توسط اشلی دانلی، مدیر آموزش فنی و توسعه فروش

مزایای سیستم های غیرمتمرکز

سیستم‌های تصفیه فاضلاب غیرمتمرکز امکان یک راه‌حل سفارشی بر اساس نیازها و ویژگی‌های خاص منطقه را فراهم می‌کنند. از کاهش هزینه‌های زیرساختی گرفته تا تغذیه مدیریت‌شده آبخوان (MAR)، سیستم‌های غیرمتمرکز رویکرد انعطاف‌پذیر و قابل اعتمادی را برای تصفیه فاضلاب ارائه می‌کنند و اثرات بالقوه زیست‌محیطی را به حداقل می‌رسانند و در عین حال انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری را ارائه می‌دهند. آنها را می توان به راحتی ارتقا داد یا تغییر داد تا فناوری های جدید را در خود جای دهند یا با الزامات قانونی در حال تحول سازگار شوند.

این سازگاری به‌ویژه در مناطق یا جوامعی که نیازهای آینده تصفیه فاضلاب ممکن است در حال تکامل باشد، مفید است. سیستم های غیرمتمرکز با امکان گسترش تدریجی بر اساس رشد جمعیت و تغییر ویژگی های فاضلاب، نه تنها مزایای زیست محیطی متعددی را ارائه می دهند، بلکه مزایای اقتصادی و همچنین فرصت هایی را برای ارائه دهندگان خدمات، بازرسان، نصب کنندگان و طراحان، همانطور که توسط EPA ایالات متحده ذکر شده است، ارائه می دهند. این مزایا آن را به گزینه ای جذاب برای رسیدگی به چالش های تصفیه فاضلاب در زمینه های مختلف تبدیل می کند.

سیستم های غیرمتمرکز (در محل) به خوبی به ما خدمت می کنند، به طوری که ۲۵ درصد از جمعیت و ۳۰ درصد از ساخت و سازهای جدید در ایالات متحده از این فناوری استفاده می کنند. سیستم‌های غیرمتمرکز کار بسیار خوبی در تصفیه پساب در محل انجام می‌دهند، آب را به منبع اصلی خود نگه می‌دارند و همه اینها را در عین شارژ مجدد منبع آب محلی انجام می‌دهند. سیستم‌های فاضلاب سنتی در محل آزمایش شده و درست هستند. آنها اسب های کاری هستند که از سلامت عمومی محافظت می کنند. با این حال، در برخی موارد، مکان‌هایی وجود دارند که به دلیل وجود خاک‌های سفت، سطح بالای سطح آب، یا نزدیکی به آب یا مناطق حساس به محیط‌زیست، به سطح بیشتری از تصفیه نیاز دارند. در چنین مواردی، محدودیت‌های دقیق غلظت پساب اغلب مورد نیاز است و تصفیه فاضلاب غیرمتمرکز، همراه با فن‌آوری‌های پیشرفته تصفیه، یک راه‌حل قابل اجرا ارائه می‌دهد. این مقاله به بررسی مزایای استفاده از فناوری‌های پیشرفته تصفیه در طراحی سیستم فاضلاب برای غلبه بر شرایط دشوار محل، اطمینان از تصفیه مؤثر و برآوردن الزامات قانونی می‌پردازد.

تصفیه پیشرفته فاضلاب مشکلات بزرگ‌تری را حل می‌کند  

فناوری‌های تصفیه پیشرفته برای سیستم‌های مسکونی و تجاری در مقیاس کوچک اکنون در دسترس هستند که می‌توانند فاضلاب را تا سطوحی تصفیه کنند که قبلاً فقط توسط کارخانه‌های تصفیه فاضلاب در مقیاس بزرگ قابل دستیابی بود. ترکیب فناوری پیشرفته تصفیه در یک سیستم تصفیه فاضلاب غیرمتمرکز، مزایای سیستم‌های غیرمتمرکز را قادر می‌سازد تا جایی که کارخانه‌های تصفیه در مقیاس بزرگ قبلاً طرح انتخابی بودند، تحقق یابد.

فناوری‌های معروف شامل تصفیه و پراکندگی ترکیبی، هوادهی طولانی، و سیستم‌های فیلم ثابت است. این فرآیندهای تصفیه از جوامع میکروبی طبیعی استفاده می کنند که مواد آلی را مصرف می کنند و قدرت ضایعات را کاهش می دهند. فن‌آوری‌های تصفیه پیشرفته غیرفعال، مانند تصفیه و پراکندگی ترکیبی، تا ۹۹ درصد ناخالصی‌های فاضلاب (BOD/TSS) را بدون استفاده از برق یا رسانه جایگزین حذف می‌کنند. پس از آن فاضلاب بسیار تصفیه شده به خاک رها می شود و آب زیرزمینی را شارژ می کند و از آلودگی خاک و آب های زیرزمینی جلوگیری می کند.

سیستم‌های تصفیه پیشرفته فعال پساب با کیفیت بالا ارائه می‌کنند و در کاهش BOD، TSS، نیتروژن و فسفر مؤثر هستند. بسته به فناوری مشخص شده، آب تصفیه شده را می توان برای استفاده مجدد برای اهداف غیر شرب مانند آبیاری یا فرآیندهای صنعتی گرفت. این امر تقاضای آب شیرین را کاهش می دهد و این فاضلاب بسیار تصفیه شده را برای بار دوم قبل از بازگرداندن آن به آب های زیرزمینی ارائه می دهد. استفاده مجدد ممکن است به سطوح بیشتری از درمان مانند ضد عفونی نیاز داشته باشد.

فناوری‌های درمان پیشرفته غیرفعال و فعال مزایای منحصربه‌فردی را ارائه می‌دهند و به طراحان سیستم توانایی ارائه راه‌حل‌های خاص سایت را ارائه می‌دهند که طراحی سیستم را برای رفع نیازهای خاص منطقه تنظیم می‌کند. سیستم‌های تصفیه غیرفعال به طراح سیستم اجازه می‌دهد تا یک محلول پساب تصفیه‌شده در مناطق دورافتاده یا خارج از شبکه که سیستم‌های متمرکز ممکن است در دسترس نباشند یا برای اتصال بسیار پرهزینه هستند، ارائه دهد.

خاک های تنگ

خاک‌های تنگ، مانند خاک‌های رسی یا فشرده، مانع از نفوذ فاضلاب می‌شوند و کارایی تصفیه را محدود می‌کنند. فن آوری های تصفیه غیرفعال راه حل های موثری برای تصفیه فاضلاب در این شرایط خاکی چالش برانگیز ارائه می دهد. یکی از این فناوری ها استفاده از محیط های جایگزین در سیستم های جذب خاک است. با جایگزینی خاک بومی یا افزودن یک محیط بسیار نفوذپذیر، مانند ماسه درشت و تمیز مشخص شده، می توان میزان نفوذ را به میزان قابل توجهی بهبود بخشید. رسانه شنی فاضلاب را تصفیه می کند و در نتیجه مواد آلی را حذف می کند و اجازه می دهد آب تمیز به خاک زیر نفوذ کند. خاک های سفت تر می توانند به راحتی پساب تصفیه شده را بپذیرند زیرا هیچ تجمع آلی وجود ندارد. گزینه دیگر اجرای تصفیه فعال است که برای کاهش بار آلی خاک نیز بهبود یافته است.

جدول آب بالا

آب‌های زیرزمینی کم عمق چالش‌هایی را برای سیستم‌های تصفیه فاضلاب ایجاد می‌کنند، زیرا می‌توانند در فرآیند تصفیه اختلال ایجاد کنند و یکپارچگی سیستم را به خطر بیندازند. در تصفیه غیرمتمرکز، فناوری‌هایی مانند سیستم‌های بستر بلند، سیستم‌های تپه‌ای و سیستم‌های توزیع فشار، انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کنند. این سیستم ها برای بالا بردن منطقه تصفیه فاضلاب بالاتر از سطح ایستابی طراحی شده اند و فواصل جداسازی مناسبی را فراهم می کنند که از آلودگی جلوگیری می کند و از تصفیه موثر قبل از رسیدن به آب های زیرزمینی اطمینان حاصل می کند. راه حل های نوآورانه دیگر شامل تالاب های ساخته شده است که می تواند برای تصفیه طبیعی پساب اجرا شود.

مناطق حساس به محیط زیست

در مناطقی که دارای مقررات سختگیرانه زیست محیطی یا بدنه‌های آبی حساس هستند، ممکن است تصفیه پیشرفته فاضلاب برای برآورده کردن استانداردهای تخلیه لازم ضروری باشد. نصب سیستم های تصفیه پیشرفته می تواند انطباق با مقررات قابل اجرا را تضمین کند. حذف مواد مغذی پیشرفته برای دستیابی به این استانداردهای تخلیه برای محافظت از بدنه های آبی یا زمانی که مجوز NPDES مورد نیاز است، مورد نیاز است. فن آوری های پیشرفته تصفیه می تواند درصد بالایی از مواد مغذی از جمله نیتروژن و فسفر را از فاضلاب حذف کند. گزینه های درمانی اضافی، مانند ضد عفونی با نور UV یا کلر، می تواند به طور موثر باکتری ها، ویروس ها و سایر میکروارگانیسم ها را کاهش یا غیرفعال کند. این امر پتانسیل بیماری های منتقله از آب را کاهش می دهد و در نتیجه از سلامت عمومی محافظت می کند. همچنین تضمین می کند که فاضلاب تخلیه شده با استانداردهای بالاتر کیفیت آب مطابقت دارد و آسیب احتمالی به اکوسیستم های آبی و محیط اطراف را به حداقل می رساند.

کمبود آب زیرزمینی و تغذیه آبخوان مدیریت شده (MAR)

با شارژ مجدد فاضلاب تصفیه شده مستقیماً در زمین، سیستم های غیرمتمرکز سفره های زیرزمینی را پر می کنند و به بازیابی سطح آب زیرزمینی کمک می کنند. این امر پایداری درازمدت منابع آب را ارتقا می دهد و اثرات استخراج بیش از حد منابع آب زیرزمینی را کاهش می دهد. استرس را بر دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و مخازن کاهش می‌دهد و این منابع را برای سایر اهداف ضروری و زیستگاه زیست‌محیطی حفظ می‌کند. این رویکرد غیرمتمرکز به جوامع اجازه می دهد تا منابع آبی خود را کنترل و مدیریت کنند و اتکا به شبکه های تامین آب متمرکز را کاهش دهند.

پایداری بلند مدت و عملیات و نگهداری (O&M) 

سیستم های پیشرفته تصفیه فاضلاب اغلب دارای ویژگی هایی هستند که تعمیر و نگهداری آسان را فراهم می کنند. نظارت از راه دور و حسگرها برای مدیریت موثر معرفی شده اند. تمام سیستم های تصفیه، غیرفعال یا فعال، نیاز به سطحی از عملیات و نگهداری دارند. این چارچوب‌های O&M یکی از حیاتی‌ترین بخش‌های زیرساخت مدیریت فاضلاب هستند که قابلیت اطمینان و اطمینان را برای عموم فراهم می‌کنند.

پروژه های در حال عمل

سیستم ۹۹۰۰ GPD Advanced Enviro-Septic (AES) در Berkshire East شامل ۶۰۰۰ فوت خطی لوله AES است که به دو تا ۵۰۰۰ تخت ماژول GPD تقسیم شده است.

سیستم تصفیه فاضلاب Berkshire East، MA پساب تصفیه شده و تعمیر و نگهداری کم را ارائه می دهد

سیستم ۹۹۰۰ GPD Advanced Enviro-Septic (AES) در Berkshire East، یک استراحتگاه کوهستانی چهار فصل در Charlemont، ماساچوست، شامل ۶۰۰۰ فوت خطی لوله AES است که به دو تا ۵۰۰۰ تخت ماژول GPD تقسیم شده است. کل مساحت بستر شن و ماسه ترکیبی برای سیستم ۹۴۸۶ فوت مربع، با نرخ بارگیری خاک ۱.۲ GPD/sq است. ft. سیستم AES در یک پیکربندی پلکانی برای شیب دادن به سیستم و کاهش میزان پر شدن مورد نیاز برای پروژه نصب شده است.

جای کوچکتر مورد نیاز برای سیستم AES و قابلیت نصب سیستم با توپوگرافی موجود، سیستم AES را به گزینه ای جذاب تبدیل کرده است. کاهش پر کردن به کاهش کلی در هزینه های ساخت و ساز کمک کرد. مزیت دیگر نگهداری کم سیستم و توانایی آن برای سازگاری با رشد آینده استراحتگاه است.

الزامات شدید پساب با سیستم تصفیه فاضلاب هوادهی گسترده در استراحتگاه Lauloa Maalaea در مائوئی، هاوایی

با الزامات سختگیرانه کیفیت پساب و فضای محدود در محل استراحتگاه Lauloa Maalaea در هاوایی، مهندس یک کارخانه تصفیه فاضلاب بسته هوادهی توسعه یافته را مشخص کرد. برای برآورده کردن الزامات نظارتی جدید و جریان طراحی ۲۱۰۰۰ GPD، فرآیند هوادهی طولانی انتخاب شده برای این سیستم از هوادهی و به دنبال آن شفاف سازی و ضد عفونی استفاده می کند.

محفظه یکسان سازی جریان فاضلاب ورودی را دریافت می کند، سپس پمپ های دوبلکس فاضلاب را به محفظه هوادهی تخلیه می کنند. دمنده های جابجایی مثبت دوبلکس و یک سیستم منیفولد توزیع هوا، هوای مورد نیاز سیستم را از جمله پخش کننده های هوا، پمپ های هوایی و یک کفگیر تامین می کنند. زلال‌کننده سبک قیف دارای گیج کننده است تا از اتصال کوتاه جلوگیری کند و حداکثر سطح ته نشینی جامدات را یکنواخت فراهم کند. لجن ته نشین شده توسط سیستم برگشت لجن مثبت از چاه لجن کف زلال ساز به محفظه هوادهی باز می گردد. بلافاصله پس از زلال ساز یک محفظه تماس کلر با جریان پلاگین قرار دارد. ویژگی های ورودی، بارگیری زباله های خانگی معمولی، با نیاز به پساب کمتر از ۲۰ میلی گرم در لیتر BOD/TSS بود.

نتیجه گیری

در نتیجه، سیستم‌های تصفیه فاضلاب غیرمتمرکز، همراه با فن‌آوری‌های پیشرفته تصفیه می‌توانند راه‌حلی عملی و کارآمد برای غلبه بر شرایط دشوار سایت ارائه دهند. این سیستم‌ها با پرداختن به چالش‌هایی مانند جداول پر آب، خاک‌های تنگ و محدودیت‌های دقیق غلظت پساب، تصفیه مؤثر، حفاظت از منابع آب و برآورده کردن الزامات قانونی را تضمین می‌کنند. ترکیب فناوری‌های تصفیه پیشرفته مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی را ارائه می‌کند و تصفیه غیرمتمرکز فاضلاب را به گزینه‌ای جذاب برای مناطقی با شرایط چالش‌برانگیز مکان تبدیل می‌کند. ادامه تحقیقات و نوآوری در فناوری‌های تصفیه فاضلاب غیرمتمرکز، کارایی و اثربخشی این سیستم‌ها را افزایش می‌دهد و از شیوه‌های مدیریت آب پایدار برای نسل‌های کنونی و آینده و همچنین دسترسی به آب پاک اطمینان می‌دهد.

اشلی دانلی، مدیر آموزش فنی و توسعه فروش

اشلی علاقه زیادی به ایجاد روابط در صنعت تصفیه فاضلاب در محل از طریق آموزش و آموزش فنی دارد. اشلی بیش از ۲۰ سال پیش وارد این صنعت شد و برای حفظ محیط زیست از طریق راه حل های سالم تصفیه فاضلاب تلاش می کند. او در سمت خود در Infiltrator Water Technologies (IWT)، تیم فروش داخلی را مدیریت می کند و مسئول حفظ و ایجاد روابط با مشتری است. این شامل کمک به مهندسان، پیمانکاران و تنظیم‌کننده‌ها با اطلاعات فنی و طراحی، آموزش، نصب، و بهره‌برداری و نگهداری است.

 

توجه: این محتوا بصورت اتوماتیک توسط هوش مصنوعی وبلاگ سازه پلاس، تولید و منتشر شده است. ممکن است در برخی عبارات کلمه معادل و ترجمه یا جمله‌بندی‌ و رعایت نگارش درست نباشند.