رابطه انسان عصر حاضر با محیط زیست دستخوش بحران است. این بحران در اثر دخالت و بهره برداری نامعقول و تخریب سودجویانه ، در محیط زیست ایجاد شده و اثرات زیانباری برای انسان و محیط اطراف او به همراه دارد.
در این میان پساب های ناشی از تولیدات صنعتی و کارخانه ها و فاضلاب های شهری ، در کنار تخریب و کاهش منابع خدادادی ، فشار مضاعفی را بر اکوسیستم کره زمین تحمیل می کند.
این مساله موجب شده تا دانشمندان از طریق روش های مختلف بار آلودگی پساب وارد شده به محیط را کاهش دهند. یکی از موثرترین روش ها که در چند سال اخیر بشدت مورد توجه قرار گرفته است ، استفاده از گیاهان در تصفیه فاضلاب به صورت گسترده است که در کشور ما به علت ناآگاهی و بی توجهی ، تنها به تحقیقات آزمایشگاهی محدود شده است.
از این رو در این گزارش با اشاره به اهمیت تصفیه فاضلاب ، انواع روش ها و جایگاه آن در کشور به بیان ویژگی ها و کاربردهای این فناوری فراموش شده پرداخته ایم.
در قرن اخیر رشد جمعیت ، بزرگ شدن شهرها، تولیدات صنعتی و کشاورزی و مصرف مواد شیمیایی گوناگون باعث شده که کره زمین بیش از هر زمان دیگری در معرض آلودگی قرار بگیرد. ورود مواد آلاینده به آب ها و تجمع آنها در آبزیان به واسطه خطراتی که برای انسان و دیگر موجودات ایجاد می کنند، بخش مهمی از آلودگی محیط زیست را شامل می شوند. آلودگی ناشی از یون های فلزات سنگین که روز به روز با پیشرفت صنعت بر مقدار و انتشار آن افزوده می شود، از مهم ترین و خطرناک ترین آلوده سازهای زیست محیطی محسوب می شود.
خطر اصلی این مواد به علت خاصیت تجمع پذیری آنها در بدن موجودات زنده است که از طریق زنجیره غذایی در کل اکوسیستم به گردش درآمده و در اثر فعل و انفعالات شیمیایی به مواد سمی تر و خطرناک تر که خاصیت سرطان زایی دارند، تبدیل می شود. از این رو کنترل ، کاهش بار آلودگی و تصفیه پساب ها از دیدگاه سلامت و بهداشت عمومی ، پیشگیری از نابودی آبزیان و جلوگیری از به هم خوردن زنجیره غذایی در اکوسیستم حائز اهمیت است.
فاضلاب ، محصول زیان آور تولیدات انسانی
فاضلاب محلول رقیقی است که 99.9 درصد آن آب و فقط 0.1درصد آن را مواد جامد تشکیل می دهد که بخشی از آن مواد آلی و بخش دیگر مواد معدنی به حالت محلول یا معلق در آب است. بوی بد فاضلاب اغلب به علت مواد آلی موجود در آن است.
این مواد بیشتر قابل تجزیه توسط میکروب ها هستند که در اثر آن بوی نامطبوع ایجاد می شود.علاوه بر تشکیل بو ، فاضلاب های دریافت کننده مدفوع انسانی و حیوانات زنده در بردارنده عوامل بیماری زا هستند که از نظر آلودگی محیط بویژه منابع آب و خاک فوق العاده اهمیت دارند.
طبق پژوهش های انجام شده هر گرم مدفوع حدود یک بیلیون عدد اشرشیاکلی (نوعی باکتری) و حدود 107*2.2 عدد استرپتوکوک و مقادیر قابل ملاحظه ای از انواع دیگر موجودات زنده را در خود دارد.فاضلاب ها براساس منشاء تشکیل به فاضلاب های شهری ، فاضلاب های صنعتی و کشاورزی و هرزآب های سطحی تقسیم می شوند.
مهم ترین تفاوت فاضلاب صنعتی با پساب شهری در داشتن مواد و ترکیبات سمی با خاصیت خورندگی زیاد، خصلت قلیایی و اسیدی در آنهاست.
اولین سیستم جدید برای دفع فاضلاب نیز در سال 1842 در هامبورگ آلمان به وسیله یک مهندس انگلیسی ساخته شد که تا به امروز از قواعد آن استفاده می شود.منظور از تصفیه پساب ، به دست آوردن آب پاکیزه از طریق جداسازی آلاینده ها از آب آلوده است که یکی از مهم ترین اهداف آن علاوه بر تامین شرایط بهداشتی انسان و حفاظت محیط زیست ، بازیابی و استفاده مجدد آن برای کشاورزی و آبزی پروری بویژه در کشورهای خشک و نیمه خشک است ، اما در بسیاری از کشورهای در حال توسعه فاضلاب ها نه تنها بدرستی تصفیه نشده بلکه همانند گذشته غالبا به درون نزدیک ترین آبراهه ، رودخانه یا برکه های فاضلاب تخلیه می شوند.
در این صورت غلظت اکسیژن موجود در آب رودخانه یا تالاب به دلیل فعالیت باکتریایی میکروارگانیسم های داخل فاضلاب برای تجزیه مواد آلی محیط کم شده و به جای آن مواد معدنی پایدار ایجاد می شود.
چنانچه این کاهش زیاد نباشد، با جذب اکسیژن اتمسفری جبران می شود؛ اما اگر غلظت اکسیژن به پایین تر از 115میلی گرم در لیتر برسد، اکسیداسیون هوازی کم شده ، باکتری های بی هوازی بدون اکسیژن ، مولکول های آلی را اکسید (تجزیه) می کنند که نتیجه آن ایجاد ترکیباتی مانند سولفید هیدروژن ، آمونیاک و متان است که برای بسیاری از موجودات زنده سمی است.
در کشور ما نیز در حال حاضر با وجود بیش از 550 شهرک صنعتی ، فقط 50 شهرک صنعتی دارای تصفیه خانه فعال است و اگر تخلیه بی رویه فاضلاب های صنعتی و شهری به صورت کنونی ادامه یابد، حتی سفره های آب زیرزمینی نیز که در حال حاضر مهم ترین منابع تامین آب آشامیدنی مردم در اغلب نقاط هستند آلوده شده و به دلیل صرف هزینه های زیاد برای تصفیه آنها، استفاده مجدد از آب های زیرزمینی دیگر مقرون به صرفه نخواهد بود.
دکتر رضا مرندی ، کارشناس و متخصص محیط زیست در این باره معتقد است : «تصفیه فاضلاب مقوله ای است که امروزه در کل دنیا پیشرفت های زیادی درخصوص آن به وجود آمده و بر این اساس استانداردهای جدیدی استخراج شده است که فاضلاب ها را تا حد استاندارد آب آشامیدنی تصفیه می کند؛ اما در ایران به علت نبود اطلاع رسانی کافی و برنامه ریزی صحیح ، روند به روزسازی و رسیدن به سطح استانداردهای جهانی ، بسیار کند است.
صاحبان صنایع و کارخانه داران روش تصفیه فاضلاب را روشی هزینه بر و نه درآمدزا تلقی کرده و از آن سرباز می زنند در حالی که نتایج سایر کشورها نشان داده است در صورت تبلیغ و آموزش صحیح در این زمینه ، ارائه آگاهی های لازم و تشریح فواید این امر در سوددهی و درآمدزایی برای کارخانه ، می توان علاوه بر تشویق سرمایه داران به ایجاد تصفیه خانه بدون توسل به اعمال قانونی و جرایم سنگین ، روش های نوینی را در این باره به کار بست.
روش های تصفیه فاضلاب
فاضلاب را بسته به میزان و نوع بار آلودگی با روش های مختلف فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی تصفیه می کنند که هر کدام از زیرمجموعه ها و روش های مختلفی تشکیل شده است.
شیوه معمول و رایج تصفیه فاضلاب با نام لجن فعال است که در آن ترکیبی از سه روش فوق مورد استفاده قرار می گیرد. به این ترتیب که در مرحله اول یا تصفیه اولیه ، به وسیله تصفیه فیزیکی و شیمیایی ، ذرات جامد موجود در پساب به صورت دستی یا مکانیکی به وسیله آشغال گیری هایی با شبکه بندی های ریز و درشت جدا شده و سپس ذرات شناور باقی مانده در مرحله بعد بر اثر اختلاف چگالی (وزن) ته نشین و برای ورود به مرحله تصفیه ثانویه یا مرحله بیولوژیکی ، بوسیله هوادهی و تزریق میکروارگانیسم ها به محیط، آماده می شود.
در بخش دوم ، فاضلاب به استخرهای بزرگ ریخته می شود و سپس میکرو ارگانیسم های مختلف از جمله باکتری ها، قارچ ها، مخمرها و پروتوزوئرها در زمان های مختلف به سیستم تصفیه تزریق می شود.
با انجام هوادهی و ایجاد شرایط رشد میکرو ارگانیسم ها، فاضلاب به عنوان ماده غذایی این موجودات مورد تخریب و تجزیه قرار گرفته ، آب ، آمونیاک و دی اکسید کربن (CO2) حاصل از این واکنش به محیط وارد می شود.
توده باقی مانده نیز وارد مرحله تصفیه نهایی شده و پس از گندزدایی به عنوان کود برای مصارف کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد.کلرزنی ، تابش پرتو فرابنفش به پساب و سیستم کربن فعال ، 3 طریق عمده برای گندزدایی فاضلاب در مرحله نهایی است.
کلر به دلیل ظرفیت بالای اکسیدکنندگی ، رشد باکتری ها و جلبک ها را متوقف کرده و رنگ و بوی پساب را کاهش می دهد. تشعشع فرابنفش قابلیت کشتن ویروس ها باکتری های موجود در فاضلاب را بدون تولید مواد خطرناک دیگر دارد وکربن فعال نیز در تماس بامواد ارگانیک عامل ایجاد رنگ و بوی آن را به خود جذب می کند.