فاضلاب بهداشتی یا خانگی(sanitary wastewater) چیست؟

مشخصات فاضلاب بهداشتی یا شهری(municipal wastewater)

تعریف فاضلاب :

فاضلاب عبارت است از هر آبی که یرای مصرف خاصی تهیه شده باشد و به هر دلیلی کیفیت خود را برای آن مصرف از دست بدهد. بطور کلی می توان گفت که حدود 60 تا 85 درصد آب مصرفی به فاضلاب تبدیل می شود.

به دلیل وجود موآد آلوده کننده مختلف در فاضلاب باید به نحو مناسبی نسبت به جمع آوری و تصفیه فاضلاب اقدام گردد.

در تصفیه فاضلاب سه هدف اساسی زیر مورد توجه است :

1. تامین شرایط بهداشتی و پیشگیری از بیماریهای واگیردار
2. حفاظت از محیط زیست
3. بازیافت و استفاده مجدد از فاضلابها

بطور کلی انواع فاضلابها عبارتند از :

1. فاضلاب بهداشتی(sanitary waste water) : که به آن فاضلاب خانگی(domestic waste water) یا فاضلاب شهری(municipal wastewater) نیز می گویند، به فاضلابهایی اطلاق می شود که در مناطق مسکونی، تجاری و موسسات تولید می شود.
2. فاضلابهای صنعتی(industrial waste water)
3. روانابها

فاضلاب بهداشتی : منشا فاضلابهایی که در مناطق مسکونی تولید می شوند به دو دسته تقسیم می شوند :

1. فاضلاب توالت که آنرا اصطلاحا آب سیاه(Black water) می نامند.
2. فاضلاب تولید شده در آشپزخانه، حمام و ماشین لباسشویی که آترا اصطلاحا آب خاکستری(Gray water) می نامند.

مقادیر آلاینده هایی مثل BOD ، COD ، TSS، ازت و فسفر در آب سیاه یا black water بیشتر از آب خاکسترییا Gray water است. قسمت اعظم فاضلاب های بهداشتی یا فاضلاب های خانگی را آب خاکستری تشکیل می دهد.

فاضلاب های شهری در صورت عدم تصفیه مناسب به عنوان منبع آلودگی رودخانه ها محسوب می شوند. مواد آلی فاضلاب خانگی با پارامتر های مختلف از جمله BOD₅ سنجیده می شود.

                    BOD = Bio Chemical Oxygen Demand

                   COD = Chemical Oxygen Demand                  

BOD₅ فاضلاب  خانگی متوسط حدود 220 میلی گرم در لیتر است که نشان دهنده مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیک می باشد.

بوی فاضلاب خانگی(بهداشتی) تازه، بوی نا می باشد و در فاضلاب کهنه که مراحلی از تجزیه را گذرانده، بوی تعفن و تخم گندیده می دهد.

ترکیبات موجود در فاضلابهای بهداشتی(خانگی) شامل:

پروتئین 40 تا 60 درصد

کربو هیدرات 25 تا 50 درصد

چربی و روغن 10 درصد

می باشد. اوره به دلیل اینکه به سرعت تجزیه می شود و به آمونیاک تبدیل می شود، معمولا در فاضلاب کهنه اوره تجزیه نشده به ندرت دیده می شود. مقدار فسفر بر حسب P در فاضلاب های بهداشتی(خانگی) ضعیف 4 میلی گرم در لیتر، فاضلاب های بهداشتی(خانگی) متوسط  8 میلی گرم در لیتر، فاضلاب های بهداشتی(خانگی) قوی 15 میلی گرم در لیتر می باشد.

کل ازت موجود یا ازت کجلدال موجود در فاضلابهای شهری متوسط بر حسب N، 40 میلی گرم در لیتر است که از این مقدار حدود 25 میلی گرم در لیتر(حدود 60 درصد) ازت آلی و حدود 15 میلی گرم در لیتر آن ازت آمونیاکی(حدود 40 درصد) است.مقدار نیتریت و نیترات در فاضلاب بهداشتی خام صفر می باشد.

در فاضلاب خانگی تازه از کل BOD₅ حدود 50 درصد آن به صورت معلق و حدود 50 درصد دیگر محلول است. به مرور زمان BOD معلق به شکل محلول درآمده و مقدار BOD₅  محلول بیشتر می شود.

فاضلاب ها را بر اساس خصوصیات از نظر شدت، به سه گروه فاضلاب های خانگی ضعیف، متوسط و قوی تقسیم می کنند.

مقدار BOD و COD در فاضلابهای ضعیف، متوسط و قوی(فاضلابهای بهداشتی

در فاضلاب های بهداشتی(خانگی)، نسبت COD به BOD حدودا 6/1 تا 9/1 برابر BOD₅می باشد. یعنی کمتر از نصف COD غیر قابل تجزیه بیولوژیکی است. پس به عبارتی از کل COD ، 50 درصد آن محلول و کمتر از نصف این 50 درصد نیز غیر قابل تجزیه بیولوژیکی می باشد.

BOD بیانگر مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی فاضلاب می باشد که می توانند از ترکیبات آلی کربن دار و یا نیتروژن دار باشند.BOD₅عموما مواد آلی کربن دار را نشان می دهد.

در مناطق روستایی به دلیل کمتر بودن سرانه مصرف آب، فاضلاب تولیدی روزانه نیز کمتر می باشد. سرانه مصرف آب در مناطق روستایی حدودا 120 ایتر در روز به ازای هر نفر می باشد. اما باید توجه داشت در مناطق روستایی غلظت فاضلاب تولیدی بیشتر می باشد زیرا مهمترین عامل موثر در غلضت فاضلاب، آب مصرفی به ازای هر نفر در روز می باشد.

فاضلابهای بهداشتی(فاضلابهای شهری) با توجه به حجم فاضلاب تولیدی به دو طریق وارد تصفیه خانه فاضلاب می شوند :

تصفیه خانه های بتنی : این نوع تصفیه خانه ها معمولا برای مقادیر بیشتر از 500 متر مکعب در روز طراحی و ساخته می شوند.

پکیج های تصفیه فاضلاب بهداشتی : این نوع پکیج ها ی فلزی و یا فایبرگلاس برای مقادیر تا 500 متر مکعب در روز فاضلاب تولیدی مناسب می باشند و قابلیت تصفیه فاضلاب از 5/1 متر مکعب فاضلاب در روز تا 500 متر مکعب فاضلاب در روز را دارا می باشند.

روش های مورد استفاده در پکیج های فاضلاب بسته به  شرایط شامل :

v      فرآیند هوازی هوادهی گسترده(هوادهی ممتد)

v      فرآیند هوازی IFAS

v      فرآیند هوازی MBBR

v      فرآیند هوازی SBR

v      فرآیند هوازی MBR

می باشد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.

عامل مشترک در تمامی فرآیند های فوق الذکر، استفاده از روش لجن فعال و اکسیداسیون مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیک توسط میکروارگانیسم ها با حضور اکسیژن می باشد و تشکیل لجن بیولوژیک می باشد.لجن بیولوژیک در واقع همان تجمع میلیاردی باکتریها و تشکیل فلاک بیولوژیک می باشد.

                                                                                                                                                                                                                                                          COHNS+5O₂                       C₅H₇NO₂

جهت تزریق اکسیژن می بایست فاضلاب هوادهی گردد.این عمل توسط دستگاه های هواده(بلوئر هوادهی) و انتشار آن توسط افشانک های هوادهی(دیفیوزرهای هوادهی) انجام می پذیرد.