روشهای جمع آوری فاضلابروهای شهری
فصل اول:
كليات و مطالعات
مقدمه
شهرگرائي كه حاصل توسعه اقتصادي و صنعتي مي باشد، مشكلات متعددي را در پي داشته است. افزايش جمعيت و تراكم آن در واحد سطح شهرها، پيدايش موسسات خدماتي مانند بيمارستانها، دانشگاهها، آموزشگاهها، ادارات و … توسعه واحدهاي صنعتي و توليدي بزرگ از جمله كارخانجات، صنايع نساجي و داروئي و غذايي و …توليد حجم زيادي از فاضلابهاي خانگي، شهري و صنعتي را به همراه داشته و سبب آلودگي در محيط زيست مي گردد.
افزايش جمعيت در شهرهاي توسعه يافته منتج به عدم تكافوي آب آشاميدني و بي مصرف شدن آبهاي سطحي زيرزميني جهت شرب، در نتيجه آلودگي و گسترش شبكه آبرساني متناسب با افزايش جمعيت و موسسات از يك طرف و جمع آوري فاضلاب شهري و صنعتي دفع مناسب آنها از سوي ديگر،دو عامل عمده از عوامل موثر در حفظ سلامتي مردم و اجتماع است. تخليه فاضلاب حاصل از فعاليتهاي مختلف سبب تنزل كيفيت جريان آبهاي سطحي و زيرزميني گرديده و افزايش آلودگي اين آبها سلامت ساكنين شهرها را روزبروز در معرض مخاطرات جدي قرارداده است. كاربرد مواد شيميائي و انواع مختلف دترژنت ها در زندگي روزمره و تخليه آنها همراه با فاضلابهاي انساني به جريانهاي آبهاي سطحي و زيرزميني و افزايش آلودگي آنها به فاضلاب از نظر شيوع بيماريهاي عفوني و انگلي بطور مستقيم از طريق مصرف آبهاي آلوده و بطور غيرمستقيم از طريق رشد و تكثير عوامل بيماريزا و انتقال بيماريها توسط حشرات و بندپايان و آلوده شدن سبزيجات و صيفي جات آبياري شده توسط فاضلابها امري واضح و روشن است. با نگاهي گذرا به آثار بيماريهاي مختلف از جمله بيماريهاي انگلي و روده اي به اهميت آبهاي آلوده در انتقال اين بيماريها پي برده از طريق كنترل آلودگي آبهاي مصرفي مي توان تا اندازه اي اين بيماريها را مهار نمود.
در اين راستا بيمارستانها نيز بعنوان منبع قابل توجه آلودگي بشمار مي آيند و فاضلاب حاصل از فعاليتهاي مختلف در اين مكانها سبب آلودگي شديد آبهاي زيرزميني مي گردد با توجه به اين مسئله كه بيمارستانها عامل توليد فاضلابهاي خطرناك مي باشند و اغلب بيمارستانهاي موجود فاقد سيستم تصفيه فاضلاب مناسب بوده و فاضلاب توليدي را بدون درنظرگرفتن قوانين زيست محيطي به كانالها يا جويهاي آب تخليه مي نمايند، طراحي سيستم هاي فاضلاب جهت بيمارستانها امري ضروري محسوب مي گردد.
روشهاي جمع آوري فاضلابروهاي شهري
جمع آوري فاضلابهاي شهري را مي توان به دو گونه انجام داد:
الف- جمع آوري ناقص: كه در آن آب باران با كمك شبكه اي روبسته يا روباز جمع آوري و به بيرون شهر فرستاده مي شود و فاضلابهاي خانگي در چاههاي جذب كننده وارد مي گردند. اين روش سنتي در بيشتر شهرهاي ايران است به عللي كه قبلا بيان شد، نبايد در آينده به صورت فعلي مورد استفاده قرارگيرند.
ب- جمع آوري كامل: كه در آن آب باران و فاضلابهاي خانگي و صنعتي بوسيله شبكه هايي از شهر بيرون برده مي شوند. براي اجراي جمع آوري كامل از دو روش ممكن است استفاده گردد:
روش 1: روش مجزا: در اين روش فاضلابهاي خانگي و صنعتي در يك شبكه لوله كشي به تصفيه خانه هدايت شده و فاضلابهاي ناشي از آب باران در شبكه ديگر و به شكل مجزا مستقيما به رودخانه فرستاده مي گردد.
روش 2: روش درهم: در اين روش فاضلابهاي خانگي و صنعتي و آن چه از آب باران است همگي بوسيله يك شبكه ي لوله كشي جمع آوري مي گردند. براي جلوگيري از افزايش حجم بي رويه ي حجم تصفيه خانه با كمك ساختمانهاي ويژه اي به نام سرريزه آب باران در واقع بارندگي مستقيما به رودخانه ، مسيل يا دريا مي فرستند، و تنها قسمت كمي از آن همراه فاضلاب خانگي به تصفيه خانه فرستاده مي شود.
مقايسه روشهاي جمع آوري فاضلاب (مجزا- درهم)
الف- در روش مجرا دو شبكه لوله كشي و كانال سازي جداگانه با دريچه آدم رو، مخصوص به خود لازم است ولي در روش درهم تنها يك شبكه ي لوله كشي كافي است. لذا هزينه هاي ساختماني شبكه ي مجزا خيلي بيشتر است.
ب- در روش مجزا لوله هاي فاضلاب خانگي درزير و لوله هاي آب باران در سطحي بالا قرارمي گيرند و لذا در مواقع بارندگي شديد خطر ورود آب باران از شبكه فاضلاب به درون زيرزمينها وجود ندارد. يعني روش مجزا داراي ايمني بيشتري است.
ج- در روش مجزا چون تمام آب باران وارد رودخانه ها مي شود، بزرگي تصفيه خانه و هزينه آن كمتر مي گردد.البته در اين روش نيز مقدار كمي از آب باران بوسيله اتصالهاي غلط و غيرمجاز درون ساختمانها و نيز از راه دريچه هاي آدم رو در كف خيابانها وارد شبكه فاضلاب خانگي مي شود كه مقدار آن بستگي به سطح فرهنگ مردم ووجود يا عدم وجود شبكه ي فاضلاب آب باران در شهر تغيير مي كند.
د- در روش مجزا احتمال ته نشيني مواد معلق كمتر است در حالي كه در روش درهم به علت بزرگ بودن مقطع ها و اختلاف زياد بين و بي ماكزيمم در حالت بارندگي و مي نيمم در حالت بدون بارندگي، امكان ته نشين شدن مواد معلق افزايش مي يابد. اين عامل در خوب كاركردن و راحتي بهره برداري از شبكه تاثير به سزايي دارد.
هـ- در روش مجزا چون تمام فاضلاب خانگي به تصفيه خانه هدايت مي شود،محيط زيست سالمتر مي ماند در حالي كه در روش درهم قسمتي از فاضلاب خانگي در موقع بارندگي همراه آب باران و بدون تصفيه وارد محيط طبيعي مي شود.
و- در روش مجزا در موقع بارندگي تغييري در برنامه و بازده تصفيه خانه داده نمي شود. در حالي كه در روش درهم به علت كوتاه شدن مدت توقف فاضلاب در تصفيه خانه ممكن است برخي از تخم انگل ها فرصت جداشدن از فاضلاب را نيابند.
الگوهاي جمع آوري فاضلاب
الگوهاي سيستم جمع آوري فاضلاب و سيلاب براساس وضعيت خطوط نسبت به تصفيه خانه به عواملي از جمله سطح، شكل منطقه، پستي و بلندي و عوارض طبيعي منطقه، نوع سيستم جمع آوري، روش تصفيه و دفع و نيز تصفيه خانه بستگي دارد كه الگوهاي جمع آوري فاضلاب به شرح زير مي باشد:
1- الگوي شعاعي (Radial Pattern)
در مناطقي كه به صورت صاف و مسطح بوده و شيب كمي از مركز به اطراف دارند و نيز زمين كافي براي دفع يا استفاده مجدد پساب (به عنوان مثال در كشاورزي) وجود داشته باشد، از اين الگو استفاده مي شود،در اين الگو لوله ها بصورت شعاعي از مركز شهر به اطراف كار گذاشته مي شوند. قطر لوله ها كوچك بوده اما نياز به چند تصفيه خانه مي باشد.
2- الگوي عمودي (Perpendicular Pattern)
در اين الگو لوله هاي فاضلاب سرد طوري كار گذاشته شده اند كه لوله اصلي تا محل رودخانه طبيعي كمترين فاصله را داشته باشد. اين الگو بيشتر براي سيستم هاي مجزاي شبكه فاضلاب و يا سيستم هايي كه بخشي از آن مجزا باشد، (شبكه مختلط) مناسب است. زيرا در اين حالت سيلاب به راحتي به رودخانه تخليه مي شود. اين الگو به دليل نياز به تصفيه خانه هاي متعدد و نيز حجم زياد فاضلاب در شبكه مشترك براي اين سيستم فاضلابرو مطلوب نمي باشد.
3-الگوي تقاطعي (Interceptor Pattern)
اين الگوي تقاطعي، اصلاح شده الگوي عمودي است. و يك خط كمربندي كه در پايين ترين رقوم ارتفاعي سطح شبكه قراردارد. جريان فاضلاب را از تمامي خطوط گرفته و به تصفيه خانه هدايت مي كند. اين الگو براي شبكه مجزا و مشترك قابل استفاده است.
4-الگوي بادبزني (Fan Pattern)
در اين الگو تمام خطوط فاضلاب سرد از كل منطقه به محل تصفيه خانه هدايت مي شود. امتياز اين الگو نياز به يك تصفيه خانه است. در اين الگو قطر لوله ها در طول مسير به تدريج افزايش يافته كه منجر به افزايش هزينه هاي احداث شبكه مي شود. از محدوديتهاي ديگر اين روش،افزايش بار وارده به تصفيه خانه است.
5- الگوي ناحيه اي يا منطقه اي (Zon Pattern)
در مناطقي كه بين بالاترين و پايين ترين نقطه، اختلاف ارتفاع و در نتيجه شيب زياد باشد (مثل اجتماعات واقع در يك تپه شيب دار) كل منطقه به چند بخش از نظر شيب تقسيم شده و فاضلاب هر قسمت به صورت جداگانه جمع آوري و به يك تصفيه خانه هدايت مي شود. مهمترين عيب اين سيستم طول زياد خطوط جمع آوري فاضلاب است.
آمار هواشناسي
كلان شهر تهران كه در دامنه جنوبي رشته كوههاي البرز امتداد يافته، ارتفاعي حدود 1050 متر از سطح دريا داشته و وسعت تقريبي آن در حدود 700 كيلومترمربع و با جمعيتي در حدود 12 ميليون نفر مي باشد كه از آب و هواي نيمه خشك و كوهستاني برخوردار مي باشد.
شهر تهران داراي شيبي از سمت شمال و جنوب مي باشد كه براي تعيين دقيق نوع آب و هوا و اطلاعات و آمار مربوط به كليماتولژي شهر چندين ايستگاه سينوتيك ها و كليماتولوژي در شهر واقع شده است.
كه منطقه ميدان امام حسين واقع در جنوب شرقي تهران بوده و بيمارستان بوعلي نيز در اين ناحيه واقع شده كه براي بدست آوردن اطلاعات آب و هوايي منطقه، ايستگاه مربوط ايستگاه دوشان تپه مي بوده و آمار و اطلاعات بدست آمده در اين ناحيه مربوط به يك دوره آماري 5 ساله مي باشد و بر اين اساس مي توان ميانگين دما، رطوبت نسبي ، فشار ميزان بارندگي ، سرعت باد، ساعات آفتابي در طول روز،ارتفاع از سطح دريا و … را بدست آورد.
كد منطقه 40753 و ارتفاع از سطح دريا 3542
ميانگين دما برحسب درجه سانتيگراد 3/18 سالانه و ميانگين رطوبت نسبي 53 ميزان بازندگي در حدود (mm)6/23 و سرعت باد KNOTS7/2 ، ساعت آفتابي 8/2753 ساعت در طول سال مي باشد….
