مرجع تخصصی آب و فاضلاب

استفاده از گياهان براي تصفيه فاضلاب

رابطه انسان عصر حاضر با محيط زيست دستخوش بحران است. اين بحران در اثر دخالت و بهره برداري نامعقول و تخريب سودجويانه ، در محيط زيست ايجاد شده و اثرات زيانباري براي انسان و محيط اطراف او به همراه دارد.

در اين ميان پساب هاي ناشي از توليدات صنعتي و کارخانه ها و فاضلاب هاي شهري ، در کنار تخريب و کاهش منابع خدادادي ، فشار مضاعفي را بر اکوسيستم کره زمين تحميل مي کند.

اين مساله موجب شده تا دانشمندان از طريق روش هاي مختلف بار آلودگي پساب وارد شده به محيط را کاهش دهند. يکي از موثرترين روش ها که در چند سال اخير بشدت مورد توجه قرار گرفته است ، استفاده از گياهان در تصفيه فاضلاب به صورت گسترده است که در کشور ما به علت ناآگاهي و بي توجهي ، تنها به تحقيقات آزمايشگاهي محدود شده است.

از اين رو در اين گزارش با اشاره به اهميت تصفيه فاضلاب ، انواع روش ها و جايگاه آن در کشور به بيان ويژگي ها و کاربردهاي اين فناوري فراموش شده پرداخته ايم.

در قرن اخير رشد جمعيت ، بزرگ شدن شهرها، توليدات صنعتي و کشاورزي و مصرف مواد شيميايي گوناگون باعث شده که کره زمين بيش از هر زمان ديگري در معرض آلودگي قرار بگيرد. ورود مواد آلاينده به آب ها و تجمع آنها در آبزيان به واسطه خطراتي که براي انسان و ديگر موجودات ايجاد مي کنند، بخش مهمي از آلودگي محيط زيست را شامل مي شوند. آلودگي ناشي از يون هاي فلزات سنگين که روز به روز با پيشرفت صنعت بر مقدار و انتشار آن افزوده مي شود، از مهم ترين و خطرناک ترين آلوده سازهاي زيست محيطي محسوب مي شود.

خطر اصلي اين مواد به علت خاصيت تجمع پذيري آنها در بدن موجودات زنده است که از طريق زنجيره غذايي در کل اکوسيستم به گردش درآمده و در اثر فعل و انفعالات شيميايي به مواد سمي تر و خطرناک تر که خاصيت سرطان زايي دارند، تبديل مي شود. از اين رو کنترل ، کاهش بار آلودگي و تصفيه پساب ها از ديدگاه سلامت و بهداشت عمومي ، پيشگيري از نابودي آبزيان و جلوگيري از به هم خوردن زنجيره غذايي در اکوسيستم حائز اهميت است.

فاضلاب ، محصول زيان آور توليدات انساني

فاضلاب محلول رقيقي است که 99.9 درصد آن آب و فقط 0.1درصد آن را مواد جامد تشکيل مي دهد که بخشي از آن مواد آلي و بخش ديگر مواد معدني به حالت محلول يا معلق در آب است. بوي بد فاضلاب اغلب به علت مواد آلي موجود در آن است.

اين مواد بيشتر قابل تجزيه توسط ميکروب ها هستند که در اثر آن بوي نامطبوع ايجاد مي شود.علاوه بر تشکيل بو ، فاضلاب هاي دريافت کننده مدفوع انساني و حيوانات زنده در بردارنده عوامل بيماري زا هستند که از نظر آلودگي محيط بويژه منابع آب و خاک فوق العاده اهميت دارند.

طبق پژوهش هاي انجام شده هر گرم مدفوع حدود يک بيليون عدد اشرشياکلي (نوعي باکتري) و حدود 107*2.2 عدد استرپتوکوک و مقادير قابل ملاحظه اي از انواع ديگر موجودات زنده را در خود دارد.فاضلاب ها براساس منشاء تشکيل به فاضلاب هاي شهري ، فاضلاب هاي صنعتي و کشاورزي و هرزآب هاي سطحي تقسيم مي شوند.

مهم ترين تفاوت فاضلاب صنعتي با پساب شهري در داشتن مواد و ترکيبات سمي با خاصيت خورندگي زياد، خصلت قليايي و اسيدي در آنهاست.

اولين سيستم جديد براي دفع فاضلاب نيز در سال 1842 در هامبورگ آلمان به وسيله يک مهندس انگليسي ساخته شد که تا به امروز از قواعد آن استفاده مي شود.منظور از تصفيه پساب ، به دست آوردن آب پاکيزه از طريق جداسازي آلاينده ها از آب آلوده است که يکي از مهم ترين اهداف آن علاوه بر تامين شرايط بهداشتي انسان و حفاظت محيط زيست ، بازيابي و استفاده مجدد آن براي کشاورزي و آبزي پروري بويژه در کشورهاي خشک و نيمه خشک است ، اما در بسياري از کشورهاي در حال توسعه فاضلاب ها نه تنها بدرستي تصفيه نشده بلکه همانند گذشته غالبا به درون نزديک ترين آبراهه ، رودخانه يا برکه هاي فاضلاب تخليه مي شوند.

در اين صورت غلظت اکسيژن موجود در آب رودخانه يا تالاب به دليل فعاليت باکتريايي ميکروارگانيسم هاي داخل فاضلاب براي تجزيه مواد آلي محيط کم شده و به جاي آن مواد معدني پايدار ايجاد مي شود.

چنانچه اين کاهش زياد نباشد، با جذب اکسيژن اتمسفري جبران مي شود؛ اما اگر غلظت اکسيژن به پايين تر از 115ميلي گرم در ليتر برسد، اکسيداسيون هوازي کم شده ، باکتري هاي بي هوازي بدون اکسيژن ، مولکول هاي آلي را اکسيد (تجزيه) مي کنند که نتيجه آن ايجاد ترکيباتي مانند سولفيد هيدروژن ، آمونياک و متان است که براي بسياري از موجودات زنده سمي است.

در کشور ما نيز در حال حاضر با وجود بيش از 550 شهرک صنعتي ، فقط 50 شهرک صنعتي داراي تصفيه خانه فعال است و اگر تخليه بي رويه فاضلاب هاي صنعتي و شهري به صورت کنوني ادامه يابد، حتي سفره هاي آب زيرزميني نيز که در حال حاضر مهم ترين منابع تامين آب آشاميدني مردم در اغلب نقاط هستند آلوده شده و به دليل صرف هزينه هاي زياد براي تصفيه آنها، استفاده مجدد از آب هاي زيرزميني ديگر مقرون به صرفه نخواهد بود.

دکتر رضا مرندي ، کارشناس و متخصص محيط زيست در اين باره معتقد است : «تصفيه فاضلاب مقوله اي است که امروزه در کل دنيا پيشرفت هاي زيادي درخصوص آن به وجود آمده و بر اين اساس استانداردهاي جديدي استخراج شده است که فاضلاب ها را تا حد استاندارد آب آشاميدني تصفيه مي کند؛ اما در ايران به علت نبود اطلاع رساني کافي و برنامه ريزي صحيح ، روند به روزسازي و رسيدن به سطح استانداردهاي جهاني ، بسيار کند است.

صاحبان صنايع و کارخانه داران روش تصفيه فاضلاب را روشي هزينه بر و نه درآمدزا تلقي کرده و از آن سرباز مي زنند در حالي که نتايج ساير کشورها نشان داده است در صورت تبليغ و آموزش صحيح در اين زمينه ، ارائه آگاهي هاي لازم و تشريح فوايد اين امر در سوددهي و درآمدزايي براي کارخانه ، مي توان علاوه بر تشويق سرمايه داران به ايجاد تصفيه خانه بدون توسل به اعمال قانوني و جرايم سنگين ، روش هاي نويني را در اين باره به کار بست.

روش هاي تصفيه فاضلاب

فاضلاب را بسته به ميزان و نوع بار آلودگي با روش هاي مختلف فيزيکي ، شيميايي و بيولوژيکي تصفيه مي کنند که هر کدام از زيرمجموعه ها و روش هاي مختلفي تشکيل شده است.

شيوه معمول و رايج تصفيه فاضلاب با نام لجن فعال است که در آن ترکيبي از سه روش فوق مورد استفاده قرار مي گيرد. به اين ترتيب که در مرحله اول يا تصفيه اوليه ، به وسيله تصفيه فيزيکي و شيميايي ، ذرات جامد موجود در پساب به صورت دستي يا مکانيکي به وسيله آشغال گيري هايي با شبکه بندي هاي ريز و درشت جدا شده و سپس ذرات شناور باقي مانده در مرحله بعد بر اثر اختلاف چگالي (وزن) ته نشين و براي ورود به مرحله تصفيه ثانويه يا مرحله بيولوژيکي ، بوسيله هوادهي و تزريق ميکروارگانيسم ها به محيط، آماده مي شود.

در بخش دوم ، فاضلاب به استخرهاي بزرگ ريخته مي شود و سپس ميکرو ارگانيسم هاي مختلف از جمله باکتري ها، قارچ ها، مخمرها و پروتوزوئرها در زمان هاي مختلف به سيستم تصفيه تزريق مي شود.

با انجام هوادهي و ايجاد شرايط رشد ميکرو ارگانيسم ها، فاضلاب به عنوان ماده غذايي اين موجودات مورد تخريب و تجزيه قرار گرفته ، آب ، آمونياک و دي اکسيد کربن (CO2) حاصل از اين واکنش به محيط وارد مي شود.

توده باقي مانده نيز وارد مرحله تصفيه نهايي شده و پس از گندزدايي به عنوان کود براي مصارف کشاورزي مورد استفاده قرار مي گيرد.کلرزني ، تابش پرتو فرابنفش به پساب و سيستم کربن فعال ، 3 طريق عمده براي گندزدايي فاضلاب در مرحله نهايي است.

کلر به دليل ظرفيت بالاي اکسيدکنندگي ، رشد باکتري ها و جلبک ها را متوقف کرده و رنگ و بوي پساب را کاهش مي دهد. تشعشع فرابنفش قابليت کشتن ويروس ها باکتري هاي موجود در فاضلاب را بدون توليد مواد خطرناک ديگر دارد وکربن فعال نيز در تماس بامواد ارگانيک عامل ايجاد رنگ و بوي آن را به خود جذب مي کند.

البته در کشورهاي پيشرفته مراحل تصفيه فاضلاب و بخش لجن فعال با روش هاي تخصصي تري صورت مي گيرد اما در کارخانه هاي ما اين روش معمولا به شکل ناقص انجام شده و تنها تعداد انگشت شماري از صاحبان صنايع اين شيوه را به طور کامل انجام مي دهند.

گياهان نجات بخش

يکي از ابعاد تصفيه بيولوژيکي ، استفاده از گياهان در تصفيه فاضلاب ها بخصوص فاضلاب هاي صنعتي حاوي فلزات سنگين از جمله جيوه ، کروم ، سيانيد و... است که در چند دهه اخير بشدت مورد توجه قرار گرفته است.

غلظت فلزات سنگين حاصل از پساب کارخانه ها و کارگاه ها گاهي به 200 تا سيصد P.P.M (قسمت در ميليون) مي رسد. در حالي است که استاندارد آن از نظر محيط زيستي از P.P.M است.

اين فلزات براحتي در محيط زيست تجزيه نشده و اثرات زيان باري را حتي در غلظت هاي کم براي انسان و ساير موجودات به همراه دارند. اين فلزات با روش هاي بسيار پيشرفته تصفيه نيز بسختي تخريب مي شوند اما با استفاده از گياهان و کاشت آنها در استخرهاي تصفيه و به کارگيري تکنيک هاي جديد اين شيوه ، درصد قابل ملاحظه اي از فلزات سنگين جذب گياهان شده و از محيط حذف مي شوند.

در حال حاضر کشورهاي بيشماري از جمله آلمان ، کانادا، چين ، کشورهاي آسياي جنوب شرقي و... به طور گسترده از فناوري در کنترل مواد سمي توليدات صنعتي خود بهره مي برند. گياهاني از خانواده ني ، پرطوطي ، صنوبر و... داراي آنزيم هايي هستند که توانايي سم زدايي علف کش ها و ساير مواد آلاينده را دارند، آنها اين مواد را در بافت هاي خود ذخيره کرده و پس از تمام شدن ظرفيتشان به رنگ زرد در مي آيند.

دکتر رضا مرندي با اشاره به ويژگي هاي اين دسته از گياهان مي گويد: «گياهان از آنجا که مي توانند در سطح وسيعي رشد کرده و با هزينه کمتري نسبت به ساير روش هاي تصفيه بيولوژيکي ، فلزات سمي را جذب کنند و بر عکس سيستم هاي مصنوعي ضرري براي محيط زيست ندارند، بسيار مقرون به صرفه هستند و تنها بايد محدوديت ها و استانداردهاي استفاده از اين روش از جمله مراقبت و رسيدگي به گياهان و دفع بقاياي گياهي حاوي مواد سمي پس از استفاده در سيستم تصفيه مورد توجه قرار بگيرند.»

البته اين روش تاکنون در کشور ما تنها در آزمايشگاه ها و به صورت آزمايشي انجام شده و به علت ناآگاهي و بي توجهي مسوولان هيچ گاه به عنوان روشي موثر در تصفيه فلزات سنگين و پساب هاي صنعتي مورد استفاده قرار نگرفته است.

در حالي که براساس نظر کارشناسان ، کشور ايران داراي گونه هاي گياهي بسيار متنوعي است که تا امروز ناشناخته مانده و چه بسا مي تواند از گياهان شناسايي شده در اين روش نيز موثرتر و بهتر عمل کند.

کاربرد گیاهان در تصفیه فاضلاب

سرريز نيلوفري ( لا له اي) - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سرريزهاي تونلي و مجرايي - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز شوت - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سرريز پلكاني - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز جانبی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز اوجی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز ریزشی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سریز ها - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
دانستنیها در مورد آب 3 - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سد خاکی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سد قوسی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سدها - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
ابیاری تحت فشار - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
انواع روشهای ابیاری - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تاريخچه آبرساني - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تونل انتقال آب گاوشان - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تغذیه مصنوعی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تانسيومتر - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
آشنایی با سیستم جابجایی خطی - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
تحويل حجمي آب و مشكلات فرا روي شركت‌ هاي بهره‌برداري - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
سد سازي در ایران - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
هیدرولیک - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
زرنا در جلوگیری از تبخیر و اتلاف آب زراعي در روستاهای استان یزد - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
بهداشت آب - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
روشهاي سنتي حفاظت آب و خاك - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
قانون حفاظت دريا و رودخانه هاي مرزي از آلودگي با مواد نفتي - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
معرفي نرم افزارهاي مجموعه Desktop GIS - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
معرفی نرم افزار SEWER - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
حذف سولفات از آب - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
پمپ ها (Pumps) - سه شنبه هفدهم اسفند 1389
آلودگی های مرز گذر - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
پدیده کاویتاسیون (Cavitation) - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
نانوفیلتر‌ها به‌تصفیه آب درمناطق حادثه‌دیده کمک می‌کنند - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
معرفی برنامه طراحی شبکه های توزیع آب EpaNet 2.00 - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
روان آب - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
پس ماندهاي ناشي از تصفيه آب و روش هاي دفع - دوشنبه شانزدهم اسفند 1389
مختصری در باره چگونگی تصفیه آب و فاضلاب - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
ویژگی لوله های آگفا - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
پروژه تصفیه خانه آب شرب شهرستان تکاب - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
آب به حساب نیامده - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
استفاده از فرایند انعقاد در حذف آرسنیک از آب - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
قطعات مشترک در پمپ ها - یکشنبه پانزدهم اسفند 1389
آب ژاول - شنبه چهاردهم اسفند 1389
باکتریهای آهن(و منگنز) Iron Bacteria - شنبه چهاردهم اسفند 1389
دانلود ضوابط طراحی سیستم های فاضلاب - شنبه چهاردهم اسفند 1389
اتوماسیون در تصفیه خانه های آب - جمعه سیزدهم اسفند 1389
استفاده از فرایند تبادل یون برای حذف آرسنیک - جمعه سیزدهم اسفند 1389
مطالب کلی در مورد تیتراسیون - جمعه سیزدهم اسفند 1389
جلوگیری از تشکیل رسوب در دیگ بخار - پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389
مواد منعقد کننده - پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب