فاضلاب چیست؟

فاضلاب یا گنداب عبارت است از آب استفاده شده ای که برای مصرف خاص خود قابل استفاده مجدد نیست یا به عبارتی کیفیت آن پایین تر از قبل از استفاده از آن می‌باشد. این آب دارای مقادیری فضولات جامد و مایع است که از خانه ها، خیابان‌ها، شستشوی زمین‌ها و در مجموع ناشی از فعالیت‌های انسانی نظیر سرویس‌های بهداشتی، کارخانه ها، صنایع و کشاورزی است. چون این آب اغلب ناپاک و دارای بویی ناخوشایند است "گنداب" نیز نامیده می‌شود.بقیه در ادامه مطلب...

زکات علم در نشر آن است. امام علی(ع)

فاضلاب


فاضلاب و مسائل مربوط به آن

 

دکتر علی الماسی

بخش پزشکی اجتماعی دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه

اهداف

انتظار می‌رود فراگیرنده، پس از گذراندن این درس بتواند :

Ø      تعریف فاضلاب و مسائل مربوط به آن را بیان کند

Ø      تعریف فاضلاب را بداند بطوری که ضمن تعریف، منبع را ذکر کند

Ø      ترکیب فاضلاب را بشناسد و ترکیبات فاضلاب را لیست نماید

Ø      شدت یا قدرت فاضلاب را بداند و بتواند فاضلاب‌ها را درجه بندی کند

Ø      انواع فاضلاب را بشناسد و آن‌ها را لیست نماید

Ø      اهمیت فاضلاب از دو جنبه بهداشتی و اقتصادی را شرح دهد

Ø      شدت یا قدرت فاضلاب را بداند و بتواند درجه بندی کند

Ø     روش‌های متداول تصفیه فاضلاب را نام ببرد

 

واژه های کلیدی

            فاضلاب، بازیافت، تصفیه

فاضلاب چیست ؟

فاضلاب یا گنداب عبارت است از آب استفاده شده ای که برای مصرف خاص خود قابل استفاده مجدد نیست یا به عبارتی کیفیت آن پایین تر از قبل از استفاده از آن می‌باشد. این آب دارای مقادیری فضولات جامد و مایع است که از خانه ها، خیابان‌ها، شستشوی زمین‌ها و در مجموع ناشی از فعالیت‌های انسانی نظیر سرویس‌های بهداشتی، کارخانه ها، صنایع و کشاورزی است. چون این آب اغلب ناپاک و دارای بویی ناخوشایند است "گنداب" نیز نامیده می‌شود.

فاضلاب یا گنداب ممکن است خانگی یا ترکیبی از فاضلاب خانگی، فاضلاب صنعتی و کشاورزی نیز باشد. در این بحث، بیشتر فاضلاب ناشی از فعالیت‌های خانگی، مورد نظر است. این فاضلاب، آبی است که مواد زائد بدن انسان (مدفوع و ادرار) و فاضلاب حاصل از اقدامات بهداشتی مانند استحمام، شستشوی لباس، پخت و پز و دیگر مصارف آشپزخانه را تشکیل می‌دهد. حجم فاضلاب تولیدی در اجتماعات به موارد زیر بستگی دارد :

1 ـ  عادات فردی: هر چه میزان مصرف آب مردم بیشتر باشد فاضلاب تولیدی آن‌ها بیشتر خواهد شد.

2 ـ  نوع شبکه گردآوری فاضلاب (ترکیبی یا مجزا) در نوع ترکیبی حجم فاضلاب بیشتر خواهد شد.

3 ـ  تغییرات فاضلاب در زمان

ترکیب فاضلاب

فاضلاب تقریبا 9/99 درصد آب و حدود یک دهم در صد مواد جامد در بر دارد که بخشی از آن مواد آلی و بخش دیگر مواد معدنی جامد به حالت محلول یا معلق در آب می‌باشند. بوی بد فاضلاب اغلب به علت مواد آلی موجود در آن می‌باشد. این مواد بیشتر قابل تجزیه میکروبی هستند و بعضا تجزیه میکروبی منجر به تولید بوی نامطبوع می‌شود. علاوه بر مشکل تولید بو فاضلاب‌های دریافت کننده مدفوع انسانی و حیوانات زنده در بر دارنده زیستوارک‌های بیماری‌زا هستند که از نظر آلودگی محیط بویژه منابع آب و خاک فوق‌العاده اهمیت دارند. طبق پژوهش‌های انجام شده هر گرم مدفوع حدود یک بیلیون عدد اشریشیا کولی، حدود 2/2 x 107 عدد استرپتوکوک مدفوعی و مقادیر قابل توجهی اسپور کلوستریدیوم  پِرفرنژنس و انواع موجودات زنده بیماری‌زای دیگر نیز در بر دارد. اگرچه مقدار مدفوع انسان در جوامع و نژادهای مختلف، متفاوت است ولی میانگین یکصد گرم برای هر فرد بالغ مقداری است که اغلب محققین بر آن اتفاق نظر دارند.

شدت آلودگی یا قدرت فاضلاب

قدرت آلایندگی فاضلاب یا غلظت آن، هر چقدر مواد زائد موجود در فاضلاب بیشتر باشد، آن را قوی تر می‌گویند. معمولا شدت و ضعف فاضلاب از نظر مواد آلی موجود در آن برحسب معیارهای زیر سنجیده می‌شود:

الف) اکسیژن مورد نیاز زیست شیمیایی (Biochemical Oxygen Demand) BOD5

 این معیار مهمترین ابزار سنجش مواد آلی قابل تجزیه زیست شناختی است که در مورد فاضلاب کاربرد متداول دارد. در این روش مقدار اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون مواد آلی فاضلاب توسط باکتری‌ها به دست می‌آید. با استفاده از اندازه گیری مقدار اکسیژن مورد نیاز، غلظت مواد آلی موجود در فاضلاب که قابل اکسیداسیون باکتریایی است به دست می‌آید (تجزیه پذیری زیست شناختی) 0 مقدار BOD  معمولا براساس پنج روز در حرارت 20 درجه سانتی گراد بیان می‌گردد. این مقدار همان اکسیژن مصرف شده در طول اکسیداسیون فاضلاب، در زمان پنج روز و حرارت 20 درجه است.

 

ب) نیاز شیمیایی به اکسیژن (Chemical Oxygen Demand) COD

در این روش مقدار اکسیژن متناسب برای تجزیه و تثبیت شیمیایی مواد آلی را اکسیژن مورد نیاز تجزیه شیمیایی یا اصطلاحا  COD  گویند. این معیار از طریق اکسیداسیون فاضلاب توسط محلول اسید دی کرمات، تقریبا تمام مواد آلی موجود در فاضلاب را به گاز کربنیک و آب، اکسیده می‌نماید که در این واکنش معمولا حدود95% اکسیداسیون مواد آلی صورت می‌گیرد.

 

ج) مواد جامد معلق (Suspended Solids) SS 

مواد جامد معلق یکی دیگر از نشانگرهای کیفیت فاضلاب از نظر غلظت مواد می‌باشد این مواد ممکن است از 100 تا 500 میلی گرم در لیتر در فاضلاب متغیر باشد. جدول زیر وضعیت فاضلاب از نظر  COD BOD  و  SS  بر حسب میلی گرم در لیتر را نشان می‌دهد.

جدول 3 ـ قدرت فاضلاب بر حسب COD BOD  و SS  میلی گرم در لیتر

 

 

انواع فاضلاب

فاضلاب از نظر منشاء آن ممکن است خانگی، صنعتی، کشاورزی یا به صورت ترکیبی باشد. از نظر خصوصیات فیزیکی شیمیایی و بیولوژیکی و قدرت آلایندگی دارای چهار حالت ضعیف، متوسط، قوی و خیلی قوی می‌باشد.

اهمیت بهداشتی فاضلاب به عواملی نظیر وجود عوامل شیمیایی و عوامل بیماری‌زای زنده ومواد آلی متعفن که علاوه بر ایجاد بیماری‌های مختلف موجب تعفن و بدمنظر شدن محیط نیز می‌گردد، بستگی دارد.

عوامل باکتریایی نظیر ویبریو کلرا، سالمونلا تیفی، سالمونلا پاراتیفی، شیگلا، باسیل سیاه زخم، لپتوسپیرا، عوامل ویروسی نظیر انواعی از هپاتیت‌ها، عوامل تک یاخته ای نظیر آمیب ژیاردیا و تخم انگل‌های پریاخته ای نظیر کرم شلاقی، آسکاریس و000 از طریق فاضلاب و لجن فاضلاب مصرف شده باعث ایجاد بیماری می‌شود.

از نظر اقتصادی علاوه بر اینکه آب تبدیل شده به فاضلاب به خودی خود غیرقابل استفاده شده است، خود نیز باعث آلودگی منبع آب سطحی و زیرزمینی می‌شود و بنابراین آب به عنوان منبع حیاتی محدود با کمبود شدیدی که در جهان دارد در معرض تهدید قرار گرفته است. با توجه به مخاطرات بهداشتی و ملاحظات اقتصادی توجه به تولید، جمع آوری و بهسازی فاضلاب امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. پرداختن به امر کم خطر نمودن فاضلاب و یا انجام اقداماتی در جهت صدور جواز تخلیه آن‌ها در محیط یا استفاده مجدد از فاضلاب، تصفیه فاضلاب نامیده می‌شود. چرا فاضلاب را تصفیه کنیم ؟ سئوالی است که همه کارگزاران مرتبط با امر سلامت با آن مواجه هستند و بایستی به نحو منطقی و مقتضی با این سئوال و پاسخ مناسب آن آشنا باشند.

علل لزوم تصفیه فاضلاب

فاضلاب می‌بایست قبل از اینکه در مرحله نهایی به آبهای پذیرنده دفع گردد، تصفیه شود تا اینکه:

الف) بیماری‌های واگیر ناشی از آلودگی‌های فاضلاب مهار و بهداشت عمومی تامین گردد.

ب) حفظ منابع آب، از طریق عدم آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی و در صورت امکان استفاده مجدد از بخش عظیمی از آب مصرف شده برای مصارف خاص نظیر فعالیت‌های کشاورزی و پرورش آبزیان.

ج) حفظ محیط زیست: فاضلاب را به روش‌های متعددی تصفیه می‌کنند. در بین این روش‌ها، تصفیه زیست شناختی، رایج تر است. هدف از تصفیه فاضلاب به نوعی همان پاسخ سئوال " چرا فاضلاب را تصفیه کنیم" می‌باشد. اما اگر به صورت ویژه به آن نگاه شود، هدف از تصفیه فاضلاب عبارت است از:

اهداف ویژه تصفیه فاضلاب

الف) تثبیت مواد آلی.

ب) تولید پساب قابل تخلیه در محیط و محافظت از محیط زیست.

ج) استفاده مجدد از آب و مواد جامد ناشی از تصفیه فاضلاب.

 

تجزیه و تثبیت مواد آلی موجود در فاضلاب اغلب از طریق فرایندهای زیست شناختی، به دو روش هوازی و بی هوازی صورت می‌گیرد.

روش‌های متداول هوازی در تصفیه فاضلاب  

لجن فعال، لاگول هوادهی، صفحات چرخان بیولوژیکی، حوضچه های جلادهی و صافی چکنده.

روش متداول بی هوازی در تصفیه فاضلاب عبارتند از

سپتیک تانک، برکه های بی هوازی،  UASB  و 000 هر کدام از فرایندهای مزبور ممکن است مراحل مقدماتی و پایانی به صورت تکمیلی داشته باشند. از نگاه دیگر ممکن است مراحل تصفیه فاضلاب به صورت اولیه، ثانویه و پیشرفته انجام شود.

منابع  

1) K. Park, Environmental Health. In: Park?s Textbook of Preventive and Social Medicine, 18th edition, M/s Banarsidas Bhanot Publishers, India, 2005. pp.519-42.

 

2) World Health Organization , Guidelines for  Drinking- Water Quality  Second Edition Volume ll 1993. 

 

3) World Health  Organization, Guidelines  for Drinking-water Quality,  Second Edition Volume l-2 , 1993. 

 

4) World Health  Organization , Guidelines for  Drinking-water Quality  Second Edition Volume l-3 1993. 

 

5) Casey, T.J. Casey, Unit Treatment Process in Water and Wastewater Engineering, Wiley Series in Water, Resource Engineering, 1997 PP  1-22. 

 

6) Pete. M.B; Chambers Science and Technology Dictionary, 1992. 

 

7 ) سندی کایرن کراس، ریچارد، ج. فیچم مهندسی بهداشت محیط در مناطق گرمسیری ترجمه امیرحسین محوی و عیسی لو، جهاد دانشگاهی دانشگاه علوم پزشکی تهران 01371

 

8 ) میلر، ج.ت. زیستن در محیط زیست ترجمه مجید مخدوم، انتشارات دانشگاه علوم تهران 01363

 

9 ) رازقی، ناصر، تصفیه، انتقال و توزیع آب، جهاد دانشگاهی دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی تهران 1364 جلد اول صفحه 183ـ49، 01364

 

10 ) اهلرواستیل، بهسازی شهر و روستا، ترجمه ناصر رازقی جلد اول انتشارات جهاد دانشگاهی.

 

11 ) شریعت پناهی، محمد، اصول کیفیت و تصفیه آب و فاضلاب، انتشارات دانشگاه تهران.

 

12 ) ادموند، ج. واگنر و ج.ن. لانوا باآب مشروب برای نقاط روستایی واجتماعات کوچک ترجمه محمد عصار انتشارات جهاد دانشگاهی.

 

13 ) منزوی، م. ت. آبرسانی شهری، چاپ چهارم، انتشارات دانشگاه تهران 01364

 

14 ) متکف وادی، مهندسی فاضلاب جمع آوری ترجمه عبدالرحیم کیا و مهندس نادر بزاز، تابستان 01361

 

15 ) مارا، د. دانکن: تصفیه فاضلاب در مناطق گرمسیری، ترجمه امیرحسین محوی، جهاد دانشگاهی دانشکده بهداشت چاپ اول 01364

16) APHA; AWWA, "Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater"

1995; 14th  Ed.