاکستری خانگی و تجاری تصفیه هوشمند آویسا با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

پکیج تصفیه فاضلاب و انواع آن کدام است؟

پکیج تصفیه فاضلاب به نوعی از سیستم های تصفیه فاضلاب اطلاق می گردد که تمامی واحدها و تجهیزات، مجتمع در یک پکیج به صورت پیش ساخته اجرا می گردد. این پکیج ها بر حسب متریال به سه دسته تقسیم می گردد:

1- پکیج تصفیه فاضلاب فلزی با پوشش اپوکسی
2- پکیج تصفیه فاضلاب پلی اتیلنی
3- پکیج تصفیه فاضلاب کامپوزیتی

---

قیمت پکیج تصفیه فاضلاب

آنالیز قیمت پکیج تصفیه در قیاس با تصفیه خانه های بتنی فاضلاب، حاکی از قیمت مناسب تر پکیج در دبی های کمتر از 500m³/d می باشد. این مهم با بهینه سازی های مهندسی انجام شده در طراحی پکیج های تصفیه فاضلاب این شرکت سبب پر رنگ تر شدن این اختلاف قیمت شده است.

 

---

 کنترل پکیج تصفیه فاضلاب در تمامی ساعات روز

کنترل هوشمند با استفاده از PLC، ابزار نظارت تمام وقت بر پکیج می باشد. در صورت بروز مشکل، با ارسال پیامک مسئول بهره‌برداری پکیج را از شرایط بوجود آمده آگاه می سازد.

 

---

نصب آسان پکیج تصفیه فاضلاب

مشکلات نصب و عدم وجود امکانات مناسب کارگاهی در محل اجرای پکیج در بسیاری موارد، روند راه اندازی را به تاخیر می اندازد. به منظور ارتقاء استانداردها و تسریع روند نصب و راه اندازی، این شرکت اقدام به تجمیع اتاقک کنترل و پکیج نموده است.

 

---

بهره برداری آسان و ارزان پکیج تصفیه فاضلاب

همانگونه که بیان شد در پکیج های تصفیه این شرکت، از کنترل هوشمند استفاده می گردد. به حداقل رساندن نیاز به نیروی انسانی و کاهش چشمگیر مصرف انرژی از محاسن استفاده از این سیستم ها می باشد.

 

---

مدیریت لجن مازاد در پکیج های تصفیه 

چالشی که پس از اجرا گریبان گیر خریداران سیستم های تصفیه فاضلاب با فرایند لجن فعال می‌شود، لجن مازاد تولیدی در تمامی فرایندهای تصفیه فاضلاب می باشد. در پکیج های آویسا این معضل با استفاده از هاضم و فیلترپرس حل شده است.

 

---

کمترین فضا و بو در پکیج تصفیه پساب

با توجه به توضیحات بخش قیمت و نصب آسان پکیج، بهینه سازی و تجمیع انجام شده، سبب کارکرد پکیج در حالت اپتیمم خواهد شد. در این حالت بویی از سیستم متصاعد نمی گردد و فضای اشغال شده به حداقل ممکن می رسد.

 

---

استاندارد خروجی فاضلاب سازمان حفاظت محیط زیست

به استناد ماده 5 آﯾﯿﻦ ﻧﺎﻣﻪ ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی از آﻟﻮدﮔﯽ آب، سازمان حفاظت محیط زیست مبنی بر محل دفع پساب تصفیه شده حدود مجاز غلظت آلاینده های آب را به سه دسته تقسیم نموده است. به این ترتیب که محل تخلیه در یکی از دسته های زیر قرار می گیرد:

1- تخلیه به آب های سطحی

2- تخلیه به چاه جاذب

3- مصارف کشاورزی و آبیاری

از جمله مهمترین و شناخته شده ترین آیتم های این جدول، استاندارد BOD و COD در خروجی فاضلاب می باشد. شما عزیزان می توانید به منظور اطلاع از مقادیر به روز مجاز غلظت کلیه آلاینده ها در استاندارد محیط زیست فایل ذیل را دانلود نمایید. 

دانلود استاندارد خروجی فاضلاب

نکته حائز اهمیت انتخاب اجزای سیستم تصفیه فاضلاب بر اساس مقادیر آلاینده ورودی و مقادیر مجاز خروجی آن است. این مهم همواره تعهد بدیهی شرکت آویسا بوده که با بهینه ترین روش امکان پذیر محقق ساخته است.

چرا به یک پکیج تصفیه فاضلاب نیاز دارید ؟

دلایل معمول :

• قوانین زیست محیطی سختگیرانه
• اصلاح سیستم های قدیمی مورد استفاده و پیشرفت تکنولوژی در این زمینه
• عملکرد نامطلوب سیستم های سپتیک و چاه های جذبی
• هزینه بر بودن سیستم لوله کشی و اتصال به شبکه های جمع آوری و تصفیه فاضلاب
• درگیری های سیاسی
• استقلال داخلی
• حفظ منابع آبی موجود
• بازیابی و استفاده مجدد

در این سیستم ها به دنبال چه چیزی می گردید ؟

در اغلب مواقع سیستم های پکیج تصفیه فاضلاب تجهیزاتی با قیمت مناسب و راندمان بالا برای تولید پسابی با مشخصات زیر می باشند :

• BOD کمتر از mg/L  5- 10  
• TSS کمتر از mg/L 5 – 10
• NH₃ کمتر از mg/L 2 – 5
• TP کمتر از mg/L 0.1 – 5
• و …

در کنار موارد بالا در صورت استفاده از فرآیندهای مناسب و طراحی دقیق سیستم، این مجموعه ها دارای مصرف انرژی پایین، قابلیت هوشمند سازی بالا، حداقل نیاز به راهبری و کمترین میزان تولید لجن است.

برخی تعاریف مهم

• ظرفیت سیستم های محلی معمولا بین 0 تا 5 مترمکعب در روز است
• سیستم های کوچک تصفیه معمولا به سیستم هایی با ظرفیت 10 تا 300 مترمکعب در روز اطلاق می گردد، با این وجود این ظرفیت تا 3800 مترمکعب در روز نیز قابل افزایش است.
• پرکاربردترین و اقتصادی ترین پکیج های تصفیه فاضلاب ظرفیتی بین 20 تا 300 مترمکعب در روز دارند.

 

شکل 1نمونه ای از یک پکیج بتنی تصفیه فاضلاب به روش SBR 

پکیج تصفیه فاضلاب چیست ؟

• از نظر فنی مهندسی پکیج تصفیه فاضلاب به سیستم های از پیش ساخته شده و مونتاژ شده ای گفته می شود که از جنس فلز یا پلاستیک بوده و آماده ی نصب و کار می باشند.

• در برخی موارد این اصطلاح برای سیستم هایی به کار برده می شود که در سیستم های بتنی مورد استفاده قرار می گیرند (بهتر است در این موارد به جای پکیج تصفیه فاضلاب از اصطلاح سیستم های تصفیه فاضلاب پیش مهندسی شده استفاده نمود).

 

شکل 2پکیج تصفیه فاضلاب

 

انواع پکیج های تصفیه فاضلاب

 

معمول ترین فرآیندهای بیولوژیکی مورد استفاده :

• هوادهی گسترده
• RBC (دیسک های بیولوژیکی چرخان)
• SBR (راکتور ناپیوسته متوالی)
•  SBR اصلاح شده
• MBR (راکتور بیولوژیکی غشایی)
• سایر روش ها (تثبیت تماسی، لاگون ها) که به دلیل عدم کاربرد فراوان به آنها نخواهیم پرداخت.

هوادهی گسترده

• پکیج های تصفیه فاضلاب مستطیلی شکل با ظرفیتی تا m³/d 400

• پکیج های بتنی با ظرفیتی بیش از m³/d 400
• در سالهای اخیر بسیار مرسوم و پر استفاده بوده اند
• معمولا شامل بخش های زیر می باشند :
  • مخزن هوادهی
  • زلال ساز
  • هاضم هوازی
  • گندزدایی
  • مخزن متعادل سازی
  • فیلترهای تصفیه تکمیلی
• تخلیه جریان به صورت پیوسته

• کاهش محبوبیت و میزان استفاده، به دلیل روی کار آمدن فرآیندهای مناسب تر (از نظر اقتصادی و بازدهی)

 

دیسک های بیولوژیکی چرخان

 

• کاربرد بسیار محدود و کم به دلیل بروز مشکلات عدیده در بخش های مکانیکی و کیفیت پایین پساب خروجی

• این پکیج های تصفیه فاضلاب معمولا شامل قسمت های زیر هستند :
  • مخزن اولیه
  • دیسک دوار
  • زلال ساز ثانویه
  • هاضم هوازی
  • مخزن گندزدایی
  • فیلترهای تصفیه تکمیلی
• جریان خروجی پیوسته
• نیاز به پوشیده بودن

• نیاز کم به اپراتور و بهره بردار

راکتورهای ناپیوسته متوالی

• بهبود و اصلاح فرآیند هوادهی گسترده

• در اغلب مواقع مستطیلی شکل
• خروجی ناپیوسته
• تصفیه بازه ی گسترده ای از آلاینده ها

• این سیستم ها معمولا شامل بخش های زیر می باشند :

  • مخزن سلکتور
  • مخزن متعادل ساز جریان بالا دست (یا دو مخزن به صورت متوالی)
  • مخازن واکنش/ته نشینی/تخلیه
  • هاضم هوازی
  • مخزن متعادل سازی ثانویه
  • گندزدایی

  • فیلترهای تصفیه تکمیلی

 

شکل 4 یک نمونه SBR 

راکتور ناپیوسته متوالی اصلاح شده (I SAM)

• مستطیلی شکل

• سیستم پر شدن، واکنش، ته نشینی و تخلیه ی ناپیوسته
• این روش معمولا شامل موارد زیر می باشد :
  • مخازن دفع مواد زائد به صورت بی هوازی
  • مخزن متعادل ساز
  • مخازن ته نشینی/واکنش/تخلیه
  • مخزن متعادل ساز ثانویه
  • گندزدایی
  • فیلترهای تصفیه تکمیلی

• تولید کم لجن

راکتور بیولوژیکی غشایی

• معمولا مستطیلی شکل

• تخلیه پیوسته
• تصفیه انواع مختلف فاضلاب ها
• این سیستم معمولا شامل بخش های زیر می باشد :
  • سلکتور/بخش غیرهوازی
  • قسمت هوادهی
  • زلال سازی با استفاده از غشاها
  • هاضم بی هوازی
  • گندزدایی
• عدم نیاز به فیلترهای تصفیه تکمیلی
• اشغال کمترین فضای ممکن

• برخی از مدل های این سیستم ها توانایی تغلیظ لجن را دارا می باشند

نکات مهم مربوط به طراحی پکیج های تصفیه فاضلاب

• وجود نوسانات شدید در جریان و بارگذاری BOD (دقت در انتخاب پمپ)

• انتخاب مناسب فرآیند با توجه به استانداردهای زیست محیطی مورد نیاز
• طراحی مناسب سیستم برای عملکرد در شرایط غیرعادی
• توجه به لجن تولیدی و نحوه ی دفع آن
• توجه به بوی نامطبوع تولیدی
• پیش تصفیه مناسب (آشغال گیری، دانه گیری و حذف زباله ها)

• فرآیندهای تکمیلی مورد نیاز (فیلتراسیون و گندزدایی)

پیش تصفیه

• استفاده از آشغال گیرهای ریز بسیار مناسب است (ضروری برای سیستم های MBR)

• دانه گیری به فرآیندهای SBR، هوادهی گسترده و RBC کمک فراوانی می کند
• سیستم های به دام انداختن زباله برای SBR و هوادهی گسترده بسیار کارآمد می باشند.
• معمولا در سیستم های کوچک از دانه گیری استفاده نمی شود

• در نظر گرفتن ظرفیت کافی برای بیشترین مقدار جریان

پیش تصفیه – آشغال گیری

• استفاده از آشغال گیرهای درشت و سپس آشغال گیرهای ریز
• حذف گلوله های روغن
• آشغال گیرهای پیچی یکی از رایج ترین نوع های آشغال گیرها می باشند
• دفع مناسب مواد جداسازی شده

فیلترهای تصفیه تکمیلی

• استفاده از فیلترهای تحت فشار یا دارای بک واش پیوسته
• در MBR نیازی به استفاده از این واحد نمی باشد
• انتخاب حجم مناسب برای این واحد با توجه به بیشترین مقدار جریان
• دقت در حجم بک واش

گندزدایی در پکیج های تصفیه فاضلاب

• معمولا از اشعه UV یا کلر استفاده می شود
• در زمان استفاده از سیستم کلرزنی توجه به کلرزدایی مناسب بسیار مهم است
• سیستم UV بسیار ساده تر بوده و به دلیل عدم استفاده از مواد شیمیایی نیاز به توجه و دقت کمتری از سوی اپراتور دارد
• می تواند داخل یا خارج از مجمومه باشد
• انتخاب مناسب آن با توجه به بیشترین مقدار جریان

 

خلاصه مطالب

در بالا به بررسی کلی سیستم های کوچک تصفیه فاضلاب یا همان پکیج های تصفیه فاضلاب و نکات مهم مربوط به طراحی (اجزای مختلف) این سیستم ها پرداختیم. در آخر اینگونه می توان بیان نمود که برای انتخاب مناسب ترین سیستم تصفیه، توجه به نکات زیر از اهمیت ویژه ای برخوردار است :

• هزینه های اولیه
• هزینه های بهره برداری
• شرایط محیطی موجود (آب و هوا و فضای)
• ویژگی های پساب خروجی
• مقدار تولید لجن
• فضای مورد نیاز و موجود
• منابع موجود
• سیستم های پشتیبانی

پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستانی

 

بیمارستان ها همواره مقادیر قابل توجهی مواد، عوامل شیمیایی و میکروبی را به فاضلاب خود تخلیه می کنند. معضل وجود مواد شیمیایی برای فاضلاب بیمارستانی ناشی از عوامل متعددی مانند آنتی بیوتیک، ضد عفونی کننده، مواد حاجب و دارویی گوناگون میباشد. اکثر ترکیبات شیمیایی موجود در فاضلاب های بیمارستانی درمقابل فرآیندهای معمول و متداول تصفیه مقاوم هستند. این مواد گاهاًبه آب های سطحی نیز نفوذ کرده که موجب تاثیر گذاری بر روی اکوسیستم‌های آبی و زنجیره غذایی می شوند. انسان‌ها بموجب استفاده آبهای سطحی برای آشامیدن بیشترین تماس با این آلاینده‌ها را دارند.

با وجود اینکه فاضلاب های بیمارستانی همواره عامل وارد شدن بخش عمده ای از مواد شیمیایی به محیط می باشند، اما تنها عامل دخیل دراین امر نیستند. پسماندهای دارویی را می توان در خروجی اغلب تصفیه خانه ها بدلیل بکار گرفتن سیستم های متداول ناکارآمد مشاهده کرد. ازطرفی متمایز کردن فاضلاب دارویی بیمارستانی از فاضلاب دارویی ایجاد شده توسط مشترکین خانگی امری بسیار دشوار است. برای مواردی مانند پسماندهای مواد کنتراست ید دار که برای عکسبرداری توسط اشعه ایکس مورد استفاده قرار می گیرد، تشخیص بیمارستانی بودن منبع آن بسیار آسان میباشد اما درمواردی همچون داروهای بدون نیازبه نسخه پزشک که هم درون فاضلاب بیمارستانی و هم فاضلاب خانگی وجود دارد این امر سخت تر می باشد.

پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستانی طراحی شده توسط کارشناسان آویسا قابل ارئه به دو صورت دفنی و سطحی بوده که با اشغال کمترین فضای ممکن قابلیت بهره‌برداری اتوماتیک یا دستی را نیز فراهم کرده است. این اطمینان به شما داده می شود که با صرف کمترین هزینه با استفاده از مرغوب ترین تجهیزات، فاضلاب خروجی تاییدیه محیط زیست را اخذ نماید.

---

علاوه بر ترکیبات شیمیایی بسیار قوی، مقاوم و مضری هم چون آنتی بیوتیک، مواد بیهوشی، ضد عفونی کننده، پلاتینیوم، جیوه و… فاضلاب بیمارستان حجم زیادی انگل بیماری زا، باکتری مقاوم به آنتی بیوتیک، ویروس و پریون همراه خودبه محیط وارد می کند. از این رو فاضلاب بیمارستانی می بایست چه درکشورهای صنعتی و پیشرفته و چه درحال توسعه به عنوان فاضلابی بسیار مهم درنظر گرفت. با توجه به مطالب ذکر شده واضح است که فاضلاب بیمارستانی مشتقی بسیار پیچیده و خطرناک بوده و قبل از تخلیه رهاسازی درمحیط نیاز مبرم به تصفیه آن وجود دارد.

---

چهار روش کلی برای تصفیه فاضلاب بیمارستانی

1- تخلیه مستقیم فاضلاب به محیط(روش منسوخ شده خودپالایی)
2- تصفیه فاضلاب بیمارستانی در تصفیه خانه فاضلاب شهری
3- تصفیه فاضلاب درمحل و سپس تخلیه به محیط
4- پیش تصفیه درمحل و سپس تصفیه فاضلاب در تصفیه خانه های فاضلاب شهری

---

روش 4 گران تر است اما درعین حال بیشترین کاهش خطر را فراهم میکند. کنترل فرآیند نیز برای تمامی موارد ضروری است. در روش های 3 و 4 نیازبه ارزیابی کامل و انجام محاسبات دقیق از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که بدون داشتن سیستم مناسب با بازدهی بالا صرف هزینه کاملاً بی اثر خواهد بود. روش 3 با تقریب مناسبی دارای بالاترین بازدهی اقتصادی و زیست محیطی است چرا که استفاده از یک روش و تکنولوژی گرانتر و البته پربازده تر درابعاد کوچک بسیار اقتصادی تر و مناسب تر ازبه کارگیری روشی نسبتاً ارزانتر درمقیاس بزرگتر و با بازدهی بسیار پایین تر در تصفیه فاضلاب بیمارستانی است.

با توجه به خطرات دفع فاضلاب بیمارستانی تصفیه نشده(خام) درمحیط، انجام اقدامات لازم و استفاده از واحدهای تصفیه بسیار ضروری بوده و این مهم نقش به‌ سزایی درجلوگیری از آلودگی منابع آبی سطحی و زیرزمینی در دسترس ما دارد.