کاربرد آب خاکستری و راه های استفاده از آن

مقدمه

افزایش تقاضای آب به دلیل رشد فزاینده جمعیت، ایده استفاده از فاضلاب به عنوان منبع آب را به وجود آورده است. پیشرفت های تکنولوژیکی عظیمی در زمینه مهندسی فاضلاب ایجاد شده است که به جداسازی انواع مختلف مواد جامد از فاضلاب کمک می کند. شناسایی پتانسیل استفاده مجدد از انواع مختلف فاضلاب، تصفیه آنها را در منبع و استفاده از آنها برای اهداف مفید مختلف تسهیل می کند. آب خاکستری، مخلوطی از فاضلاب آشپزخانه، لباس‌شویی و حمام، منبعی است که به دلیل محتوای آلی و کلی فرم کمتر آن در مقایسه با فاضلاب مخلوط، می‌تواند برای مصارفی مانند آبیاری چشم‌انداز، کشاورزی، شستشوی سرویس بهداشتی و تغذیه آب زیرزمینی تصفیه مورد استفاده مجدد قرار گیرد. در این مقاله درباره کاربرد آب خاکستری و ویژگی های آن توضیح می دهیم.

آب خاکستری چیست

در سال های اخیر تصفیه غیرمتمرکز فاضلاب یا تصفیه فاضلاب در منبع اهمیت بیشتری پیدا می کند، زیرا کشور برای تامین مصارف مختلف آب با کمبود آب مواجه است. آب خاکستری شامل هر آب خانگی است که عاری از مدفوع باشد. از این رو آب سینک آشپزخانه، حمام، سینک ظرفشویی و ماشین لباسشویی را می توان در مجموع به عنوان آب خاکستری نامید.

در مقابل آب توالت حاوی ادرار و مدفوع به آب سیاه معروف است.

آب خاکستری حدود 55 تا 75 درصد کل فاضلاب خانگی را تشکیل می دهد. در این زمینه آب خاکستری پتانسیل استفاده مجدد خوبی دارد زیرا عاری از آلودگی های مدفوعی است و از این رو می توان آن را به طور جداگانه در خانه های فردی جمع آوری و تصفیه کرد. درجه تصفیه تعیین کننده استفاده از آن برای مصارف غیر شرب مختلف مانند آبیاری، شستشوی توالت یا شارژ مجدد آب زیرزمینی است.

چشم انداز استفاده از آب خاکستری

برای پکیج های تصفیه آب خاکستری مسکونی، طرح های ساده بهترین هستند. با سیستم‌های ساده نمی‌توانید آب خاکستری را به سیستم آبیاری قطره‌ای موجود ارسال کنید، اما باید چشم‌انداز خود را طوری شکل دهیم که آب به داخل خاک نفوذ کند. سیستم‌های ساده و کم‌تکنولوژی را توصیه می‌کنیم که در صورت امکان به جای پمپ، از جاذبه استفاده می‌کنند و سیستم‌های آبیاری را ترجیح داده میشوند که برای جلوگیری از گرفتگی طراحی شده باشند تا اینکه به فیلترها و آبیاری قطره‌ای تکیه کنند. استفاده مجدد از آب خاکستری را به عنوان راهی برای افزایش بهره‌وری اکوسیستم‌ها پایدار که غذا، آب تمیز و سرپناه حیات وحش تولید می‌کنند، ترویج می‌کنیم.

چنین سیستم‌هایی محصولات با ارزش «ضایعات» آب خاکستری، کمپوست خانگی و منابع انسانی را بازیابی می‌کنند و ساکنان خود را دوباره به چرخه‌های اکولوژیکی متصل می‌کنند. با مدل سازی «فناوری های مناسب» برای تولید غذا، آب و بهداشت در جهان صنعتی، امیدواریم که تصور غلط فرهنگی «فاضلاب» را با امکان فرهنگ آب مولد حیات جایگزین کنیم. ما معتقدیم که سیستم‌های پیچیده‌تر برای سیستم‌های چند خانواده، تجاری و صنعتی مناسب‌تر هستند. این سیستم‌ها می‌توانند حجم زیادی از آب را تصفیه و مجدداً استفاده کنند و در حفظ آب در توسعه‌های متراکم مسکن شهری، تأسیسات پردازش و تولید مواد غذایی، مدارس، دانشگاه‌ها و ساختمان‌های عمومی نقش داشته باشند. از آنجایی که سیستم های پیچیده به پمپ ها و سیستم های فیلتراسیون متکی هستند، اغلب توسط یک مهندس طراحی می شوند، نصب آن ها گران است و ممکن است نیاز به تعمیر و نگهداری منظم داشته باشند.

چالش های پیشرو پکیج های تصفیه آب خاکستری

هنجارهای وزارت محیط زیست و جنگل ها برای پاکسازی محیط زیست برای پروژه های ساختمانی، تصفیه 100٪ آب خاکستری با جمع آوری آب خاکستری و سیاه در خطوط لوله جداگانه و استفاده مجدد از آن برای آبیاری یا شستشو است. اما هیچ توصیه ای برای جداسازی آب خاکستری خانگی در ایران وجود ندارد. دانش فن آوری های پیشرفته به کار رفته در مدیریت فاضلاب خاکستری در خانوارهای کشورهای دیگر می تواند به استفاده از پتانسیل استفاده مجدد از آن کمک کند. گاهی اوقات آب آشپزخانه و آب لباسشویی به دلیل وجود روغن و گریس در آب آشپزخانه و سورفکتانت ها در آب لباسشویی در آب خاکستری قرار نمی گیرند که ممکن است کارایی روش های مختلف تصفیه فیزیکی و بیولوژیکی را کاهش دهد.

ویژگی ها و کاربرد آب خاکستری

نیاز سرانه آب برای یک خانوار متوسط که در آن سیستم فاضلاب وجود دارد، به حساب می آید که نزدیک به 70-90  لیتر آن به عنوان فاضلاب خاکستری تولید خواهد شد. ویژگی های فاضلاب خاکستری بسته به عادات غذایی و استاندارد زندگی در بین خانواده ها بسیار متفاوت است. فاضلاب آشپزخانه سرشار از TSS، روغن، گریس و BOD خواهد بود اما آب حمام و آب لباسشویی COD، فسفر (عمدتا غیرآلی به شکل فسفات) و ترکیبات بیوتیک را نشان می دهد. شوینده های رایج لباسشویی مورد استفاده حاوی حدود 40 درصد سدیم تری پلی فسفات است که غلظت فسفات و یون سدیم را افزایش می دهد و به طور کامل بر پتانسیل استفاده مجدد آب از آب لباسشویی تأثیر می گذارد. در مقابل، محتوای مواد مغذی در آب خاکستری نسبتاً کمتر خواهد بود، زیرا ادرار و آب شستشوی توالت به جریان آب سیاه تخلیه می شود. لازم به ذکر است که ویژگی‌های فاضلاب آب خاکستری از یک خانواده نسبت به مراکز اجتماعی و همچنین از یک مکان جغرافیایی به مکان دیگر بسیار متفاوت است. pH آب خاکستری در محدوده 6.3-8.1 قرار دارد. آب لباسشویی ماهیت قلیایی بیشتری دارد، اما در صورت مخلوط شدن با حجم نسبتاً زیاد آب حمام و آب آشپزخانه، pH به بالاتر از محدوده می رسد.

مواد جامد معلق از ذرات غذا، مو و گرد و غبار تشکیل می شوند. گزارش شده است که BOD در محدوده 47mg/L تا 466mg/L قرار دارد. BOD بالا توسط فاضلاب آشپزخانه به دلیل وجود ذرات غذا و COD بالاتر برای آب لباسشویی و همچنین آب آشپزخانه به دلیل استفاده از مواد پاک کننده شیمیایی، شوینده ها و صابون ها به وجود می آید.

درجه تصفیه را می توان بر اساس کیفیت تصفیه که باید به دست آورد، تعیین کرد. استفاده مجدد از فاضلاب خانگی برای مصارف آشامیدنی نیاز به درجه بالاتری از تصفیه از جمله تصفیه ثالث دارد. اما کیفیت آب برای مصارف غیر قابل شرب مختلف مانند آبیاری فضای سبز، کشاورزی، شستشوی توالت و شارژ مجدد آب زیرزمینی را می توان با استفاده از تکنیک های تصفیه مرسوم و مقرون به صرفه مانند سیستم های انعقاد، فیلتراسیون و تصفیه بیولوژیکی آسان تر به دست آورد. نسبت BOD/COD در محدوده 0.6 است که نشان می دهد به نفع تکنیک های تصفیه بیولوژیکی است. بار باکتریایی بیماری زا در آب خاکستری کمتر است، اما گاهی اوقات باکتری های بیماری زای روده ای مانند سالمونلا در فاضلاب آشپزخانه در حین جابجایی غذا وجود دارند.

روش تصفیه آب های خاکستری

روش های مختلف تصفیه فاضلاب در پکیج های تصفیه آب خاکستری به شرح زیر است

• تصفیه مقدماتی
• تصفیه فیزیکوشیمیایی
• تصفیه بیولوژیکی
• اثر مواد آلی نسوز

نتیجه گیری

از آنجایی که ویژگی‌ها و کاربرد آب خاکستری به میزان قابل توجهی در خانواده‌ها متفاوت است، برای رسیدن به گزینه‌های تصفیه، باید برای خانواده‌ها مشخص شود. دستورالعمل های مناسب برای استفاده مجدد از آب خاکستری بسته به شرایط اجتماعی-اقتصادی یک کشور به تصمیم گیری در مورد درجه تصفیه مورد نیاز برای اهداف مفید مختلف کمک می کند. استانداردهای استفاده مجدد در دسترس برای پارامترهای TSS، کدورت، BOD، کلر باقیمانده محدود است. حذف فسفات ها و سورفکتانت های آنیونی در بسیاری از مطالعات در نظر گرفته نشده است زیرا استانداردهایی برای آنها وجود ندارد.

تکنیک‌های بیولوژیکی مختلف همراه با واحدهای ضدعفونی قادر به دستیابی به استانداردهای استفاده مجدد از آب هستند و MBR می‌تواند 100% حذف پاتوژن ها و کاهش قابل‌توجه BOD، COD و TSS را بدون هیچ گونه واحد گندزدایی یا فیلتراسیون انجام دهد. فیلتراسیون ساده نیز در دستیابی به استانداردهای تخلیه در صورت ضدعفونی کردن مؤثر بود. حذف فسفات ها و سورفکتانت در صورتی امکان پذیر است که انعقاد به عنوان یک گزینه پیش تصفیه انتخاب شود.

به منظور طراحی و پیاده سازی فرآیند تصفیه آب های خاکستری در ساخت پکیج تصفیه فاضلاب می توانید از خدمات گروه صنعتی کاشفان نیلفام استفاده کنید. کارشناسان این مجموعه آماده ارائه مشاوره در این زمینه می باشند.