پساب

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
شبکه فاضلاب پراگ

پساب یا فاضلاب به بازمانده‌ها و دورریزی های عمدتاً مایع محلی، شهری یا صنعتی گفته می‌شود. شیوه گردآوری و دورریزی آن در هر منطقه، بسته به آگاهی محلی نسبت به محیط زیست فرق می‌کند. سیستم های فاضلاب برای جمع آوری آب های سطحی و یا فاضلاب های صنعتی در مجتمع های بزرگ صنعتی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است چون نفوذ سیالات به عمق خاک می تواند ضربه جبران ناپذیری را به پایه ها و تاسسیات زیر زمینی وارد نماید. فاضلاب شهری معمولاً فاضلاب ترکیبی یا فاضلاب بهداشتی را حمل کرده و آن را در یک تصفیه خانه، تصفیه می‌کند. فاضلاب تصفیه شده از طریق نهرهای فاضلاب تخلیه می‌شود. فاضلاب تولید شده در مناطقی که به سیستم‌های فاضلاب متمرکز دسترسی ندارند بر سیستم‌های فاضلاب در محل تکیه می‌کنند. این فاضلاب‌ها به طور معمول یک گندانبار، زه کشی تخلیه فاضلاب و یک بخش اختیاری تصفیه در محل دارند.

پساب یا گندآب زیر مجموعه‌ای از فاضلاب است که از مدفوع و ادرار تشکیل شده است اما اغلب به معنی هر نوع فاضلابی استفاده می‌شود. فاضلاب، شامل محصولات خانگی، شهری یا زباله‌های مایع صنعتی است که معمولاً از طریق یک لوله یا فاضلاب (بهداشتی یا ترکیبی) و گاهی اوقات در یک مخزن فاضلاب دفع می‌شود.

خوردگی، زنگ زدگی و آلودگی خاک از مهمترین دلایل جمع آوری آب و فاضلابهای صنعتی است .لوله و اتصالات پلی اتیلن با خواص ضد خوردگی و مقاومت در برابر انواع مواد شیمیائی راه حل مناسبی برای جمع آوری و انتقال سیالات فاضلابی است.سیستم فاضلاب یک زیر ساخت شامل لوله‌ها، پمپ‌ها، غربال و کانال‌ها و ... می‌باشد، که برای انتقال فاضلاب از منشاء خود به نقطه‌ای برای تصفیه یا دفع نهایی استفاده می‌شود. به غیر از گندانبار که تصفیه را در محل انجام می‌دهند، انواع دیگری از تصفیه فاضلاب نیز وجود دارد.

منشاء[ویرایش]

منشاء فاضلاب می‌تواند موارد زیر باشد (متن‌های داخل پرانتز نشان دهنده اجزایی است که به احتمال زیاد جزو آلاینده‌ها هستند):

تصفیه خانه در کوکسهاون، آلمان

ترکیبات فاضلاب[ویرایش]

ترکیبات فاضلاب تنوع گسترده‌ای دارد. موارد زیر لیستی از ترکیباتی است که ممکن است در آن وجود داشته باشند:

شاخص‌های کیفیت فاضلاب[ویرایش]

هر ماده قابل اکسایش و کاهش در آبراه‌های طبیعی یا فاضلاب‌های صنعتی می‌توانند با فرایندهای بیوشیمیایی (میکروبی) یا شیمیایی اکسید شود. درنتیجه میزان اکسیژن در آب کاهش خواهد یافت. اساساً، واکنش اکسیداسیون بیوشیمیایی به شرح زیر است:

Oxidizable material + bacteria + nutrient + O2 → CO2 + H2O + oxidized inorganics such as NO3- or SO4—

مصرف اکسیژن با کاهش مواد شیمیایی از جمله سولفید و نیتریت به شرح زیر است:

S-- + 2 O2 → SO4--

NO2- + ½ O2 → NO3-

از آنجایی که همه آبراه‌های طبیعی شامل باکتری و مواد مغذی هستند، تقریباً هر نوع ترکیب زائدی که وارد این آبراه‌ها می‌شوند واکنش‌های بیوشیمیایی را آغاز می‌کنند (همانطوری که در بالا گفته شد). این نوع واکنش‌های بیوشیمیایی که در آزمایشگاه‌ها اندازه‌گیری می‌شوند اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی نامیده می‌شوند (BOD). این مواد شیمیایی مسئول شکستن اکسید کننده‌های قوی هستند، این واکنش‌های شیمیایی که در آزمایشگاه انجام می‌شوند اکسیژن مورد نیاز شیمیایی نامیده می‌شوند (COD). هر دو آزمایش های BOD و COD برای اندازه‌گیری ارتباط اثر کاهش اکسیژن حاصل از آلاینده‌های فاضلابی هستند. تاثیر هر دو آزمایش بطور گسترده‌ای در اندازه‌گیری اثر آلاینده‌ها به اثبات رسیده‌است. آزمایش BOD برای اندازه‌گیری اکسیژن مورد نیاز برای آلاینده‌های زیست‌فروسایی است در حالی که آزمایش COD برای اندازه‌گیری اکسیژن مورد نیاز برای آلاینده‌های اکسید شونده است.

اصطلاح BOD پنج - روزه مقدار اکسیژن مصرف شده توسط اکسیداسیون بیوشیمیایی مواد تشکیل دهنده فاضلاب را در دوره ۵ روزه اندازه‌گیری می‌کند. مقدار کل اکسیژن مصرفی در زمان واکنش‌های بیوشیمیایی که تا پایان آن مصرف می‌شود BOD نهایی نامیده می‌شود. از آنجایی که BOD نهایی زمان بر است، BOD پنج - روزه به عنوان واحد اندازه‌گیری ارتباط اثرات آلودگی، تقریباً بطور جهانی تصویب شده است.

همچنین آزمایش‌های COD مختلف زیادی وجود دارند که COD چهار-روزه از همه معمول تر است.

هیچ ارتباط کلی بین BOD پنج-روزه و BOD نهایی وجود ندارد. همچنین هیچ ارتباط کلی بین BOD و COD نیز وجود ندارد. ممکن است که بتوان این نوع ارتباط را در یک جریانی خاص از فاضلاب برای آلاینده‌های خاص تعمیم داد اما این نوع ارتباط برای آلاینده‌های دیگر پساب در یک جریان دیگر از فاضلاب قابل استفاده نخواهند بود. چرا که ترکیبات هر جریان فاضلابی متفاوت است. به عنوان مثال آب رویی متشکل از محلول‌های قندهای ساده که می‌توانند از یک شیرینی پزی خارج شوند احتمالاً ترکیبات آلی دارند که خیلی سریع از بین می‌روند. در این صورت، BOD پنج-روزه و BOD نهایی بسیار مشابه خواهند بود و بعد از ۵ روز مواد آلی بسیار کمی وجود خواهد داشت. با این حال، آب روی نهایی یک تصفیه خانه که در یک منطقه بزرگ صنعتی کار می‌کند ممکن است تخلیه BOD نهایی بسیار بیشتر از BOD پنج روزه داشته باشد چراکه بیشتر این موادی که به راحتی از بین می‌روند ممکن است در طی مراحل تصفیه فاضلاب حذف شده باشند و در بیشتر فرایندهای صنعتی، مولکول‌های آلی خیلی سخت از بین می‌روند.

تست‌های آزمایشگاهی برای تعیین میزان بالای اکسیژن مورد نیاز در بسیاری از متون استاندارد دقیق هستند. نسخه آمریکایی آن " روش‌های استاندارد برای آزمایشات آب و فاضلاب " می‌باشد.

دفع فاضلاب[ویرایش]

آبراه فاضلاب صنعتی با PH خنثی که در حال تخلیه. عکس از پرو

در بعضی از مناطق شهری، فاضلاب‌های بهداشتی و فاضلابی که از خیابان‌ها به دلیل بارش باران و یا طوفان‌ها جاری می‌شود جداگانه منتقل می‌شوند. دسترسی به هر کدام از اینها از یک منهول امکان‌پذیر است. در طول بارش‌های شدید ممکن است فاضلاب‌های بهداشتی سرریز کنند و به محیط زیست جاری شوند. این مورد می‌تواند تهدید جدی برای بهداشت عمومی و محیط زیست باشد.

فاضلاب‌ها می‌توانند مستقیماً به داخل یک حوزه آبریز بزرگ با تصفیه کم یا بدون تصفیه وارد شوند. فاضلاب بدون تصفیه می‌تواند تاثیر جدی روی کیفیت محیط زیست و سلامت مردم بگذارد. بیمارگرها می‌توانند باعث بسیاری از بیماری‌ها شوند. مواد شیمیایی حتی در مقدار کم نیز خطراتی جدی ایجاد می‌کنند و در دراز مدت در بافت‌های بدن انسان و حیوانات تجمع می‌یابند.

تصفیه[ویرایش]

روش‌های بسیاری برای تصفیه فاضلاب از انواع مواد تشکیل دهنده آن وجود دارد. دو روش اصلی موارد زیر می‌باشند: استفاده از زباله‌های آب به عنوان منبع (مثل ساختن تالاب) یا تاکید آن‌ها بر آلودگی (مثل انواع کارخانه‌های تصفیه کننده امروزی). بیشتر فاضلاب‌ها در مقیاس صنعتی پرانرژی در تصفیه خانه های فاضلاب (WWTPs) تصفیه می‌شوند که شامل مراحل تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می‌باشند. به هر حال، استفاده از گندانبار و دیگر امکانات فاضلابی در محل (OSSF)، بصورت گسترده در مناطق روستایی وجود دارند به طوری که بالای ۲۰ درصد از خانه‌ها را در ایالات متحده ساپورت می‌کنند.

مهم ترین سیستم تصفیه هوازی، فرایند لجن فعال است، اساس آن نگهداری و چرخش توده مخلوط تشکیل شده از میکرو ارگانیسم‌هایی است که توانایی جذب و جذب سطحی مواد آلی درون فاضلاب را دارند. فرایندهای تصفیه بی هوازی فاضلاب (UASB، EGSB) بطور گسترده‌ای در تصفیه فاضلاب صنعتی و لجن‌های بیولوژیکی استفاده می‌شوند. بعضی فاضلاب‌ها خطرات بالایی برای استفاده دوباره آب دارند. برای اکثر فاضلاب‌ها روش‌های زیست محیطی با استفاده از سیستم‌های نی زار استفاده می‌شود، مثل تالاب‌های ساخته شده. قسمت سوم تصفیه‌ها استفاده بیشتری دارند و عمومی ترین تکنولوژی مورد استفاده، میکروفیلتراسیون یا غشای مصنوعی می‌باشند. بعد از فیلتراسیون غشایی، فاضلاب تصفیه شده غیر قابل تشخیص از آب طبیعی قابل نوشیدن (بدون مواد معدنی) باشد. نیترات با روش‌های طبیعی در تالاب از فاضلاب خارج می‌شود اما همچنان نیتروژن دهی میکروبی وجود دارد، مقدار کمی متانول توسط باکتری‌های کربنی اضافه می‌شود. تصفیه خانه‌های اوزونی نیز محبوبیت رو به رشدی دارند و از ژنراتور اوزون استفاده می‌کنند به این صورت که آلودگی‌های آب را مثل حباب‌های اوزونی از مخزن خارج می‌کنند اما انرژی فشرده می‌شود.

دفع فاضلاب از یک کارخانه صنعتی سخت و هزینه بر می‌باشد. پالایشگاه‌های نفت، کارخانه‌های شیمیایی و پتروشیمی در محل خود امکاناتی دارند تا فاضلابشان را تصفیه کنند بنابراین غلظت آلاینده‌ها در فاضلاب تصفیه شده آنها مطابق با مقررات محلی یا ملی در مورد دفع فاضلاب در کارخانه‌ها یا داخل رودخانه، دریاچه یا اقیانوس می‌باشد. تالاب‌های ساخته شده موارد استفاده زیادی دارند چراکه کیفیت بالا داشته و تصفیه را در همان مکان انجام می‌دهند. دیگر فرایندهای صنعتی که فاضلاب زیادی تولید می‌کنند صنعت کاغذ و خمیرکاغذ می‌باشد که نگرانی‌های زیست محیطی را ایجاد کرده‌اند، در نتیجه، آب مورداستفاده‌شان در کارخانه قبل از دفع پاکسازی می‌شود.

استفاده مجدد[ویرایش]

فاضلاب تصفیه شده می‌تواند دوباره به عنوان آب آشامیدنی، در صنعت (برج خنک‌کننده)، شارژ مجدد سفره‌های آب، در کشاورزی (۷۰ درصد آبیاری کشاورزی در اسرائیل بر اساس فاضلاب تصفیه شده با کیفیت می‌باشد) و توان بخشی اکوسیستم طبیعی (زمین‌های باتلاقی فلوریدا)، استفاده شود.

استفاده از فاضلاب تصفیه نشده در کشاورزی[ویرایش]

حدود ۹۰ درصد فاضلاب تولید شده در سطح جهان تصفیه نشده باقی می‌ماند و باعث آلودگی گسترده آب بخصوص در کشورهای کم درآمد می‌شود. استفاده از فاضلاب تصفیه نشده برای آبیاری زمین‌های کشاورزی رو به افزایش است. شهرها، محصولات تازه ی پرسود خود را برای جذب کشاورزان به فروشگاه‌ها عرضه می‌کنند. درحالی که بخش کشاورزی برای افزایش منابع آبی خود با صنعت و شهروندان در رقابت است اغلب هیچ جایگزینی برای کشاورزان وجود ندارد که از آب آلوده شده با فاضلاب شهری مستقیماً برای آبیاری محصولات خود استفاده نکنند.

خطرات بهداشتی آبیاری با آب آلوده[ویرایش]

خطرات بهداشتی قابل توجهی در استفاده از این نوع آب وجود دارد. فاضلاب‌های شهری می‌توانند شامل مخلوطی از آلودگی‌های بیولوژیکی و شیمیایی باشند. در کشورهای کم درآمد، اغلب سطح بالایی از پاتوژن در فضولات وجود دارد، در حالیکه در کشورهای در حال توسعه جایی که صنعت از مقررات زیست محیطی پیشی می‌گیرد خطرات ناشی از مواد شیمیایی آلی و غیرآلی در حال افزایش است. سازمان بهداشت جهانی، در همکای با سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل متحد (FAO) و برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP) دستورالعمل‌هایی را برای استفاده ایمن از فاضلاب‌ها نوشته است.

موسسه بین‌المللی مدیریت آب که در هند، پاکستان، ویتنام، غنا، اتیوپی، مکزیک و دیگر کشورها در حال کار است پروژه‌های مختلفی را با هدف بررسی و کاهش خطرات ناشی از آبیاری فاضلابی انجام می‌دهد. آنها خواستار یک رویکرد چند مانعی برای استفاده از فاضلاب و تشویق کشاورزان برای اتخاذ رفتارهای با خطر کمتر، هستند. این رویکردها شامل متوقف کردن آبیاری، چند روز قبل از درو به منظور از بین رفتن پاتوژن‌ها در برابر نور خورشید، جلوگیری از آلوده شدن برگ‌هایی که به طور خام مصرف می شوند بادقت در آب دادن به آنها، ضدعفونی کردن سبزیجات یا خشک کردن لجن مدفوع انسانی پیش از استفاده به عنوان کود، می‌باشند.

قانون گذاری[ویرایش]

اتحادیه اروپا[ویرایش]

دستور شورای EEC/271/91 در مورد تصفیه فاضلاب شهری در تاریخ ۲۱ می ۱۹۹۱ توسط دستور کمیسیون EC/15/98 اصلاح و به روز رسانی شده است. تصمیم کمیسیون EEC/481/93 دستورالعملی را که کشورهای عضو باید در کمیسیون دولت اجرا کنند را تعریف می‌کند.

ایالات متحده[ویرایش]

قانون آب پاک اولین قانون فدرال در ایالت متحده برای حاکمیت بر آلودگی آب است.

منابع[ویرایش]