شهرک های مسکونی

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 یا خانگی نیز گفته می­شود. سرویس­های بهداشتی، استحمام، شستشوی ظروف، شستشوی سطوح و لباسشویی عمده­ترین فعالیت­هایی هستند که به تولید فاضلاب بهداشتی-انسانی منجر می­شوند.

البته باید توجه داشت که فاضلاب انسانی با فاضلاب شهری برابر نیست چراکه فاضلاب شهری علاوه بر فاضلاب خانگی حاوی برخی فاضلابهای دیگر از جمله فاضلاب ادارات و مراکزعمومی، واحدهای تجاری، صنایع داخل شهر و فاضلاب ناشی از نشت به داخل شبکه فاضلاب نیز می­باشد.

در تصفیه فاضلاب شهرک­های مسکونی اگر تعداد واحدهای تحت پوشش کمتر از 200 واحد باشد، بهتر است که از پکیج­های فلزی یا پلی اتیلنی تصفیه فاضلاب استفاده شود. این پکیج­ها ضمن تصفیه کامل فاضلاب امکان ساخت و راه­اندازی سریع را دارند. همچنین این پکیج­ها را می­توان در صورت نیاز جابجا نمود و محل نصب آنها را تغییر داد. درصورتیکه تعداد واحدها بیش از 200 واحد باشد، به منظور کاهش هزینه­های مربوط به ساخت و بهره­برداری از تصفیه خانه بهتر است که از تصفیه­خانه­های بتنی استفاده شود.

حفاظت از محیط زیست و جلوگیری از آلودگی آن از یک سو و لزوم استفاده مجدد از آب به سبب محدودیت در منابع آبی از سوی دیگر باعث شده است که امروزه تصفیه فاضلابهای بهداشتی از اهمیت خاصی برخوردار شده و توجهات بسیار ویژه­ای را به سوی خود جلب نماید.

5-2-1- حجم فاضلاب

حجم فاضلاب بهداشتي معمولاً بستگي مستقيمي به تعداد افراد تحت پوشش دارد. البته بهترين معيار برآورد مقدار فاضلاب، ميزان آب مصرفي است.

مطابق نشریه 3-118 سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، حدود 90-80 درصد از آب مصرفی در مصارف بهداشتی-انسانی به فاضلاب تبدیل می­شود. بنابراین چنانچه بتوان مقدار آب مصرفی را محاسبه نمود، با استفاده از ضریب تبدیل آب به فاضلاب (9/0-8/0) می­توان حجم فاضلاب تولیدی را برآورد نمود.

در جدول 5-4 متوسط مصرف آب سرانه خانگی براساس نشریه 3-117 سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور آمده است. چنانچه در این جدول مشخص است مقدار سرانه مصرف آب برای مصارف خانگی در محدوده 150-75 لیتر در شبانه روز قرار دارد.

جدول5-4 : متوسط سرانه مصرف آب خانگی (نشریه شماره 3-117, 1371)

چنانچه ملاحظه می­شود مقادیر جدول فوق در محدوده نسبتاً وسیعی است که این مسئله ناشی از مواردی چون فرهنگ و الگوی مصرف آب، سطح رفاه و قیمت آب و هزینه دفع فاضلاب می­باشد.

به عنوان نمونه مصرف آب در دستشویی و توالت حداکثر 30 لیتر در نظر گرفته شده است، این  درحالی است که هم اکنون در شهرهای بزرگ و همچنین در واحدهای مسکونی سطح بالا، تقریبا تمامی توالت­ها به فلاش تانک مجهز هستند. با توجه به اینکه هربار استفاده از فلاش تانک حدود 12 لیتر فاضلاب اضافی تولید می­کند، بنابراین می­توان گفت که در چنین واحدهای مسکونی حجم مصرف آب و به تبع آن تولید فاضلاب ناشی از توالت بیش از 30 لیتر در روز است و این مقدار می­تواند تا 70 لیتر در روز افزایش یابد.

با در نظرگرفتن چنین مواردی در جدول 5-5 سرانه تولید فاضلاب بهداشتی – انسانی شهرک­های مسکونی در ایران آمده است. در این جدول با توجه به نتایج سرشماری سراسری نفوس و مسکن سال 1390 بعد خانوار (تعداد افراد خانوار) برای شهرهای بزرگ 4/3 و برای شهرهای کوچک 8/3 نفر در نظر گرفته شده است.

جدول5-5: سرانه تولید فاضلاب بهداشتی – انسانی شهرک‌های مسکونی در ایران

5-2-2- کیفیت فاضلاب

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 و رفاه 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 5-6 آنالیز نمونه­وار كيفيت فاضلاب‌هاي بهداشتي شهرک­های مسکونی در كشور ما آمده است.

جدول5-6 : آناليز نمونه‌واركيفيتفاضلاب‌هاي بهداشتي شهرک‌های مسکونی

5-2-3- فرآیند تصفیه فاضلاب

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 5-2 فرآیند کلی تصفیه فاضلاب­های بهداشتی نشان داده شده است.

شکل 5-2: نمای کلی فرآیند تصفیه فاضلاب­های بهداشتی-انسانی شهرک‌های مسکونی