شبکه جمع آوری فاضلاب همواره متشکل از پایپ ها، منهول فاضلاب، سیستم های پالایش ابتدایی و انتهایی و واحدهای انتقال و کنترل میباشد که برای جمع‌آوری و هدایت جریانات فاضلابی تأسیس و جانمایی میشوند. انواع شبکه های جمع آوری فاضلاب، نهایتاَ جریانات آلوده را به واحدهای تصفیه فاضلاب (تصفیه خانه‌ها) انتقال میدهند.
امروزه به جهت نگهداری طبیعت، حفظ مکانهای زندگی مردم، دور ساختن آلودگیها و بیماری‌ها از افراد، مراقبت از سیمای شهری و پاکسازی پساب‌ها از آلودگیها، انواع شبکه جمع آوری فاضلاب شهری و روستایی طراحی و احداث میشود. باتوجه به نوع آلودگی جریانات فاضلابی (سیستمهای مجزا، نیمه‌مجزا و مشترک) و مکانی که قرار است سیستمهای انتقال فاضلاب در آن تأسیس شوند، نوع طراحی میتواند متفاوت باشد. این درحالیست که بخصوص باتوجه به شرایط محیطی هر شهر، میتوان از الگوهای شبکه ای خاصی برای دفع فاضلابها استفاده نمود.
برای احداث انواع شبکه جمع آوری فاضلاب، بایستی عوامل مختلفی را در نظر داشت. از مهمترین مواردی که در انتخاب نوع شبکه جمع آوری فاضللاب موثرند، میتوان به پارامترهای ذیل اشاره داشت:
مشخصاَ به هر میزان که نیاز به پوشش شعاع جمعیتی بیشتری باشد، بایستی از شبکه‌ی گسترده‌تر و کاملتری استفاده نمود.
هرقدر که میزان بارش (اعم از باران، تگرگ، برف) در یک شهر/روستا بیشتر باشد، حساسیت بکارگیری سیستمهای انتقال افزایش می‌یابد. (دوره‌ی برگشت رواناب‌ها و آبهای سطحی حاصل از بارشها نیز موثر میباشد)
عاملیست که در الگوپذیری و جانمایی شبکه‌های انتقال فاضلاب و انتخاب مدل/ جنس لوله‌ها موثر است.
جهت‌های قرارگیری خیابانها، جاده‌ها و پیاده‌روهای شهری نیز در تعیین نوع/جانمایی شبکه های انتقال فاضلاب تأثیرگذارند.
بسته به عواملی نظیر: نوع آلودگی، گریدهای هدایت آب، نوع دسترسیها و حجم دبی فاضلابها و روانابهای سطحی، انواع شبکه جمع آوری فاضلاب را میتوان به مدلهای مختلفی نظیر:
تقسیم بندی نمود.
درچنین شبکه هایی، غالباَ دو سیستم جمع آوری و انتقال جداگانه احداث میگردد. اولین شبکه جمع آوری فاضلاب مجزا، مربوط به جمع‌نمودن و هدایت فاضلابهای بهداشتی میباشد. سیستم ثانویه نیز به‌منظور جمع‌کردن و انتقال آبهای سطحی و پسابهای حاصل از بارش، احداث خواهد شد. جوامع مختلف همچون جامعه ایران، امروزه با توجه به وضع قوانین در رابطه با جداسازی مجراهای فاضلابها و آبهای ناشی از بارندگی، استفاده از شبکه های مجزا را در اولویت خود قرار داده‌اند. (مطابق با آیین نامه شماره شانزده مقررات عمومی ساختمان)
شبکه جمع آوری فاضلاب مجزا برای شهرهایی با 3 نوع ویژگی، کاملاَ مناسب هستند:
مدل شبکه جمع آوری فاضلاب مجزا، به مانند سایر شبکه‌ها دارای مزایا و معایب متعددی میباشد:
اینگونه شبکه های جمع آوری فاضلاب نیمه مجزا، متشکل از یک واحد اصلی و یک شبکه‌ی پشتیبان میباشند. بطوریکه تمامی فاضلابهای بهداشتی/غیربهداشتی و آبهای روان را وارد یک شبکه‌ی اصلی یکدست میکنند. سپس چنانچه حجم آب و فاضلاب ورودی بیشتر از ظرفیت مجاز باشد، باقیمانده‌ی سیالات به شبکه‌های رو باز پشتیبان انتقال پیدا میکنند.
شهرهای سنتی که دارای دسترسی‌های تنگ و تودرتو بوده، یکی از مهمترین لوکیشن‌ها برای اجرای شبکه‌های نیمه مجزا یا نیمه مرکب هستند. همچنین شهرهایی که دارای بازه‌های زمانی محدودی برای بارشهای شدید هستند، معمولاَ از شبکه نیمه مرکب بهره میبرند. زیرا در این سیستمها، یک ظرفیت مخفی برای نگهداری و انتقال آبهای اضافه تعبیه شده است.
ساختار خاص شبکه های جمع آوری فاضلاب نیمه مرکب (نیمه مجزا)، تحلیل این سازه‌ها را با ویژگیهای مثبت و منفی متعددی همراه ساخته است. اصلی‌ترین مزایا و معایب شبکه فاضلاب نیمه مجزا عبارتست از:
همانگونه که از نام این سیستمها پیداست، تمامی فاضلاب های صنعتی/ بهداشتی و آبهای روان، وارد یک شبکه‌ی مشترک و تماماَ یکدست میگردند. به‌همین دلیل است که باید از لوله‌هایی با سایز دهانه بزرگ برای این نوع شبکه جمع آوری فاضلاب، استفاده نمود. هیدرولیک عالی، دیگر نکته‌ایست که باید در هنگام انتخاب لوله های مناسب برای شبکه مرکب مدنظر قرار داد. بعنوان مثال لوله های کاروگیت و پلی‌اتیلن به‌لطف سطح صاف درونیشان، انتخابی عالی برای کانالهای انتقال سیال هستند.
ازجمله‌ی مهمترین مزایا و معایب شبکه های مشترک، میتوان از پارامترهای زیر نام برد:
بلحاظ نوع محل، نحوه‌ی هدایت فاضلاب و شیب و توپوگرافی ناحیه، میتوان پترن های متفاوتی را برای اجرای انواع شبکه جمع آوری فاضلاب در نظر گرفت. بنابراین برای اجرای شبکه های جمع آوری فاضلاب، قادر خواهیم بود انواع الگوهای:
را بکار بگیریم.
درون شبکه جمع آوری فاضلاب متمرکز، همواره نقاطی به عنوان مرکز جمع آوری در نظر گرفته میشود. درنتیجه تمامی جریانات فاضلابی از نقاط و انشعابات مختلف جمع آوری‌شده و به بخش متمرکز اصلی، هدایت میگردند. درسوی مقابل، طراحی سیستم های جمع آوری فاضلاب غیر متمرکز متفاوت خواهد بود. نقش تأسیسات و دستگاه‌های تصفیه ای (همانند سپتیک تانک، چربی گیر و…) در سیستمهای غیرمتمرکز، بسیار ویژه است. بطوریکه بایستی بدانید:
همواره در طراحی و احداث شبکه جمع آوری فاضلاب غیرمتمرکز، سعی میشود فاضلابهای تولیدی، در مجاورت مکان تولید خود سریعاَ به دستگاه های پالایشگر سپرده شوند. سپس پساب‌ها (با درصد تصفیه متفاوت)، به تصفیه‌خانه‌ها انتقال یافته و یا برای استفاده‌ی دوباره، بکار گرفته شوند.
بسته به عواملی نظیر:
میتوان الگوی شعاعی را نیز برای طراحی شبکه جمع آوری فاضلاب در نظر گرفت. درواقع گاهاَ و بخصوص در مواجه با شهرهای قدیمی که دارای ساختار شعاعی و طراحی مدور هستند، جانمایی شعاعی شبکه جمع آوری فاضلاب در دستور کار قرار میگیرد. همچنین گاهاَ بنا به تشخیص طراحان، از الگوی شعاعی استفاده میشود. آرایش لوله ها در این حالت بدین صورت است که ابتدا جریانات فاضلابی از نقطه‌ی مرکزی شهرها، جمع میشوند. سپس سیالات جمع‌آوری شده، بوسیله‌ی یکسری لوله‌ی با قطر بزرگ که نسبت به کانال یا لوله‌ی مرکزی در حالت شعاعی قرار گرفته‌اند، به تصفیه‌خانه‌های شهری هدایت خواهند شد.
الگوی شعاعی، در یک حالت دیگر نیز برای طراحی شبکه جمع اوری فاضلاب در اولویت قرار میگیرد. چنانکه با شهرهایی مواجه باشیم که دارای چندین نقطه‌ی رشد باشند. یعنی یک نقطه‌ی مرکزی اصلی در این شهرها، معنای خاصی نداشته باشد و برای جمع آوری فاضلاب، بتوان چندین نقطه‌ی اصلی را در نظر داشت.
همیشه تمامی فاضلابها و آبهای سطحی جمع آوری شده، به تصفیه خانه های شهری انتقال نمی‌یابند. بلکه ممکنست به نقطه‌ی مطمئن نزدیکتری انتقال یابند. بعنوان مثال پیشتر نیز گفتیم که شبکه جمع آوری فاضلاب مجزا، دارای دو کانال جداگانه برای انتقال فاضلابهای بهداشتی و آبهای سطحیست. برای تخلیه سریعتر این نوع شبکه های فاضلاب، میتوان آبهای سطحی تمیز را به یک رودخانه/آبگیر انتقال داد. البته در صورتی که رودخانه یا آبگیر موردنظر، نزدیک به سیستم جمع آوری فاضلاب ها باشد.
درچنین حالتی از الگوی عمودی برای جانمایی شبکه جمع آوری فاضلاب استفاده میشود. بطوریکه لوله های تخلیه آبهای سطحی، بصورت عمود بر محل تخلیه (مثلاَ رودخانه) طراحی خواهند شد.
برخی از نقاط شهری و روستایی، با توپوگرافی خاصی مواجه هستند. به‌گونه‌ای که در دره‌ها و یا شیب‌های شدید دامنه ای واقع شده‌اند. برای حل مشکل تجمیع و انتقال فاضلاب این مناطق، میتوان از الگوی بادبزنی بهره گرفت. بدین صورت که شبکه فاضلاب بصورت «V شکل» یا «بادبزنی» طراحی شده و جریانات آلوده فاضلابی از دو سمت شیبدار شهر (پیرامون دره) به کانال مرکزی هدایت میشوند.
احداث شبکه های جمع آوری فاضلاب با الگوی تقاطعی، دارای سه مزیت قابل‌توجه است:
الگوی ZONE یا ناحیه‌ای، دیگر تکنیک مورد استفاده برای طراحی شبکه جمع آوری فاضلاب خواهد بود. بسیاری از نقاط شهری و روستایی ایران، دارای سطوحی با کدهای ارتفاعی مختلف هستند. یعنی نقاط مختلف شهری آنها در ارتفاع های متفاوتی شکل گرفته است. با استفاده از الگوی ناحیه ای، امکان درنظرگیری چندین شبکه جمع آوری فاضلاب در سطوح مختلف ارتفاعی فراهم میشود. نهایتاَ یک کمربند انتقال نیز برای پیوند تمامی این شبکه‌ها طراحی میشود تا نقش انتقال دهنده‌ی مشترک فاضلابها به سمت تصفیه خانه‌ها را ایفا نماید.
باتوجه به سطوح مختلف پایین‌دستی و بالادستی، معمولاَ از ایستگاه پمپاژ فاضلاب در الگوهای ناحیه‌ای استفاده میشود.
باتوجه به دستاوردهای جدید حوزه آب و فاضلاب، دسته بندی انواع شبکه جمع آوری فاضلاب، شکل جدیدی به خود گرفته است. درهمین رابطه شبکه های انتقال فاضلاب مدرن را میتوان در دسته‌های مختلفی از جمله:
جای داد. درادامه به بررسی ویژگیهای هریک از این شبکه‌ها خواهیم پرداخت.
مدلهای شبکه جمع آوری فاضلاب ثقلی کم قطر، دارای چندین ویژگی ساختاری خاص هستند. اول آنکه مطابق با نامشان، شیوه حرکتدهی فاضلاب بصورت ثقلی بوده و بنابراین باید از شیبراهه‌ها استفاده شود. دوم آنکه جریانات فاضلابی پیش از ورود به شبکه های ثقلی کم قطر، به گندانبارها وارد میشوند. با کاهش تلاطم و ته نشینی عناصر فاضلابها در سپتیک تانک، تنها پساب مایع به درون خطوط فاضلاب‌روی ثقلی راه پیدا میکند. به‌همین علت لوله های این خطوط از قطر کمی بهره میبرند.
به‌خاطر داشته باشید که شبکه های جمع آوری فاضلاب ثقلی کم قطر، نیازی به منهول دسترسی ندارند. البته غالباَ از دستگاه‌ها و سنسورهایی برای کنترل جریان و عیب یابی، استفاده میکنند.
سیستم های جمع آوری فاضلاب ثقلی کم قطر، دارای مزایا و معایب متعددی میباشند که مهمترین آنها به شرح زیر خواهد بود:
بهره‌گیری از پمپهایی برای تولید انرژی و هدایت هوشمندانه‌ی فاضلابها، «شبکه جمع اوری فاضلاب تحت فشار (PSS)» را به یک سیستم مدرن و کارآمد تبدیل نموده است. از مهمترین مزایای شبکه های فاضلاب تحت فشار میتوان به مواردی نظیر:
اشاره داشت. ضمن اینکه با بکارگیری پمپ‌ها و انتقال انرژی به فاضلابها، فشار هیدرولیک (HYDRAULIC) کمتری به منابع پذیرنده و تصفیه خانه‌ها وارد می‌آید. بدلیل استفاده از لوله‌های کوچکتر و همچنین عدم احتیاج به اجرای شیبراهه‌ها، احداث شبکه جمع آوری فاضلاب تحت فشار، در درازمدت اقتصادی خواهد بود. اگرچه که برای راه اندازی این سیستمهای مدرن، بایستی هزینه های ابتدایی زیادی را متحمل شد.
طراحی شبکه جمع آوری فاضلاب تحت خلأ یا مکشی، تا حدودی پیچیده است. چنانکه نیاز به احداث یک مخزن دپوکننده یا انباره‌ی بینابینی (موقت) خواهد بود. فاضلابها در ابتدا طی یک جریان ثقلی، به انباره‌ی بینابینی انتقال می‌یابند. سپس بوسیله‌ی نیروی خلأ قدرتمند ایستگاه های پمپاژ، مکیده شده و به نقطه‌ی مقصد هدایت میشوند.
توجه داشته باشید که عمده‌ی روستاهای ایران، توپوگرافی و سطح ارتفاع بیشتری نسبت به زمین‌های شهری دارند. از آنجایی که نیروی مکش ساطع‌شده از خلأ، تنها قادر به حرکتدهی نهایتاَ 5.5 متری (بلحاظ ارتفاع) فاضلابها خواهد بود؛ فلذا بهره گیری از شبکه های جمع آوری فاضلاب مکشی برای بسیاری از نقاط ایران مناسب نخواهد بود. ضمناَ هزینه‌های نگهداری و اجرای سرسام آوری نیز دارند. البته با توجه به:
هزینه های راه اندازی شبکه های تحت خلأ (مکشی)، اقتصادی خواهد بود.
ساختار ساده ای داشته و راه اندازی آنها، کم‌هزینه خواهد بود. شبکه های جمع آوری فاضلاب ساده که ساده‌ترین مدل در میان انواع سیستم های مدرن هستند، همانند سایر مدلها از لوله های با قطر کم بهره میبرند. البته در برخی از نقاط مانند:
نیاز به نصب منهول پلی اتیلن دارند. سرعت اجرای این مدلها بسیار بالاست و محدودیت خاصی ندارند. فلذا برای اجرا در شعاع های جمعیتی وسیع، گزینه‌ای کاملاَ ایده آل میباشند.
نکته: غالباَ اجرای این سیستمها با بکارگیری چربی گیر و آشغالگیر، همراه است.
بمنظور انتقال مناسب فاضلابها در شبکه جمع آوری فاضلاب، انواع لوله پلی اتیلن نسبت به لوله های PVC کارایی بیشتری دارند. درحقیقت به لطف ویژگی هایی نظیر:
و ده‌ها ویژگی دیگر، لوله های پلی اتیلنی در شبکه های جمع آوری فاضلاب کاربرد گسترده‌ای دارند. البته در سوی دیگر، لوله های پی وی سی نیز همانند همتایان پلی اتیلنی خود، دارای قیمت مقرون بصرفه‌ای هستند و بسیار سبک میباشند. ضمن اینکه در برابر فشارهای خاک (در نصب‌های دفنی انتقال فاضلاب ها) کاملاَ مقاومند. اما ضعف لوله های PVC در برابر مواد شیمیایی/اسیدی و فشارهای سنگین سازه‌ای و عملکرد ضربه پذیری ضعیف، موجب شده تا اصطلاحاَ در بازار، قافیه را به لوله های پلی اتیلن ببازند!.
بسیاری از تجهیزات پالایشگر و تسهیل‌کننده، همواره با انواع شبکه جمع آوری فاضلاب در ارتباط هستند. بطوری که در فرآیند جمع آوری و انتقال جریانات آلوده، نقش خاصی را ایفا میکنند. برخی از این دستگاه‌ها و نتایج بکارگیریشان به شرح زیر است:
سیستمهای چربی گیر پلی اتیلن و فایبرگلاس، از بدوی‌ترین مراحل پالایش فاضلاب بشمار میروند. چنانکه با نصب این تجهیزات و پس از دریافت فاضلابها، لایه‌های گسترده‌ی چربی، روغن و گریس از فاضلابها جدا شده و پساب شفافتری بدست می‌آید.
دستگاه سپتیک تانک پلی اتیلن پس از اعمال پالایش توسط چربی‌گیرها، وارد میدان میشود. حدود 70% آلودگی جریانات فاضلابی پیش از انتقال کامل به چاه های جذبی یا شبکه جمع آوری فاضلاب، توسط سپتیک تانک پلی اتیلن گرفته میشود. باکتریهای هتوتروف موجود در مخازن سپتیک، بخش زیادی از معلقات جامد را نیز تجزیه میکنند.
هنگام انتقال جریانات ثقلی از پاییندست به بالادست (از سطوح کم ارتفاع به مرتفع‌تر)، بایستی از سیستمهای پمپاژ فاضلاب (لیفت استیشن) به عنوان محرک استفاده کرد.
کانالهای عمودی میباشند که شرایط را برای دسترسی به کانال های زیرزمینی آبرسانی و انتقال فاضلابها فراهم میکنند. درحقیقت بازرسان و تعمیرکاران از طریق ورود به منهول ها، به شبکه جمع آوری فاضلاب دسترسی پیدا میکنند. چنانچه قطر ورودی منهول پلی اتیلن حدود 700 میلیمتر تا 1200 میلیمتر باشد، به فاصله‌ی هر 150 متر به یک آدم رو (منهول) نیاز خواهیم داشت. برای سایزهای کوچکتر، فاصله نصب هر منهول نسبت به منهول دیگر، 100 تا 115 متر باید باشد.
غالباَ در شرکتهای مرتبط با تمیزسازی پساب و همچنین تصفیه خانه‌هاف مورد استفاده قرار میگیرد. پساب خروجی پکیج های تصفیه صنعتی، برای استفاده در امور کشاورزی، آبیاری و… مناسب خواهد بود.
گروه صنعتی پایپ گستر با توجه به بهره‌گیری از برترین مهندسین طراح که دارای تجارب و دانش ارزشمندی هستند، به طراحی و اجرای انواع شبکه جمع آوری فاضلاب مشغول میباشد. به‌منظور تعیین هزینه طراحی و اجرای شبکه انتقال فاضلاب، عوامل متعددی دخیل هستند:
مسلماَ پارامترهای ریز و درشت دیگری نیز در تعیین هزینه طراحی و اجرای شبکه جمع آوری فاضلاب، موثر خواهند بود. فلذا به‌جهت تخمین دقیق هزینه ها، با مهندسین فنی گروه صنعتی پایپ گستر تماس حاصل نمایید. (02146011240 – 09126721109)
امروزه بهره‌گیری از لوله های بتنی و چدنی در شبکه‌های انتقال فاضلاب، به کمترین میزان خود رسیده است. زیرا هر دوی این لوله‌ها، بسیار سنگین بوده و در برابر رطوبت و سیالات اسیدی/ شیمیایی، ضعیف هستند. همچنین برخلاف انواع لوله کاروگیت، نه دارای قیمت مقرون بصرفه‌ای هستند و نه هیچگونه انعطافی ارائه میدهند.
لوله‌های فایبرگلاس نیز با توجه به مقاومت اسیدیته و شیمیایی بالایشان در برخورد با سیالات فاضلابی، از اهمیت ویژه‌ای در شبکه های جمع آوری فاضلاب برخوردار هستند.
گاهاَ سیال موجود در یک شبکه فاضلاب مشترک، کاملاَ فاضلابی بوده و هیچگونه آب سطحی به آن راه پیدا نکرده است. درنتیجه از اصطلاح «DWF» استفاده میشود که خبر از وجود «جریانهای عاری از بارش» میدهد.
