بطورکلی به فاضلابی که در نتیجه استفاده انسان از آب برای مصارف بهداشتی تولید میشود، فاضلاب بهداشتی میگویند. از آنجا که این فاضلاب در اثر فعالیتهای انسانی تولید میگردد، گاهی به آن فاضلاب انسانی نیز گفته میشود. سرویسهای بهداشتی، استحمام، شستشوی ظروف، شستشوی سطوح و لباسشویی عمدهترین فعالیتهایی هستند که به تولید فاضلاب بهداشتی-انسانی منجر میشوند.
به منظور اجرای عملیات عمرانی و ساختمانی معمولا یک کارگاه موقت در مجاورت محل اجرای پروژه برپا میشود. این کارگاه امکانات لازم برای اسکان و فعالیت کارگران و دیگر پرسنل را فراهم مینماید. در این کارگاهها گاهی به دلایل زیر نیاز به تصفیه فاضلاب آنها وجود دارد. برخی از این دلایل عبارتند از:
1- عدم امکان حفر چاه جذبی به سبب جذب نامناسب خاک
2- وجود کارگاه در خارج از محدوده خدمات شهری
3- عدم احداث شبکه جمع آوری فاضلاب شهری در محل کارگاه
4- مقررات و ضوابط زیست محیطی شهرداری یا دیگر سازمانهای مرتبط
4- محدودیت منابع آب و لزوم استفاده از پساب تصفیه شده برای دیگر مصارف کارگاهی
در کارگاههای ساختمانی اصلیترین منابع تولید کننده فاضلاب سرویسهای بهداشتی و حمام و فاضلاب ناشی از شستشوی ظروف غذای کارگران و پرسنل است. البته در برخی کارگاههای ساختمانی که مجهز به آشپزخانه هستند، مقداری فاضلاب ناشی از آشپزخانه و شستشوی ظروف پخت غذا نیز به آن افزوده میشود.
با توجه به حجم فاضلاب این ساختمانها که معمولا کمتر از 50 مترمکعب در شبانه روز است و همچنین موقتی بودن آنها، بهترین گزینه برای تصفیه این فاضلابها استفاده از پکیجهای فلزی تصفیه فاضلاب بهداشتی-انسانی میباشد.
فرآیند مورد استفاده در این پکیجها ((لجن فعال با هوادهی گسترده)) یا ((SBR)) میباشد.
حجم فاضلاب بهداشتی-انسانی کارگاههای ساختمانی بستگی مستقیمی به تعداد پرسنل تحت پوشش دارد. در کارگاههای ساختمانی معمولا برای تعیین حجم فاضلاب بهداشتی-انسانی تعداد پرسنل را در مقدار سرانه تولید فاضلاب آنها ضرب می نمایند. در جدول 5-1 سرانه تولید فاضلاب در کارگاههای ساختمانی آمده است.
جدول5-1: سرانه تولید فاضلاب بهداشتی – انسانی کارگاههای ساختمانی در ایران
ردیف | منشأ تولید فاضلاب | واحد | محدوده
(لیتر در روز) |
مقدار معمول
(لیتر در روز) |
|||
آشپزخانه | شغل | ساعت حضور | استحمام | ||||
1 | دارد
(پخت و سرو غذا در محل کارگاه انجام میشود.) |
کارگر | 8 | ندارد | نفر | 80 – 45 | 65 |
2 | دارد | نفر | 150 – 90 | 130 | |||
3 | 12 | ندارد | نفر | 95 – 65 | 85 | ||
4 | دارد | نفر | 170 – 110 | 150 | |||
5 | 24 | ندارد | نفر | 115 – 85 | 105 | ||
6 | دارد | نفر | 200 – 140 | 190 | |||
7 | پرسنل اداری و نگهبان | 8 | ندارد | نفر | 70 – 40 | 60 | |
8 | 12 | ندارد | نفر | 80 – 60 | 70 | ||
9 | دارد | نفر | 140 – 120 | 130 | |||
10 | 24 | ندارد | نفر | 100 – 80 | 90 | ||
11 | دارد | نفر | 170 – 150 | 160 | |||
12 | ندارد
(پخت در خارج کارگاه انجام شده و فقط ظروف غذای پرسنل در کارگاه شسته میشود.) |
کارگر | 8 | ندارد | نفر | 70 – 35 | 55 |
13 | دارد | نفر | 140 – 80 | 120 | |||
14 | 12 | ندارد | نفر | 85 – 55 | 75 | ||
15 | دارد | نفر | 160 – 100 | 140 | |||
16 | 24 | ندارد | نفر | 105 – 75 | 95 | ||
17 | دارد | نفر | 190 – 120 | 170 | |||
18 | پرسنل اداری و نگهبان | 8 | ندارد | نفر | 60 – 30 | 50 | |
19 | 12 | ندارد | نفر | 70 – 50 | 60 | ||
20 | دارد | نفر | 130 – 110 | 120 | |||
21 | 24 | ندارد | نفر | 110 – 70 | 80 | ||
22 | دارد | نفر | 150 – 130 | 140 |
بطور مثال اگر یک کارگاه ساختمانی دارای 120 نفر کارگر با 8 ساعت کاری که در کارگاه اقامت 24 ساعته ندارند، 45 نفر کارگر که بطور 24 ساعته در کارگاه اقامت دارند، 18 نفر مهندس و پرسنل اداری با 8 ساعت کاری و 4 نگهبان 24 ساعته باشد، حجم فاضلاب بصورت ذیل محاسبه میشود. در این کارگاه 20 درصد از کارگران 8 ساعته و 70 درصد کارگران 24 ساعته از حمام استفاده کرده و همچنین غذای کلیه پرسنل در کارگاه تهیه میشود.
بنابراین با توجه به ظرفیت استاندارد پکیجها فلزی، استفاده از یک پکیج به ظرفیت 20 مترمکعب در شبانه روز پیشنهاد میشود.
مواد خارجی که طی فعالیتهای انسانی وارد آب میشود، تعیین کننده کیفیت فاضلاب بهداشتی هستند. از آنجا که ماهیت فعالیتهای بهداشتی-انسانی نه تنها در کشور ما بلکه در دیگر کشورهای جهان نیز تقریباً ثابت است لذا نوع مواد خارجی آلایندهای که وارد آب مصرفی میشوند در محدوده مشخصی قرار دارند.
اما چون حجم مصرفی آب در این فعالیتها بسته به سطح فرهنگ استفاده از آب و امکانات بهداشتی متفاوت است، غلظت موادآلاینده در فاضلاب در نقاط مختلف تغییر میکند. به عبارت دیگر هرچه مصرف آب بیشتر باشد غلظت آلایندهها در فاضلاب کمتر خواهد بود. در جدول 5-2 آنالیز نمونهوار كيفيت فاضلابهاي بهداشتي کارگاههای ساختمانی كشور ما آمده است.
جدول5-2 : آناليز نمونهواركيفيتفاضلابهاي بهداشتي-انسانی کارگاههای ساختمانی
مقدار معمول بهداشتی | محدوده | واحد | پارامتر | رديف |
7 | 7 ~ | – | pH | 1 |
450 | 720 – 230 | mg/lit | COD | 2 |
300 | 380 -120 | mg/lit | BOD5 | 3 |
280 | 360 – 120 | mg/lit | TSS | 4 |
40 | 85 – 20 | mg/lit | TN | 5 |
6 | 8 – 4 | mg/lit | TP | 6 |
500 | 800 – 250 | mg/lit | TDS | 7 |
150 | 290 – 80 | mg/lit | TOC | 8 |
انتخاب فرآیند تصفیه یکی از مهمترین بخشهای طراحی یک سیستم تصفیه فاضلاب میباشد که هرگونه اشتباه در آن باعث هدررفت هزینههای مالی و زمانی انجام شده میشود. مهمترین عوامل موثر در انتخاب فرآیند تصفیه عبارتند از:
1- حجم فاضلاب
2- غلظت هریک از آلایندهها به خصوص دو شاخص مهم BOD5و COD
3- نسبت BOD5به COD
4- راندمان مورد نیاز جهت تصفیه
5- سهولت راهبری و بهرهبرداری از سیستم
6- نوسانات کیفی و کمی در تولید فاضلاب
7- هزینه راهبری و بهره برداری از سیستم
بخش عمدهاي از آلايندههاي فاضلابهاي بهداشتي را موادآلي تشكيل ميدهند كه توسط ميكروارگانيسمها قابل تجزيه ميباشند. بطوركلي تجربيات عملي و دانش تصفيه نشان داده است كه وقتی نسبت BOD5به COD بيش از 50/0 باشد، استفاده از روشهاي بيولوژيكي تصفية فاضلاب با توجه به كارايي بالاي آنها اولويت دارد. اين درحالي است كه اين نسبت در فاضلابهاي بهداشتي در محدودة 70/0 – 65/0 قراردارد كه نشان از قابليت بسيارخوب آنها براي تصفية بيولوژيكي است. چون غلظت BOD5 فاضلابهای بهداشتی کمتر از 1000 میلیگرم در لیتر است، استفاده از فرآیندهای بیهوازی که در غلظتهای بالا کارایی دارند، تأثیر قابل توجهی در فرآیند تصفیه نداشته و بهتر است که برای دستیابی به یک سیستم تصفیه کارا و کمهزینه از فرآیندهای هوازی بیولوژیکی برای تصفیه این نوع فاضلابها استفاده نمود.
از آنجائیکه بخشی از مواد آلاینده فاضلاب بصورت معلق بوده و قابلیت تهنشینی دارند، لذا به منظور کاهش بار وارده بر سیستم هوازی بهتر است که از یک سپتیک تانک قبل از واحد هوازی استفاده نمود. بدین ترتیب بخش عمدهای از ذرات معلق طی فرآیند تهنشینی و شناوری بصورت فیزیکی و با هزینه کمتر و سهولت بیشتر از فاضلاب جدا میشوند. به علاوه وجود شرایط مناسب برای رشد برخی باکتریها و میکروارگانیسمها در لجن تجمع یافته و تهنشین شده در سپتیک تانک، باعث انجام برخی فرآیندهای بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب شده بطوریکه راندمان سپتیک تانک در تصفیه فاضلابهای بهداشتی معمولاً به 30-10 درصد میرسد. معمولاً از مخزن دوم سپتیک تانک نیز برای پمپاژ فاضلاب به مخزن هوادهی سیستم تصفیه بیولوژیکی استفاده میشود.
چون باکتریها و میکروارگانیسمها مهمترین عوامل در تصفیه این نوع فاضلاب هستند، لذا همواره بخشی از آنها از واحد تهنشینی ثانویه خارج شده و همراه با پساب از سیستم بیرون میروند. به منظور جلوگیری از بروز هرگونه مشکل ناشی از آنها در اغلب موارد از یک سیستم گندزدایی (ضدعفونی) برای حذف آنها استفاده میشود.
در شکل 5-1 فرآیند کلی تصفیه فاضلابهای بهداشتی نشان داده شده است.
شکل 5-1: نمای کلی فرآیند تصفیه فاضلابهای بهداشتی-انسانی کارگاههای ساختمانی