استفاده ی مجدد آب باران و آب خاکستری در ساختمان آب خاکستری
اهمیت و ضرورت طرح:
کشور ایران به لحاظ جغرافیایی در منطقه ی خشک و نیمه خشک کره ی زمین قرار گرفته است و متوسط بارندگی یک سوم متوسط میزان بارندگی جهان و حدود 250 میلی متر در سال است به طوری که 84 % از مساحت کشور در منطقه ی خشک و نیمه خشک و بیابانی و تنها 16 % آن جزو مناطق نیمه مرطوب و مرطوب است. سرانه کل مصرف آب شرب در ایران )شامل تجاری– صنعتی– خانگی– فضای سبز و…(در حدود 220 لیتر در شبانه روز تخمین زده میشود. علاوه بر این موضوع، میزان رشد جمعیت در ایران در سال های اخیر با رشد فزاینده ای همراه بوده است. عدم مدیریت صحیح منابع آبی در دسترس، موجب پدیدار شدن چالش های جدی در حوزه تأمین آب بخصوص تأمین آب شرب در بسیاری از شهرها و روستاهای کشور شده است در سطح جهانی انتظار میرود منابع آب آشامیدنی در دسترس، با کاهش بارش ها به دنبال تغییرات آب و هوایی زمین کاهش یابد لذابا توجه به تغییرات اقلیمی و کاهش بارندگی ها و همچنین برداشت بی رویه از آبخوان ها اهمیت و ضرورت دارد، برای اطمینان از ذخایر آینده آب آشامیدنی سالم، تازه و پاک و رعایت عدالت بین نسلی این منابع با احتیاط بیشتری بهره برداری کرد نه تنها حفظ آب بلکه بازیابی پساب و فاضلاب تولید شده از آبهای شیرین نیز نباید هدر رود، در این راستا پیشنهاد طرح 3RS که شامل یک فرآیند سه بخشی است و برداشت در محدوده استفاده مجدد آن در این تحقیق مدنظر است معرفی می شود.
- کاهش
- استفاده مجدد
- بازیافت آب
برای بهینه سازی مصرف آب به طرق زیر میتوان اقدام نمود:
- اقدامات قانونی و کنترلی
- اصلاحات ابزاری (استفاده از انواع تجهیزات و ابزار آلات کاهنده مصرف آب با فناوری نوین)
- اصلاح تاسیسات و تجهیزات بهداشتی
- اصلاحات رفتاری(فرهنگ سازی)
در راستای استفاده ی مجدد آب پیشنهاد دو راهکار جمع آوری آب باران و آب خاکستری می باشد که در ادامه به شرح هریک و نحوه بهره برداری می پردازیم:
جمع آوری آب باران
تکنولوژی استحصال آب باران شامل جمع آوری، انتقال و ذخیره باران برای استفاده های مجدد آن می باشد. آب جمع آوری شده میتواند از سطح سقف، سطح زمین و یا حوزه های سنگی باشد. این آب در یک تانک ذخیره میشوند یا برای تغذیه آب های زیرزمینی به سفره های زیرزمینی هدایت میشوند. فیلتراسیون و تصفیه اولیه در این سیستم نقش بسیار مهمی را در مدیریت رواناب ایفا می کند سیستم جمع آوری آب جهت کاربردهای گوناگون که در آنها نیازی به کیفیتی در حد آب آشامیدنی نمی باشد، مانند فلاش تانک توالت، شستشو و آبیاری باغچه ها، شستشوی لباس و غیره قابل اجرا میباشد. جمع آوری آب باران در بسیاری از مناطق دنیا به عنوان منابع آب آشامیدنی استفاده میشود. آب باران از نظر املاح بسیار سبک می باشد، به همین دلیل به مواد شوینده ی کمتری جهت شستشو نیاز دارد. با جمع آوری آب باران میتوان تا بیش از 50 در مصرف آب شرب خانواده ها صرفه جویی کرد.
سیستم جمع آوری داده ها آب باران به طور کلی از چهار عنصر اصلی تشکیل شده است:
- ناحیه ی جمع آوری آب باران
- یک سیستم انتقال شامل لوله ها و ناودان
- یک مرکز ذخیره سازی
- یک سیستم تحویل متشکل از شیر آب و یا پمپ
از جمله مزایای جمع آوری آب باران میتوان به نکات زیر اشاره کرد:
- منبع بسیار مناسب آبیاری می باشد
- رایگان که هزینه آن فقط جمع آوری و ذخیره سازی آب باران میباشد
- به سهولت قابل ذخیره سازی بوده و از هزینه های توزیع و پخش در سطح شهر صرفه جوئی به عمل می آید
- کمک به کاهش پیک مصرف تابستانی
- کاهش فرسایش سطوح
- لازم به ذکر است که از نظر توجیه اقتصادی طرح اجرا شده در این تحقیق میتوان گفت که بسته به نوع اجرا و لوازم استفاده شده هزینه ها میتواند متفاوت باشد. سیستم اجرا شده در این تحقیق حدود 10 میلیون تومان هزینه داشته است که چنانچه منافع حاصل از آن را بر اساس میزان آب تولیدی با نرخ یارانه ای که توسط آب و فاضلاب به واحدهای مسکونی تحویل میشود حساب نماییم چنین سیستمی هیچگاه توجیه اقتصادی لازم را ندارد. البته واضح است ارزش واقعی آب به مراتب بیشتر از این مبالغ است و نیز با در نظر گرفتن این واقعیت که کمبود آب به ویژه در کلانشهرها بسیار جدی بوده و علاوه بر دشوار و پر هزینه بودن، اساسا آبی جهت تامین وجود ندارد و بر این اساس چنانچه قیمت واقعی آب در نظر گرفته شود وضعیت کاملا متفاوت خواهد بود. چنانچه قیمت واقعی آب را 40 هزار تومان برای هر متر مکعب در نظر بگیریم منافع حاصل از اجرای این پروژه در سال مبلغ 1660000 تومان خواهد شد که در این حالت هزینه های طرح بدون در نظر گرفتن نرخ تورم، در مدت حدود 6 سال و با در نظر گرفتن نرخ تورم سالانه 20 درصد (و محاسبه ارزش افزوده منابع هزینه شده بر این اساس) در مدت حدود 10.5 سال هزینه های طرح مستهلک خواهد شد. بدیهی است مقدار آبی که میتوان از این طریق جمع آوری کرد به چهار عامل میزان بارندگی، وسعت پشت بامی که آب از آن جمع آوری میشود، نوع عایق پشت بام و زاویه برخورد قطرات باران با سطح پشت بام بستگی دارد.
آب خاکستری
“فاضلاب خانگی تصفیه نشده که با پساب های توالت تماسی نداشته باشد”
آب خاکستری به فاضلاب تولیدی خانگی از روشویی، حمام، ماشین لباسشویی و آشپزخانه ها گفته میشود، که در مبدأ از فاضلاب دستشویی و توالت تفکیک شده باشند. در یک طبقه بندی میتوان فاضلاب ناشی از حمام و روشویی ها را آب خاکستری روشن و فاضلاب ناشی از آشپزخانه و ماشین لباسشویی ها را آب خاکستری تیره نامگذاری نمود. آب خاکستری بیش از 80 درصد فاضلاب تولیدی در منازل و ادارات را تشکیل می دهد.
پس از جمع آوری آب خاکستری به وسیله لوله کشی مناسب، قبل از ورود به مخزن به وسیله یک صافی، مواد جامد را از آب خاکستری جدا میکنیم و سپس آب تصفیه شده در مخزن جمع آوری میشود و سپس با توجه به نیاز مجموعه میتوان از آن استفاده نمود. یکی از نکات مهمی که در آب خاکستری باید توجه کرد، این است که با توجه به نوع مصرف آب خاکستری، نوع فرایند تصفیه متفاوت خواهد. اگر نیاز ما مصرف فوری و سریع باشد؛ بدون نیاز به تصفیه در فلاش تانک واحدهای میتوان استفاده کرد.
اگر نیاز ما به آب مدت دار باشد، با یک تصفیه مقدماتی میتوان در فضای سبز دوباره استفاده نمود.اگر بخواهیم از آب خاکستری برای تامین آب بخش خاصی استفاده نماییم، از تصفیه اولیه و ثانویه استفاده میکنیم و با رعایت پارامترهای ویژه فنی می توان به مدت زمان طولانی آب یک مجموعه خاص را تامین کرد.در مصرف آب خاکستری باید چند نکته را مد نظر قرار دهیم. با آب خاکستری نباید آبپاشی کرد یا نباید روی قسمتهای مختلف گیاه افشانه بشود، بلکه سیستم آبیاری باید زیرسطحی باشد. آب خاکستری را نباید ذخیره کرد، ماندن آب خاکستری در یک محل به صورت راکد خود باعث آلودگی میشود. آب خاکستری داغ نباید وارد باغچه یا زمین کشاورزی بشود و قبل از استفاده باید حرارت فاضلاب تصفیه شده از دست برود. ویژگی های کیفی و کمی آب خاکستری کاملاً وابسته به پارامترهای متعددی نظیر سبک زندگی، رفتارهای فرهنگی-اجتماعی، الگوی مصرف آب و منبع تولید آن (روشویی، حمام، آشپزخانه یا . . .) میباشد. در هرصورت معمولاً آب خاکستری دارای بار آلودگی کمتری در مقایسه با فاضلاب توالت ها (آب سیاه) است، لذا تفکیک آن جهت بازیافت امری منطقی خواهد بود.آب خاکستری پس از تصفیه میتواند جهت کاربردهای مختلفی نظیر فلاش تانک دستشویی ها، آبیاری گیاهان، برج های خنک کننده و . . . به کار رود، لذا تدوین استانداردهای مختلف بازیافت با توجه به نحوه مصرف ضروری است.
روش های تصفیه آب خاکستری
- روشهای تصفیه فیزیکی
- روشهای شیمیایی نظیر انعقاد و لخته سازی: این سیستم ها به همراه فیلتراسیون غشایی در آب خاکستری با بار آلودگی پایین توانایی تأمین نمودن استانداردهای بازگردانی را دارا هستند. روشهای تصفیه زیستی نظیر RBC و SBR در صورت همراهی روشهای فیزیکی جهت پیش تصفیه و ضدعفونی برای آب خاکستری با بار آلی متوسط به بالا اقتصادی خواهند بود.
- روشهای تصفیه بی هوازی: روشهای تصفیه بی هوازی توانایی کافی جهت حذف مواد مغذی، مواد آلی را دارا نیستند، لذا تنها درصورتی میتوانند به کار روند که با روشهای هوازی نظیر (SBR) و ضدعفونی همراه گردند. مزیت این سیستمهای ترکیبی کاهش انرژی مصرفی و تولید بیوگاز خواهد بود.)
- روشهای زیستی: درصورت به کارگیری روشهای تصفیه زیستی به علت کمبود مواد مغذی در آب خاکستری تولیدی از روشویی ها و حمام، توصیه میگردد پساب تولیدی در سینک آشپزخانه ها و ماشین لباسشویی اضافه شود، هرچند آب خاکستری تولیدی ماشین لباسشویی ها در برابر تجزیه بیولوژیکی مقاومتر هستند.
- تکنولوژی MBR تنها روشی است که قابلیت تأمین استانداردهای بازگردانی بدون نیاز به فرآیندهای پیش تصفیه و پس تصفیه را داراست. این روش معمولاً گران بوده، لکن از جنبه اقتصادی مناسب مجتمعهای مسکونی بزرگ (بیش از 500 نفر ساکن) خواهد بود.
- به غیر از تکنولوژی MBR، بقیه تکنولوژی،های تصفیه آب خاکستری نیازمند فرآیندهای پیش تصفیه خواهند بود. لذا فرایندهای پیش تصفیه ای نظیر تانک های ته نشینی و سپتیک تانکها یا ماکروفیلترها برای افزایش راندمان و بهبود راهبری سیستم توصیه میگردد. این تانک ها موجب متعادل نمودن کیفیت آب خاکستری و حذف ذرات بزرگ و مواد روغنی میگردد، لکن نباید زمان ماند آن از 24 ساعت تجاوز نماید.
نتیجه گیری:
نتایج جداسازی آب خاکستری از آب سیاه به شرح زیر است:
- کاهش در مصارف آب مصرفی شیرین و با کیفیت: آب خاکستری تا 50 درصد نیاز به آب در یک ساختمان را تامین می کند.
- افزایش کیفیت آب تصفیه شده: با توجه به کاهش تقاضا برای آب شرب و از طرفی کاهش حجم تصفیه آب شرب می توان تصفیه کاملتری را در راستای افزایش کیفیت آب انجام داد.
- کاهش هزینه های تصفیه آب: کم شدن حجم آب مورد نیاز به کاهش هزینه های تصفیه و ظرفیت تصفیه خانه ها می انجامد.
- کاهش هزینه های انتقال و تصفیه فاضلاب: کاهش مصرف آب شرب و استفاده و تصفیه آب خاکستری در محل باعث کاهش هزینه های تصفیه خانه ها خواهد شد. جداسازی و تفکیک آب خاکستری از آب سیاه از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است
- حفظ منابع آب برای نسل های آینده و کمک به پایداری در زمینه منابع آب
- از لحاظ برآورد هزینه، 2 درصد هزینه ساخت یک متر مربع ساختمان به قیمت روز را باید در نظر گرفت.
گیتی هوم جامع ترین و تخصصی ترین سایت در زمینه صنعت ساختمان می باشد که با ایجاد فضای مناسب برای مقایسه و انتخاب آگاهانه به دنبال ارائه خدمات بهینه، ارزان و با کیفیت در حوزه ساختمان به مشتریان می باشد.
