فاضلاب شهری یکی از اصلی ترین انواع فاضلاب است که تمام پساب های جمع آوری شده از ساختمان های مسکونی، اداری، تجاری و غیره و آب های سطحی را شامل می شود. این نوع فاضلاب به دلیل داشتن آلاینده های آلی و معدنی زیاد خطرات متعددی برای طبیعت داشته و به همین دلیل ابتدا جمع آوری و سپس در طی چند مرحله تصفیه فاضلاب بهداشتی به کیفیت لازم دست پیدا می کنند. در ادامه به سوالاتی از قبیل فاضلاب شهری چیست، ویژگی های فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی آن و کاربرد این نوع پساب چیست پاسخ خواهیم داد.
تعریف فاضلاب شهری
در محیط های شهری آب مصرف بسیار بالایی دارد و مقدار زیادی از آن در نهایت به فاضلاب تبدیل می شود. به فاضلاب جمع آوری شده از محیط های مسکونی (سرویس بهداشتی، حمام، شستشوی ظروف و لباس، شستشوی حیاط و غیره)، رستوران و آشپزخانه ها، ساختمان های آموزشی، اداری، تجاری و تفریحی، درمانی و کانال های آب سطحی فاضلاب شهری گفته می شود. به عبارت دیگر، این نوع فاضلاب تمام پساب های تولید شده در محیط های شهری را شامل میشود. علاوه براین، در این پساب ها به هیچ عنوان فاضلاب صنعتی کارخانه ها وجود ندارد.
با توجه به نوع مواد آلاینده موجود در این فاضلاب، ورود مستقیم آنها به طبیعت و آب های سطحی مشکلات زیادی را به همراه دارد. به همین دلیل در شهرهای بزرگ شبکه فاضلاب شهری طراحی شده و ساختمان ها به آن متصل هستند. فاضلاب بعد از ورود به این شبکه در تصفیه خانه های بزرگ جمع آوری و سپس تصفیه می شود. در نهایت امکان استفاده مجدد از آن در صنایع مختلف وجود دارد.
ویژگی های فیزیکی فاضلاب شهری چیست؟
در روند تصفیه این نوع فاضلاب ابتدا نوع و مقدار آلاینده های موجود در آن بررسی و آنالیز می شود. از مهم ترین ویژگی های فیزیکی فاضلاب شهری می توان به کدورت، تعداد زیاد ذرات و مواد آلاینده جامد معلق در آن، رنگ، بو و دما اشاره کرد. به دلیل وجود مقدار زیاد آلاینده ها، مواد شوینده و ذرات روغن و ذرات جامد معلق این فاضلاب ها کدورت بالایی دارند. به طوریکه نور به سختی به لایه های پایین فاضلاب نفوذ می کند.
رنگ فاضلاب شهری در ساعات ابتدایی تولید قهوه ای روشن است و به مرور به خاکستری تغییر می کند. از نظر بو نیز می توان گفت این فاضلاب ها ابتدا بوی بد و زننده ای ندارند. به مرور به دلیل واکنش های متعدد انجام شده در فاضلاب و تجزیه مواد آلی، بوی بدی از فاضلاب شهری ایجاد و منتشر می شود.
از اصلی ترین مواد آلاینده موجود در فاضلاب شهری می توان به ذرات معلق جامد اشاره کرد. تکه های باقی مانده مواد غذایی، شاخ و برگ موجود در آب های سطحی، مدفوع و موارد مشابه همگی در این فاضلاب به وفور مشاهده می شوند.
ویژگی های بیولوژیکی فاضلاب شهری
از دیگر مشخصات مهم فاضلاب شهری می توان به پارامترهای بیولوژیکی اشاره کرد. با توجه به اینکه در فاضلاب شهری مقدار زیادی ادرار، مدفوع، مواد دارویی، پاتوژن، باکتری و موارد مشابه وجود دارد، از نظر بیولوژیکی باید به شدت بررسی و سپس بر همین اساس تصفیه شوند.
میزان اکسیژن خواهی بیولوژیکی یا BOD بالا از مهم ترین ویژگی های بیولوژیکی این نوع فاضلاب به شمار می رود. مواد آلی معدنی و فرار بسیار زیادی در این نوع فاضلاب وجود دارد و به همین دلیل مقدار زیادی اکسیژن باید وارد این فاضلاب شود تا باکتری ها بتوانند تجزیه مواد آلی را انجام دهند.
باکتری ها برای تجزیه ترکیبات نیترات ساز و آمونیاک به مقدار زیادی اکسیژن نیاز دارند تا این ترکیبات را به نیتروژن تبدیل کنند. علاوه براین، برای حذف فسفر، انواع قارچ، پاتوژن، ویروس و جلبک ها نیز اکسیژن در فاضلاب کاملا ضروری است.
ویژگی های شیمیایی فاضلاب شهری چیست؟
به دلیل استفاده از مواد شوینده، آفت کش ها، مواد دارویی و ضدعفونی کننده و موارد مشابه ترکیبات شیمیایی متعددی وارد فاضلاب شهری می شود. در نتیجه ویژگی های شیمیایی فاضلاب شهری را تحت تاثیر قرار می دهد. در فاضلاب شهری COD یا میزان اکسیژن خواهی شیمیایی زیاد است. دلیل بالا بودن این پارامتر، ورود مقدار زیاد مواد شوینده و آفت کش ها است.
از دیگر ویژگی های شیمیایی فاضلاب شهری می توان به TOC یا مقدار کل کربن آلی اشاره کرد. در فاضلاب های شهری این پارامتر بیشتر از حد استاندارد است. نیترات آلی، فسفر آلی، یون سولفات، خاصیت اسیدی یا PH فاضلاب، مقدار فلزات سنگین از قبیل آرسنیک، سرب و غیره، گریس و ذرات کلوئیدی و روغنی همگی از پارامترهای مهمی هستند که اندازه گیری شده و در روند تصفیه اثر می گذارند.
در فاضلاب شهری به ندرت ممکن است برخی ترکیبات از قبیل مس، آهن و کبالت نیز مشاهده شود. این ترکیبات بیشتر در فاضلاب های صنعتی وجود دارند.
خطرات ورود فاضلاب شهری تصفیه نشده به طبیعت
همان طور که اشاره شد، در فاضلاب شهری مقدار زیادی پاتوژن، میکروب، ویروس، انگل و عوامل بیماری زا، ترکیبات آلی فرار و ثابت، فلزات سنگین، آفت کش، دترجنت، ترکیبات نیترات دار و غیره وجود دارد. به همین دلیل ورود مستقیم آنها به طبیعت بدون هیچگونه تصفیه منجر به آسیب های جدی خواهد شد. از مهم ترین خطرات ورود فاضلاب شهری تصفیه نشده به طبیعت می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ورود فاضلاب شهری به آب های سطحی کدورت را افزایش می دهد. در نتیجه نور خورشید به لایه های پایین آب نفوذ نکرده و فتوسنتز توسط گیاهان انجام نمی شود. در نهایت اکسیژن مورد نیاز آبزیان و باکتری ها برای تجزیه مواد آلی فراهم نخواهد شد.
- بسیاری از ترکیبات موجود در فاضلاب شهری باعث مسمویت آبزیان و سایر حیوانات می شوند.
- وجود مقدار زیاد ترکیبات بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی موجود در فاضلاب شهری به آب های سطحی باعث تامین منبغ تغذیه باکتری ها می شود.
- باکتری ها به مرور فاضلاب را تجزیه و باعث ایجاد بوی بسیار بد و زننده و تولید مقدار زیاد لجن می شوند. در نهایت نه تنها جلوه ظاهری ناخوشایندی در آب های سطحی و رودخانه ها بوجود می آید، بلکه محیطی برای رشد و تکثیر انواع حشرات، قارچ و جلبک و غیره فراهم می شود.
- استفاده از فاضلاب شهری قبل از تصفیه برای آبیاری مزارع کشاورزی باعث آلوده شده محصولات میشود. این مساله مخصوصا برای مزارع کشت سبزیجات و محصولات برگدار خطرات بیشتری دارد. برای محصولات ریشه دار از قبیل چغندر و هویج این نوع فاضلاب مزایای زیادی داشته و مواد مغذی خاک را فراهم می کند.
- پاتوژن ها، عوامل بیماری زا و موارد مشابه در فاضلاب شهری باعث شیوع بیماری های واگیردار بین انسان و حیوانات میشود.
راه های تصفیه فاضلاب شهری چیست؟
در حالت کلی فاضلاب شهری به همان اندازه که می تواند مضر باشد، در برخی از مواقع مفید است. کافیست آلاینده های موجود در این پساب ها به روش های مختلف کاهش یابند و سپس از آنها در سایر صنایع و کشاورزی استفاده شود. برای بهبود کیفیت فاضلاب روش های متعددی وجود دارد که از بهترین آنها می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:
تصفیه فیزیکی فاضلاب شهری
جامدات معلق در فاضلاب شهری بسیار زیاد هستند و برای حذف آنها در ورودی تصفیه خانه آشغالگیر نصب میشود. به کمک این آشغالگیرها تنها تکه های بزرگ موجود در فاضلاب قابل جمع آوری بوده و ذرات ریز به شیوه های دیگر حذف می شوند.
علاوه بر آشغالگیرها، تکه های بسیار ریز از قبیل شن و ماسه و هسته میوه و موارد مشابه به کمک دانه گیرها جمع آوری و حذف می شوند.
بعد از دانه گیری و حذف ذرات ریز موجود در فاضلاب، پساب ها وارد حوضچه یا مخزن ته نشینی می شوند. در این حوضچه ها فاضلاب شهری کاملا در حالت سکون قرار دارد و به مرور ذرات در کف آن انباشته شده و لایه های لجن را بوجود می آورند. این لایه ها به مرور و به صورت دوره ای توسط دستگاه تخلیه می شوند.
تصفیه بیولوژیکی فاضلاب شهری
از مهم ترین مراحل تصفیه فاضلاب شهری می توان به فرآیندهای بیولوژیکی اشاره کرد. با استفاده از فرآیندهای هوازی و بی هوازی مواد آلی فرار و ثابت در فاضلاب به کمک باکتری ها تجزیه و حذف می شوند. فرآیندهای مورد استفاده در این مرحله تنوع بالایی داشته و بعد از آنالیز فاضلاب و بررسی نوع و مقدار ترکیبات موجود در آن، دما، شرایط آب و هوایی و غیره در نهایت روش مناسب انتخاب و اجرا می شود.
یکی از روش های رایج در این زمینه، تصفیه فاضلاب به روش UASB است که در پکیج تصفیه فاضلاب و تصفیه خانه های بزرگ قابل اجرا می باشد. بعد از اتمام فرآیندهای بیولوژیکی مواد شیمیایی هنوز در پساب ها موجود هستند. به همین دلیل فاضلاب بعد از چند لحظه سکون و ته نشینی تکه های باقی مانده از مواد آلی تجزیه شده، وارد فاز تصفیه شیمیایی می شود.
تصفیه شیمیایی فاضلاب شهری
برای گندزدایی و حذف پاتوژن ها، ویروس، انگل و موارد مشابه در گام بعد مواد ضدعفونی کننده به فاضلاب تزریق می شود. با توجه به مقدار مواد آلاینده موجود در فاضلاب ماده ضدعفونی کننده انتخاب می شود. در اغلب مواقع از کلر برای این منظور استفاده میشود.
کاربرد فاضلاب شهری چیست؟
فاضلاب شهری در حالت طبیعی و تصفیه نشده خطرات متعددی را به همراه دارد. به همین دلیل به هیچ عنوان این نوع فاضلاب نباید مستقیم وارد آب های سطحی و خاک و طبیعت شود. البته تمام انواع فاضلاب شهری این ویژگی را ندارند و آب های سطحی که حاصل از بارندگی است خطرات کمتری دارد. فاضلاب شهری بعد از تصفیه در موارد زیر کاربرد دارند:
- استفاده از فاضلاب شهری تصفیه شده در بخش های صنعتی برای شستشوی سطوح و دستگاه ها
- آبیاری مزارع کشاورزی و باغبانی، فضای سبز شهری
- استفاده در کارواش
- تولید کودهای مغذی برای کشاورزی و باغبانی
- استفاده در نیروگاه های تولید انرژی
در نتیجه با انجام اینکار نه تنها می توان در مصرف آب صرفه جویی کرد، بلکه ورود مواد مغذی آن به طبیعت بعد از تصفیه باعث حاصلخیزی آن خواهد شد.
طراحی و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی
بسیاری از ساختمان های مسکونی در شهرک های نوپا و ویلاها به شبکه فاضلاب شهری متصل نمی باشند. علاوه براین، رستوران ها، هتل و مراکز اقامتی و موارد مشابه نیز در چند سال اخیر با محدودیت هایی در اتصال با فاضلاب شهری مواجه شده اند. به همین دلیل این مشاغل و ساختمان ها می توانند از پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی و موارد مشابه استفاده کنند. آبسازه یکی از تولیدکنندگان انواع پکیج تصفیه فاضلاب به صورت سفارشی و اختصاصی است. این تجهیزات در ظرفیت های گوناگونی تولید شده و متناسب با نوع فاضلاب و شرایط محیط نصب هستند.
