سیستم فاضلاب شهری
مدیریت و برنامه‌ریزی زیرساخت‌های شهری امری بسیار پیچیده است. و به آینده‌نگری بسیار قوی و هدفمند نیاز دارد. زیرساخت‌های شهری درواقع ادامه حیات شهر را ممکن می‌کنند و اختلال در آن‌ها باعث به وجود آمدن آشوب و بی‌نظمی می‌شود. یکی از زیرساخت‌های مهم در منطقه سکونت انسان‌ها، سیستم فاضلاب شهری است. این سیستم از اجزای مختلفی تشکیل‌شده و مدل‌های گوناگونی دارد. با ما همراه بمانید تا اطلاعات خود را درباره این سیستم تکمیل کنیم.
آشنایی با فاضلاب و بررسی اهمیت مدیریت آن
فاضلاب همان باقی‌مانده و اضافی آبی است که از فعالیت‌های روزمره انسان به وجود می‌آید. معمولاً این پساب‌ها را در سه دسته خانگی، سطحی و صنعتی طبقه‌بندی می‌کنند. فاضلاب خانگی در خردترین مقیاس تولید می‌شود و ناشی از فرایندهایی مثل شست‌وشوی ظروف و وسایل، توالت و حمام است. سایر کاربری‌های خرد مثل باقی‌مانده آب فروشگاه‌های کوچک نیز که به سیستم فاضلاب شهری راه پیدا می‌کنند نیز از همین نوع هستند.
فاضلاب‌های صنعتی از باقی‌مانده آب حاصل از فعالیت‌های مجموعه‌های عظیم کارگاهی و تولیدی، شیمیایی و پتروشیمیایی، صنایع فولادی و حتی اتمی و هسته‌ای ناشی می‌شوند. این فاضلاب‌ها از سیستم شهری به دور هستند. اما اگر به آن‌ها راه یابند مشکلات زیادی ایجاد خواهند کرد. فاضلاب‌های صنعتی قبل از ورود به فاضلاب شهری باید تصفیه شوند و عوامل خطرناک از آن‌ها جدا شود.
مورد نهایی که وارد فاضلاب درون‌شهری می‌شود، آب‌های سطحی یا همان فاضلاب سطحی است. این آب‌ها از باریدن باران و برف حاصل می‌شود و به علت آن‌که روی سطح معابر شهری جاری می‌شوند، غلظت و آلودگی زیادی دارد. اگر سیستم فاضلاب شهری برای مواقع بحران برنامه‌ریزی نشده باشد در زمان بارندگی‌های شدید، سیل به وجود می‌آید.
سیستم فاضلاب به چه صورت است؟
در زمان‌های گذشته سیستم جمع‌آوری پساب‌های شهری روباز بود. درواقع آب‌هایی که از خانه‌ها و معابر جمع‌آوری می‌شد کاملاً با فضای بیرون در ارتباط بود و این باعث جمع شدن حشرات موذی و پخش شدن بیماری در منطقه می‌شد. بعد از مدتی در این سیستم تجدیدنظر شد و آن را به حالت زیرزمینی تغییر دادند. در کشور ما سیستم‌های فاضلاب شهری بر طبق میزان سطح آب زیرزمینی و همچنین میزان نفوذپذیری خاک انجام می‌شود.
اگر در منطقه‌ای سطح آب‌های زیرزمینی پایین باشد؛ برای بهبود فرایند دفع آب‌ها از راهکار ایجاد چاه‌های جذبی بهره می‌برند. اگر محیطی سطح آب بالایی داشته باشد یا اینکه خاک آنجا به‌اندازه کافی نفوذپذیر نباشد، زمین را به گونه از زهکشی می‌کنند که آب‌ها از سیستم فاضلاب شهری خارج شود.
برای درک بهتر موضوع می‌توان به شهرهای ساحلی ایران در شمال و جنوب اشاره کرد. در این شهرها به دلیل نزدیکی به دریا سطح آب‌ها بسیار بالاست و دانه‌بندی خاک هم باعث شده که در بعضی مناطق میزان نفوذپذیری کاهش یابد. از همین رو فاضلاب شهری را به داخل محیط‌زیست و دریا رها می‌کنند. این کار برای سلامت آبزیان و حتی انسان‌ها بسیار خطرناک است.
آشنایی با روش‌های جمع‌آوری فاضلاب
تاکنون روش‌های مختلفی برای جمع‌آوری پساب‌ها از مناطق مختلف ارائه شده است. مدیران و برنامه‌ریزان شهری در تلاش هستند تا روشی را به کار بگیرند که کمترین هزینه و بالاترین بهره‌وری را داشته باشد. ازاین‌رو روش‌ها به‌صورت کلی به دودسته قدیمی و جدید تقسیم می‌شوند. در ادامه تمامی این روش‌ها را برای شما توضیح خواهیم داد.
سیستم فاضلاب شهری قدیمی، حالت جدا از هم
در این روش لوله‌کشی سیستم جمع‌آوری فاضلاب درون‌شهری به‌گونه‌ای طراحی شده است. که آب‌های حاصل از فاضلاب خانگی در لوله‌هایی مجزا از آب‌های سطحی در جریان باشند. این سیستم تا حدودی گران و پرهزینه بوده و صرفه اقتصادی کمی دارد. هرکدام از انواع فاضلاب از طریق لوله‌های مخصوص به خود در جهت شیب زمین حرکت کرده و به تصفیه‌خانه می‌رسند و درنهایت برای استفاده مجدد برای آبیاری گیاهان پالایش می‌شوند.
سیستم فاضلاب شهری قدیمی حالت درهم
این سیستم نیز پیشینه زیادی دارد و به این جهت قدیمی یا سنتی نامید می‌شود که برای به جریان درآوردن آب‌ها تنها از نیروی محرکه جاذبه زمین و شیب خطوط استفاده می‌شود. درروش درهم تمامی خطوط فاضلاب به یکدیگر متصل هستند و پساب‌های شهری و سطحی باهم در یک لوله مشترک به جریان درمی‌آیند. این روش صرفه اقتصادی بیشتری دارد. درنهایت آب‌های جمع‌آوری‌شده به تصفیه‌خانه رسیده و هم‌زمان پالایش می‌شوند.
روش‌های مدرن جمع‌آوری فاضلاب
یکی از روش‌های موردتوجه جوامع مختلف و کشورهای توسعه‌یافته، روش سپتیک تانک است. تاکنون دو نوع سپتینک تانک وارد حوزه عملیاتی شدند. سپتیک تانک ثقلی حالتی است که تصفیه در خطوط لوله انجام‌شده و نیروی محرکه همان شیب زمین است.
مدل دیگر سپتیک تانک تحت‌فشار بوده که در آن نیاز نیست که خطوط لوله‌ها شیب‌دار طراحی شوند. درواقع این خطوط با نیروی پمپ‌ها به حرکت درمی‌آیند. برای سپتینک تانک تحت‌فشار به علت وجود نیرویی که به سیال در حال حرکت وارد می‌شود، باید از لوله‌های قوی‌تر و با دهانه بزرگ‌تر استفاده کرد.
استفاده از نیروی خلأ برای فاضلاب‌های شهری
روش جدید دیگری که اخیر مورد آزمایش و بهره‌برداری قرار‌گرفته است، روش خلأ نام دارد. در این روش در پایانه‌های جمع‌آوری پساب‌ها، نیروی خلأ ایجاد می‌کنند. با این کار در تمام سیستم فاضلاب شهری یک فشار با جهت منفی ایجاد‌شده و تمامی آب‌ها به همان سمت‌کشیده می‌شوند.
نکات تکمیلی در رابطه با سامانه جمع‌آوری فاضلاب‌های شهری
این سیستم باید به صورتی طراحی شود که پاسخگوی میانگین بارش‌های سالانه باشد. فاضلاب‌های شهری بسیار آلوده هستند و محل تصفیه آن‌ها باید از شهر فاصله بسیار زیادی داشته باشد. شاید برایتان جالب باشد بدانید که از روان آب، تنها 1 درصد شامل ترکیبات جامد می‌شود.
طبق این مسئله 99 درصد دیگر فاضلاب مایعات است و برای تصفیه کاملاً مناسب به نظر می‌رسد. برای دفع ضایعاتی ناشی از تصفیه فاضلاب باید مکان‌یابی دقیقی صورت بگیرد. این ضایعات نباید به آب‌های زیرزمینی و دشت‌ها و فضاهای سبز راه یابند.
کلام آخر
سیستم فاضلاب شهری یکی از زیرساخت‌های اساسی در شهرهای امروزی به شمار می‌آید. این سیستم از دیرباز وجود داشته و مدل امروزی آن به‌صورت سربسته و زیرزمینی است. فاضلاب‌ها به دسته مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند که هرکدام را به‌تفصیل در مقاله بررسی کردیم. سپس با موارد مهم مربوط به جمع‌آوری فاضلاب و روش‌های مختلف آن پرداختیم.
فراموش نکنیم که علت اصلی ایجاد سیستم فاضلاب حفاظت از محیط‌زیست است. طبق این مسئله برنامه‌ریزی‌ها برای این شبکه باید در جهتی انجام بگیرد که کمترین آسیب را به آب و محیط طبیعی وارد کند و تا حد امکان بازیافت آن نیز به هدف استفاده مجدد از آب صورت بگیرد.
