فاضلاب يا گنداب عبارت است از آب استفاده شده اي كه براي مصرف خاص خود قابل استفاده مجدد نيست يا به عبارتي كيفيت آن پايين تر از قبل از استفاده از آن مي‌باشد. اين آب داراي مقاديري فضولات جامد و مايع است كه از خانه ها، خيابان‌ها، شستشوي زمين‌ها و در مجموع ناشي از فعاليت‌هاي انساني نظير سرويس‌هاي بهداشتي، كارخانه ها، صنايع و كشاورزي است. چون اين آب اغلب ناپاك و داراي بويي ناخوشايند است "گنداب" نيز ناميده مي‌شود.

فاضلاب يا گنداب ممكن است خانگي يا تركيبي از فاضلاب خانگي، فاضلاب صنعتي و كشاورزي نيز باشد. در اين بحث، بيشتر فاضلاب ناشي از فعاليت‌هاي خانگي، مورد نظر است. اين فاضلاب، آبي است كه مواد زائد بدن انسان (مدفوع و ادرار) و فاضلاب حاصل از اقدامات بهداشتي مانند استحمام، شستشوي لباس، پخت و پز و ديگر مصارف آشپزخانه را تشكيل مي‌دهد. حجم فاضلاب توليدي در اجتماعات به موارد زير بستگي دارد :

1 ـ عادات فردي: هر چه ميزان مصرف آب مردم بيشتر باشد فاضلاب توليدي آن‌ها بيشتر خواهد شد.

2 ـ نوع شبكه گردآوري فاضلاب (تركيبي يا مجزا) در نوع تركيبي حجم فاضلاب بيشتر خواهد شد.

3 ـ تغييرات فاضلاب در زمان

تركيب فاضلاب

فاضلاب تقريبا 9/99 درصد آب و حدود يك دهم در صد مواد جامد در بر دارد كه بخشي از آن مواد آلي و بخش ديگر مواد معدني جامد به حالت محلول يا معلق در آب مي‌باشند. بوي بد فاضلاب اغلب به علت مواد آلي موجود در آن مي‌باشد. اين مواد بيشتر قابل تجزيه ميكروبي هستند و بعضا تجزيه ميكروبي منجر به توليد بوي نامطبوع مي‌شود. علاوه بر مشكل توليد بو فاضلاب‌هاي دريافت كننده مدفوع انساني و حيوانات زنده در بر دارنده زيستوارك‌هاي بيماري‌زا هستند كه از نظر آلودگي محيط بويژه منابع آب و خاك فوق‌العاده اهميت دارند. طبق پژوهش‌هاي انجام شده هر گرم مدفوع حدود يك بيليون عدد اشريشيا كولي، حدود 2/2 x 10⁷ عدد استرپتوكوك مدفوعي و مقادير قابل توجهي اسپور كلوستريديوم پِرفرنژنس و انواع موجودات زنده بيماري‌زاي ديگر نيز در بر دارد. اگرچه مقدار مدفوع انسان در جوامع و نژادهاي مختلف، متفاوت است ولي ميانگين يكصد گرم براي هر فرد بالغ مقداري است كه اغلب محققين بر آن اتفاق نظر دارند.

شدت آلودگي يا قدرت فاضلاب

قدرت آلايندگي فاضلاب يا غلظت آن، هر چقدر مواد زائد موجود در فاضلاب بيشتر باشد، آن را قوي تر مي‌گويند. معمولا شدت و ضعف فاضلاب از نظر مواد آلي موجود در آن برحسب معيارهاي زير سنجيده مي‌شود:

الف) اكسيژن مورد نياز زيست شيميايي (Biochemical Oxygen Demand) BOD5

اين معيار مهمترين ابزار سنجش مواد آلي قابل تجزيه زيست شناختي است كه در مورد فاضلاب كاربرد متداول دارد. در اين روش مقدار اكسيژن مورد نياز براي اكسيداسيون مواد آلي فاضلاب توسط باكتري‌ها به دست مي‌آيد. با استفاده از اندازه گيري مقدار اكسيژن مورد نياز، غلظت مواد آلي موجود در فاضلاب كه قابل اكسيداسيون باكتريايي است به دست مي‌آيد (تجزيه پذيري زيست شناختي) 0 مقدار BOD معمولا براساس پنج روز در حرارت 20 درجه سانتي گراد بيان مي‌گردد. اين مقدار همان اكسيژن مصرف شده در طول اكسيداسيون فاضلاب، در زمان پنج روز و حرارت 20 درجه است.

ب) نياز شيميايي به اكسيژن (Chemical Oxygen Demand) COD

در اين روش مقدار اكسيژن متناسب براي تجزيه و تثبيت شيميايي مواد آلي را اكسيژن مورد نياز تجزيه شيميايي يا اصطلاحا COD گويند. اين معيار از طريق اكسيداسيون فاضلاب توسط محلول اسيد دي كرمات، تقريبا تمام مواد آلي موجود در فاضلاب را به گاز كربنيك و آب، اكسيده مي‌نمايد كه در اين واكنش معمولا حدود95% اكسيداسيون مواد آلي صورت مي‌گيرد.

ج) مواد جامد معلق (Suspended Solids) SS

مواد جامد معلق يكي ديگر از نشانگرهاي كيفيت فاضلاب از نظر غلظت مواد مي‌باشد اين مواد ممكن است از 100 تا 500 ميلي گرم در ليتر در فاضلاب متغير باشد. جدول زير وضعيت فاضلاب از نظر COD BOD و SS بر حسب ميلي گرم در ليتر را نشان مي‌دهد.

جدول 3 ـ قدرت فاضلاب بر حسب COD BOD و SS ميلي گرم در ليتر

انواع فاضلاب

فاضلاب از نظر منشاء آن ممكن است خانگي، صنعتي، كشاورزي يا به صورت تركيبي باشد. از نظر خصوصيات فيزيكي شيميايي و بيولوژيكي و قدرت آلايندگي داراي چهار حالت ضعيف، متوسط، قوي و خيلي قوي مي‌باشد.

اهميت بهداشتي فاضلاب به عواملي نظير وجود عوامل شيميايي و عوامل بيماري‌زاي زنده ومواد آلي متعفن كه علاوه بر ايجاد بيماري‌هاي مختلف موجب تعفن و بدمنظر شدن محيط نيز مي‌گردد، بستگي دارد.

عوامل باكتريايي نظير ويبريو كلرا، سالمونلا تيفي، سالمونلا پاراتيفي، شيگلا، باسيل سياه زخم، لپتوسپيرا، عوامل ويروسي نظير انواعي از هپاتيت‌ها، عوامل تك ياخته اي نظير آميب ژيارديا و تخم انگل‌هاي پرياخته اي نظير كرم شلاقي، آسكاريس و000 از طريق فاضلاب و لجن فاضلاب مصرف شده باعث ايجاد بيماري مي‌شود.

از نظر اقتصادي علاوه بر اينكه آب تبديل شده به فاضلاب به خودي خود غيرقابل استفاده شده است، خود نيز باعث آلودگي منبع آب سطحي و زيرزميني مي‌شود و بنابراين آب به عنوان منبع حياتي محدود با كمبود شديدي كه در جهان دارد در معرض تهديد قرار گرفته است. با توجه به مخاطرات بهداشتي و ملاحظات اقتصادي توجه به توليد، جمع آوري و بهسازي فاضلاب امري ضروري و اجتناب ناپذير است. پرداختن به امر كم خطر نمودن فاضلاب و يا انجام اقداماتي در جهت صدور جواز تخليه آن‌ها در محيط يا استفاده مجدد از فاضلاب، تصفيه فاضلاب ناميده مي‌شود. چرا فاضلاب را تصفيه كنيم ؟ سئوالي است كه همه كارگزاران مرتبط با امر سلامت با آن مواجه هستند و بايستي به نحو منطقي و مقتضي با اين سئوال و پاسخ مناسب آن آشنا باشند.

علل لزوم تصفيه فاضلاب

فاضلاب مي‌بايست قبل از اينكه در مرحله نهايي به آبهاي پذيرنده دفع گردد، تصفيه شود تا اينكه:

الف) بيماري‌هاي واگير ناشي از آلودگي‌هاي فاضلاب مهار و بهداشت عمومي تامين گردد.

ب) حفظ منابع آب، از طريق عدم آلودگي آب‌هاي سطحي و زيرزميني و در صورت امكان استفاده مجدد از بخش عظيمي از آب مصرف شده براي مصارف خاص نظير فعاليت‌هاي كشاورزي و پرورش آبزيان.

ج) حفظ محيط زيست: فاضلاب را به روش‌هاي متعددي تصفيه مي‌كنند. در بين اين روش‌ها، تصفيه زيست شناختي، رايج تر است. هدف از تصفيه فاضلاب به نوعي همان پاسخ سئوال " چرا فاضلاب را تصفيه كنيم" مي‌باشد. اما اگر به صورت ويژه به آن نگاه شود، هدف از تصفيه فاضلاب عبارت است از:

اهداف ويژه تصفيه فاضلاب

الف) تثبيت مواد آلي.

ب) توليد پساب قابل تخليه در محيط و محافظت از محيط زيست.

ج) استفاده مجدد از آب و مواد جامد ناشي از تصفيه فاضلاب.

تجزيه و تثبيت مواد آلي موجود در فاضلاب اغلب از طريق فرايندهاي زيست شناختي، به دو روش هوازي و بي هوازي صورت مي‌گيرد.

روش‌هاي متداول هوازي در تصفيه فاضلاب

لجن فعال، لاگول هوادهي، صفحات چرخان بيولوژيكي، حوضچه هاي جلادهي و صافي چكنده.

روش متداول بي هوازي در تصفيه فاضلاب عبارتند از

سپتيك تانك، بركه هاي بي هوازي، UASB و 000 هر كدام از فرايندهاي مزبور ممكن است مراحل مقدماتي و پاياني به صورت تكميلي داشته باشند. از نگاه ديگر ممكن است مراحل تصفيه فاضلاب به صورت اوليه، ثانويه و پيشرفته انجام شود.

منابع

1) K. Park, Environmental Health. In: Park’s Textbook of Preventive and Social Medicine, 18^th edition, M/s Banarsidas Bhanot Publishers, India, 2005. pp.519-42.

2) World Health Organization , Guidelines for Drinking- Water Quality Second Edition Volume ll 1993.

3) World Health Organization, Guidelines for Drinking-water Quality, Second Edition Volume l-2 , 1993.

4) World Health Organization , Guidelines for Drinking-water Quality Second Edition Volume l-3 1993.

5) Casey, T.J. Casey, Unit Treatment Process in Water and Wastewater Engineering, Wiley Series in Water, Resource Engineering, 1997 PP 1-22.

6) Pete. M.B; Chambers Science and Technology Dictionary, 1992.

7 ) سندي كايرن كراس، ريچارد، ج. فيچم مهندسي بهداشت محيط در مناطق گرمسيري ترجمه اميرحسين محوي و عيسي لو، جهاد دانشگاهي دانشگاه علوم پزشكي تهران 01371

8 ) ميلر، ج.ت. زيستن در محيط زيست ترجمه مجيد مخدوم، انتشارات دانشگاه علوم تهران 01363

9 ) رازقي، ناصر، تصفيه، انتقال و توزيع آب، جهاد دانشگاهي دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي تهران 1364 جلد اول صفحه 183ـ49، 01364

10 ) اهلرواستيل، بهسازي شهر و روستا، ترجمه ناصر رازقي جلد اول انتشارات جهاد دانشگاهي.

11 ) شريعت پناهي، محمد، اصول كيفيت و تصفيه آب و فاضلاب، انتشارات دانشگاه تهران.

12 ) ادموند، ج. واگنر و ج.ن. لانوا باآب مشروب براي نقاط روستايي واجتماعات كوچك ترجمه محمد عصار انتشارات جهاد دانشگاهي.

13 ) منزوي، م. ت. آبرساني شهري، چاپ چهارم، انتشارات دانشگاه تهران 01364

14 ) متكف وادي، مهندسي فاضلاب جمع آوري ترجمه عبدالرحيم كيا و مهندس نادر بزاز، تابستان 01361

15 ) مارا، د. دانكن: تصفيه فاضلاب در مناطق گرمسيري، ترجمه اميرحسين محوي، جهاد دانشگاهي دانشكده بهداشت چاپ اول 01364

16) APHA; AWWA, "Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater"

1995; 14^th Ed.

فهرست جلد اوّل كتاب

آكروبات (PDF)

ابتداي صفحه