روشهای نوین جمع آوری فاضلاب

درحال مشاهده: روشهای نوین جمع آوری فاضلاب

ادعونی اهدای خون

روشهای نوین جمع آوری فاضلاب

۱۳۸۹/۰۹/۱۵

12:0

امیرحسین ستوده بیدختی

روش سنتي يا روش متداول روشي است که بطور ثقلي آب مصرف شده را بطور صحيحي جمع آوري و به تصفيه خانه منتقل مي کند. بر اساس تحقيقاتي که در دهه 1960 و 1970 بر روي وضعيت جمع آوري فاضلاب در جوامع کوچک انجام دادند به اين نتيجه رسيدند که هزينه هاي سيستم ثقلي و يا متداول 4 برابر هزينه هاي تصفيه و دفع فاضلاب مي باشد. از اين رو جهت اجتناب از اين مسايل، سيستم جديد را پيشنهاد داده اند.

جمع آوری فاضلاب

به طور کلی تصفیه فاضلاب در انباره های تعفن به طور ناقص انجام می گیردو آنهم برای جمعیتی محدود. این تصفیه ناقص تنها موجب می شود که دفع فاضلاب به زمین آسانتر انجام گرفته و دفع آن به منابع طبیعی در روی زمین زیان کمتری را به محیط زیست وارد سازد ولی در هر صورت دارای معایب یک تصفیه ناقص می باشد. سپتیک تانک از نظر کار خود نیز دارای این عیب است که قسمتی از مواد ته نشین شده در کف انبار به علت تعفن و تولید گازها همراه این گاز به سطح فاضلاب در انباره آمده و موجب اختلال در کار سپتیک تانک می شود. همچنین ممکن است این مواد همراه فاضلاب بیرون آید.

از جمله مشکلاتی که در جمع آوری فاضلاب خام در سطح روستاها وجود دارد عدم جریان کافی فاضلاب در لوله ها می باشد. این مسأله باعث می شود سرعت کافی در لوله ها بوجود نیامده و به علت کم بودن سرعت، مواد معلق در لوله رسوب و سیستم از کار بیفتد. پیرو همین نقطه ضعف سیستم های جمع آوری فاضلاب متداول بوده که تصمیم به جمع آوری فاضلاب ته نشین شده از مخازن سپتیک گردید. پساب خروجی از مخزن که مواد معلق خود را در مخزن از دست داده است قادر خواهد بود با سرعت و شیب کمتری بدون مشکل در فاضلابروها جریان یابد.

قابل توجه است که فاضلابروی ساختمان که عمل جمع آوری فاضلاب تولیدی و انتقال آن را تا مخزن سپتیک عهده دار است بر اساس فاضلابروهای متداول طراحی می شوند بنابراین لازم است که به مسأله حداقل سرعت و شیب در این فاضلابروها دقت شود. در صورتی که بتوان به حل این مسأله فائق شد و از طرفی بتوان موقعیت مخزن را طوری انتخاب نمود که چند خانه را با هم سرویس دهد می توان فاضلاب چند خانه را جمع آوری و به مخزن سپتیک انتقال داد.

در مناطق روستایی مطرح است می توان استفاده از مخزن سپتیک را نام برد. مخزن سپتیک برای مناطقی که جنس زمین غیر قابل نفوذ باشد و نتوان از چاههای جاذب سود جست و برای منازل و مؤسساتی که در نواحی روستایی و یا دور از دسترس شبکه های جمع آوری فاضلاب قرار دارند، می تواند یک روش قابل قبول تصفیه فاضلاب باشد.

مخزن سپتیک در واقع یک مخزن ته نشینی کوچک می باشد که به دلیل زمان ماند طولانی، فاضلاب در آن تحت اثر باکتریهای غیر هوازی به حالت معلق در می آید. سرپوشیده نمودن آن به منظور جلوگیری از مزاحمت بوی نامطبوع می باشد.نظر به اهمیتی که مخزن سپتیک در کاهش آلودگی و مواد آلی فاضلاب دارد، اغلب به عنوان یک راه حل موقت دفع فاضلاب بکار می رود. در این روش کلیه فاضلاب منزل بوسیله فاضلاب رو ساختمان وارد مخزن می گردد. فعل و انفعالاتی که در مخزن سپتیک صورت می گیرد عبارتست از پالایش ابتدایی فاضلاب که همان ته نشینی است، حتماً موادی که در مخزن ته نشین و یا رونشین می شوند مراحلی از تصفیه را می گذرانند که درباره آن نیز مختصری گفتگو خواهد شد.

مخزن به نحوی طرح می شود که فاضلاب ورودی به آن تقریباً‌بین یک تا سه روز باقی می ماند در مدت مذکور مواد معلق بالنصبه سنگین فاضلاب به صورت لجن در کف مخزن ته نشین شده و بیشتر مواد معلق سبک و از جمله روغن و چربی به تدریج به شکل کف غلیظی در سطح مایع شناور می گردد. وقتی که مقدار فاضلاب وارد مخزن می شود به اندازه هم حجم آن پساب از لوله خروجی دفع می شود. لجن ته نشین شده در کف مخزن در اثر فعالیت باکتریهای غیر هوازی تجزیه گردیده ایجاد گاز می نماید. نتیجه فعل و انفعالات مزبور، کاهش قابل ملاحظه حجم لجن می باشد و به همین دلیل معمولاً تخلیه لجن مخزن هر 2 تا 4 سال یکبار بر حسب زمان ماند اولیه ضرورت می یابد. در پساب مخزنی که صحیح طرح و اجرا شده است مواد معلق و تیرگی کمی وجود خواهد داشت معذالک هنوز کاملاً‌ صاف نیست و بوی مخصوص فاضلاب می دهد. بعلاوه پساب مزبور احتمالاً از نظر بهداشت به علت در برداشتن باکتریهای بیماری زا، کیست و تخم کرمهایی که کاملاً‌ از بین نرفته اند مخاطره انگیز می باشد.

همزمان و متناوب با تجزیه لجن در مخزن گاز تولید می شود که به صورت حبابهای ریز به سوی سطح مایع صعود می نماید. گازهای مزبور در حین برخورد به فاضلاب وارده مولکولهای آن را با موجودات ریز که عامل اصلی عملیات تجزیه اند جذب می کنند. ذرات مزبور در سطح مایع تجمع یافته و به تدریج آن را سنگین و ضخیم می کند تا آنجه که کف مذکور در اثر افزایش وزن اندکی ریز سطح مایع قرار می گیرد. گسترش لایه های شناور گاهی به میزانی است که سطح زیرین آن حتی تا درون فاضلابروی اصلی نیز ادامه می یابد. پیدایش این وضع معمولاً همزمان با افزایش لجن در کف مخزن است و نتیجتاً گذرگاه فاضلاب در داخل مخزن آنقدر کوچک می شود که فرصت کافی برای ته نشین شدن مواد معلق فاضلاب تازه تخلیه شده باقی نمی ماند و در نتیجه در پساب مخزن مقدار قابل توجهی مواد شناور مشاهده خواهد شد. اشکال مزبور را می توان با تخلیه و تنظیف منظم مخزن مرتفع کرد.

از طرف دیگر صعود حبابهای گاز در درون مایع مخزن تا حدودی سیر طبیعی ته نشینی مواد جامد را مختل می کند. راه حل این مشکل ساختمان یک مخزن دو انباره است. به این ترتیب که مواد معلق سبک که از انباره اول خارج می شوند با شرایط مساعدتری در محیط آرام انباره دوم ته نشین می شوند. این کار به خصوص در مواقعی که حجم لجن ته نشین شده زیاد و تجزیه بی هوازی سریعاً در حال گسترش است، بسیار موثر می باشد. لجن انباره دوم معمولاً‌ یکنواخت تر و کف متشکله در آن کمتر از انباره اول است. مواد معلق، پساب چنین دستگاهی نیز کمتر از دستگاه یک مخزنه است.

روش هاي جايگزين:
Septic Tank Effluent Gravity STEG
1) روش سپتيک تانک ثقلي Septik Tank Effluent Gravity ( STEG)

در اين روش يک پيش تصفيه بر روي فاضلاب صورت مي گيرد و مشکلي جهت تامين سرعت خودشستشويي وجود ندارد چون مواد جاند معلق درشت در سپتيک تانک مانده و اختلالي در تامين سرعت خودشستشويي ايجاد نمي کنند. در سپتيک تانک لازم نيست که قطر لوله 200 mm و يا بالاتر انتخاب گردد.

اين روش براي جوامع کوچک کاربرد دارند و چون قطرها کوچک هستند، مي توان از لوله هاي پلاستيکي استفاده نمود زيرا خوردگي اين نوع لوله ها کمتر است و مشکل نشتاب وجود ندارد.

فاضلاب بدون هيچ پيش تصفيه اي وارد شبکه جمع آوري شده و به صورت ثقلي به سمت تصفيه خانه حرکت مي کند. حداقل قطر لازم 150 تا 200 mm است. جهت جلوگيري از رسوب جامدات معلق، حداقل قطر 6/ متر بر ثانيه حفظ بايد گردد. جهت تميز کردن آنها وجود منهول الزاميست. بدليل آب بند نبودن کامل شبکه جمع آوري سنتي، يکي از مشکلات اصلي Infiltration يا نشتاب به داخل و Exfiltration يا نشتاب به خارج مي باشد. در اين روش قطر شبکه کم است ( حدود 25 تا 50 mm ) و لوله هاي پلاستيکي مورد استفاده قرار مي گيرند.

لوله هاي خروجي از منازل، در ابتدا وارد سپتيک تانک مي گردند. بدليل اينکه در اين حالت مواد جامد قابل ته نشيني وجود ندارد. سيستم با قطر کم و شيب کمتر قادر به انتقال فاضلاب خواهد بود. اين سيستم به دليل اينکه کاملا آب بند مي باشد، امکان نشتاب به داخل و يا خارج وجود ندارد. اين سيستم براي اولين بار در سال 1961 در استراليا و سپس در سال 1977 در آمريکا مورد استفاده واقع شد. عمق کارگذاري لوله ها در اين سيستم حدود 9/ متر مي باشد.

2) روش سپتيک تانک با پمپ ( Septik Tank Effluent Pump )
اين روش، شامل شبکه تحت فشار مي باشد. در اين روش، سپتيک تانک مجهز به صافي و پمپ با فشار بالاست. فاضلاب خروجي توسط لوله هايي با قطر کم، که تحت فشار مي باشند، پمپاژ مي شود. شبکه جمع آوري فاضلاب اصلي نيز در اين روش تحت فشار مي باشد.

قطر لوله هاي تخليه در اين سيستم 25تا38 mm است. قطر لوله هاي اصلي حداقل 50 mm مي باشد. مانند سيستم STEG مشکل نشتاب در اين سيستم نيز وجود ندارد. در اين سيستم شبکه در عمق بسيار کم گذارده مي شود و لوله ها داراي انعطاف کافي هستند، به همين دليل نياز به شيب دهي نيست.تنها مشکله مربوطه، زماني است که سطح آب زيرزميني بالاست و منطقه سنگلاخي است. اين سيستم اولين بار در سال 1968 و در آمريکا بکار برده شد.
A schematic of a STEP system - Septic Tank Effluent Pump
۳) Pressure Sever With Grinder Pump

اين سيستم شبيه روش دوم است ولي بجاي استفاده از پمپ ساده از پمپي استفاده مي شود که قدرت بيشتري دارد. در اين سيستم براي شبکه جمع آوري از سپتيک تانک استفاده نمي شود و بجاي آن از يک پمپ خردکننده براي خرد کردن جامدات استفاده مي شود. بنابراين مي توان از شبکه هايي با قطر کوچک استفاده کرد. مانند روش STEP اين شبکه نيز با قطر کم و عمق کارگذاري کم استفاده مي شود ولي در اين روش به دليل عدم استفاده از پيش تصفيه مقدار جامدات معلق، چربي و روغن بيشتر خواهد بود.

4) روش خلا

در اين سيستم از شبکه اي استفاده مي گردد که تحت فشار منفي و خلا قرار دارد. در اين روش جايگزين نيز مانند حالت هاي قبلي، قطر لوله ها کم، عمق کارگذاري شبکه نيز کم و شتاب نيز وجود ندارد.

روش هاي جايگزين مورد بحث عموما براي جوامع کوچک و غير متمرکز استفاده مي شود. از بين اين روشها تنها سيستم STEG قابل استفاده است