تصفیه فاضلاب به روش طبیعی

روشهای طبیعی تصفیه فاضلاب

در روش های طبیعی تصفیه فاضلاب، بطور کلی سه فرآیند فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک تصفیه فاضلاب انجام می گیرد. این فرآیندها در اثر وجود میکروارگانیسم ها، خاك، آب، گیاهان، اتمسفر و تاثیرات متقابل هرکدام بر دیگري صورت می پذیرد، به طوري که فرآیندهایی که در این میان اتفاق می افتد شبیه آنچه است که در روشهای مصنوعی وجود دارد، مانند: رسوب دهی و ته نشینی، صاف کردن، جذب، انتقال گاز، تبادل یونی، اکسیداسیون و احیاء و همچنین تجزیه و تبدیل بیولوژیک، به علاوه فعالیت هاي طبیعی دیگر از قبیل: فتوسنتز، فتواکسیداسیون و مصرف و جذب مواد آلاینده توسط گیاهان.

اصولا کشورهاي در حال توسعه به جاي استفاده از سیستم های ارزان، مناسب و طبیعی به تبعیت از کشورهای پیشرفته به روشهای تصفیه با تکنولوژي های بالا روی آورده اند. این روش های مدرن نوعاً با مسائل زیادي دربهره برداری و نگهداري و همچنین در زمینه مصرف انرژی همراه است. از طرفی دیگر، هزینه هاي ساخت اینگونه سامانه ها نیز به علت نیاز به تأسیسات فلزی، بتنی، مکانیکی، تجهیزات الکتریکی، ابزار دقیق و غیره بسیار بالا می باشد. این در حالی است که سیستم های طبیعی، به علت عدم نیاز به چنین تاسیسات و تجهیزات گران قیمت و بدون مصرف انرژي، می توانند به عنوان جایگزینی مناسب، با داشتن کارآیی بالا برای تصفیه فاضلاب به کار گرفته شوند.

درباره تالاب های مصنوعی

تالاب ها (یا بسترهاي نیزار) به دو گروه طبیعی و مصنوعی تقسیم بندی می شوند. تالاب های طبیعی، در واقع حوضچه های طبیعی هستند که در آنها پوششی گیاهی متناسب با اقلیم هر منطقه بصورت طبیعی و بدون دخالت انسان ایجاد می شود. اگرچه تالاب های طبیعی در کاهش آلایندگی فاضلاب داراي قابلیت هایی هستند، اما به این علت که اینگونه سیستم ها به خوبی قابل کنترل نیستند، کاربرد آنها توصیه نمی شود. اما در تالاب های مصنوعی، با احداث حوضچه هایی آب بند با شیب معین، که درون آنها با مصالح دانه بندی شده پر می شود، شرایط کنترل شده ای برای رشد گیاه و جریان فاضلاب ایجاد می شود. مهمترین فرآیندهای طبیعی حاکم در تالاب های مصنوعی که نقش مهمی در کاهش بار آلودگی دارند، عبارتند از:
1- اکسیژن رسانی به هنگام جابجایی سیال، بخصوص هنگام تخلیه فاضلاب بر روي سطح خاك با دبی بالا (در روش جریان عمودی)
2- به دام انداختن آلاینده ها بصورت فیزیکی از طریق فیلتراسیون و جذب به سطح خاك
3- تولید مثل میکرو اورگانیسزم ها بر روي ذرات خاك و مصرف موارد آلاینده به وسیله آنها با حذف ازت ، فسفر و BOD5
4- اکسیژن رسانی به اعماق خاك، افزایش نفوذپذیری آب در خاك و مصرف مواد آلاینده از جمله ازت و فسفر توسط ریشه گیاهان
5- جلوگیري از انجماد و یخ زدگی سیستم در فصل زمستان و ممانعت از ورود نور به لایه هاي خاك توسط گیاهان و پیشگیری از رشد جلبک.

مزایای روش تصفیه فاضلاب به وسیله تالاب های مصنوعی

از جمله مزایای اصلی که برای این روش ذکر شده، امکان بهره برداری با راندمان بالا در درجه حرارتهای مختلف در فصل تابستان و زمستان می باشد. تنها محدودیت این روش، احتیاج به زمین می باشد: مساحت زمین مورد نیاز برايی احداث تالاب هاي مصنوعی، 1 الی 2 متر مربع به ازاي هر نفر است. با این وجود این روش تصفیه فاضلاب مزایای متعددی دارد که مهمترین آن ذیلا ذکر شده است:

1 – استفاده کامل از تمام واکنش هاي طبیعی بدون نیاز به مصرف انرژی
2 – هزینه ساخت پایین تر در مقایسه با سایر روش ها (با حفظ همان راندمان تصفیه)
3 – سادگی در راه اندازی و بهره برداری و بدون نیاز به نیروی متخصص
4 – بدون نیاز به انرژی جهت بهره برداری از سیستم
5 – بدون وابستگی به تجهیزات و قطعات الکتریکی، مکانیکی و ابزار دقیق پیشرفته و گران قیمت
6 – تولید لجن کمتر نسبت به روشهای تصفیه مکانیکی، به دلیل بهرهمند شدن از فرآیندهای زیستی تجزیه لجن و عدم نیاز به دفع روزانه
7 – قابلیت احداث در نزدیک ترین نقطه نسبت به محل تولید فاضلاب با ایجاد منظره ای با جلوه بصری مناسب و عدم تولید بوی نامطبوع
8 – امکان بهره برداری با راندمان بالا در درجه حرارت های فصول مختلف سال (قابلیت انطباق با محیط)
9 – کارآیی مطلوب در حذف عوامل بیماری زا و BOD
10 – مقاوم بودن در برابر شوك های آلی و هیدرولیکی

انواع تالاب های مصنوعی

تالاب های مصنوعی بر اساس نوع جریان به انواع جریان سطحی و زیرسطحی تقسیم می شوند. اصولا روش جریان سطحی توصیه نمیشود زیرا در این روش امکان تکثیر حشرات و تولید بوي نامطبوع وجود دارد و با افت درجه حرارت، راندمان تصفیه کاهش می یابد.

بنا به دلایل مذکور، تالاب هاي مصنوعـی با جریان زیر سطحـی مطلوب ترین روش طراحی تصفیه خـانه هاي طبیعی می باشند. تالاب های مصنوعی، همچنین بر اساس جهت جریان سیال در آنها به دو گروه جریان افقی و جریان عمودي تقسیم می شوند. در تالاب های مصنوعی با جریان افقی، زمان ماند نسبتاً زیاد است و فرآیندهای حاکم اصلی، فیلتراسون و واکنشهای هوازی و بی هوازی هستند. درحالیکه در تالابهای مصنوعی با جریان عمودی، به دلیل ورود سیال به صورت تناوبی و پیروی از مسیر جریان عمودی، سامانه از زمان ماند کمتری برخوردار بوده و فرآیند حاکم اصلی، علاوه بر فیلتراسیون، واکنش های هوازي می باشد. جدول مقایسه ای ذیل، عملکرد هر روش در کاهش بار آلودگی را به تفکیک آلاینده نشان می دهد:

اگرچه طبق جدول فوق، درصد کاهش بار آلودگی ازت و فسفر نسبت به سایر پارامترها پایینتر است، اما طبق بررسی ها و آزمایشات انجام شده و با در نظر گرفتن بار آلودگی متعارف در فاضلاب ها، همین حد از کاهش بار آلودگی، براي تامین استانداردهاي ملی تخلیه پساب به آب هاي زیرزمینی و آبیاري فضاي سبز کفایت می کند. لازم به ذکر است که عموماً براي تقویت عملکرد تالاب های مصنوعی از روش ترکیبی چند تالاب مصنوعی با جریان های افقی و عمودی بصورت سری استفاده می شود.

کاربرد تالاب های مصنوعی در تصفیه فاضلاب

تالاب هاي مصنوعی جهت تصفیه انواع فاضلاب هاي جوامع کوچک بسیار مفیدند. بعنوان مثال فاضلاب جوامع شهری و روستایی و آبهای سطحی آلوده توسط این سیستم قابل تصفیه می باشد. از تالاب هاي مصنوعی می توان براي تصفیه فاضلاب هایی که بطور ابتدایی تصفیه شده اند، تصفیه شیرابه های ناشی از محل دفن زباله ها، فاضلاب های صنعتی و کشاورزي نیز استفاده نمود. همچنین می توان از این روش به منظور تصفیه فاضلاب به طور جداگانه براي هر واحد یا مجتمع مسکونی یا صنعتی استفاده نمود. این ویژگی، نقش تالاب هاي مصنوعی را در تمرکز زدایی از سیستم هاي متمرکز تصفیه فاضلاب، پر رنگ می نماید.

طراحی تصفیه خانه هاي فاضلاب به روش تالاب های مصنوعی

در یک سامانه متعارف تصفیه فاضلاب به روش تالاب مصنوعی، پس از تصفیه مقدماتی، عمدتاً از یک فیلتر ماسه اي عمودي یا مخزن سپتیک به عنوان تصفیه اولیه جهت جداسازي لجن استفاده می شود. سپس خروجی این مرحله بطور یکنواخت در بستر تالاب مصنوعی منتقل و توزیع می شود. در این مرحله، ممکن است از یک یا چند حوضچه با جریان هاي افقی یا جریان عمودي و یا ترکیبی از آنها استفاده شود. اصولاً نحوه طراحی تالاب هاي مصنوعی، به ماهیت فاضلاب، بار آلودگی فاضلاب ورودي، زمین موجود جهت احداث تصفیهخانه، شرایط اقلیمی منطقه و شرایط اقتصادي طرح بستگی دارد.

تجربیات شرکت مهندسین مشاور تمدن کاریزی در این زمینه

شرکت مهندسین مشاور تمدن کاریزی آمادگی دارد تا با برخورداری از تجربه کارشناسان فرانسوی و ایرانی که بصورت مشارکتی در زمینه طراحی تصفیه خانه فاضلاب به روش تالاب هاي مصنوعی فعالیت نموده و به بومی سازی این روش ها پرداخته اند، طراحی و نظارت بر اجرای این تصفیه خانه ها را بر عهده بگیرد.
لازم به ذکر است که طرح تالاب هاي مصنوعی به روش فرانسوی دارای برتري های ویژه اي نسبت به روش آمریکایی است از جمله: عدم نیاز به مدیریت لجن بصورت مایع، عدم تولید بوي نامطبوع، هزینه پایینتر و سرعت بالاتر در اجرا.

جهت اخذ مشاوره و هرگونه اطلاعات بیشتر، کارشناسان این شرکت آماده به پاسخگویی به شما می باشند.