مقدمه:

به دنبال زندگی گروهی، موضوع مدیریت و دفع فاضلاب از محیط زیست انسان اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده است. همزمان با گسترش شهرها و شبکه‌های آبرسانی برای داشتن محیطی پاک و بدور از آلودگی سامانه­های دفع فاضلاب و پسابهای انسانی نیز مورد توجه قرار گرفت.

اولین روش دفع فاضلاب به صورت کاتالیزاسیون در نقاط مختلف جهان دیده می‌شود. در این رابطه آثاری در هند با قدمت 7000 ساله به عنوان فاضلابرو به دست آمده است و نیز در شهرهای قدیمی نظیر بابل و نینوا و یا همین طور در شهرهایی از کشورهای باستانی نظیر یونان و روم قدیم آثار فاضلابروها مربوط به 2000 سال پیش از میلاد دیده شده است. تا حدود یکصد سال پیش گندابروها به ویژه کانالهای فرعی فاضلاب به صورت روباز ساخته می‌شدند. نخست پس از آشکار شدن اثر این قبیل کانالها در پخش بیماریهای واگیر کوشش بعمل آمد که تمام گندابروها و فاضلابروها در زیرزمین ساخته شوند. قرار گرفتن فاضلابروها در زیر زمین موجب شد که در پائین رفتن سطح آب زیر زمینی تاثیر نیکویی بنماید و این خاصیت نیز جزو محاسن ایجاد شبکه‌های جمع­آوری فاضلاب قرار گیرد. در کشورمان تا همین اواخر و حتی در حال حاضر در بعضی از شهرها دفع فاضلاب به دو روش انجام می‌گیرد، در روش اول در شهرهایی که عمق آب زیرزمینی، زیاد و نفوذ­پذیری زمین نیز نسبتا زیاد بود از چاههای جذبی فاضلاب سود برده می‌شد و این روش هنوز هم در بسیاری از شهرهای ایران مورد استفاده است.

روش دوم مربوط به شهرهایی است که آب زیرزمینی بالا قرار گرفته و یا خاک از نفوذ پذیری مناسب برخوردار نیست در این گونه شهرها از شیب طبیعی استفاده می‌شود و با ایجاد زهکشی و یا کانال، فاضلاب به خارج شهر هدایت می‌شود و یا از وجود آبهای سطحی نظیر رودخانه بهره گرفته و فاضلاب از محیط شهر دور می‌شود.

در جهانی که ما در آن زندگی می‌کنیم بعلت محدودیت منابع، اهمیت جمع­آوری فاضلاب بر کسی پوشیده نیست. زیرا با بزرگ شدن شهرها و افزایش جمعیت آنها از یک سو و گسترش صنایع و کارخانه‌ها از سوی دیگر مسئله آلودگی محیط زیست روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. با گسترش زندگی ماشینی و به علت توجه نکردن افراد به منافع همگان هر روز انواع بیشتری از آلودگی، محیط زیست زندگی انسان و محیط را ناسالم­تر و زیستن آنها را در معرض خطر جدی‌تر قرار می‌دهد. هوای آلوده به گازهای سمی، آبهای آلوده به مواد بیماری‌زا و بالاخره صداهای بلند و ناهنجار همگی زندگی موجودات زنده را در کره زمین با مشکل مواجه کرده‌اند. خوشبختانه در صورتیکه فرهنگ همگانی بالا رفته قوانین موجود بر اثر حفاظت محیط زیست اجرا شده و بسته به نیاز محیط، قوانین تازه‌ای به آنها افزوده گردد می‌توان امیدوار بود که مشکل قابل حل باشد. فاضلابها به علت مواد زایدی که در خود دارند جزء آلوده کننده‌های محیط زیست به شمار می‌روند و باید آنها را جمع‌آوری نمود و نخست آنها را پایش و تصفیه کرد و بعد از آن آب را به چرخه خود در طبیعت برگرداند. این مهم می‌تواند از دیدگاههای مختلف زیر مورد توجه باشد:

 

الف- بهداشت عمومی

فاضلابها همیشه دارای مقدار بسیاری مواد خارجی هستند که به صورتهای گوناگون برای زندگی موجودات زنده زیان­آور می‌باشد. وجود باکتریها و میکروبهای بیماری‌زا در فاضلابها عاملی است که بیش از یکصد سال گذشته زیان آن برای مردم آشکار گشته است. کشتارهائی که در گذشته بیماریهای واگیرداری مانند وبا،‌ طاعون،‌ اسهال خونی و غیره در نقاط گوناگون جهان انجام داده است مردم را به خطرهای ناشی از آلودگی آبها با این میکروبها آگاه کرده است. علاوه بر باکتریهای بیماری‌زا که تنها جزء کوچکی از موجودات زنده فاضلابها را تشکیل می‌دهند. هزاران نوع باکتری دیگر نیز در فاضلابها وجود دارند. در صورت ورود فاضلاب تصفیه نشده به منبع طبیعی آب، باکتریهای هوازی موجود در آن اکسیژن محلول در آب را تنفس کرده و مواد آلی فاضلاب را تغذیه می‌کنند. مصرف اکسیژن محلول در آب سبب کاهش مقدار آن گشته و زندگی حیوانات آبزی را به خطر می‌‌اندازد. کمبود اکسیژن بسته به نوع منبع طبیعی دریافت کننده فاضلاب چند ساعت تا چند روز پس از وارد شدن فاضلاب به منبع طبیعی آب رخ می‌دهد. این پدیده را پالایش خود به خودی و یا تصفیه طبیعی فاضلاب می‌نامند.

ب- کاربرد مجدد فاضلاب:

موضوع کاربرد دوباره فاضلاب به علت نیاز روز افزون به آب، روز به روز بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرد. به ویژه در ایران به علت کمی آب و گرانی آب آشامیدنی استفاده از فاضلابهای پالایش شده برای مصارف غیر خانگی مانند آبیاری فضاهای سبز درون شهرها، پارکها، جنگل­کاری و شستشوی خیابانها و کانالهای فاضلاب اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند.

کشور ما در منطقه­ای خشک و نیمه خشک از جهان قرار گرفته اهمیت نیاز روزافزون به آب سالم سبب گردیده تا توجه ویژه- ای به استفاده مجدد از پساب باشد. لذا پیاده سازی سامانه­هایی که کمک به اجرای مناسب این تصمیم باشد بسیار با ارزش خواهد بود.

با توجه به اینکه مصرفهای خانگی در شهرها معمولا کمتر از %50 مصرف کلی شبکه‌های آبرسانی را تشکیل می‌دهند ملاحظه می‌شود که کاربرد دوباره فاضلاب برای مصرفهای غیر خانگی نامبرده تا چه اندازه می­تواند به کاهش مشکل آبرسانی در شهرهای کم آب کمک نماید. در اینجا باید یادآور شد که کاربرد فاضلابهای تصفیه شده برای مصرفهای آشامیدنی به علل اقتصادی و روانی هنوز در جهان جنبه گسترده و عملی به خود نگرفته است. در صورتیکه استفاده دوباره از فاضلاب تصفیه شده و فرستادن آن در شبکه‌ شهری برای آبیاری فضاهای سبز و مصرفهای صنعتی از سال 1928 در آریزونای آمریکا شروع و روز به روز در نقاط بیشتری از جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در ایران با وجود اهمیتی که به آن اشاره شد تاکنون به استفاده از فاضلابهای خانگی برای استفاده مجدد یا آبیاری کشاورزی توجه کم و یا نادرستی شده است.

 

 تاریخچه تصفیه فاضلاب

تصفیه فاضلاب بر خلاف سامانه­ها و شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب که از پشتوانه تاریخی طولانی برخوردار است سابقه تاریخی کوتاهی داشته و صنعت جدیدی است و بعضی از روشهای تصفیه فاضلاب نظیر سپتیک تانک تازگی بیشتری دارد.در حدود یکصد سال پیش که رابطه‌ای بین اثر باکتریها و میکروبهای بیماریزا در واگیری و شیوع بیماریها آشکار گشت انسان به فکر پاکسازی آبهای آلوده افتاد. به عبارت دیگر تصفیه فاضلاب در روند امروزی خود بیشتر در اثر پیشرفت علم زیست شناسی و پزشکی به وجود‌آمده است. پرداختن و توجه به این فن از آنجا شروع شد که به تدریج برای جلوگیری از آلوده شدن منابع طبیعی و به ویژه رودخانه‌ها ورود فاضلاب به این منابع ممنوع اعلام گردید. این جلوگیری‌ها نیاز به تصفیه فاضلاب و تکامل روشهای آن را ایجاب نمود با گذشت زمان و بویژه پس از جنگ جهانی دوم در نتیجه توسعه شهرها و منابع خطر آلودگی محیط زیست و در نتیجه نیاز به تصفیه فاضلاب با شدت بی­سابقه‌ای افزایش یافت و همزمان با آن روشهای بسیاری برای تصفیه فاضلاب پیشنهاد و به کار گرفته شد.

در تکامل فن تصفیه فاضلاب از نظر زمانی روشهای طبیعی جزو قدیمی­ترین روشهایی هستند که برای تصفیه بکار گرفته شده­اند. به ویژه استفاده از فاضلاب برای آبیاری کشاورزی به علت خاصیت کودی آن در یکصد سال پیش تاکنون در کشورهای اروپایی متداول بوده است.

در ایران از زمانهای بسیار دوری لجن بدست آمده از چاههای جذب کننده فاضلاب به عنوان کود کشاورزی بکار گرفته می‌شده است ولی در تمام این روشها بیشتر تکیه بر بازیابی از مواد کودی فاضلاب بوده است و نه تصفیه آن از دهها سال پیش تا کنون دریاچه‌های تثبیت فاضلاب در کشورهای اروپایی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

 اهداف تصفیه فاضلاب

در تصفیه فاضلاب هدفهای زیر مد نظر می‌باشد:

الف- تامین شرایط بهداشتی برای زندگی مردم

فاضلابهای شهری همیشه دارای میکروبهای گوناگونی می‌باشند که قسمتی از آنها را میکروبهای بیماری‌زا تشکیل می‌دهند. ورود فاضلاب تصفیه نشده به محیط کشت و منبعهای طبیعی آب چه آنهایی که روی زمین و چه آنهایی که در زیر زمین قرار دارند موجب آلوده شدن این منابع به میکروبهای بیماری‌زا می‌گردد و در اثر تماس با این منابع خطر گسترش این بیماریها بین مردم به وجود می‌آید.

ب- پاک نگهداری محیط زیست

وارد نمودن فاضلابهای تصفیه نشده به محیط زیست موجب آلودگی این محیط شده که علاوه بر خطرهای مستقیمی که برای بهداشت مردم دارد نتایجی دیگر از قبیل مناظر زشت، بوهای ناخوشایند و سرانجام تولید حشرات بخصوص مگس و پشه به همراه دارد. این حشرات خود وسیله‌ای برای جابجا شدن میکروبهای بیماریزا و آلوده سازی محیط زیست با این میکروبها می‌باشد.

ج- بازیابی فاضلاب

بازیابی فاضلاب و با توجه به اینکه مقدار نمکهای معدنی محلول در فاضلاب به مراتب کمتر از آب دریاهای آزاد می‌باشد و فاضلاب جزوء آبهای شیرین ولی آلوده به حساب می‌آید استفاده دوباره از فاضلابهای تصفیه شده به جای آب شیرین جهت آبیاری کشاورزی به مراتب ارزانتر از شیرین سازی آب دریاهای شور می‌باشد. این مسئله در ایران که در بسیاری از نقاط آن مردم با کمبود آب شیرین مواجه هستند می‌تواند در مصرف آب شیرین مورد استفاده در آبیاری کشاورزی صرفه­جویی نماید. کاربرد دوباره فاضلاب تصفیه شده جهت آبیاری کشاورزی علاوه بر صرفه­جویی در مصرف آب شیرین به علت وجود مواد کودی که در فاضلاب تصفیه شده می‌تواند منبع غذایی خوبی برای گیاهان و تقویت زمین کشتزارها گردد.

انواع و خواص فاضلاب‌ها

فاضلاب­ها بسته به شکل پیدایش و خواص آنها به سه گروه تقسیم می‌گردند.

فاضلابهای خانگی، فاضلابهای صنعتی و سرانجام فاضلابهای سطحی آنچه که مورد بحث گزارش حاضر می‌باشد فاضلابهای خانگی می‌باشد که به شرح آن از نظر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی می­پردازیم فاضلابهای خانگی خالص، از فاضلاب دستگاههای بهداشتی خانه‌ها مانند: توالتها، ‌دستشویی‌ها و حمام­ها، ماشین‌های لباسشویی و ظرف شویی، پساب آشپزخانه‌ها و یا فاضلابهای به دست آمده از شستشوی قسمتهای گوناگون خانه تشکیل شده­اند. خواص فاضلاب خانگی در سطح یک کشور تقریبا یکسان و تنها غلظت آنها بسته به مقدار مصرف سرانه آب در شهرها تغییر می‌کند.

آنچه در شبکه‌های جمعآوری فاضلاب شهری به نام فاضلاب خانگی جریان دارد علاوه بر فاضلاب خانگی خالص دارای مقداری فاضلاب به دست آمده از مغازه‌ها، فروشگاهها، تعمیرگاهها، کارگاهها، رستورانها‌ و موسسه‌هایی مانند آنها نیز می‌باشند که اجبارا در سطح شهر و به طور پراکنده­ای وارد کانالهای جمع‌آوری فاضلاب می‌گردند لذا با توجه به نوع و تعداد این گونه موسسه­ها ممکن است نوع فاضلاب در شهر تغییر کند چنین فاضلاب خانگی ناخالص نیز می‌نامند.

 الف- رنگ فاضلاب

رنگ فاضلاب خانگی نشان دهنده عمر آن است. فاضلاب تازه دارای رنگ خاکستری است پس از مدتی که فاضلاب گندید و کهنه شد رنگ آن تیره و سیاه می‌گردد.

ب- بوی فاضلاب

بوی فاضلاب ناشی از گازهای سمی است که در اثر متلاشی شدن مواد آلی به وجود می­آید. بوی فاضلاب تازه قابل تحمل‌تر از فاضلاب کهنه است. بوی فاضلاب کهنه بیشتر ناشی از گاز هیدروژن سولفوره می‌باشد که در اثر فعالیت باکتری بی هوازی و در نتیجه احیای سولفاتها به سولفیت‌ها تولید می‌گردد. در صورتی که به فاضلاب هوا و اکسیژن کافی برسد باکتریهای بی هوازی از فعالیت باز ایستاده و به جای آنها باکتریهای هوازی مواد آلی فاضلاب را تجزیه می‌کنند و گاز کربنیک مهمترین گازی است که از کار این باکتریها تولید می‌شود، لذا مانند آنچه در تصفیه خانه‌های فاضلاب رخ می‌دهد اگر اکسیژن کافی به فاضلاب دمیده شود فاضلاب بی­بو می‌گردد.

ج- درجه اسیدی فاضلاب

فاضلابهای خانگی خالص و تازه، معمولا حالتی خنثی و یا متمایل به قلیایی دارند. تنها در اثر ماندن و شروع عمل گندیدگی گازهای اسیدی (هیدروژن سولفوره) تولید گردیده و درجه اسیدی فاضلاب کاهش یافته، خاصیت اسیدی پیدا می‌کند. هر چه

درجه گرمای محیط بیشتر باشد عمل گندیدگی و تعفن زودتر رخ می‌دهد و در شرایط نسبتا متعارفی عمل تعفن سه تا چهار ساعت پس از تولید فاضلاب شروع می‌شود.

د- دمای فاضلاب

به علت اعمال زیستی درجه گرمای فاضلاب معمولا بیشتر از درجه گرمای آب در همان محیط است. درجه گرمای فاضلاب در سردترین روزهای زمستان غالبا از 10 درجه سانتی گراد کمتر نمی‌گردد و در روزهای معمولی درجه گرمایی در حدود 20 درجه سانتی‌گراد دارد.

ه- مواد خارجی در فاضلاب

در فاضلاب همیشه مقداری مواد خارجی به صورت محلول و یا نامحلول وجود دارد. مقدار مواد خارجی موجود در فاضلاب مواد آلی و بقیه مواد معدنی می‌باشند. مواد خارجی نیز خود به دو گروه ته نشین پذیر و ته نشین ناپذیر تقسیم می‌شوند و مواد معلق ته نشین پذیر به موادی گفته می شود که پس از 2 ساعت توقف در ظرف ته نشین شوند.

و – وزن مخصوص فاضلاب

با توجه به سبک بودن مواد خارجی موجود در فاضلاب و نیز وجود برخی گازهای محلول در آن وزن مخصوص فاضلاب کمی کمتر از وزن مخصوص آب است و به حدود 99/0 تن بر متر مکعب می‌رسد. در این عمل معمولا وزن مخصوص فاضلاب را برابر آب فرض می‌نمایند.

ز- موجودات زنده در فاضلاب

علاوه بر مواد خارجی نامبرده همیشه فاضلاب مقدار زیادی موجودات زنده ذره بینی مانند ویروس‌ها و میکروبها (باکتریها) به همراه دارد. تنها قسمت کمی از این موجودات زنده ممکن است بیماری‌زا باشند. از این گروه می‌توان باسیل، حصبه، اسهال و وبا که جزوء باکتریهای انگلی هستند را نام برد. دو گروه دیگر از موجودات زنده موجود در فاضلاب باکتریهای هوازی و باکتریهای بی هوازی حتی در تصفیه فاضلاب نقشی مثبت و بسیار کمک کننده دارند. تعداد موجودات در یک سانتیمتر مکعب از فاضلاب شهری به یک تا چند میلیون عدد نیز می‌رسد.

ماهیت فاضلاب

 فاضلابها اساسا" دارای طبیعتی آلی هستند که شامل کربن، نیتروژن، فسفر، و نیز غلظت نسبتا" بالایی از میکروارگانیسم­ها می­باشند که به آسانی قابل تجزیه بوده و این تجزیه حتی هنگامی که فاضلاب­ها در شبکه جمع­آوری جریان دارند صورت می گیرد. فاضلاب  تازه، مایع کدر خاکستری رنگی است که علاوه بر مواد شیمیایی شامل مواد معلق، شناور و نیز مواد جامد کلوئیدی  به همراه آلوده کننده­های دیگری است که بصورت محلول می­باشند.

فاضلاب­ها معمولا با افزودن اکسیژن مورد نیاز تصفیه می­گردند و در این حالت باکتریها خواهند توانست فاضلاب را بعنوان غذا مورد استفاده قرار دهند.

          باکتریهای جدید + فاضلاب تصفیه شده      ^باکتری          اکسیژن + فاضلاب

اما بعلت پیچیدگی فاضلاب­های خانگی، تجزیه و تحلیل کامل آن بصورت فوق میسر نیست، لذا باید بدنبال روش کامل­تری بود که موجب کاهش گسترش بیماریهای عفونی ناشی از وجود میکروارگانیسم­های بیماریزا و جلوگیری از آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی باشد.

  رشد و تکثیر باکتریها:

  باکتریها در محیطی می­توانند رشد و تکثیر نمایند که:

1-  به مقدار کافی مواد مغذی در دسترس داشته باشند.

2-  ترکیبات و مواد سمی در آن محیط حضور نداشته باشد.

3- خود محیط رشد مناسب باشد.

علاوه بر موارد فوق، عوامل محیطی که از اهمیت خاصی برای رشد و تکثیر باکتریها برخوردار هستند، عبارتند از:

1-  حدود خنثی برای  PH.

2- درجه حرارت.

3- حضور غلظت اکسیژن محلول حدود 2-1 میلی گرم در لیتر.

در صورتی که شرایط فوق فراهم باشد باکتریها چهار مرحله مشخص از رشد را پشت سر خواهند گذاشت. در اولین مرحله، هیچ افزایشی در تعداد باکتریها بوجود نمی­آید (Lage Phase) لیکن باکتریها در درون، کاملا? فعال می­باشند و در صورت لزوم آنزیمهای مورد نیاز برای انجام اکسیداسیون مواد آلی فاضلاب را تهیه می­کنند.

در دومین مرحله از رشد تعداد باکتریها بصورت لگاریتمی افزایش می­یابد (Exponential Phase) در این مرحله باکتریها مواد غذایی را در سلولهای خود ذخیره و نگهداری می­کنند که در صورت کمبود و یا عدم وجود مواد غذایی در محیط مورد استفاده قرار بدهند. مرحله سوم، مرحله ثابت رشد (Stationary Phase) بوده، در این مرحله تعداد باکتریهای جدید تقریبا? باکتریهایی که می- میرند برابر می­شوند و در این مرحله تراکم جمعیتی سلولها تغییر نمی­کند. اگر میزان رشد افزایش یابد باید این منحنی وارد مرحله مرگ (Death Phase) گردد و در این حالت تراکم جمعیت در طی زمان کاهش می­یابد.

 

 اصول کلی تصفیه فاضلاب (پالایش فاضلاب)

جهت تصفیه فاضلابها از روشها و تکنیکهای مختلفی نظیر استفاده از تصفیه مکانیکی یا فیزیکی صاف کردن فاضلاب،‌ته نشین کردن مواد معلق، ‌شناور سازی مواد معلق و تصفیه زیستی یا تصفیه بیولوژیکی، تصفیه زیستی با کمک باکتریهای هوازی، تصفیه زیستی با کمک باکتریهای بی هوازی، نتیرات سازی و نیترات زدایی، ‌تصفیه شیمیایی، ‌استفاده از مواد شیمیایی برای تاثیر روی مواد محلول،‌ استفاده از مواد شیمیایی برای تاثیر روی مواد نامحلول و در نهایت گندزدایی از ‌آنجایی که نگرش طرح حاضر در خصوص ساخت ایمهاف تانک بتنی می‌باشد و روش تصفیه در این گونه محصولات تصفیه زیستی با کمک باکتریهای بی هوازی می‌باشد به شرح مختصر آن می‌پردازیم.

ایمهاف تانک جزو تصفیه­خانه‌های کوچک فاضلاب می‌باشند یکی از علل کوچک شدن تصفیه­خانه فاضلاب کم بودن جمعیتی است که فاضلاب آنها به تصفیه­خانه می‌رسد. علاوه بر کمی جمعیت می‌توان دلایل زیر را نیز ذکر کرد:

الف- عدم نیاز به تصفیه کامل فاضلاب

گاهی ممکن است به علت وجود منابع طبیعی با ظرفیت تصفیه زیاد مانند رودخانه‌های بزرگ و یا دریا بتوان از ایجاد بعضی واحدهای تصفیه خانه خودداری و در هزینه سرمایه‌گذاری اولیه صرفه‌جویی نمود. در این صورت فاضلاب را به صورت ناقص تصفیه کرده و بقیه عمل را به عهده منابع طبیعی نامبرده می‌گذارند.

ب- علل اقتصادی

در بعضی از موارد ممکن است به علت عدم امکان مالی و نیاز اجتناب ناپذیری به صرفه جویی موقتا از ساختن چند واحد تصفیه خانه صرفه جویی نمود و بدین صورت ساختمان تصفیه خانه را برای مدتی کوتاه کوچک ساخت.

ج- نوع آلودگی فاضلاب

برای تصفیه فاضلابهای صنعتی ممکن است به علت نوع آلودگی تنها نیاز به ایجاد چند واحد برای تصفیه خانه گردد و ساختمان آن کوچک طراحی شود. امروزه با توجه به تعداد روز افزون شهرکهای مسکونی که مرتبا در مجاورت شهرهای بزرگ ساخته می‌شوند مناطق ییلاقی که نمی­توانند از شبکه­های فاضلاب شهری استفاده نمایند روستاهایی که دفع فاضلاب آنها با مشکل مواجه است و بالاخره واحدهای مستقلی از قبیل بیمارستانها،‌ کشتارگاهها و غیره مسئله تصفیه خانه‌های کوچک اهمیت زیادی پیدا کرده است سازنده‌های مختلف مرتبا همراه با تبلیغ سامانه­های تصفیه گوناگونی را به بازار عرضه می­کنند که در صورت عدم آشنایی به نیازها و مورد کاربرد آن سامانه­ها ممکن است استفاده از آنها موجب تلفات مالی و از دست رفتن وقت و نرسیدن به هدف پیش بینی شده گردد.

 

تصفیه فاضلاب­ها معمولا? به دو دسته اصلی طبقه­بندی می­شود:

1- روش هوازی      

2- روش بی­هوازی

 

  1-  تصفیه فاضلاب  بروش هوازی:

  باکتریها توسط اکسیداسیون مواد آلی، انرژی مورد نیاز خود را تدارک می­بینند و به این ترتیب قادرند مولکولهای پیچیده­ای مثل پروتئین­ها و هیدرو کربورها که جهت ساختن سلولهای جدید مورد نیاز هستند را مصرف کنند. از اینرو متابولیسم باکتریایی از دو قسمت تشکیل شده است:

الف –  شکستن و سوختن مواد جهت تأمین انرژی       

                                                                                             باکتری 

                                                     CO2+H2O+NH3+Energy                      CxHyOzN+O2

                                                                                             باکتری 

                    C5H7O2N                                                                CxHyOzN+Energy        

                                                                                                 باکتری 

                                          5CO2+NH3+2H2O+Energy                    CxHyOzN+5O2         

 

    2-  تصفیه فاضلاب بروش بی­هوازی:

  این روش برای فاضلاب­هایی که مواد آلی پیچیده دارند بکار می­رود و زمانی این عمل صورت می­گیرد که باکتریهای بی­هوازی فعالیت خود را در اثر نرسیدن اکسیژن به آنها شروع نموده­اند. در این مرحله مواد آلی پیچیده توسط باکتریهای بی­هوازی (Anaerobic )و یا باکتریهایی بی­هوازی اختیاری (Facultative ) که مولد اسید نام دارند تغییر شکل یافته و شکسته می­شوند. در این فرایند مواد آلی پیچیده مانند چربی­ها، پروتین­ها و هیدروکربورها هیدرولیز شده و به شیوه­ای بیولوژیکی به مواد آلی ساده تبدیل می­شوند.

بیشتر اوقات محصول نهایی این مرحله تبدیل فاضلاب به چربیهای اسیدی است، که باکتریهای مولد اسید برای تأمین انرژی جهت رشد و تبدیل قسمت کمی از مواد آلی فاضلاب به سلول جدید، از این واکنش­ها استفاده می­کنند. در این مرحله عمل تبدیل فاضلاب صورت نمی گیرد بلکه در مرحله دوم که همراه با تولید گاز متان است تثبیت واقعی پیش می­آید.

در طی این مرحله باکتری­ها جزء باکتریهای ساپروفیت بوده که مواد غذایی خود را از اجساد و پس مانده­های موجودات زنده تأمین می­کنند و سپس اسیدهای آلی توسط گروهی از باکتریها به نام مولد متان به گازهای کربنیک و متان که از محصولات نهایی این فرایند است تبدیل می­شوند. لازم به ذکر است که باکتریهای مولد گاز متان کاملا? بی­هوازی می­باشد. گروههای مختلفی از باکتریهای مولد گاز متان وجود دارند که هر گروه توسط قابلیت تبدیل تعداد محدودی از مواد آلی معین و مشخص می­شوند بنابراین در تولید کامل گاز متان از مواد آلی پیچیده، به تعداد مختلفی از باکتریهای مولد متان جهت تکمیل فرایند فوق نیازمندیم.

CH3COOH                            CH4+CO2                                                                                             

  CO2+8H                               CH4+2H2O                                                                                                                                               

رشد و تکثیر باکتریهای مولد اسید سریعتر از باکتریهای مولد متان است بطوری که زمان لازم برای دو برابر شدن آنها چند ساعت است ولی برای باکتریهای مولد متان چند روز است. لازم به توضیح است که باکتریهای مولد متان باید با شرایط خوب و در تعداد بسیار زیاد وجود داشته باشند. که در طراحی این سامانه به این مهم کاملا" توجه شده است.

مزایای روش بی­هوازی در مقایسه با روش هوازی:

 با توجه به مطالب بالا مزایای روش بی­هوازی بشرح زیر می­باشد:

1-  در روش بی­هوازی مقدار زیادی از فاضلاب قابل تثبیت می­باشد.

2-  تولید سلولهای بیولوژیکی بعنوان لجن در این روش کم می­باشد.

3-  نیاز به مواد غذایی معدنی در این روش بسیار کم خواهد بود.

4-  در این روش به اکسیژن و وسایل هوادهی که نصب و نگهداری آنها مشکلات خاص خود را دارا می­باشد نیازی نیست.

5-  تولید مقداری گاز متان بعنوان یک منبع انرژی ارزان از مزایای این روش می­باشد.

 

نحوه عملکرد سامانه تصفیه فاضلاب انسانی بی­هوازی:  

همانگونه که در سامانه­های هوازی، فاضلاب پس از طی سه مرحله:

1- فیزیکی 2- بیو شیمیایی 3- شیمیایی تصفیه می­شدند و قابلیت تخلیه را در محیط دارا بودند، در سامانه­های بی­هوازی هم نحوه عملکرد بهمان صورت است ولی بدلیل اینکه مقدار باکتریها پس از تصفیه در پساب مناطق مسکونی کم می­باشد. می­توان پساب حاصل را به چاه جاذب یا منابع دیگر پذیرنده تخلیه نمود.

 1. تصفیه فیزیکی:

   فاضلاب خام پس از ورود به سامانه با توجه به وزن مخصوص مایعات بوسیله سیفون ورودی به سمت مخزن تحتانی (مخزن هضم بی­هوازی) و مخزن تخمیر و تصفیه بی­هوازی هدایت می­شود. جریان پیوسته ورودی باعث جابجایی سطح مایع در سامانه شده و در اثر اختلاف سطح ایستایی مایعات باعث حرکت مایع تصفیه شده به سمت سیفون خروجی می­شود.

  2. تصفیه بیو شیمیایی:

  همانگونه که در مورد سامانه تصفیه به روش بی­هوازی گفته شد در اثر تغییرات و فعالیت میکروارگانیسم­ها آلوده کننده­های آلی به اسید استیک و متان تبدیل می­شوند اما در این شرایط میکرو ارگانیسم­ها اکسیژن مورد نیاز خود را از تجزیه مواد آلی و معدنی موجود در فاضلاب بدست می­آورند. بر اثر فعالیت میکروارگانیسم­های بی­هوازی اسیدی در مرحله اول در اثر تجزیه پروتئین­ها، چربیها، گازهای دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن و اسیدهای آلی تولید می­شود. طبق فرایند شرح داده شده در قبل، در این حالت مواد آلی که دارای نیتروژن می­باشد کمتر تحت تأثیرات و فعل و انفعالات قرار می­گیرند. در مرحله دوم باکتری­های بی­هوازی متانی علاوه بر ترکیبات فوق، ترکیبات نیتروژن دار را تجزیه نموده و گازهای N2 متان و دی اکسید کربن تولید می­کنند.

بدین ترتیب مواد خروجی نیتروژن دار بسرعت در اثر هیدرولیز به آمونیم تبدیل می­گر­دند، سپس تحت عمل نیتریفیاکاسیون که یک اکسیداسیون بیولوژیکی است آمونیم تبدیل به نیترات می­شود. این تبدیل در طی یک روش دو مرحله­ای توسط دو گروه از باکتریها صورت می­گیرد. این باکتری­ها کربن مورد نیاز سلولی خود را از گاز کربیک و انرژی مورد نیاز خود را از ترکیبات غیر آلی مانند آمونیوم و نیتریت، کسب می­کنند.

باکتریهای نوع اول که آمونیوم را به اکسید نیتروژن تبدیل می­کنند، به نیترو موناز معروفند..

                                            +                       -                       باکتری                         +

55NH4+76O2+5CO2                         C5H7O2N+54NO2+52H2O+109H                                               

باکتریهای نوع دوم که نیترات را به اکسید نیتروژن تبدیل می­کنند بعنوان نیترو باکتور معروفند.

                                            -                             باکتری                                       -

400NO2+195O2+5CO2+NH3+2H2O                    C5H72ON+400NO3                                                                                                          

 سپس اگر نیترات با نوع دیگری از باکتریها که منبع انرژی آلی را در نبود اکسیژن متابولیزه می­کنند تماس پیدا کنند نیترات به گاز نیتروژن تبدیل می­شوند.

اما در این حالت فاضلاب هنوز دارای بو می­باشد و علت آن وجود گاز H2Sاست. این گاز تحت تأثیر دو باکتری بکیاتواآلبا و تایلوباسیلوسی و وجود مقداری اکسیژن در قسمت هوازی بصورت زیر تجزیه می­شوند و بوی خود را از دست می­دهند.

                                                                                                     2H2O+2S 2H2S+O2               

H2S+2O2                 H2SO4                                                                                                                  

 

  فلوشیت فرایند بی­هوازی:

 

 

 

 

 

 

کاربرد سامانه بسته تصفیه بی­هوازی:

  1.  مهمترین کاربرد این سامانه، نصب آنها در منازل مسکونی، مجتمع­ها و برجها می­باشد. از آنجا که در این گونه موارد کمبود فضا همواره مشکل ساز بوده و به علت اینکه این سامانه در زمین دفن می­گردد لذا مشکل فوق را تا اندازه بسیار زیادی حل نموده است.

   2 .  در شهرها و شهرک­های بزرگ می­توان با نصب این سامانه برای هر واحد مسکونی عمل تصفیه را انجام داده و پساب تصفیه شده را وارد محیط نمود که در این حالت نیاز به خط جمع­آوری نداریم اما اگر تصفیه ثانویه پسآبها مورد نظر باشد می­توان با یک تصفیه ساده که مهمترین بخش آن را تصفیه شیمیایی تشکیل می­دهد از پسابها می­توان به نحوه بهتری استفاده نمود.

3 .  در سامانه تصفیه خانه­های بزرگ بهداشتی و اکثرا" صنعتی که نیاز به کاهش بار آلودگی توسط سامانه بی­هوازی دیگر از قبیل رآکتور UASB، لاگونهای بی­هوازی و......به نحوه مطلوب جوابگو نبوده و راه­اندازی و راهبری آنها مشکلات خاص خود را دارا می­باشند لذا اکثرا" از این سامانه استفاده می­شود.

   4.  بهترین و شاید جالب­ترین عملکرد این سامانه در مورد فاضلاب­های مناطق روستایی است. در این مناطق بخصوص در زمان کاهش بارندگی از پساب خروجی این سامانه می­توان به بهترین نحو جهت آبیاری مزارع استفاده نمود.

سامانه بسته تصفیه بی­هوازی (ایمهاف تانک)

تاریخچه:

  سامانه راکتور تصفیه فاضلاب بروش بی­هوازی (ایمهاف تانک ) با ابتکار دانشمند روسی (مهندس ایمهاف ) در سال 1967 به صنعت آب و فاضلاب دنیا معرفی گردید. سیر بسیار موفق تجاری را سریعا" طی نمود. استفاده از این سامانه در طی سالهای دهه 70 میلادی خدمت بزرگی به کشورهای پیشرفته خصوصا" در مناطق با بالا بودن سطح آب زیر زمینی و مناطق روستائی آنها ارائه نمود.   این فنّاوری در سال 1354 توسط مهندس رافائلو براندی تحت نام شرکت ماپردیل از کشور ایتالیا به ایران وارد شد. از این سال به بعد برای توسعه کار مبادرت به اخذ تائیدات ملی و همراهی دانشگاهها از طریق انجام آزمایشات و تائید عملکرد تصفیه از روی مقادیر بدست آمده انجام گردید. و تا کنون بیش از 15000 دستگاه در سطح کشور در ساختمانهای مسکونی، ادارات، مراکز آموزشی دانشگاهی، خوابگاههای دانشجوئی، پادگانهای نظامی، مراکز فرهنگی و پارکها نصب و راه اندازی گردیده است.  (نتایج آزمایشات بعمل آمده ضمیمه طرح می­باشد.)

ایمهاف تانک چیست ؟   

ایمهاف تانک یک نوع تصفیه خانه تک واحدی است که تصفیه مکانیکی (ته نشینی ) و تصفیه زیستی با کمک باکتریهای بی هوازی همزمان در آن انجام می‌گیرد. ایمهاف تانک تشکیل شده است از انباره سرپوشیده‌ای که معمولا با بتن آرمه و در ابعاد کوچک آن با مواد پلاستیکی ساخته می­شود. فاضلاب پس از ورود به انباره و به علت کاهش سرعت جریان آن ‌قسمتی از مواد معدنی معلق خود را به صورت ته نشینی از دست می‌دهد و از سوی دیگر انباره بیرون می‌رود. درجه آلودگی فاضلابی که از انباره بیرون می‌رود تقریبا معادل درجه آلودگی فاضلاب بیرون آمده از استخرهای ته نشینی نخستین می‌باشد. مواد ته نشین شده به صورت لجن در کف انباره با کمک باکتری­های هوازی هضم می‌شود. به طوری که انباره حداکثر یک تا دو بازه زمانی نیاز به خالی کردن پیدا می­کند. سپتیک تانک برای تصفیه فاضلاب یک ساختمان و یا مجتمعی از چند ساختمان مسکونی به کار می­رود. طول انباره­های استوانه­ای شکل را معمولا 2 تا 4 برابر آن انتخاب می­کنند. عمق موثر برای انباره حداقل 2/1 متر می­باشد.

در انباره­های بزرگ عمق را باید از نظر اقتصادی در حدود 2 تا 3 متر انتخاب کرده و بعلاوه فاصله سطح فاضلاب تا سقف انباره باید 30 تا 40 سانتیمتر باشد. برای زلال سازی بهتر فاضلاب معمولا انباره­ها را از دو قسمت و یا یک قسمت می‌سازند حجم قسمت اول را دو برابر قسمتهای بعدی انتخاب می­کنند تا اینکه اولا تا حدودی نوسانهای فاضلاب را جبران نمایند و دوم آنکه مواد جامد بیشتری در آن ته نشین گردد.

 

 

 

در آمریکا حجم ایمهاف تانک را به صورت زیر حساب و تعیین می­کنند:

الف- اگر دبی فاضلاب کم و تا حدود دو متر مکعب در شبانه روز باشد ظرفیت انباره را حداقل 3 متر مکعب انتخاب می‌کنند.

ب- در صورتی که دبی فاضلاب بین 2 تا 6 متر مکعب در شبانه روز باشد حجم انباره را معادل 5/1 برابر دبی فاضلاب در یک شبانه روز انتخاب می‌کنند.

روشن است اگر دقت کافی در بکارگیری مصالح اختلاط و نگهداری بتن حمل و شرایط محیطی کنترل در ریختن بتن و هواگیری و ...مبذول نگردد به ویژگیهای مطلوب دست نخواهیم یافت.

خرابی و از هم پاشیدگی تعدادی از سازه‌های بتنی و پایین آمدن طول عمر مفید این قبیل سازه‌ها بیانگر این حقیقت است که مهندسین و دست اندرکاران این صنعت باید از دانش علمی و تجربه کافی در ارتباط با خواص و شرایط بتن برخوردار باشند و نکاتی نظیر شرایط محیطی آب و هوا و نحوه اختلاط درصدهای بکارگیری مواد و غیره را مورد توجه قرار دهند.

در گذشته­ای نه چندان دور فنّاوری بتن، یک امر تجربی بوده است ولی با پیشرفت دانش بشری، مطالعات و تحقیقات انجام گرفته بر روی مسائل شیمیایی، فیزیکی بتن و مصالح آن و بررسی رفتار بتن با شرایط مختلف نظریه­های مختلفی برای آن وضع شده است و استانداردهای معروفی نظیر BS انگلستان MSTM و ازACI آمریکا برای آن تدوین شده است. بتن ماده‌ چسبنده­ای اتلاق می‌شود که خاصیت سیمانی داشته و می‌توان برای ساخت بتن از نظر مخلوط سازی اجزا بتن بی­نهایت فرمول با مصالح مختلف ارائه داد و در یک تعریف کلی بتن را عموما حاصل فعل و انفعال سیمان و آب می‌دانند. بتن ممکن است از انواع مختلف سیمان سرباره کوره‌ها گوگرد مواد افزودنی پلیمرها الیاف و غیره تهیه شود و نیز در نحوه ساخت آن ممکن است از حرارت بخار آب اتوکلاو و خلاء فشارهای هیدرولیکی و متراکم کننده­های مختلف استفاده گردد. در یک حالت عمومی بتن را مخلوطی مناسب از سیمان و آب سنگدانه و مواد افزودنی می‌دانند.

یک سازه بتنی از سه قسمت سیمان، آب و سنگدانه مواد افزودنی تشکیل می­شود که از هیدراتاسیون سیمان و آب ماده چسبنده­ای حاصل  می­آید که سنگدانه‌ها و مواد افزودنی متفاوت دیگر در آن قرار می‌گیرند. خاصیت سنگدانه‌ها و مواد افزودنی دیگر هم در پایین آوردن ضریب حجمی مخلوط است و هم قیمت کل سازه را نیز کاهش می­دهند.

برای ساخت بسته تصفیه بی­هوازی از بتن آماده استفاده می­شود و مراحل ساخت به قرار ذیل است:

جهت ساخت این محصول قالبهای پیش ساخته به کار می­رود ابتدا قبل از وارد کردن بتن به داخل قالبها لازم است این قالبها با روغن سوخته آغشته شده تا باز کردن قالب به هنگام سخت شدن بتن آسانتر باشد بتن توسط بتونیرها ساخته می‌شود و وقتی مخلوط مناسب به دست آمد توسط کارگر و یا جرثقیل سقفی به نزدیک قالب جهت بتن ریزی حمل می‌گردد. لازم است قبل از آنکه بتن ریخته شود اسکلت آرماتوری ساخته شده از قبل توسط عوامل جوشکار در جای خود در قالب کار گذاشته شود و بعد عملیات بتن ریزی توسط کارگر انجام می­گیرد. به منظور ایجاد یکنواختی مناسب در امر بتن ریزی لازم است از لرزانده (ویبراتور) نیز استفاده شود و نکاتی که باید حتما به هنگام استفاده از این نوع دستگاهها مورد توجه قرار گیرد به قرار ذیل است:

لرزاندن و ارتعاش بتن توسط دستگاه لرزاننده (ویبراتور) منجر به حذف هوای محبوس و نزدیک کردن ذرات جامد به یکدیگر اطلاق می‌شود. بدین وسیله مخلوط‌ها خیلی خشک و چسبنده در مقایسه با روش دستی به خصوص متراکم شده و بتنی با مقاومت خوب و سیمان کمتر حاصل می­شود. با استفاده از مخلوط مناسب و نیروی انسانی ماهر، دو روش تراکم با دست و با دستگاه لرزاننده می­توان بتن با کیفیت خوب به دست آورد. در روش دستی و با استفاده از میله تراکم ناکافی سبب ضعف بتن می­شود. در حالی که در استفاده از دستگاههای مرتعش کننده تراکم ناکافی همه قسمتهای بتن غیر یکنواختی نتیجه می­دهد و گاه لرزاندن زیاد سبب جدایی دانه از ملات می­گردد که این مساله کاربرد مخلوط نسبتا سفت و یا دانه بندی مناسب قابل پیشگیری است.

بعد از انجام عملیات بتن­ریزی و لرزاندن این قالبها به مدت یک روز کنار گذاشته می­شوند و بعد از این مدت، قالبها توسط کارگران از هم باز می­شوند. قطعات ایمهاف تانک به دست آمده برای سخت شدن بیشتر رو به افزایش مقاومت بتن به استخر آب و یا به اتاق بخار هدایت می­شوند و حدود یک روز در این مکان باقی می­مانند. بعد از انجام این مراحل قطعات سپتیک تانک به فضای آزاد اطراف کارگاه حمل می­شوند و در آنجا حدود 10 تا 15 روز به آنها آب داده می­شود سپس عملیات لکه گیری روی آنها انجام می­گیرد و در فضای آزاد انبار می­شوند.

جهت مونتاژ قطعات و آب بندی از مخلوطی که شامل چسب و سیمان است استفاده می­گردد و قطعات به وسیله این مخلوط یا در کارخانه و یا در محل نصب مونتاژ می­گردد و در نهایت از آب پر می­شوند و آزمایش می­گردند.

مبانی طراحی و کاربرد سامانه:

این بسته یک نوع تصفیه‌خانه غیرمکانیکی تک واحدی است که تصفیه مکانیکی و تصفیه زیستی به کمک باکتریهای بی‌هوازی همزمان در آن انجام می‌گیرد و زمان ماند 24 ساعت(یکروز) برای آن در نظر گرفته شده است ته نشینی همراه با آن از طریق تصفیه بیو شیمیایی و به کمک میکروارگانیسم­های بی­هوازی صورت می­گیرد. در طراحی این بسته کوشش به عمل آمده تا مرحله اسیدی زودگذر باشد و فرآیند هضم لجن بیشتر به صورت متانی و در حالت قلیائی انجام پذیرد. این دستگاه جهت تصفیه فاضلاب یک واحد تا بی‌نهایت واحد مسکونی از طریق موازی کردن کاربرد عملی دارد. لازم به توضیح است که ظرفیت شبکه فوق‌الذکر در صورت افزایش هر تعداد واحد مسکونی به راحتی با حداقل هزینه قابل تطبیق خواهد بود.

  مشابه این سامانه در روش هوازی، سامانه­های پیش ساخته هوازی جهت تصفیه فاضلاب است که در آن عمل هوادهی و ته نشینی توأما?در یک مخزن صورت می­گیرد اما به علت بی­هوازی بودن این فرایند دیگر نیازی به تزریق هوا توسط هواده نمی­باشد.

کاهش هزینه‌های مواد مصرفی (ترکیبات ازت و فسفر) انرژی مکانیکی، بار کمتر تخلیه و دفع لجن همراه با بالاتر بودن توان حجمی تصفیه فاضلاب انسانی، از ویژگی­های اختصاصی این بسته می­باشد. از آنجائیکه محصول این فرآیند بیولوژیک یک ترکیب گازی پرانرژی است، مقدار انرژی جذب شده توسط میکروارگانیسم‌ها برای تولید میکروارگانیسم‌های جدید به مراتب کمتر از روش هوازی می­باشد. از این رو در این دستگاه، رسوب لجن به مراتب پائین­تر از سایر سامانه­ها می­باشد، به طوریکه انباره دستگاه به طور متوسط هر ده سال یکبار احتیاج به تخلیه پیدا می‌کند.

به کارگیری این سامانه در کارخانه­ها می­تواند جایگزین چاه­های جاذب باشد و از پساب حاصله می‌توان جهت مصارف آبیاری، هدایت به آب­های سطحی و تخلیه به سامانه اگوی محلی بهره گرفت. با حذف مواد جامد فضولات پس از تصفیه در سامانه بی‌هوازی می‌توان از صرف هزینه‌های بالا جهت احداث شبکه جمع‌آوری فاضلاب جلوگیری نمود. در مناطق و مواردی که تصفیه کامل فاضلاب در نظر است، می‌توان ابتدا فاضلاب را به روش بی‌هوازی تصفیه و سپس عمل تصفیه را به وسیله تصفیه‌های ثانویه کامل نمود. چون قسمت عمده بار آلودگی در روش بی‌هوازی با هزینه کمتری حذف شده و هزینه کلی فرآیند تصفیه به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد.

 

تصفیه زیستی به کمک باکتری­های بی‌هوازی

در صورتیکه به فاضلاب، اکسیژن نرسد، باکتری­های هوازی رشد و فعالیت خود را از دست داده و در عوض باکتری­های بی‌هوازی فعالیت خود را شروع می‌نمایند. کار باکتری­های بی‌هوازی بر این اساس است که اکسیژن مورد نیاز خود را از تجزیه مواد آلی و معدنی موجود در فاضلاب به دست می­آورند. بعبارت دیگر باکتری بی‌هوازی جزء گروه باکتری­های ساپروفید هستند که مواد غذایی خود را برخلاف باکتری­های انگلی از اجساد و پسماندهای موجودات زنده تأمین می‌کنند و به همین

 

دلیل این دسته از باکتری­ها به کارگران تصفیه­خانه فاضلاب معروفند. نتیجه فعالیت این دسته از باکتری­ها، تجزیه مواد آلی ناپایدار و تبدیل آنها به نمک­های معدنی پایدار و نیز گازهایی از قبیل هیدروژن سولفوره، گاز متان، گاز کربنیک و گاز ازت می­باشد. بهترین روش استفاده از باکتری­های بی‌هوازی در فرآیند تصفیه فاضلاب انسانی استفاده از مخزن­های بسته هضم لجن می­باشد. کار یگان تصفیه زیستی بی‌هوازی بسته، تشدید عملی است که به طور طبیعی در طبیعت رخ می‌دهد، با این تفاوت که با ایجاد محیط مناسب برای رشد و افزایش تعداد باکتری­های بی‌هوازی و افزایش سرعت فرآیند تصفیه، مدت زمان تصفیه فاضلاب را که ممکن است به چندین روز برسد به چند ساعت کاهش می‌دهد.

از آنجا که مواد آلی فاضلاب­ها منبع غذایی میکروارگانیسم‌ها هستند، تماس فاضلاب با تعداد بسیار زیادی از این میکروارگانیسم­ها اساس کار جریان­های تصفیه زیستی است تا آلوده کننده‌ها در زمان کوتاهی از آب حذف شوند.

نحوه عملکرد بسته بی‌هوازی

در بسته بی‌هوازی تولیدی عمل تصفیه به صورت فیزیکی و بیوشیمیایی انجام می‌پذیرد.

الف- اعمال فیزیکی:

فاضلاب خام پس از ورود به دستگاه از طریق کانال فضولات تقسیم شده و به جهت کاهش سرعت جریان، فضولات سبک به مخزن بی‌هوازی رانده می­گردد و مواد سنگین و معلق به صورت ته­نشین در کف انبار لجن انباشته می‌شود. جریان تلاطم در دستگاه باعث جابجایی مایع در دستگاه شده و بنابر قانون وزن مخصوص مایعات در سطوح مختلف ایستایی پیدا می‌کنند. آب تصفیه شده که در منبع آب می­­باشد، پس از مدتی مواد معلق بیشتری را از دست می‌دهد. با ورود هر مقدار فاضلاب به دستگاه به همان مقدار آب تصفیه شده از سیفون خارج می‌گردد. این عمل به دلیل اختلاف سطح لوله‌های ورودی و خروجی دستگاه به صورت غیرمکانیکی انجام می‌گیرد.

ب- اعمال بیوشیمیایی:

در جریان زیستی بی‌هوازی از تغییر و تبدیل پیچیده میکروبی برای تبدیل آلوده کننده‌های آلی به اسیداستیک و سپس گاز متان استفاده می­شود (بیوگاز). حیات باکتری­های بی‌هوازی براساس تأمین اکسیژن مورد نیاز خود از تجزیه مواد آلی و معدنی  موجود درفاضلاب می­باشد. در اثر تعفن و فعالیت باکتری­های بی‌هوازی دو مرحله تخمیر اسیدی و تخمیر متانی صورت می­گیرد که در مرحله اول ترکیبات آلی کربن‌دار و برخی مواد پروتئینی مورد تجزیه قرارگرفته و گازهای هیدروژن سولفوره (H2S)، دی اکسید کربن (CO2) و اسیدهای آبی تولید می‌شود. در این مرحله که باکتری­های بی‌هوازی اسیدی شرکت فعال دارند، بر مواد آلی ازت‌دار کمتر تأثیر گذارده می‌شود.

در مرحله دوم که به مرحله تخمیر متانی یا تخمیر قلیایی معروف است، با فعالیت گروه دیگری از باکتری­ها که به باکتری­های بی‌هوازی متانی معروفند، آغاز شده و علاوه بر ترکیبات آلی کربن‌دار ترکیبات آلی ازت‌دار نیز تجزیه و مقدار زیادی گاز متان (CH4)، گاز کربنیک (CO2) و کمی گاز ازت (N2) تولید می‌گردد. خروج ازت زیستی فاضلاب به وسیله تغییر و تبدیل میکروبی انجام می‌گیرد. ازت آلی به آمونیاک تبدیل و سپس تعداد دیگری از میکروارگانیسم‌های هوازی، آمونیاک را به نیتریت متابولیزه تبدیل می‌کنند که در نهایت نیتریت متابولیزه به نیترات تبدیل می‌گردد.آمونیاک و نیتریت به عنوان منابع انرژی این دسته از میکروب­ها هستند. سپس اگر این نیترات با باکتری­هایی که فعالانه یک منبع انرژی آلی را در غیاب اکسیژن متابولیزه می‌کنند تماس یابد، نیترات به وسیله میکروب­ها به گاز ازت تبدیل می­شود و چون در آب نامحلول است، به آسانی از آب خارج می‌گردد. گاز (H2S) که دارای بوی نامطبوع در سامانه های بی‌هوازی می­باشد، در این بسته به واسطه وجود دو باکتری بکیاتوا­آلبا و تایلوباسیلوسی و وجود اکسیژن در مخزن هوازی به یکی از دو صورت زیر اکسیده شده و بوی خود را از دست می‌دهد.

2H2S+ O2               2H2O+ 2 S

2H2S+ 2O2             2H2SO4

لازم به توضیح است که این اعمال در دو مرحله انجام می‌گیرد:

اول انجام اعمال تصفیه در قسمت محفظه بسته به مدت 14 روز و دوم هضم فضولات ته­نشین شده در انبار لجن که این فرآیند در مدت شش ماه انجام می‌گیرد.

تصویر نحوه ارتباط قسمتهای مختلف و عمل دستگاه را نشان می­دهد.

 

 اهمیت بکارگیری سامانه تصفیه فاضلاب بی­هوازی در کشور (بالاخص شهر تهران):

نظر به اینکه دهه آینده دهه جنگ آب می­باشد و دسترسی هر جامعه­ای به آب سالمتر و بیشتر موجب بقای بیشتر و توسعه پایدار خواهد شد. لذا استفاده مناسبتر از آب موجود استفاده مجدد از پساب تصفیه شده فاضلاب­های شهری و روستائی و سالم سازی آبهای زیرزمینی از ضروریات برنامه­ریزی راهبردی کشورها می­باشد. باید به این موضوع در شهر تهران کاوشگرانه و با دور اندیشی نگاه کرد، از جمله هم اکنون بیش از %47 آب مصرفی تهران از طریق استحصال از چاه­های آب تهران تامین می­گردد و اگر پروژه انتقال فاضلاب تهران از طریق اعتبار اخذ شده (با منت) از بانک جهانی با موفقیت به پایان برسد (طی 20 سال آینده ) و در انتهای آن نیز این موفقیت برای تصفیه فاضلاب تهران به انجام برسد (از طریق ساخت تصفیه خانه­های بزرگ مرکزی ) و پساب آن جهت مصارف کشاورزی آماده سازی گردد مشکلات خاصی بشرح زیر به پروژه مذبور بوجود خواهد آمد:

     1-  با توجه به انتقال کلی پسابهای فاضلابی تهران به جنوب شهر و عدم بازگشت آن به سطح شهر کلیه چاه­های مشروب تهران از آب دهی مناسبی که در حال حاضر برخوردار می­باشد خارج شده و تهران با کمبود حداقل %47 آب مشروب چاههای خود در حال حاضر و بیش از %50 در آینده نزدیک روبرو خواهد شد.

     2- با توجه به روند پیشرفت فیزیکی شبکه فاضلاب شهر تهران و کندی حرکت پروژه و عدم تطبیق منابع مالی با روند رو برشد قیمتها بنظر می­رسد پروژه مذبور حداقل ظرف  30سال آینده به انجام برسد.         

    3- ساخت تصفیه خانه­های نهائی تهران با توجه به حجم عظیم فاضلاب تولیدی روزانه ابر شهر تهران پیشرفت فیزیکی در حدود %1 داشته است که با توجه به بزرگی و عظمت پروژه نظر نگارنده بر این است که این مهم حداقل ظرف  30 سال آتی به انجام نهائی برسد.

   آب‌های زیرزمینی تهران آلوده است:                                                                         همشهری مورخ 28/6/87

 مشاور امور محیط‌زیست شهردار تهران با اشاره به اینکه آلودگی آب‌های زیرزمینی تهران یکی از بزرگ‌ترین معضلات زیست‌محیطی این شهر است، گفت:

 تهران از نظر سامانه فاضلاب در بین شهرهای جهان در 10 شهر آخر قرار دارد.

هادی حیدرزاده، درباره وضعیت آب تهران خاطر نشان کرد: نبود سامانه فاضلاب در شهر تهران جزء اصلی‌ترین مشکلات زیست‌محیطی این شهر است، در حالی‌که مهم‌ترین لازمه طراحی و جانمایی یک شهر تامین فاضلاب آن است.

مشاور شهردار تهران در گفت‌وگو با فارس، افزود: نبود فاضلاب شهری و آلودگی آب‌های زیرزمینی مهم‌ترین مشکلی است که دیده نمی‌شود. سامانه تصفیه فاضلاب در تهران وجود ندارد و به‌طور مستقیم آب فاضلاب وارد آب‌های قنات و زیرزمینی‌مان می‌شود. از سوی دیگر با توجه به کاهش نزولات جوی در تهران، آب‌های زیر زمینی همواره یکی از منابع تامین آب محسوب می‌شود و این حساسیت موضوع را نشان می‌دهد.

وی تصریح کرد: با اعتباراتی که دولت ‌به بخش آب می‌دهد تا 60 سال آینده هم شبکه آب و فاضلاب تهران تکمیل نمی‌شود و این یک بحران است. وی یادآور شد: زمانی که طرح جمع‌آوری فاضلاب شهر تهران مطرح شد 15 سال قبل از استقلال کشور قطر، 12 سال قبل از استقلال بحرین و 17 سال قبل از استقلال پاکستان بوده است.

در حال حاضر این کشورها هم استقلال پیدا کرده‌اند و هم شبکه فاضلاب دارند و ما هنوز شبکه فاضلاب نداریم. مشاور شهردار تهران افزود: ما در زمینه داشتن شبکه فاضلاب که مهم‌ترین عامل زیست‌محیطی است، جزء 10شهر آخر دنیا هستیم که این یک بحران زیست‌محیطی است.

حیدرزاده در باره آب‌های زیرزمینی تهران نیز گفت: آب‌های زیرزمینی تهران، هم آلودگی شیمیایی و هم آلودگی میکروبی دارد و مهم‌ترین دلیل آن نبود شبکه فاضلاب و وجود صنایع در شهر است.

وی گفت: درباره فاضلاب خانگی نیز حتما باید شبکه فاضلاب راه‌اندازی شود. در حال حاضر، در هر شبانه‌روز 42 تانکر چاه‌های فاضلاب خانگی را تخلیه و در زمین‌های کشاورزی اطراف تهران یا نهرها و مسیل‌ها تخلیه می‌کنند.

    مشکلات حاضر دفع غیر صحیح فاضلاب شهری تهران:

  در اکثر مناطق 24گانه شهرداری دفع سنتی فاضلاب (چاه جاذب) با توجه به وسیع شدن شهر تهران و تغییر بافت زیر زمینی تقریبا" عملی نمی­باشد این مورد به سه دلیل زیر در شهر تهران بوجود آمده است:

 

    1- با توجه به توسعه یافتن شهر تهران به  سمت شمال شهر (کوهستان البرز ) و بافت سنگی منطقه شمالی شهر و عدم جذب پذیری فاضلاب در زمینهای سنگی عملا" ایجاد چاه جاذب در مناطق یاد شده عملی نمی­باشد.

     2- استفاده حدود 70سال واحدهای ساختمانی تهران از چاه­های جاذب در سطح شهر تهران باعث گردیده است جذب                            مناطق مرکزی و جنوبی شهر نیز با توجه به تزریق بالای فاضلاب به لایه­های زیر زمینی سطحی (در حدود 20متر )                  چشمه­های جاذب را مسدود نماید و ایجاد چاه جاذب جدید در اکثر مناطق شهر تهران مقدور نمی­باشد.

     3- در برخی از مناطق شهرداری مانند مناطق 1، 2، 4، 11، 20، و...... بالا بودن آب سطحی (2- الی 3-  ) متر عملا"          ایجاد چاه جاذب فاضلاب را منتفی نموده است.

 

ساختار و نحوه استقرار سامانه:

  با توجه به نوع سامانه و مکان مورد اجراء و با در نظر گرفتن این مطلب که هیچگونه محدودیتی در نحوه استقرار آن موجود نمی­باشد می­توان این سامانه را در زمینهای سنگی، مناطقی که سطح آبهای زیر زمینی بالاست، محوطه فضای سبز و در زیرزمین واحد­های مسکونی اجراء و نصب نمود.

 نحوه نصب:

1- بصورت تک واحدی جهت واحدهای مسکونی با توجه به حجم فاضلاب تولیدی و هدایت پساب به چاه جاذب.

2- سامانه مورد نظر را می­توان بصورت موازی با فاضلاب مجتمع­های مسکونی و شهرک­ها نصب نمود. البته لازم به ذکر است که می­توان فاضلاب خروجی را از تک تک واحدها جمع کرده و سپس با موازی نمودن سامانه، پساب را تصفیه نمود. و یا اینکه سامانه را برای هر یک از واحدها نصب کرده و پساب خروجی را توسط خطوط انتقال به مکان مورد نظر هدایت نمود. که بنا به وضعیت منطقه و شرایط موجود می­توان پسآب را به چاههای جاذبی که به لایه­های شنی زمین رسیده باشد و ترد ساخته، و یا اینکه آنرا در آبیاری زمینهای کشاورزی استفاده نمود.

 ساختار:

 راکتور طراحی شده از جنس بتن مسلح با عیار 400 کیلو گرم سیمان ضد سولفات در متر مکعب  می­باشد. تسلیح بتن به وسیله یک شبکه آرماتور 6و 8 بصورت عمودی و افقی جوشکاری شده تهیه می­گردد. قطر بدنه بتن آن 8 سانتیمتر می­باشد. قطعات پس از تولید با توجه به شرایط موجود مونتاژ، تست و آب بندی می­شوند. این قطعات جهت نصب می­توانند بصورت مونتاژ شده حمل و یا اینکه بصورت قطعات جدا از هم در آمده و در محل مورد نظر پس از حمل مونتاژ گردند.

عملیات مونتاژ نیز باید با دقت صورت گیرد تا اینکه کوچکترین منفذی در سامانه وجود نداشته باشد. لازم به ذکر است که بند کشی سامانه نیز می­باید با سیمان ضد سولفات انجام پذیرد.

به دلیل تغییرات جوی و نیاز به حرارت ثابت جهت فعالیت میکروارگانیسم­ها و عدم خورندگی بتن می­توان از یک یا دو لایه رنگ آمیزی پرایمر داخلی و خارجی و یک لایه عایق حرارتی ایزوگام ( (LA4 برای جلوگیری از خورندگی در محیط­هایی که در آنجا ایزولاسیون بتن لازم است استفاده نمود.  

     استاندارد در ساختار بتن:

 از آنجا که ساخت این قعطعات در کارگاه انجام می­پذیرد لذا کنترل کیفیت مصالح و اختلاط درصد شن و ماسه آنها الزامی می­باشد. تسلیح بتن بوسیله آرماتور ساده و بصورت شبکه mesh با فاصله 25 سانیمتر و با حداقل مقاومت گسیختگی برابر 2100کیلوگرم بر سانتیمتر مربع کاملا فراهم بوده و مقاومت مورد نیاز قطعات تا^ءمین می­گردد.

ضمنا" بعلت استفاده از قالب­های فلزی در ساخت این قطعات شکل هندسی آنها کاملا" دقیق بوده و از نظر هیدرولیکی از کیفیت بالایی برخوردار است و مضافا" عبور هر چه بهتر فاضلاب از یک سو و سهولت باز بینی را هرچه بهتر فراهم می­سازد. کلیه تولیدات به صورت مونتاژ شده یا قطعات منفصل با توجه به وزن محدود آنها قابل حمل و نصب سریع وآسان است اجرای آن بدون نیاز به تعمیر و نگهداری یا حداقل سرمایه­گذاری اولیه و اشغال حداقل فضا با زیر سازی (فونداسیون) ساده می­باشد. بتن به تنهایی در برابر خورندگیهای گوناگون مقاومتی ندارد و در صورتی که بطور مناسب پوشش نشود براحتی از بین می­رود و به همین سبب تدابیری به شرح زیر جهت حفاظت از آن در نظر گرفته شده است:

   1- استفاده از سیمان ضد سولفات حاوی میکروسیلیس در تولیدات که منجر به بالا بردن مقاومت فشاری و کنشی بتن و نفوذ پذیری را کم و آن را در مقابل حملات شیمیایی محافظت می­کند. ضمنا" خواص الکتریکی بتن را نیز تغییر داده و مانع از خورندگی آرماتور می­شود.

   2- استفاده از یک لایه عایق ایزوگام برای پوشش خارجی بتن، حفاظت از آن در مقابل خورندگی خاک و خواص شیمیایی آن صورت می­گیرد.

   3- استفاده از فاصله­گذاری گرد دیواری circula  Speacer  در شبکه مش ایجاد شده که به جهت پوشش مناسب بتن در اطراف میلگرد و جلوگیری از چسبندگی میلگرد به دیواره قالب خواهد بود.

جدول مشخصات فنی بسته تصفیه فاضلاب:

 

 

 

مزایای استفاده از سامانه تصفیه فاضلاب بیولوژیکی بی­هوازی:

1- عدم نیاز به قطعات مکانیکی و بی نیازی از تعمیر و نگهداری

2- انطباق کامل با الزامات قوانین و مقرارت محیط زیست

3- حذف عملیات گسترده ساختمانی و تاسیساتی

4- جلوگیری از اختلاط فاضلاب و آبهای زیر زمینی به هنگام بالا آمدن سطح آبهای زیر زمینی

5- عدم نیاز به جابجایی یا استقرار در محل­های خاص (با توحه به اینکه کل سامانه تصفیه در زیر زمین قرار می­گیرد).

6- امکان ایجاد فضای سبز روی سامانه تصفیه فاضلاب به لحاظ زیبا سازی

7- حفظ بهداشت محیط زیست و عدم آلودگی از لحاظ انتشار بو به خاطر بسته بودن سامانه

8- اقتصادی بودن این سامانه نسبت به سایر سامانه­های تصفیه فاضلاب

9- تخلیه رسوب لجن بطور متوسط هر ده سال یکبار

10- مصارف پساب حاصله برای کشاورزی، آبیاری و........

11- جلوگیری از هزینه­های بالای احداث شبکه جمع­آوری فاضلاب

12- طراحی و تولید و ساخت در داخل کشور بدون نیاز به فنّاوری خارجی

13- عدم استفاده از انرژی حرارتی و در صورت نیاز تولید انرژی برق

نحوه محاسبه ظرفیت تصفیه پذیری سامانه:

 با توجه به استانداردهای موجود در کشور حجم فاضلاب انسانی بشرح ذیل قابل محاسبه می­باشد:

    1- واحدهای مسکونی: هر واحد مسکونی شامل 5 نفر تولید کننده فاضلاب محاسبه می­گردد. جهت هر نفر 200 لیتر تولید فاضلاب در 24 ساعت شبانه روز محاسبه می­گردد تولید فاضلاب یک واحد مسکونی 1000 لیتر /شبانه روز محاسبه می­گردد.

    2- برآورد میزان تولید واحدهای اداری، تجاری،آموزشی، فرهنگی، تولیدی  (کارخانجات ) سرانه نفر 100 لیتر در شبانه روز محاسبه می­گردد.

     3- مراکز نظامی (آموزشی )، خوابگاه­های دانشجویی، دانش آموزی، هتل­ها، مراکز جهانگردی و مراکز پزشکی درمانی میزان تولید فاضلاب بر مبنای نفر سرانه 250 لیتر در شبانه روز محاسبه می­گردد.  

4-  مراکز تفریحی (سینما -  تئاتر - کتابخانه )، پارکها. سرانه تولید فاضلاب شبانه روز 50 لیتر محاسبه می­گردد. 

جدول انتخاب ظرفیت سامانه جهت مراکز جمعیتی تعریف شده:

 

 

نحوه محاسبه بهای سامانه پیشنهادی:

 

 

 

 

 

 

تجربیات موفق شهرهای بزرگ دنیا  با توجه به فنّاوری روز

تحقیق موردی در باره کاربرد سامانه تصفیه بیو گاز در کشور چین

دفتر انرژی روستایی میانژو، سیچوان، وانگ یونگژی،  وانگ هو

دفتر حفاظت محیط زیست میانژو ، سیچوان ، اویانگ یونچون

سامانه تصفیه بیو گاز دستگاهی است برای تصفیه فاضلاب خانگی شهری که مواد سمی را جدا نموده، زوائد را کاهش داده، فاضلاب را کاهش داده و از ترکیب فاضلاب با مواد مغذی جلوگیری می­کند. این سامانه بگونه‌­ای طراحی شده که با مجموعه بیو گاز، پروژه تخلیه هرز آب و قوانین بهداشتی مطابقت داشته باشد. این سامانه نه تنها یک جداکننده آلودگی است بلکه دستگاهی کوچک برای تصفیه فرعی است. دفتر انرژی روستایی میانژو کار تحقیقی خود را جهت تصفیه فاضلاب خانگی شهری با کاربری فنّاوری تصفیه بیوگاز آغاز نمود. تجربیات مکرر روی فاضلاب نشان داد میزان جداسازی یاخته های آلوده9/99 درصد است که حدود 77 درصد از آن مربوط به باکتریهای آلوده روده بزرگ است. میزان جداسازی مولفه­ های بنیانی از قبیل:

COD | BOD | SS | TS  و کروما به ترتیب  6/95، 3/98 ،2/98،9/93 و 6/93 می­باشد. تمامی مقادیر جداسازی شده به استانداردهای بهداشتی GB7959-87  مربوط به کود کشاورزی بی ضرر دست یافته و همچنین به سطح اولیه استانداردهای GB8978-88  برای تخلیه مخلوط فاضلاب دست یافته است. از سال 1988 فنّاوری تصفیه بیوگاز مربوط به آبریزگاههای شهری، اقامتگاهها، ساختمانها، هتل­ها‌ و منظرگاهها بکارگرفته شده است. تا پایان سال 2000 مجموعا  850 دستگاه تصفیه بیوگاز در چند شهرک، مراکز مسافرتی و بیمارستانها نصب شد که 45 هزار تن فاضلاب را روزانه تصفیه می کند که 92 درصد کل شهر را پوشش می‌دهد.

1- خصوصیات فنی سامانه تصفیه بیوگاز

سامانه تصفیه بیوگاز شامل یک استخر پیش تصفیه و یک استخر پس از تصفیه می‌باشد. استخر پیش تصفیه به دو مرحله اصلی و فرعی تقسیم می‌شود که هر دو شامل مخازن تصفیه بی­هوازی می‌باشند. تفاوت این دو مخزن در لوله­های pvc  است که در مخزن فرعی این لوله­ها ثابت هستند و فضای بین هر کدام 200 سانتی متر است تا بصورت بسته بندی نرم تغذیه شوند. استخر پس از تصفیه برای صافی نمودن بکار می‌رود. نسبت ابعادی استخر اصلی، استخر فرعی و استخر فلیتر سازی 4 به 3 به3 می‌باشد. عامل در نظر گرفته شده جهت تعیین ابعاد برای هر 5/0 تا 7/0 مترمکعب است. در فاضلاب انسانی و فاضلاب ناشی از شست وشوی خانگی چگالی مولفه های بنیانی، باکتریهای مختلف و یاخته­های آلوده به نسبت کم می‌باشد. تنها زمانیکه ابعاد تصفیه کننده توسط HRT  ( زمان نگهداری هیدرولیکی ) و مداومت تخلیه بیومس تعیین می­شود مولفه­های بنیانی می­توانند کاهش یابند و تمام انواع باکتریها و یاخته­های آلوده کشته شوند.

 

 

 مراحل فنی

فاضلاب خانگی شهری توسط مراحل زیر تصفیه می­شوند:

تصفیه کننده بی هوازی فرعی

تصفیه کننده بی هوازی اصلی

مجموعه منظم سازی

درون ریز

بیو گاز بازیافت شده

تصفیه کننده بی هوازی اول با بسته بندی نرم

تصفیه کننده بی هوازی دوم با بسته بندی نرم

 

 

 

 

 

 

پس آب

مجموعه گندزدایی

تصفیه کننده بیهوازی

 

 

 

.i   شبکه فاضلاب داخلی بصورت انشعابی توزیع می­شود. یعنی فاضلاب توالت و سایر فاضلابهای خانگی در سامانه­ای مجزا توزیع می­شوند.

مجموعه غربالسازی

فاضلاب انسانی

پیش تصفیه اول %40

پیش تصفیه دوم %30

پس تصفیه %30

مجموعه دسیلتینگ

مجموعه غربال سازی

سایر فاضلابهای خانگی

مجموعه دسیلیتینگ

 

 

 

 

 

 

تخلیه یا ارسال جهت     تصفیه بی هوازی

                                                          

 

.ii  HRT   برای فاضلاب انسانی طولانی­تر است. تصفیه فاضلاب خانگی می­تواند نیازمندی بهداشتی و حفاظت محیط زسیت را برآورد نموده و بیوگاز را به عنوان منیع انرژی سوختنی بازیافت کند.

1-      نحوه عملکرد

تصفیه فاضلاب بی هوازی سلولهای بنیانی را کاهش می­دهد و توسط باکتریهای بی هوازی که بدون اکسیژن زندگی می­کنند، بیو گاز تولید می­کند. این فرآیند همچنین انحلال بی هوازی نامیده می‌شود این فنّاوری بطور گسترده جهت کنترل آلودگی محیط زیست و استخراج استفاده می­گردد.

تخمیر بیوگاز بسیار پیچیده است به لحاظ آنکه انواع گوناگونی از باکتریها تحت ماترسیمهای متفاوت و شرایط ارتباطی پیچیده در این فرآیند شرکت دارند. از زمانهای بسیار دور تاکنون، تخمیر بیوگاز به 2 مرحله تقسیم می‌شده است. در مرحله اول ترکیبات بنیانی مرکب به سلولهای بنیانی ساده تجزیه می­شوند و ذخیره سازی اسیدهای بنیانی میزان PH  را کاهش می­دهد بنابراین، این مرحله، تولید اسید نامیده می‌شود. سپس سلولهای بنیانی ساده تخمیر شده گاز متان می­سازند. تحقیقات بعدی نشان داد که نظریه تخمیر بیو گاز شامل سه مرحله است. تنها ترکیبات کمی از قبیل اسید استیک، اسید فرمیک، H2  و Co2  اساسا توسط میکروبها جهت تولید گاز متان پذیرفته می‌شوند. بنابراین هضم بی‌هوازی معمولا به مراحل گدازش ( مایع شدگی )، تولید اسید و تولید متان تقسیم بندی می‌شود.

.i  گدازش ( مایع شدگی )

ترکیبات بنیانی مرکب از قبیل فیبر، پروتئین و چربی توسط باکتری هیدرولیز کننده به ساخاری ساده تجزیه می‌شوند. پروتئین به پلی پپتید و اسید آمینه، چربی به گلسیرین و اسید چرب لایه‌ای و آمیلوس به مونوساکرید و پلی‌ساکرید تجزیه می‌شود. باکتریهای هیدرولیز کننده هیروتروفیک می‌باشند و بطور گسترده در اطراف (محیط ) محیط ما زندگی می‌کنند.

.ii  تولید هیدروژن و اسید استیک

اصولا مولکولهای بنیانی ساده تولید شده یا موجود در مواد توسط میکروبها به H2  و Co2  تجزیه می‌شوند که این باکتریهای عامل، باکتریهای تولید کننده هیدروژن و اسید استیک می‌نامند که شامل باسیلوسین، میکروگلوبال باکتریوم و سورومیناس می‌باشد.

.iii  تولید متان

باکتری تولیدکننده متان، با استفاده از اسید استیک ( اسید فرمیک )، H2  و Co2   متان تولید می‌کند. دو روش برای تولید متان وجود دارد. در روش اول CH3  مستقیما با مولکول اسید استیک واکنش داده و CH4  تولید می‌کند و در روش دوم از اکسید اسیون کاهش CO2  و H2  این گاز تولید می­شود. حدود %70 از متان از اسید استیک و %30 باقی از CO2  و H2 فراهم می‌گردد.

باکتری تولید کننده متان نوعی باکتری بی هوازی خاص است که شکل ظاهری یکسان و انواع مختلفی دارد. بعضی از انواع معمولی این باکتری عبارتند از متانومیکروبیوم، متانوسارسینا، متانوکوکوس و متانوتریکس. باکتریهای تولید کننده متان به میزان PH  خاصی حدود 8/7 –8/6 نیاز دارند و در این بین میزان 2/7 – 8/6 بهترین میزان است. چنین باکتریهایی تنها با درجه حرارت پایین سازگاری دارند. این باکتریها در درجه حرارت خاصی کشت می‌‌شوند و جهت آغاز فرآیند تجزیه فاضلاب درجه حرارت 2-1 درجه باید کاهش داده شود. این باکتریها می­توانند بسیار سریع تکثیر شوند و تکثیر نوعی خاص از آنها به تنها 4تا 6 روز وقت نیاز دارد.

مولکولهای بنیانی قابل تجزیه

 

                                       گزارش          باکتری هیدرولیز کننده

	مولکولهای بنیانی ساده

 

 

                      گاز تولید هیدروژن و               باکتریهای تخمیر کننده

                           اسید استیک                    باکتریهای تولید کننده هیدروژن

اسید استیک، اسید فرمیک، H2  ،CO2

                                                          باکتریهای تولید کننده اسید

 

                 

                                 مرحله تولید متان         باکتریهای تولیدکننده متان 

	H2      ، CO2 ، CH4

 

 

                                    طبقه بندی سه مرحله تخمیر متان

 

 

همانطور که در نمودار بالا دیده می­شود، تخمیر بیوگاز نتیجه واکنش باکتریهای تولید کننده متان و سایر باکتریها است. هیدروژن بین این چند نوع باکتری تبادل می‌شود. H2  تولید شده توسط سایر باکتریها جهت واکنش اکسیداسیون کاهشی CO2  به CH4  باکتریهای تولید کننده متان مصرف می­شود.

باکتریهای تولید کننده اسید نسبت به باکتریهای تولید کننده متان سازش بیشتری با دما و PH  دارند و سریعتر تکثیر می­شوند. به دلیل اختلاف در سرعت تکثیر و حساسیت به محیط اطراف، مرحله تولید متان سرعت کل فرآیند تخمیر بیوگاز را محدود می‌کند. در ضمن سرعت اضمحلال بی هوازی مولکولهای بنیانی مرکب غیر قابل تنزل نظیر فیبرها وهمچنین گدازش هیدرولیکی محدود می­شود.

مرحله محدود شدن سرعت در فرآیند تولید متان در طول تخمیر شدگی وجود دارد تا میزان و فعالیت باکتریهای تولید کننده متان در فرآیند اضمحلال جهت تصفیه بی ‌هوازی فاضلاب قابل ملاحظه باقی بماند. روش فنی کل سامانه از دو جهت بهبود داده می­شود. این روش جهت طولانی کردنHRT  آب ( برای میانگین اضمحلال بی‌هوازی )، یا برگشت دادن لجن (برای روش تماس بی‌هوازی و UASB   )، یا اضافه کردن بسته­های میکروبی ( در محفضه فیلتر نمودن بی‌هوازی ) پذیرفته می­شود. به دلیل انکه در فاضلاب خانگی میزان مواد معلق و چگالی CODcr  قابل حل کم می‌باشد روشی مرکب از اضمحلال متوسط و فیلتر نمودن بی‌هوازی معمولا در تصفیه فاضلاب خانگی پذیرفته می‌شود.

.iv  انواع گوناگونی از پاتوژنها، کولیتیتر، ویروسهای موجود در یاخته­های سمی و همچنین مگسها و پشه‌های موجود در هوا را می توان با روش بی هوازی از بین برد تا استاندارد ملی بهداشت تامین گردد. با تصفیه شیمیایی اضافی می­توان فاضلاب را بیشتر تجزیه نمود و باکتریها را نابود کرد.

2-      خصوصیات سامانه تصفیه بیوگاز

.i  پس انداز نمودن سرمایه دولتی با استفاده از سرمایه گذاری پراکنده از آنجاییکه سامانه تصفیه بیو گاز، فاضلاب خانگی را بطور جداگانه تصفیه می‌کند، اساس ساخت آن بگونه‌ای است که در مجاورت ساختمان باید ساخته شود و نصب گردد و سپس می‌توان از فریت سامانه تصفیه بیوگاز بهره گرفت.

.ii صرفه جویی در استفاده از زمین برای ساختن و بکارگیری سامانه تصفیه بیوگاز لازم نیست که قطعه زمین خاصی در نظر گرفت. طراحان این سامانه می‌توانند از مکانی خالی، کنجی مرطوب، علفزار، کوچه یا خیابان ( در صورت امکان ) برای قراردادن آن استفاده کنند.

.iii  بکارگیری مداوم با قیمت پایین جهت صرفه جویی در منابع انسانی این سامانه با استفاده از آجر و بتن تقویت شده، در زیر زمین ساخته می‌شود. این سامانه به هیچ قطعه مکانیکی و نیروی برق نیاز ندارد و هیچگونه انرژی مصرف نمی‌کند. مایعات بطور خودکار وارد آن می‌شوند. و بدون نیاز به هیچگونه کنترل و مدیریتی بطور مداوم کار می‌کند. این سامانه هر سه یا ینج سال توسط گروه فنی پاکسازی می‌شود.

.iv  موثر باقی ماندن برای مدتی طولانی

فنّاوری سامانه تصفیه بیوگاز به حد بلوغ خود رسیده است. این سامانه با استفاده از آجر و بتن تقویت شده بدون ابزارهای مکانیکی و الکتریکی زیر زمین ساخته می­شود. بنابراین بعید است که تحت تاثیر شرایط جوی قرار بگیرد یا فرسوده شود. مدت استفاده از این سامانه 30 تا 40 سال و بیشتر بوده و در تمام این مدت پایدار و موثر می‌باشد.

3-      مقایسه تاثیر سامانه تصفیه بیوگاز با مجموعه تصفیه فاضلاب شهری

.i  مزیت سرمایه گذاری: طرح ریزی شده بود که یک مجموعه تصفیه فاضلاب شهری برای تصفیه 50 هزارتن فاضلاب روزانه شهر میانژو، در شهرک ژیانان در سال 2000 ساخته شود. ( این پروژه به علت نیاز به سرمایه‌گذاری زیاد لغو شد. ) فهرست مقایسه­ای سرمایه­گذاری بین مجموعه تصفیه فاضلاب شهری با ظرفینت 50 هزارتن فاضلاب و سامانه تصفیه بیوگاز از پیش جهت تجزیه وتحلیل سرمایه‌گذاری و تاثیرات محیطی و اجتماعی تهیه شد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست مقایسه سرمایه‌گذاری و تاثیر بین سامانه تصفیه بیوگاز و مجموعه تصفیه فاضلاب شهری

 

 

از اطّلاعات فوق می‌توان نتیجه گیری کرد:

.i  سامانه تصفیه بی‌هوازی نسبت به سامانه تصفیه فاضلاب شهری در حجم فاضلاب خانگی یکسان به سرمایه‌گذاری کمتری نیاز دارد.

.ii  مدیریت و نگهداری سامانه تصفیه بیوگاز بسیار پایین تراز مجموعه تصفیه فاضلاب شهری است چرا که این سامانه به هزینه سالانه بالایی جهت بکارگیری، تعمیر و نگهداری نیاز دارد که باید این هزینه توسط بودجه دولتی و استفاده کنندگان تامین شود.

.iii مزایای محیطی: فنّاوری تصفیه فاضلاب بی‌هوازی جهت تصفیه فاضلاب خانگی می‌تواند میزان آلودگی را کاهش داده و مقداری نیز بیوگاز بازیافت کند. از آنجاییکه این سامانه زیرزمین ساخته می‌شود. و زمین را اشغال نمی‌کند. از آن می‌توان در جهت صرفه‌جویی از مصرف زمین استفاده نمود و همچنین می‌توان آن را در مناطق محدود بکار گرفت. بهره گیری از انتقال خودکار مایعات نه تنها به میزان زیادی در مصرف انرژی صرفه جویی می‌کند بلکه از شیوع میکروبهای مضر و پاتوژنها جلوگیری می­کند. تجارب علمی نشان داده است که با استفاده از تصفیه بی هوازی حجم یاخته­های سمی و پاتوژنها کاهش می‌یابد. سامانه تصفیه بیوگاز سهم قابل ملاحظه‌ای از جایزه بهداشت ملی شهر میانژو را در سال1999 بدست آورد. تعداد پشه­ها ومگس­ها نیز به طور منظم در یک دوره و یا در طول سال کاهش داده می‌شود. سامانه تصفیه بی‌هوازی همچنین می‌تواند مواد فرار را بر طرف کند، میزان بوی بد آب را کاهش داده و مواد ته نشین را به حداقل برساند. البته می‌توان پساب این سامانه را به مجموعه تصفیه فاضلاب شهری انتقال داد تا تصفیه کامل صورت بگیرد. از مقایسه سامانه تصفیه بی‌هوازی چنین نتیجه گیری شد که این سامانه بطور موثر می تواند با کاهش مصرف انرژی، آلودگی­ها را کاهش دهد و میکروبهای پاتوژن را نابود کند همچنین از این سامانه می­‌توان بیوگاز بازیافت نمود و در مصرف زمین صرفه جویی کرد.

.iv  مزایای اجتماعی: فنّاوری تصفیه بی‌هوازی اصل « منافع سرمایه‌گذار» را رعایت می‌کند. بعلاوه سامانه تصفیه بیوگاز بطور مجزا به عنوان ضمیمه‌ای برای ساختمان بدون هزینه مالی و با تحمیل هزینه‌ای کم بکار گرفته می‌شود. بنابراین از لحاظ مالی هزینه ساخت آن قابل قبول است. به وضوح از مزیت اقتصادی نیز به دلیل انکه برای بکارگیری‌اش به منابع انسانی هزینه‌بردار، مواد مصرفی و زمین نیاز ندارد، برخوردار است و انرژی تمیزی نظیر بیوگاز نیز می­توان از آن بازیافت نمود. از نتایج فوق می‌توان دریافت که تصفیه فاضلاب خانگی به روش تصفیه بی‌هوازی مزایای اجتماعی فراوانی دارد.

از این گذشته از دیدگاه برنامه­ریزی تجاری، مجموعه تصفیه فاضلاب شهری تنها می‌تواند فاضلاب را از طریق یک مجموعه لوله خاص زیرزمینی جمع‌آوری کند. این سامانه مجموعه‌ای کاملا ظریف است و سرمایه­گذاری مالی وسیع نیاز دارد و استفاده گسترده از مواد برای بعضی از شهرها با مجموعه زیر بنایی ضعیف جهت جمع ‌آوری شبکه فاضلاب شان امکان پذیر نیست . با توسعه شهری و اقتصادی ، مجموعه تصفیه فاضلاب شهری می‌تواند به عنوان راه حل فرعی در نظر گرفته شود. این فرآیند نه تنها تاثیر خوبی را ارائه خواهد نمود بلکه همچینین سرمایه­گذاری و هزینه عملیاتی مجموعه تصفیه فاضلاب شهری را کاهش می­دهد.

در نتیجه فنّاوری تصفیه فاضلاب پس‌آبی با بکارگیری سامانه تصفیه بیوگاز مطمئناً به حد بلوغ رسیده است. این فنّاوری سهم زیادی در بهداشت و حفاظت محیط زیست شهرها و بهبود تمدن مردم و کیفیت زندگی دارد. این سامانه روشی با سرمایه‌گذاری اندک، تاثیر بالا، تأثیر گذاری آشکار، مداومت بهره برداری بالا و هزینه عملیاتی پایین است. این سامانه شرایط منطقه­ای شهرهای کوچک ومتوسط، شهرکها، مراکز تفریحی، مجموعه­های کارخانه­ای همچنین کشورهای در حال توسعه را تأمین می‌کند تا به این ترتیب مجبور نباشند توان خود را صرف ساخت مجموعه‌ای مکانیکی برای تصفیه فاضلاب کامل صرف کنند. این فنّاوری ارزش اشاعه­ای و کاربرد گسترده­ای دارد.

بکارگیری سامانه ایمهاف تانک در یک محله شهرداری 2000 خانواری شهری و یک مجوعه پارک و خدمات عمومی و تخصصی آنها

برای تدوین سامانه عملیات تصفیه فاضلاب به کمک روش بی­هوازی فرضیات ذیل در نظر گرفته شده تا در نهایت به جمع بندی مشخصی از قیمت گذاری دست یابیم و مقایسه عملکردی این سامانه را داشته باشیم.

الف- با فرض رفع نیاز 2000 واحد مسکونی و لحاظ فرضیات مهندسی اصولی به ازای تولید هرنفر 150 لیتر پساب در روز و زندگی میانگین 4 نفر در هر خانوار 1200000 لیتر فاضلاب تولید می­شود.

ب- تردد روزانه 2000 نفر در پارک محله که 20000 لیتر فاضلاب تولید می­نمایند.

ج- همچنین صنوف خدماتی عمومی و تخصصی محله به طور میانگین 150000 لیتر فاضلاب روزانه تولید کنند.

بنابر فرضیات فوق 1370 متر مکعب فاضلاب به طور روزانه در این مجموعه شهری تولید می­گردد.

با توجه به این حجم فاضلاب برای این مجموعه شهری نیاز به استقرار  حدود 500 واحد 5 متر مکعبی برای منازل و حدود 100 واحد 10 متر مکعبی برای مجتمع­های مسکونی و حدود 20 بسته 5 متر مکعبی برای پارک و فضاهای خدماتی است.

بنابراین مجموعا 520 بسته 5 متر مکعبی و 100 بسته 10 متر مکعبی برای این مجموعه شهری لازم است.

با احتساب هزینه خرید و نصب هر بسته 5 متر مکعبی به ارزش میانگین 15 میلیون ریال، 7800میلیون ریال و همچنین هزینه خرید و نصب هر بسته 10 متر مکعبی با احتساب 25 میلیون ریال، 2500 میلیون ریال برآورد می­گردد. بنابراین برای یک مجموعه 2000 خانواری 10300 میلیون ریال بر آورد هزینه می­گردد.

 در صورتی که عملیات تصفیه­ای به کمک ایمهاف تانک انجام شده باشد، همین مقدار در روز پساب تصفیه شده خواهیم داشت که قابلیتهای کاربری متعددی از جمله استفاده در آبیاری فضای سبز، تزریق به آبهای زیر زمینی، شستشوی اتومبیل و سایر موارد را خواهد داشت.

موارد ذیل در استفاده از این سامانه متصور است:

1- عدم نیاز به قطعات مکانیکی و بی نیازی از تعمیر و نگهداری

2- انطباق کامل با الزامات قوانین و مقرارت محیط زیست

3- حذف عملیات گسترده ساختمانی و تاسیساتی

4- جلوگیری از اختلاط فاضلاب و آبهای زیر زمینی به هنگام بالا آمدن سطح آبهای زیر زمینی

5- عدم نیاز به جابجایی یا استقرار در محل­های خاص (با توحه به اینکه کل سامانه تصفیه در زیر زمین قرار می­گیرد).

6- امکان ایجاد فضای سبز روی سامانه تصفیه فاضلاب به لحاظ زیبا سازی

7- حفظ بهداشت محیط زیست و عدم آلودگی از لحاظ انتشار بو به خاطر بسته بودن سامانه

8- اقتصادی بودن این سامانه نسبت به سایر سامانه­های تصفیه فاضلاب

9- تخلیه رسوب لجن بطور متوسط هر ده سال یکبار

10- مصارف پساب حاصله برای کشاورزی، آبیاری و........

11- جلوگیری از هزینه­های بالای احداث شبکه جمع­آوری فاضلاب

12- طراحی، تولید و ساخت در داخل کشور بدون نیاز به فنّاوری خارجی

13- عدم استفاده از انرژی حرارتی و در صورت نیاز تولید انرژی برق

 

چنانچه بکارگیری از سایر سامانه­های تصفیه فاضلاب برای این مجموعه شهری متصور باشد دو بعد هزینه نیز می­باید لحاظ شود:

الف- هزینه ساخت تصفیه خانه متمرکز که با توجه به برآورد صورت پذیرفته برای 1370 مترمکعب فاضلاب در روز حدود 10 میلیارد ریال خواهد بود که بر روی آن می­باید ایستگاه پمپاژ و شبکه­های انتقال و حداقل فضای 2000 مترمربعی را به شکل سرمایه­گذاری زیر بنایی اشاره کرد که در حدود %100 افزایش مبلغ در پی دارد.

ب- هزینه نگهداری و راهبری سامانه که بطور میانگین با حداقل 15 نفر اعم از متخصص و کارگر می­باید شبکه را هدایت و مدیریت نمایند.

 نحوه تامین منابع مالی پروژه و برآورد اقتصادی برای نصب سامانه در یک پارک و برگشت سرمایه

در تمام نقاط دنیا تامین امکانات زیر بنایی با حکومتها بوده و مردم این حق را دارند تا از امکانات زیر بنایی با پرداخت هزینه بهره­مند شوند اما نکته حائز اهمیت در این نوع سامانه پرداخت مستقیم هزینه پاکسازی و حفاظت از منابع پایه به عهده خود مردم است به این ترتیب که با اتخاذ یکی از روشهای ذیل می­توان به این مزیت دست یافت:

الف- توافق با بانک در خصوص ارائه تسهیلات 10 میلیون ریالی به واحدهای مسکونی به شکل غیر مستقیم و با نظارت شهرداری

ب- هزینه کرد مستقیم توسط شهرداری و لحاظ در عوارض سالیانه با توافق قانونی

ج- پرداخت مستقیم توسط خانوارها و صاحبان مشاغل در مجموعه­ها

سرمایه­گذاری توسط خانوار بدین شکل به منزله حفظ ارزش پول بوده زیرا نیازهای آبی در طی سالیان آتی مشکلات متعددی برای مراکز زیستی، فضای سبز و .... ایجاد خواهد نمود و از دیگر سو به بالا بودن منابع آبی زیر زمینی سالم کمک خواهد کرد.

 

از دیگر سو هیچ هزینه­ای برای نگهداری و خدمات فاضلاب پرداخت نخواهد شد.

در شرایط کنونی هزینه هر متر مکعب تصفیه فاضلاب در منطقه 1 شهرداری تهران معادل یک سوم هزینه آب مصرفی هر واحد مسکونی است بنابراین در یک دوره 5 ساله یک خانوار 4 نفره بطور میانگین 5/7 میلیون ریال صرفا برای تصفیه فاضلاب پرداخت خواهد نمود، لذا می­توان گفت هزینه نصب سامانه بسته بی­هوازی برای یک خانوار 4 نفره صرفا با لحاظ پرداخت هزینه فاضلاب مستهلک می­شود این در حالی است که همین خانوار حداقل معادل 2 میلیون ریال هزینه برای نگهداری فضای سبز طی 5 سال برای خرید آب پرداخت خواهد نمود.

 

 

جمع بندی و ارائه راهکار پیشنهادی :

با توجه به جمیع موارد ذکر شده در صفحات متن گزارش انجام تصفیه فاضلاب در شهر تهران امری بدیهی  و انکار ناپذیر است.

اما نکته اصلی انتخاب روش مناسب است. در دراز مدت شاید یکی از بهترین راهکارها احداث تصفیه خانه فاضلاب است یعنی همین فرایندی که طی بیش از 40 سال در حال انجام است. اما باید به این موضوع توجه شود که نیاز آبی سفره آبی در هر منطقه از شهرداری تهران برای نگهداری فضای سبز و استفاده از آب در منازل دارای باغچه­های کوچک نیز بی بدیل و بدون چون و چراست.

لذا بطور مشخص می­توان گفت بهترین راهکار مهندسی با لحاظ کلیه مباحث اقتصادی اجتماعی و زیست محیطی بکار گیری سامانه تصفیه بی هوازی یا همان ایمهاف تانک در کلیه منازل مسکونی و فضاهای خدماتی و اداری است. در عین حال این سامانه در زمان بهره­برداری از شبکه اصلی فاضلاب تهران بر فرض انجام عملیات بهره­برداری می تواند به عنوان تصفیه اولیه کاملا در خدمت سامانه اصلی باشد.

بدین صورت علاوه بر انجام تصفیه فاضلاب که هدف اصلی طرح است به مقدار فاضلاب تصفیه شده آب برای کاربری­های گوناگون از جمله کشاورزی و یا تزریق در آبهای زیر سطحی در شهر به وجود می­آید و دغدغه کم آبی و یا پائین بودن سفره­ها را بر طرف خواهد نمود.

هزینه انجام این پروژه برای یک محله 2000 خانواری حدود یک میلیارد تومان برآورد گردیده که با توجه به سرمایه زیربنایی و بدون به نیاز به انجام خدمات هزینه بر بعدی به هیچ عنوان با سایر موارد سامانه تصفیه­ای قابل مقایسه نیست.

بطور مشخص نصب سامانه­های تصفیه بی­هوازی در منازل و مناطق خدمات عمومی و تخصصی شهر تهران پیشنهاد می­گردد.

لایحه مورد نیاز برای طرح در شورای اسلامی شهر تهران به شرح زیر پیشنهاد می­گردد:

لایحه پیشنهادی برای توسعه بکارگیری دستگاه تصفیه فاضلاب

لایحه چگونگی مشارکت شهرداری تهران در ایجاد، توسعه و بکارگیری دستگاه تصفیه فاضلاب در اماکن تهران ـ تصویبی در ............. جلسه رسمی ـ علنی ـ فوق‌العاده شورای اسلامی شهر تهران به تاریخ .............

مقدمه: فقدان نگرش جامع به پساب شهر تهران در قالب نظام کلان حفظ محیط زیست کشور، تغییرات و مداخلات موردی، سلامت اهالی تهران را در وضعیت ناپایداری قرار داده است، محدود شدن عرصه‌های تامین آب سالم منجر به وابستگی شدید به آبهای زیرزمینی و  ناسالم شده است. به نحوی که ادامه این وضعیت آثار و تبعات نامطلوب و هزینه‌های اجتماعی، فرهنگی و زیرساختی را برای شهر تهران و مدیریت شهری به دنبال خواهد داشت. لذا به منظور اصلاح روند فعلی، شهرداری تهران موظف است در جهت اجرای این مصوبه با اهداف ذیل اقدام نماید:

الف ـ ایجاد هدفمندی در اقدامات شهرداری برای اصلاح و تأمین منابع آب سالم

ب ـ سیاستگذاری دفع فاضلاب­ها با هدف تسهیل پیشبرد سیاستهای توسعه شهری

ج ـ ایجاد پایداری در تأمین منابع آب سالم شهر تهران

مــاده یکم: در چارچوب اسناد فرادستی نظام برنامه‌ریزی شهر تهران ( سند چشم‌انداز و طرح جامع) با استناد به اهداف طرح سند چشم‌انداز تهران الحاقی به مصوبه « الزام شورای اسلامی شهر تهران جهت ارجاع و پی‌گیری طرح چشم‌انداز و ...» ـ تصویبی در سیصد و دوازدهمین جلسه رسمی ـ علنی ـ عادی شورای اسلامی شهر تهران منعقده به تاریخ 21/1/85 ـ ابلاغی به شماره 442/839/160 به تاریخ 4/2/86 و اصلاحات بعدی آن و هم‌چنین راهبردهای سند مصوبه « الزامات و شروط تحقق طرح جامع شهر تهران الحاقی » ـ ابلاغی به شماره 1710/842/160 به تاریخ 9/2/86 و هم‌چنین سند طرح جامع شهر تهران و با عنایت به معضل پساب در کلان شهر تهران که هزینه‌های سنگین اقتصادی، فرهنگی، اجتماعی، ایمنی، بهداشتی و زیست‌محیطی را به شهروندان تهرانی تحمیل می‌نماید به منظور کاهش این مشکلات و بهینه‌سازی شبکه تصفیه فاضلاب و تمهید ابزار مناسب جهت تامین آب سالم، شهرداری تهران موظف است با هماهنگی و تعامل با سایر دستگاه‌های اجرایی ذیربط در جهت اجرای بهینه تصفیه فاضلاب، در قالب دستورالعملی مشخص که به تأیید کارگروهی متشکل از افراد ذیل خواهد رسید اقدام نماید؛ الف ـ‌ معاون شهرسازی و معماری شهرداری تهران (رئیس کارگروه ) ب ـ رئیس سازمان مدیریت و پیشگیری از بحران شهر تهران ج ـ نماینده تام‌الاختیار وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی د ـ نماینده تام‌الاختیار مجمع انجمن‌های سازندگان دستگاه ایمهاف تانک کشور  هـ ـ دو نفر متخصص در امر تصفیه فاضلاب با معرفی کمیسیون توسعه و عمران و تصویب شورای اسلامی شهر تهران

مــاده دوم: شهرداری تهران موظف است در جهت اجرای این مصوبه با رعایت شاخصه‌های ذیل اقدام نماید:

 1 ـ صدور مجوز مرمت، مقاوم‌سازی و بهسازی کلیه ساختمانهای یاد شده در اماکن فوق‌الذکر.

2 ـ تأیید مطالعات تأمین هدف بهسازی مناسب تصفیه فاضلاب توسط کارگروه صدرالاشاره جهت صدور مجوز تغییر کاربری در ساختمان‌های موجود و واجد شرایط به کاربری ضمن اخذ مجوز از مراجع ذیربط.

3 ـ رعایت ضوابط زیست‌محیطی در ارتباط با طراحی و اجرای سامانه تصفیه فاضلاب و سامانه دفع پسماندها مطابق استانداردهای مصوب.

4 ـ اعمال تسهیلات تشویقی موضوع بند « ب » ماده اول مصوبه « اصلاحیه مصوبه « اصلاحیه اخذ عوارض پذیره » ـ تصویبی در هفتاد و یکمین و هفتاد و سومین جلسات رسمی ـ علنی ـ فوق‌العاده و عادی شورای اسلامی شهر تهران (دوره سوم) منعقده به تاریخ‌های 25/10 و 2/11/86 ـ ابلاغی به شماره 21022/1032/160 به تاریخ 16/12/86 در خصوص مفاد بندهای «الف»، «ب» و «ج» ماده دوم این مصوبه.

5 ـ انجام پروژه مطالعاتی در چارچوب طرح‌های جامع و تفصیلی برای تصفیه فاضلاب در قالب اعتبارات مندرج در ردیف 3910374 بودجه مصوب سال 1387 شهرداری تهران

6 ـ به منظور ایجاد انگیزه در مدیریت اجرایی مناطق بیست و دوگانه شهرداری تهران در جذب و جلب مشارکت بخش خصوصی در توسعه و بکارگیری دستگاه تصفیه فاضلاب در اماکن تهران، شهرداری تهران می‌باید نسبت به تعیین شاخص‌های لازم با لحاظ ضریب تشویقی مثبت و اثرگذار در فرآیند ارزیابی از عملکرد مدیران ( به ویژه شهرداران مناطق بیست و دوگانه) در موضوع فصل دوم از دستورالعمل ارزشیابی مدیران شهرداری اقدام نماید.

7 ـ به منظور تأمین بخشی از هزینه توسعه و بکارگیری دستگاه تصفیه فاضلاب مورد نیاز شهروندان تهرانی در محلات شهر تهران، ساختمان‌های مسکونی موجود و یا جدیدالاحداث که با رعایت ضوابط و مقررات شهرسازی 

8 - به منظور تشویق بخش خصوصی در امر سرمایه‌گذاری در توسعه و بکارگیری دستگاه تصفیه فاضلاب در شهر تهران، ضروری است در شهرها بخشی از هزینه از طریق پرداخت یارانه و بخشی از طریق مصرف­کننده تامین گردد و در روستاها بخشی از هزینه از طریق پرداخت یارانه و مابقی از طریق پرداخت وام به مصرف­کننده تامین گردد.

 9- کلیه شهرداری­ها مناطق، موظف شوند در پارک­های در دست ساخت در اولویت و سپس در یک برنامه 3 ساله کلیه سرویسهای بهداشتی پارک­ها را به دستگاه ایمهاف تانک مجهز نمایند.

10- کلیه دستگاه­های اجرایی در تهران، در طرح­های عمرانی جدید خود موظف شوند، از دستگاه ایمهاف تانک استفاده نمایند.

11- شهرداری­های مناطق موظف شوند که بعد از این، از حفر چاه عمیق در هر نوع ساختمانی ممانعت به عمل آورده و پایان کار ساختمانها را منوط به استفاده از دستگاه ایمهاف تانک کنند.

12- شهرداری برای مناطق شهری،‌ برای خرید هر دستگاه ایمهاف تانک شصت درصد قیمت آن را یارانه پرداخت نماید.

13- تشکیل انجمن تولید کنندگان دستگاه­های ایمهاف تانک با نظارت وزارت کار و امور اجتماعی برای پایش و حمایت از حقوق ذی­نفعان (مصرف کنندگان، تولیدکنندگان و دولت)