بخشی از مقاله
چکیده
محدودیت تأمین آب در بسیاري از جوامع، در عرصه فضاي سبز را افزایش داده است. به منظور استفاده از پساب باید راهکارهایی جهت کنترل و کاهش پارامترهاي فیزیکی، شیمیایی و میکروبی پساب در حد استانداردهاي بین المللی اتخاذ گردد تا در صورت استفاده به منظور آبیاري فضاي سبز میزان مخاطرات آن به حداقل مقدار خود برسد. در این مقاله راهکارهاي مختلف جهت استفاده از پساب تصفیهخانه شهر بندرعباس در عرصه فضاي سبز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با احداث تصفیه تکمیلی - فیلتر شنی - ، کلرزنی به میزان یک میلیگرم در لیتر در مدت زمان تماس 45 دقیقه با پساب و کشت گیاهان مقاوم و نیمه مقاوم به شوري میتوان از پساب تصفیهخانه بندرعباس به عنوان منبعی جدید جهت آبیاري فضاي سبز استفاده کرد.
کلمات کلیدي: فاضلاب تصفیه شده، تصفیه تکمیلی، صافی شنی، شوري
.1 مقدمه
ایران سرزمینینسبتاً خشک است. اگر میانگین بارندگی سالیانه در سطح کره زمین 860 - میلیمتر - با متوسط بارندگی ایران 250 - میلی متر - مقایسه شود، ملاحظه میگردد که مقدار بارندگی در ایران کمتر از یک سوم متوسط بارندگی در دنیا است. علاوه بر این، زمان ریزش نزولات جوي و محل ریزش آنها با نیاز آبی گیاهان، مطابقت ندارد .[9] رشد روز افزون جمعیت، ارتقاء سطح زندگی، توسعه صنایع و شهرنشینی موجب افزایش تولید فاضلاب بواسطه مصرف بیشتر آب گردیده است. تأمین آب جهت مصارف شرب، صنعت و کشاورزي در جهت توسعه جامعه مستلزم دستیابی به منابع قابل اطمینان و داشتن حداقل ضایعات زیست محیطی ناشی از مصرف آب یا تولید فاضلاب میباشد. پساب ناشی از تصفیه فاضلاب شهري که حجم قابل توجهی از منابع غیر متعارف آب را شامل میشود، یکی از منابع مفید جهت نیل به این مقصود را فراهم میآورد 4] و .[6
به طوریکه فاضلاب شهري با جمعیت یک میلیون نفر، بعد از تصفیه، میتواند براي آبیاري زمینی به مساحت 1500 تا 3500 هکتار استفاده گردد.[5] گرچه میتوان از پساب براي موارد متعددي نظیر تغذیه مصنوعی آبخوان هاي زیرزمینی، صنعت و جلوگیري از پیشروي آب هاي شور استفاده کرد ولی آبیاري عرصه هاي فضاي سبز با توجه به مصرف بالاي آب و نزدیکترین محل مصرف داراي بزرگترین پتانسیل براي استفاده مجدد از پساب است .[7]طبق پیش بینیها در سال 1400 مصرف آب در بخش شرب و صنعت، 12 میلیارد مترمکعب تخمین زده شده است که با توجه به جمع آوري 70 الی 80 درصد این آب توسط سیستم فاضلاب شهري، حجمی معادل 8 میلیارد مترمکعب آب به منابع تجدید پذیر کشور اضافه خواهد شد. با استفاده بهینه از این منبع میتوان حدود 40 درصد به باقیمانده منابع آب تجدیدپذیر کشور اضافه کرد .[1] هدف از این مقاله بررسی و ارائه راهکارهاي استفاده از پساب تصفیهخانه شهر بندرعباس به منظور آبیاري فضاي سبز میباشد.
.2 خصوصیات فاضلاب تصفیه شده
در جدول - 1 - نتایج متوسط کیفیت پساب خروجی تصفیهخانه شهر بندرعباس در سال 1390 بر اساس مطالعات مهندسین مشاور پدیدآب سپاهان [2] و همچنین مقادیر حد مجاز هر پارامتر با استفاده از استانداردهاي ملی و بین المللی ارائه شده است. با توجه به کیفیت پساب خروجی تصفیهخانه شهر بندرعباس و استانداردهاي موجود جهت آبیاري در فضاي سبز، لزوم انجام تصفیه تکمیلی - پیشرفته - بر روي پساب امري ضروري است تا کیفیت پساب خروجی به خصوص کلیفرم مدفوعی، کدورت و جامدات معلق به میزان مجاز استاندارد برسد. همچنین با توجه به بالا بودن مقدار شوري پساب باید راهکارهایی جهت استفاده در فضاي سبز مورد توجه قرار گیرد.
3.راهکارهاي کاهش شوري پساب
3.1.روشهاي فیزیکی
الف - الکترودیالیز
الکترودیالیز یک فرآیند جداسازي غشایی است که در آن اختلاف پتانسیل الکتریکی به عنوان نیرویی که جهت انتقال یونها استفاده میگردد. این فرآیند بعد از جنگ جهانی دوم در سال 1946 براي اولین بار مورد توجه قرار گرفت و از اوایل سال 1970 براي کاربرد در تصفیه آب و فاضلابهاي صنعتی توسعه یافت بیشترین کاربرد این روش در تهیه آب آشامیدنی یا آب صنعتی از آبهاي با TDS کمتر از 500ppm میباشد .[11]
ب - فرآیند اسمز معکوس
اسمز معکوس یکی از شیوه هاي گسترده جداسازي است که کاربردهاي مختلفی دارد. بیشترین سازي آب دریا، جداسازي مواد آلی و سمی از پسابهاي صنعتی از موارد مهم استفاده از این تکنولوژي میباشد. تاریخچه کاربرد روش اسمز معکوس به سالهاي 1950 بر میگردد. نخستین غشاء اسمز معکوس از سلولز استات ساخته شد. در ایالات متحده RO و NF متداولترین فرآیندهاي غشایی براي تهیه آب آشامیدنی میباشند. اسمز معکوس عبور تحت فشار آب از میان یک لایه غشایی و عکس فشار اسمزي معمول میباشد. که تحت این فرآیند آب از محلول حاوي املاح جدا میگردد .[11] شایان ذکر است کلیه این روشها مستلزم هزینه بسیار گزاف جهت سرمایهگذاري و بهرهبرداري در طول دوره طرح میباشد. لذا روشهاي مدیریتی جهت کنترل شوري پیشنهاد میگردد که در ادامه به آن پرداخته شده است.
.2.3 مدیریت شوري
در جدول - 2 - طبقه بندي مقاومت گیاهان فضاي سبز بر اساس شوري خاك و تأثیر آن روي کیفیت گیاهان فضاي سبز ارائه شده است .[8] و بر این اساس گیاهان به چهار دسته حساس، نیمه حساس، نیمه مقاوم و مقاوم تقسیم بندي شده است. رابطه شوري خاك با شوري آب آبیاري بر اساس رابطه ECe 1/ 5 ECw تعریف میشود که ECe بیانگر هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاك و ECw بیانگر هدایت الکتریکی آب آبیاري میباشد. بنابراین با توجه به اینکه مقدار شوري پساب تصفیهخانه شهر بندرعباس حدود 5998 میکروموس بر سانتیمتر میباشد، مقدار شوري عصاره اشباع خاك حدود 9000 میکروموس بر سانتیمتر میباشد. لذا با توجه به موارد ارائه شده در جدول ذیل گیاهان مناسب جهت کشت در فضاي سبز شهر بندرعباس در رده نیمه مقاوم و مقاوم نسبت به شوري قرار میگیرند.
همانطور که در قسمت قبل بیان شد، به منظور استفاده از پساب تصفیهخانه شهر بندرعباس براي آبیاري فضاي سبز باید نیاز آبشویی و مسائل زیست محیطی جهت کاربرد طولانی مدت از پساب رعایت گردد و گونه هاي مقاوم و نیمه مقاوم در برابر شوري به کار برده شود. لذا قبل از هر پیشنهادي باید تأثیر آبیاري با شوريهاي مختلف روي انواع گیاهان مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور نتایج تحقیقات مختلف در خصوص تأ ث یر شوري آب بر گیاه نخل - مقاوم به شوري - ، گیاه خرزهره - نیمه مقاوم به شوري - ، گیاه رزماري - نیمه حساس به شوري - و گیاه بلوط - حساس به شوري - مورد بررسی قرار گرفت .[13-16]
در تصاویر شماره - 1 - و - 2 - به ترتیب تأثیر شوري آب آبیاري اعمال شده روي گیاهان بلوط و رزماري ارائه شده است. همانطور که در این تصاویر ملاحظه میشود، شوري آب روي گیاه بلوط تأثیر بسیار زیادي دارد به طوري که آبیاري با شوري بیشتر از 2000 میکروموس بر سانتیمتر باعث از بین رفتن گیاه خواهد شد. همچنین تأثیر آب شور روي گیاه رزماري تأثیر کمتري داشته و آبیاري با شوريهاي بیشتر باعث کاهش ارتفاع گیاه گردیده است به طوریکه آبیاري با شوري 7500 میکروموس بر سانتیمتر باعث کاهش بسیار شدید گیاه شادابی گیاه شده و گیاه دچار برگ سوزي میگردد.در تصاویر شماره - 3 - و - 4 - به ترتیب تأثیر شوري آب آبیاري روي گیاهان نخل و خرزهره ارائه شده است. همانطور که در این تصاویر ملاحظه میشود، شوري آب روي گیاه نخل تأثیر چندانی نداشته و تا شوري 7500 میکروموس بر سانتیمتر نیز گیاه به رشد خود ادامه داده ولی از تعداد برگهاي آن کاسته شده است.
ولی تأثیر آب شور روي گیاه خرزهره تأثیر بیشتري داشته و آبیاري با شوري هاي بیشتر باعث کاهش ارتفاع گیاه گردیده است ولی آبیاري با شوري 7500 میکورموس بر سانتیمتر باعث برگ سوزي در گیاه خرزهره نشده است. لذا استفاده از پساب تصفیهخانه شهر بندرعباس تنها براي گیاهان مقاوم و نیمه مقاوم به شوري مناسب میباشد. در جدول - 3 - فهرست گونه هاي بسیار مقاوم، مقاوم و نیمه مقاوم به شوري، سازگار با اقلیم شهر بندرعباس، جهت کشت در فضاي سبز شهر بندرعباس در صورت استفاده از پساب تصفیهخانه ارائه شده است.
