بخشی از مقاله
مقررات و استانداردهای زیست محیطی در مورد استفاده مجدد و دفع لجن فاضلاب در زمین
چکیده :
در دهه اخیر با محدودیتهایی قانونی که در مورد روشهای سوزاندن لجن و دفن آن در اراضی و اقیانوسها بوجود آمده است روش کاربرد لجن در زمین بطور گستردهای مورد توجه قرار گرفته است. در روش کاربرد لجن در زمین، لجن تثبیت شده فاضلاب شهری در مکانهایی نظیر زمینهای کشاورزی، اراضی جنگلی، اماکن تفریحی، چمن و . . . بکار گرفته می شود. بعبارت دیگر متخصصین و مهندسین محیط زیست به منظور رهایی از مشکل لجن تولید شده در تصفیهخانه های فاضلاب دو ایده کلی استفاده مجدد و دفع نهایی را پیش رو دارند. در روش استفاده مجدد از حجم زیاد آب و خصوصیات کودی لجن پس از تصفیه و بی خطرسازی برای آبیاری، کوددهی و اصلاح خاک استفاده می گردد. اگرچه لجن فاضلاب دارای مواد مغذی گیاهی مفید بوده و می تواند باعث اصلاح و بهبود خاک گردد، اما ممکن است حاوی باکتریها، ویروسها، پروتوزئرها، پارازیت ها، فلزات سنگین و ترکیبات آلی سمی نظیر PCBS و ... باشند که کاربرد این لجن ها می تواند بطور بالقوه ای برای خود محصولات، حیوانات و انسانها خطرناک باشند. در همین راستا EPA مقرراتی را تحت عنوان آیینامه 40CFR بخش ۵۰۳ از نظر محدودیتهای فلزات سنگین، ترکیبات آلی سمی و پاتوژنها تنظیم نموده است. هدف از این مقاله ارائه جدیدترین استانداردهای زیست محیطی جهت استفاده مجدد از لجن در زمین و محدودیت هایی است که با توجه به نوع محصول و زمان برداشت در نظر گرفته شده است.
کلمات کلیدی : لجن فاضلاب - استفاده مجدد - استاندارد
لجن فاضلاب باقیمانده حاصل از تصفیه فاضلاب خانگی است و یا بعبارت دیگر مواد جامدی است که در روش های مختلف تصفیه به منظور حذف آلاینده های معلق و محلول از فاضلاب از طریق جداسازی مواد جامد از مایع بدست میآید و در حقیقت نوعی محصول فرعی مهم در پروسه تصفیه محسوب می شوند. شکل ۱ فرایند تولید، تصفیه، استفاده و دفع لجن فاضلاب شهری را نشان میدهد. همانطور که در شکل مشاهده میشود لجن فاضلاب را می توان در زمینهای کشاورزی، اراضی جنگلی، مراتع، نواحی تفریحی (پارکها، میدان گلف)، چمن و باغچه های خانگی و . . . بکار برد. در یک بررسی که در سال ۱۹۸۸ انجام گرفت نشان داد که بیش از ۳۳٪ لجن فاضلاب تولیدی در آمریکا جهت اصلاح و حاصلخیز کردن خاک بکار میرود. (۲، ۵).
کاربرد لجن در زمین با افزایش مواد مغذی و افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک موجب اصلاح بافت خاک و ارتقاء حاصلخیزی آن میگردد. شیوه کاربرد لجن در زمین براساس خصوصیات فیزیکی لجن (مایع و آبگیری شده)، توپوگرافی، مشخصات خاک و نوع گیاهان (محصولات کشاورزی، محصولات علوفهای، درختان و فضای سبز) موجود در منطقه تعیین خواهد شد. (۴، ۹)
استفاده از لجن در زمین یکی از مهمترین روشهای استفاده مجدد می باشد. ولی در هر صورت برای هر نوع استفاده از لجن، قبلا بایستی کلیه جوانب کار از قبیل نحوه تصفیه لجن، قوانین و مقررات موجود، شرایط اقلیمی و منطقه ای، مشخصات خاک، نحوه استفاده از زمین، موقعیت توپوگرافی، وضعیت زمین شناسی و فاصله تصفیه خانه از اراضی در نظر گرفته شود. (۴، ۹، ۱۰).
منظور از استفاده مجدد لجن، بهره برداری اقتصادی آن است. از لجن بعنوان مواد مغذی و یا اصلاح کننده خاک جهت ارتقاء تولید محصول استفاده می شود. اطلاعات در مورد خصوصیات فیزیکی لجن برای انتخاب روشهای کاربرد و انتقال لجن ضروری است و تعیین خصوصیات شیمیایی و بیولوژیکی برای تعیین مناسب لجن برای کاربردهای لجن مورد نیاز است. جدول (۱) غلظت مواد مغذی و سایر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی را نشان می دهد. گرچه لجن فاضلاب به دلیل دارا بودن مواد مغذی برای گیاه مفید بوده و می تواند باعث اصلاح و بهبود خاک گردد لیکن به دلیل اینکه لجن حاوی انواع باکتریها، ویروسها، پروتوزئرها و تخم انگلی می باشند می تواند موجب بیماری در انسان و دام شود. کاربرد لجن در زمین پتانسیل تماس مستقیم و غیرمستقیم انسان با این میکروارگانیسمها را افزایش می دهد. (۱ ، ۴، ۹)
جهت حفظ بهداشت عمومی و محیط زیست در حال حاضر بسیاری از کشورها مقرراتی را جهت استفاده و دفع لجن فاضلاب وضع نموده است. در همین راستا EPA مقرراتی را تحت عنوان آیین نامه CFR 40 بخش ۵۰۳ در مورد کنترل پاتوژنها، کنترل جذب ناقلین و محدودیتهای فلزات سنگین و ترکیبات آلی سمی وضع کرده که مختصرا به آن می پردازیم. (۳ ، ۵)
1- محدودیتهای فلزات سنگین و ترکیبات آلی سمی غالبا فاضلابهای صنعتی و آبهای باران زهکشی شده از خیابانها و معابر به مجاری جمع آوری فاضلاب وارد میشوند. بنابراین لجن فاضلاب علاوه بر مواد آلی، حاوی میزان کمی از آلاینده هایی است که در جوامع پیشرفته استفاده می شود. عناصر جزئی موجود در لجن فاضلاب هم برای گیاهان و هم برای حیوانات می تواند مفید و هم مضر باشد. بنابراین لازم است میزان آنها در خاک کنترل شود. هم اکنون بیش از ۶۰ ماده شیمیایی در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند که نقش آنها در سیستم حیاتی گیاهان و حیوانات ناشناخته است. (۲، ۴، ۶) در بخش ۵۰۳ آیین نامه لجن، مقرراتی جهت استفاده و دفع لجن از نظر محدودیت فلزات سنگین و ترکیبات آلی سمی در روشهای مختلف تعیین شده است که در جدول ۲ آمده است. فلزات سنگین و مواد آلی کمیاب از طریق گیاهان وارد زنجیره غذایی می شوند که برای کنترل غلظت این مواد در محصولات نهایی لجن و یا محدود نمودن کاربرد آنها قوانین خاصی وضع شده است. از دسته مواد آلی سمی موجود در لجن های فاضلاب می توان به هیدروکربونهای کلرینه نظیر PCBS اشاره کرد که به کندی در خاک تجزیه می شوند. این ترکیبات بوسیله گیاهان مصرف نمی شوند اما ممکن است مستقیما بوسیله حیوانات به مصرف برسند. این مورد بخصوص برای گله هایی از علفزارهای آلوده به این مواد تغذیه می کنند مورد تاکید می باشند. (۳، ۴، ۱۰) لجن های فاضلاب عمدتا" حاوی فلزات سنگین و مواد آلی هستند که می توانند در خاک باقیمانده و موقعیتی مخاطرهآمیز برای انسان، حیوان و گیاه بوجود آورند. جدول ۳ حداکثر غلظت مجاز سالیانه فلزات سنگین را تحت بخش ۵۰۳/۱۳ نشان میدهد. مهمترین فلز در این خصوص کادمیوم است زیرا اندازه سمیت گیاهی این عنصر بالاتر از اندازه سمیت انسانی و حیوانی آن می باشد. در هر حال مقدار کادمیوم اضافه شده به خاک مزرعی که در آن محصولات غذایی کشت می شوند نباید بیش از ۱/۹ کیلوگرم در هکتار در سال گردد. (۳) سازمان حفاظت محیط زیست ایالت متحده (U.S.EPA) برای فروش و توزیع لجن قوانینی وضع نموده است که تحت عنوان آیین نامه CFR 40 بخش ۵۰۳ میباشد. جدول ۴ غلظت مجاز فلزات سنگین برای لجن فاضلاب مصرفی که براساس بخش ۵۰۳ آیین نامه مذکور تدوین شده است را نشان می دهد. (۳)
۲-
مقررات طرح شده بمنظور کنترل و کاهش پاتوژنها سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده (S.EP.A.لا) در سال ۱۹۹۳ استانداردهای را جهت استفاده و دفع لجن در نظر گرفت. این مقررات که در زیر قسمت D از قسمت ۵۰۳ آیین نامه 40CFR آمده است، به دو کلاس A و B طبقه بندی می شود. (۱ ، ۵)
الف - مقررات کاهش پاتوژن در کلاس A هدف کلی مقررات کلاس A ، کاهش پاتوژنها در لجن فاضلاب (شامل باکتریهای بیماریزا، ویروس های رودهای و تخم انگل بارور) به پایین سطوح تعیین شده می باشد. در این مقررات لجن فاضلابی که به فروش میرسد یا این که در یک کیسه یا ظروف دیگر به منظور مصرف در زمین بسته بندی می شود، و یا حتی توده لجن فاضلابی که در چمن و باغچه های خانگی مصرف می شود بایستی این مقررات را برآورده کنند. حدود تعیین شده برای این مقررات به شرح زیر است
