الرئيسية
يعتبر الصرف الصحي من أهم العمليات اللازمة لضمان توفر البيئة الصالحة للأفراد والأسرة في كل المجتمعات الريفية والحضرية ويجب أن يتم ذالك بطريقة هندسية مناسبة وفقا للأسس الفنية العلمية المقررة والمتفقة مع معايير الصحة العامة ومقتضيات الأمن والسلامة وكذالك الأسس الاقتصادية.
وهنا نطرح إشكالية كيفية انجاز وتصميم وإدماج هذه الحتمية وفقا لمعايير الأمن والسلامة .
1- تعريف الصرف الصحي: الصرف الصحي (بالإنجليزية: Sanitary sewer) وهو جزء من شبكة توزيع المياه ,وهذه الشبكة تعنى بتصريف المخلفات السائلة من المباني والمصانع إلى محطة المعالجة أو أماكن التصريف.وهي إستراتجية من اجل عيش الأفراد داخل وسط صحي.
2- هدف الصرف الصحي: يهدف الصرف الصحي إلى :
• تسيير وإدارة المياه المستعملة
• تسيير مياه الأمطار
• الحماية الصحية
• الحماية ضد الفيضانات
• العمل على راحة السكان والمحافظة على ممتلكاتهم
• حماية المباني والمنشات وإطالة عمرها الاعتباري والمحافظة على سلامة الأساسات .
• حماية مجاري المياه السطحية ومصادر المياه الجوفية من التلوث.
نبذة تاريخية:
بدأت مشكلة مياه الصرف الصحي الصرف التخلص منها ، مع وصول التخديم المائي إلى الدورات الصحية التي كانت تقام بعيدا عن المنازل السكنية. وفي البداية أنشأ الإنسان أحواضا مطمورة صماء لتجميع المياه القذرة ، ثم انتقلت دورات المياه إلى داخل المنازل ، وصارت حفر التجميع تستقبل مياه الشطف والغسيل والجلي والحمامات ودورات المياه.
ومع تطور المجتمعات البشرية وإقامة المدن ، بدأ التفكير بتجميع مياه الصرف من الأبنية لجرها عبر أقنية مطمورة أو شبكات من الأنابيب إلى خارج حدود المدينة (أقرب نهر أو بحيرة أو أقرب شاطئ بحري) ، وقد عرفت مدينة لندن أقدم شبكة صرف صحي عامة في أوربا ، ثم انتقلت الفكرة عن طريق نابليون الثالث إلى مدينة باريس لتنتشر بعد ذلك في مدن أوربية كثيرة ، وليفرض فيما بعد على جميع مالكي الأبنية ضرورة ربط شبكات الصرف لديهم بقنوات مطمورة إلى شبكة الصرف العامة.
أدى ازدياد طرح كميات مياه الصرف في الأحواض المائية إلى تفاقم مشكلات تلوث المياه ، مما حتم معالجة هذه المياه قبل طرحها إلى المائية الأحواض ، وقد بدأت فكرة معالجة مياه الصرف الصحي باستخدام ميكانيكية طرائق ، كالترقيد لإزالة الكبيرة العوالق ، ثم استخدام المصافي الخشبية والمعدنية ، ثم استخدام المرشحات الرملية البطيئة القابلة للغسيل العكسي. أما فكرة المعالجة البيولوجية فقد ظهرت بعد مدة طويلة من استخدام مياه الصرف الخام في ري المزروعات ، وقد بدأ الباحثون باستخدام هذه الفكرة لتصفية مياه الصرف الصحي عبر الأراضي الرملية ، وظهر المرشح البيولوجي biologica تصفية بعد معرفة دور البكتريا في هدم المادة العضوية ، ثم ظهرت طرائق جديدة في المعالجة ، كنظام القرص البيولوجي الدوار والمفاعلات البيولوجية المختلفة المفاعلات الحيوية وغيرها. وقد حقق الباحثان الإنكليزيان وليام لوكيت وإدوارد أرديرن Ardern ثورة علمية في مجال معالجة مياه الصرف عام 1914 باكتشافهما طريقة الحمأة المنشطة ، ووالتي يقصد بها معالجة مياه الصرف الصحي بوساطة الندف المنشطة. وتعد هذه الطريقة بمنزلة تنقية ذاتية منشطة اصطناعيا ؛ إذ إن العمليات التي تجري فيها هي نفسها التي تجري في المجاري المائية الطبيعية كالأنهار والبحيرات. وتتم معالجة المخلفات السائلة بطريقة الحمأة المنشطة عن طريق تهوية وتقليب هذه المخلفات في أحواض خاصة تدعى أحواض التهوية ، وينتج من ذلك امتصاص الخليط للأكسجين الهواء من ، واستعمال البكتريا الهوائية وكائنات دقيقة أخرى هذا الأكسجين في تثبيت المواد العضوية العالقة والذائبة وتحويلها إلى مواد غير قابلة للتحلل ، كما يؤدي التقليب المستمر للخليط إلى ترويب المواد العالقة الدقيقة التخثر ، أي تجميع هذه المواد وتلاصقها إلى حبيبات أكبر flocs يسهل ترسيبها في أحواض الترسيب النهائي.
وكان العالم الألماني إمهوف إيمهوف أول من طور حوض التخمير المقترح لمعالجة الحمأة بإنشائه حوضه المعروف باسمه ، والمكون من حوضين ؛ العلوي منه يقوم الترقيد بدور ، أما السفلي فيقوم بدور غرفة تخمير للحمأة المتجمعة.
3- انواع المياه المصرفة:
• المخلفات السائلة المنزلية
ويطلق عليها مياه المجاري وهي المياه المستعملة في الوحدات المنزلية أو المباني العامة.
• المخلفات السائلة الصناعية
وهي المخلفات الناتجة من استعمال المياه في عمليات التصنيع المختلفة، وقد تحتوي هذه المخلفات على مواد سامة أو ضارة لذلك يتم ربط المصانع بشبكة التصريف بعد تحقيق شروط معينة.
• مياه الرشح
وهي المياه التي تتسرب إلى أنابيب التصريف أو غرف التفتيش.
• مياه الأمطار
• الصرف الصحي للمستشفيات
بالإضافة للمخلفات البشرية اليومية للمرضى والعاملين على الأتي:
الميكروبات الممرضة : تحتوي مياه مجاري المستشفيات على كميات كبيرة من ميكروبات الأمراض المعوية من بكتيريا وفيروسات وديدان والتي تنتقل بسهولة خلال الماء. تتلوث مياه الصرف الصحي من أقسام الأمراض السارية والمعدية من مرضى الالتهابات المعوية أو خلال الأوبئة.
سوائل كيميائية خطرة : كميات هذا النوع من المخلفات متنوعة ومختلفة ناتجة من عملية التعقيم والتنظيف اليومية للأجهزة والمعدات والأسطح والأرضية، كميات كبيرة من المذيبات من أحماض وقلويات عضوية وغير عضوية يتم تصريفها للمجاري العامة من معامل التحاليل ومعامل الباثولوجية بدون معالجة.
المخلفات الصيدلانية : كميات قليلة من الأدوية يتم تصريفها للمجاري العامة من الصيدلية ومن الأقسام الطبية المختلفة، هذه الأدوية قد تحتوي على المضادات الحيوية وأدوية سامة لعلاج الأورام ( cytotoxic drug ) وبعض الأنواع الأخرى.
مخلفات سائلة مشعة : كميات صغيرة من مخلفات سائلة مشعة تذهب لمياه الصرف الصحي من أقسام علاج الأورام.
مخلفات بقايا المعادن الثقيلة : كميات من المعادن الثقيلة ذات السمية العالية يتم تصريفها مثل الزئبق والفضة والرصاص من مراكز خدمات الأسنان ومن أقسام التصوير بالأشعة وكذلك من الأقسام الفنية المساعدة بالمستشفيات كقسم الحركة والميكانيكية ( ( Pruss et al., 1999
المخلفات الطبية السائلة والتي يتم التخلص منها عن طريق مياه الصرف الصحي:
المستشفيات العامة والتعليمية والمراكز الطبية التخصصية.
معامل التحاليل الطبية العامة والخاصة.
مختبرات الأبحاث ومعامل الدراسية في الكليات الطبية والتقنية.
العيادات الخارجية ومصحات الإيواء الخاصة.
مراكز خدمات الكلى الاصطناعية.
مراكز وعيادات الأسنان.
مصارف الدم ومراكز التبرع بالدم.
المختبرات البيطرية وأبحاث عن الحيوانات.
مراكز العناية بالعجزة والمسنين.
ما هو الفرق بين مياه الصرف الصحي للمستشفيات ومياه الصرف الصحي للمدينة؟
هناك اختلاف كبير بين مياه الصرف الصحي للمستشفيات ومياه الصرف الصحي للأنواع الأخرى ( مياه الصرف الصحي للمنازل والمصانع والمزارع ) حيث تمتاز مياه الصرف بالمستشفيات بتنوعها واحتواها على الأتي:
1- وجود بكتيريا لها المقدرة على مقاومة عدد كبير من المضادات الحيوية في مياه الصرف الصحي للمستشفيات.
2- بصفة عامة، تركيز عدد البكتيريا في مياه الصرف الصحي للمستشفى أكثر من مياه الصرف الصحي للمدينة.
3- وجود ملوثات المياه الفيروسية مثل الفيروسات المعوية بكميات كبيرة بمقارنة بمياه الصرف الصحي للمدينة مع وجود الفيروسات الأخرى مثل adenovirus وفيروسات الدم مثل فيروس تليف الكبد وفيروس الإيدز الموجود بكميات كبيرة في سوائل جسم المرضى المصابين من الأقسام الطبية والمعامل والتي تذهب مباشرة لشبكة الصرف الصحي بمستشفى، بعض الدراسات أثبتت وجدت أجزاء من فيروس HIV في مياه المجاري للمستشفى بكميات أكبر من مياه الصرف الأخرى ( Lue-Hing et al., 1999 ).
4- وجود كميات أكبر من المعادن الثقيلة من الزئبق والفضة وكميات من مركبات الكيماوية المسببة للهلوسة والهرمونات البيئية.
5- وجود كميات كبيرة من المضادات الحيوية بالمقارنة بمياه الصرف الصحي للمدينة.
المخلفات الطبية السائلة ومياه الصرف الصحي هناك عدة ملوثات خطيرة ناتجة من المخلفات الطبية السائلة بعد العناية بالمرضى سببت في خطورة مياه الصرف الصحي للمستشفيات بالمقارنة مع مياه الصرف الصحي للمدينة أو مياه الصرف الصحي الصناعي أو الزراعي، وصعوبة هذا النوع من المياه ترجع في عدم أمكانية التخلص من تلك الملوثات بواسطة محطات معالجة مياه الصرف الصحي وإعادة استخدامها والاستفادة منها، من هذه الملوثات على سبيل المثال:
- الفورمولدهيد: ويعتبر من أكثر الملوثات لمياه الصرف الصحي خطورة، كمياته كبيرة بحكم استخداماته الكثيرة في معامل الباثولوجية وأقسام الجراحة لحفظ العينات واستخداماته الأخرى في تعقيم الأجهزة والأدوات الطبية.
التوصيات والإجراءات التي يجب العمل بها للحد من تلوث مياه الصرف الصحي للمستشفيات:
1- يجب تعقيم كل سوائل جسم المرضى الناتجة من العناية بهم قبل صرفها إلى مجاري المستشفي مثل الدم بواسطة الحرارة الجافة أو البخار أو تعقيمها بواسطة الكيماويات أقل خطورة.
2- يتم التخلص من المخلفات الصيدلانية عن طريق المحارق ذات درجات الحرارة العالية والابتعاد عن تصريفها بمجاري المستشفى حتى لو كانت بكميات بسيطة.
3- في بعض الحالات يمكن تصريف بعض الأدوية السائلة والمحتوية على الفيتامينات أو أدوية الإسهال وبعض السوائل التغذية الوريدية وقطرات العين، على شرط أن تكون كمية ضئيلة جدا مع جريان الماء بكميات كبيرة للتخفيف.
4- يمنع منع باتاً تصريف الأدوية المستخدمة لعلاج الأورام والتي لها المقدرة الكبيرة في إحداث طفرات وتشوهات وسرطانات للأحياء البرية من حيوانات ونباتات وحتى الإنسان. والمعروف على هذا النوع الصعوبة الكبيرة في التخلص منه بواسطة محطات معالجة مياه المجاري.
5- يمكن التخلص من الأدوية السامة المستعملة لعلاج الأورام وصرفها للمجاري المستشفي فقط بعد معالجتها بمواد كيماوية لتكسيرها وأبطال مفعولها وتحويلها إلى سوائل غير خطرة. هناك عدد كبير من المواد الكيماوية تستعمل لأبطال مفعول أدوية الأورام السامة وتحويلها إلى صور أبسط وأقل خطورة كلاً على حسب النوع ، من ضمن هذه المواد Potassium permanganate, Sulfuric acid .
6- عدم تصريف مخلفات السوائل المشعة بالمجاري ويجب تجميعها وتخزينها في علب خاصة حسب كمياتها وميزاتها الكيماوية والإشعاعية وطرق التعامل معها، بعض المواد المشعة تمتاز بعمر نصفي قصير يمكن تخزينها ثم تصرف للمجاري العامة بعد التأكد من أنتها مفعولها المشع.
7- ضرورة معالجة ومعادلة المذيبات من أحماض وقلويات في معامل الباثولوجية في أنية خاصة ثم تصرف مع كميات كبيرة من المياه إلي المجاري العامة. في معامل الباثولوجي تثبت أحواض خاصة تحت أحواض الغسيل تحتوي على مركبات ( Limestone Sumps ) لها المقدرة على معالجة الأحماض إلى مركبات غير ضارة للشبكة الصرف الصحي وغير ضارة لمحطات المعالجة.
8- في أقسام الأشعة من الضروري استخدام أجهزة جديدة لإظهار الأفلام يستخدم بها مواد كيماوية أقل وكميات أصغر لتقليل المنبعث منها لمياه الصرف الصحي مع الأخذ في الاعتبار معالجة تلك السوائل قبل تصريفها.
9- عدم استعمال أو التقليل من استخدام المطهرات المحتوية على مركبات الفينول السامة أو استبداله بمطهرات اقل خطورة مثل مطهر Guaternary amine disinfectants والذي اثبت عدم أضراره لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي مع انه يعتبر من الكيماويات الخطيرة .
10- في حالة استخدام مطهرات الفينول يجب استخدام اقل التراكيز المسموح بها ويتم تحضير الكميات التي تستعمل فقط ،الاتجاه الخاطئ السائد في إن المطهر الأكثر تركيز اكتر قوة.
11- تخزين المركبات الكيماوية الخطرة في علب ثنائية مزدوجة للتقليل من حوادث تسرب السوائل على الأرضية ومنها لمياه الصرف الصحي.
12- على الأطباء التقليل في وصفاتهم العلاجية من أعطى المرضى أدوية تحتوي على المعادن الثقيلة، مثل المراهم المستعملة لعلاج الطفح الجلدي الناتج عن الحفاظات لدى الأطفال أو مثل محلول نترات الفضة المستعمل في علاج الحروق (كمية تتعدى 5ppm تعامل كمخلفات كيماوية خطرة ويتم التخلص منها على هذا الأساس).
13- لتقليل من حوادث التلوث البيئي الدوائي على الصيدلية بالمستشفيات الاهتمام بطرق ومكان تخزين الأدوية مع مراعاة الأدوية المنتهية الصلاحية وطرق التخلص السليم منها وعدم تصريف الأدوية إلى مياه الصرف الصحي وخاصة المحتوية على الفضة ، الكدميوم، الكروم، النحاس، الرصاص، الزئبق، السيلنيوم والزنك.
14- في عيادات الأسنان ولتقليل من تلوث مياه الصرف الصحي بالزئبق والمعادن الثقيلة الأخرى من الضرورة استخدام جهاز لفصل حشو الأسنان ( Amalgam Separators ) من مياه الناتجة عن تنظيف الفم قبل تصريفها للشبكة العامة.
15- دائماً وللحد من التلوث يفضل استعمال طرق الفيزيائية مثل التعقيم بالبخار بدلا من الطرق التنظيف الكيماوية باستخدام المطهرات وغيرها.
4- أعمال الصرف الصحي : يمكن تقسيم أعمال الصرف الصحي في المدينة إلى ثلاثة أجزاء
• 1 – أعمال تجميع المخلفات السائلة : الغرض منها تجميع المخلفات السائلة من المنازل والمصانع ومصادرها الأخرى وتركيزها في موقع أو أكثر ومنها ترفع إلى أعمال المعالجة أو التخلص منها .
تنقسم اعمال تجميع المخلفات السائلة إلى :
أ- شبكة المواسير بالانحدار الطبيعي
ب- إن لم يكن انحدار طبيعي- تحديد أنسب مكان لمحطة الرفع .
- تحديد نوع المحطة ( مبتله – جافة مبتلة ) ( Wet Dry – Wet ) .
- تحديد مناسيب خط الطرد لمعرفة الرافع المانومترى المطلوب .
- تحديد قطر البيارة .
- تحديد قطر خط الطرد ونوع المواسير المستخدمة .
- رسم المخطط العام للمحطة وغرف الصمامات والمباني الملحقة بالمحطة
( مبنى توليد – مبنى - محولات – مبنى إداري – مبنى أمن – مبنى مخزن وورشة … ) .
ـ تحديد مسارات خط الطرد والمجارى المائية والسكك الحديدية التى تفترض المسار .
- تحديد أماكن المحابس المطلوبة على خط الطرد ( هواء – حاجز – مرتد – غسيل.
• 1 – أعمال معالجة المخلفات السائلة: الغرض منها الحد من الأضرار التي قد تنتج منها وتنقسم عملية المعالجة الى :
ا-عملية فصل الرواسب
- المصافي
- أحواض كشط الزيوت
- الترسيب الابتدائي
- الترسيب الكيماوي
ب-معالجة السوائل بعد فصل الجزء الأكبر من الرواسب
- المرشحات الرملية
- حقول البكتريا
- مرشحات الزلط
- أحواض الحمأة المنشطة
- أحواض الترسيب النهائية
- التطهير بالكلور
ج- معالجة الرواسب بعد فصلها من السوائل
أحواض تخمير الرواسب
تجفيف الرواسب على طبقات الرمل
تجفيف الرواسب بمرشحات التفريغ
• - 2- أعمال التخلص من المخلفات السائلة :
- استعمال السوائل للري
- صب السوائل في المجاري المائية
- استعمال الرواسب كسماد
- الرمي في المجاري المائية
5- الدراسات اللازمة لتصميم مشروع الصرف الصحي:
عند البدء في تصميم مشروع الصرف الصحي يتعين تقدير كمية ونوعية المخلفات السائلة المنتظرة في المدينة بعد نموها مستقبلا وهذا يستوجب بالقيام بالدراسات التالية:
- الخرائط المساحية وتحديد مساحة المنطقة .
- تعداد وتوزيع السكان والكثافة السكانية .
- دراسة المستويات السكانية ومعدلات إستهلاك المياه
- دراسة المناخ ومعدلات سقوط الأمطار وإتجاه الرياح ودرجات الحرارة المختلفة على مدار العام .
- دراسة المخلفات الصناعية وتصرفاتها ( النوعية والتصرف ).
- أعمال الرفع المساحى وتحديد مناسيب الشوارع والترع والمصارف والسكك الحديدية ……
- دراسة طبقات التربة ومنسوب المياه الجوفية .
- تحديد نقطة التخلص النهائى من مياه الصرف الصحى .
( محطات معالجة – مصارف – إعادة إستخدام المياه بعد المعالجة .... )
- الرفع المساحى
الغرض من عملية الرفع المساحي :-
1- تحديد الموقع العام للمنطقة .
2- تحديد حدود المنطقة المطلوب خدمتها حالياً ومستقبلياً .
3- تحديد مسارات خطوط الصرف الصحى ورفع المناسيب لها .
4- تحديد أهم المعالم الرئيسية والمنشآت العامة وخطوط السكك الحديد والترع والمصارف .
5- تحديد عروض الشوارع وحالة المنشآت وإرتفاعاتها .
6- تحديد مسارات خطوط الطرد من محطة الرفع إلى محطة المعالجة ورفع مناسيبها .
الدراسات السكانية
من العوامل الرئيسية فى عملية تصميم شبكات الصرف الصحى هو تحديد عدد السكان المطلوب خدمته بالمشروع . وكذلك تحديد الكثافة السكانية لمنطقة المشروع .
طرق التنبؤ بعدد السكان
• لحساب عدد السكان مستقبلاً فى سنة محددة لمنطقة معينة
1- يتم الحصول على آخر تعداد سكاني للمنطقة موضوع الدراسة وذلك عن طريق الديوان الوطني الإحصاء .
2- يتم تحديد الفترة الزمنية التصميمية للمشروع .
3- يتم تحديد معدل النمو السكاني للمنطقة .
دراسات معدل استهلاك المياه:
وهو كل م تستهلكه المدينة من
1- الاستهلاك المنزلي
2- الاستهلاك الصناعي
3- الاستهلاك التجاري والإداري
حساب التصرفات
تتطلب عملية تصميم خطوط الصرف الصحي حساب أقصى وأدنى تصرفات على مدار اليوم لحساب السرعات الميول المطلوبة للمواسير بحيث تتدفق المياه فى المواسير دون حدوث نحر( تآكل ) أو ترسيب للمواسير مما تؤثر على كفاءة شبكة الصرف الصحي .
تصرف الفرد :-
استهلاك حسب موقع المنطقة الجغرافي وحسب الحالة الاجتماعية والاقتصادية للسكان .
كمية مياه الرشح:
وهي المياه الجوفية التي تدخل شبكة مواسير الصرف وتتوقف كميتها على العوامل الآتية :
- الطول الكلي لشبكة الصرف-فكلما زاد الطول زادت كمية مياه الرشح
- أقطار مواسير شبكة الصرف
- نوع المادة التي تصنع منها المواسير ودرجة نفاذية الماء في جدرانها فالمواسير حديد الزهر ينعدم دخول مياه الرشح فيما العكس لمواسير الفخار
- درجة نفاذية التربة
- موضع المواسير لمنسوب المياه الجوفية
-
كمية مياه الأمطار:
للحصول على تقدير سليم لكمية الأمطار التي تصل إلى شبكات الصرف الصحي للمدينة يلزم دراسة وافية للنقاط الآتية:
- معدل سقوط الأمطار
- الزمن الذي تستمره العواصف الممطرة
- معامل الفائض
- احتمالات تكرار سقوط الأمطار
6- أعمال تجميع المخلفات السائلة:
- شبكات الانحدار
- محطات الرفع
- المواسير الصاعدة
• شبكات الانحدار: تتكون من شبكة من المواسير تسير فيها المخلفات بالانحدار الطبيعي فتصب المواسير الصغرى في المواسير الكبرى وهكذا حتى تصب في النهاية في المجمعات الرئيسية التي تؤدي إلى محطات الرفع التي تضغطها في المواسير الصاعدة إلى أعمال التنقية أو للتخلص منها مباشرة تبعا للظروف الظرف الخاصة بكل مدينة.
- 7 شبكات الصرف الصحي:
تقسم شبكات الصرف الصحي إلى نوعين :
الشبكات الداخلية: تبدأ من الأجهزة الصحية الموزعة في المبنى وتنتهي عند نقطة التقائها مع الشبكة الخارجية.
الشبكات الخارجية: هي مجموعة الأنابيب والمنشآت الملحقة بها ، وتجمع المياه الملوثة من مصادرها وتنقلها بانتظام إلى خارج حدود السكنية المنطقة ، حيث يتم معالجتها وصرفها إلى المصب النهائي ، والذي غالبا ما يكون نهرا أو بحرا أو واديا.
تقسم شبكات الصرف الصحي الخارجية حسب نظام الصرف المعتمد ، والذي يتعلق بنوعية المياه المصروفة وتركيبها إلى نوعين رئيسين :
الشبكة المشتركة : وتصرف إليها المياه المنزلية والمطرية والصناعية ، وتعرف العامة بالشبكة ، وهي أوفر من الناحية الاقتصادية.
الشبكة المنفصلة : تصرف المياه المنزلية في شبكة خاصة بها وتسمى الشبكة المنزلية ، في حين تصرف مياه الأمطار في شبكة أخرى تسمى الشبكة المطرية ، أما الصناعية المياه ، إن وجدت ، فإما أن تصرف بشبكة خاصة أو تجمع مع المياه المنزلية وذلك حسب تركيبها.
يعد هذا النوع من الشبكات أفضل من الناحية الفنية إلا أنه أكثر كلفة ، ويتم اختيار النظام الملائم وفقا للشروط الصحية والاقتصادية والفنية المحلية.
8- الأحوال التي تستعمل فيها شبكات الصرف المشتركة:
1- في الشوارع والطرقات المزدحمة بالخدمات العامة الأخرى كمواسير المياه وكبلاط الكهرباء والتليفونات ........ مما يصعب معه وضع ماسورتين صرف كل منهما لغرض خاص ولذا نستعمل في هذه الحالة ماسورة واحدة لصرف المخلفات السائلة بمختلف أنواعها .
2- إذا كان سقوط الأمطار نادرا ويخشى أن تبقى شبكة صرف مياه الأمطار خالية دون استعمال معظم أيام العام .
3- إذا كان هطول الأمطار بكثرة وغزارة مما يجعل كمية المخلفات السائلة المنزلية والصناعية بسيطة بالنسبة لمياه الأمطار – مما يشجع على إدماجها جميعا مع بعضها طالما أن كمية المخلفات المنزلية و الصناعية صغيرة ولا تؤثر في حجم وتكاليف إنشاء شبكة مواسير صرف مياه الإمطار.
4- إذا ظهر أن كل من المخلفات المنزلية والصناعية وكذالك مياه الأمطار لابد من رفعها بالطلمبات إلى نفس المكان ففي هذه الحالة لا يوجد داعي لفصل نوعي المخلفات عن بعضها .
5- إذا كانت الأرض مسطحة مما يضطرنا لوضع المواسير بانحدار بسيط منعا للوصول بالمواسير إلى أعماق كبيرة الأمر الذي قد يسبب الجريان في المواسير بسرعة بسيطة مما ينتج عنها ترسيب المواد العالقة في قاع الماسورة وتفاديا لهذه الحالة تتبع طريقة الصرف المشتركة مما يزيد التصرف المار في الماسورة وبالتبعية يزيد من سرعة جريان الماء بالرغم من وضعها بانحدار بسيط.
6- إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة ويخشى تحلل المخلفات السائلة أثناء سيرها مدة طويلة في شبكة المواسير وتفديا لهذه الحالة نتبع طريقة الصرف المشتركة مما يزيد من سرعة الجريان مما يمنع تحللها في الماسورة قبل وصولها إلى محطة الرفع .
9- الأحوال التي يفضل فيها شبكات الصرف المنفصلة:
1- إذا ظهر إمكان صرف مياه الأمطار بالانحدار الطبيعي –بدون رفع- في مصرف أو مجرى مائي أو نهر أو بحيرة مجاورة للمدينة وذالك توفير لتكاليف رفعها مع بقية المخلفات السائلة الأخرى.
2- إذا كانت تكاليف علاج المخلفات السائلة مرتفعة إذ يستحسن في هذه الحالة فصل مياه الأمطار عن المخلفات الأخرى مع التخلص منها بدون معالجة وذالك اقتصاديا في تكاليف المعالجة.
3- عند تواجد شبكة صرف لمياه الأمطار قبل إنشاء مشروع صرف المخلفات السائلة فعندئذ يحسن الإبقاء على هذه الشبكة لتقوم بالخدمة التي أنجزت من اجلها مع إنشاء شبكة جديدة تكفي لحمل المخلفات السائلة الأخرى فقط.
10- تقسيم المدينة إلى مناطق صرف:
ونظرا لان مواسير شبكة الصرف توضع بميل يسمح لها بجريان الماء فيها بالانحدار الطبيعي فمن البديهي انه في المناطق المسطحة نسبيا يزيد عمق الماسورة كلما زاد طولها الآمر الذي يزيد من تكاليف الإنشاء ويمثل خطرا على المنشات المجاورة للخندق الذي توضع فيه الماسورة لذالك يتحتم تقسيم المدينة إلى مناطق صرف متعددة على أن تؤدي شبكة الصرف في كل منطقة إلى محطة رفع خاصة بالمنطقة هذه المحطة ترفع المخلفات السائلة إلى مجمع رئيسي الذي يصل إلى محطة الطلمبات الرئيسية وهذا ما يسمى أي الصرف مع التقسيم إلى مناطق.
11- أهم المواسير المستخدمة:
1- المواسير الفخار
- مواسير ذات الوصلة الثابتة ( العادية ) .
- مواسير ذات الوصلة المرنة .
2- المواسير الخرسانة المسلحة
- مواسير بدون إسطوانة صلب
- مواسير باسطوانة صلب
3- المواسير الزهر المرن
4- المواسير البلاستيك UPVC
5- مواسير الألياف الزجاجية GRP
6- مواسير البولى إيثيلين
12-العوامل التي تؤثر على تصميم مشروع الصرف الصحي
1- نسبة التساقط
2- طبوغرافية الارض
3- الهيدروغرافية
4- الجيولوجية
13-معالجة مياه الصرف الصحي
تعد مياه الصرف الصحي أحد أخطر مصادر تلوث البيئة عموما والموارد المائية خصوصا ، وذلك عندما تطرح من دون معالجة في الأنهار والبحار والبحيرات ، ولايقتصر هذا التلوث على انتشار والأوبئة الأمراض ، بل يؤثر أيضا في الثروة الزراعية والسمكية والحيوانية ، كما يؤثر أيضا في الناحية السياحية للمنطقة الملوثة ، وكل ذلك له تأثير سلبي في الدخل القومي واقتصاد البلد ، وتلافيا لهذه الأضرار لابد من معالجة مياه الصرف الصحي قبل طرحها.
تركيب مياه الصرف الصحي ومواصفاتها :
تحوي مياه الصرف الصحي مواد صلبة عالقة ، بنسبة منها ما هو عضوي 70 ٪ والباقي مواد غير عضوية ، إضافة إلى العديد من البكتريا والطفيليات وبيوض الديدان. ولتحديد درجة المعالجة اللازمة واختيار الطريقة الأفضل فيها لابد من تحديد مواصفات هذه المياه وأهمها :
علقت المواد الصلبة العالقة الصلبة : وتحدد بحسب ما ينتج من الفرد الواحد يوميا من هذه المواد ، وتقدر بنحو 6590 غ / اليوم للشخص ، منها نحو 40 غ يمكن أن يترسب بطريقة طبيعية.
طالب الأكسجين البيوكيميائية المستهلك البيوكيمياوي الأكسجين : وهو كمية الأكسجين اللازم لتثبيت المواد العضوية القابلة للتحلل البيولوجي بفعل بكتريا هوائية. وتحدد حسب ما ينتج من الفرد الواحد يوميا وتقدر بنحو 5055 غ / اليوم للفرد ، ويراوح تركيزه في مياه الصرف المنزلية بين 100500 ملغ / ل ، ويتوقف ذلك على معدل الصرف اليومي للفرد الواحد.
الأكسجين المنحل الأكسجين المذاب : يعد تركيز الأكسجين المنحل في مياه الصرف الصحي مؤشرا على درجة تلوثها. فإذا كانت درجة التلوث عالية وكمية المواد العضوية كبيرة ، يمكن أن ينعدم وجوده في المياه لأن البكتريا تكون قد استهلكته في أكسدة المواد العضوية.
طالب الأكسجين الكيميائي هو كمية الأكسجين اللازمة لأكسدة كامل المواد العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي كيمياويا ، إذ إن الأكسدة الكيماوية تحلل المواد العضوية التي لا تستطيع الكائنات الحية الدقيقة تفكيكها : الأكسجين الكيماوي المستهلك.
يضاف إلى ذلك مواصفات أخرى مثل ، الكربون العضوي الكلي والمركبات الآزوتية والكلوريدات الرقم الهيدروجيني الهدروجيني والرقم والزيوت وغيرها والشحوم.
درجة المعالجة المطلوبة واختيار طريقة المعالجة
تتوقف طريقة المعالجة على درجة المعالجة المطلوبة ، وهذه تتعلق بالمجال الذي سيعاد فيه استخدام هذه المياه بعد معالجتها (الزراعة في ، في الصناعة...) ، وفي حال طرح المياه المعالجة في الأجسام المائية كالأنهار والبحيرات ، لابد من مراعاة أهمية الأجسام هذه ، وفيما إذا كانت مياهها تستخدم في الشرب أو الري أو الاستحمام.
14-مراحل معالجة مياه الصرف الصحي وطرائق المعالجة
تمر المياه في أثناء معالجتها بالمراحل الآتية أو بعض منها :
1-المعالجة الأولية (الميكانيكية)
تسهم المعالجة الأولية في تخفيض المواد الصلبة تقريبا بنسبة العالقة 60 ٪ ، بنسبة والأكسجين اَلبيوكيمياوي المستهلك 3035 ٪ ، وتهدف إلى تخليص المياه من المواد العالقة الكبيرة الحجم نسبيا ، وذلك باستعمال التصفية والترسيب وأهم منشآتها :
المصافي : الغاية منها حجز المواد الصلبة العالقة الكبيرة الحجم ، ومنها المصافي الخشنة والمتوسطة والناعمة.
أحواض حجز الرمال : الهدف منها حجز المواد الصلبة العالقة غير العضوية وخاصة الرمال ، وذلك لتخفيف الحمل عن أحواض الترسيب وتحسين عملها.
أحواض حجز الزيوت : الهدف منها فصل الزيوت والشحوم تحت تأثير مبدأ فروق الكثافات الحجمية
أحواض الترسيب الأولي : الهدف منها حجز أكبر كمية من المواد الصلبة العالقة العضوية.
ولتخليص المياه بعد معالجتها من البكتريا الممرضة تجرى لها عملية تعقيم بالكلور أو الآزوت.
2-المعالجة البيولوجية
هي معالجة متطورة ذات كفاءة مرتفعة وأقل كلفة من المعالجة الكيمياوية ، وهي ضرورية في حال إعادة استعمال المياه بعد معالجتها في مجالات أخرى (كالري مثلا) ، وتعتمد على نشاط البكتريا التي تقوم بأكسدة المواد العضوية وتحويلها إلى مواد ثابتة قابلة للترسيب.
تتم المعالجة البيولوجية في الشروط الطبيعية ضمن ما يعرف بحقول الري وحقول الترشيح أو في برك الأكسدة الطبيعية ، وهذه الأخيرة تتطلب مساحات واسعة وشروط مناخية خاصة (درجة حرارة ملائمة ، الشمس أشعة ، طحالب ، أكسجين منحل) مما جعل انتشارها محدودا نوعا ما. أما الطرائق الأكثر انتشارا حاليا فهي المعالجة البيولوجية في الظروف الاصطناعية وتشمل :
طريقة الحمأة المنشطة (أحواض التهوية)
طريقة المرشحات البيولوجية
طريقة خنادق الأكسدة (التهوية المديدة)
طريقة برك الأكسدة المهواة اصطناعيا
تمتاز المعالجة البيولوجية بكفاءة عالية ، إذ يمكن تخفيض المواد الصلبة العالقة بنسبة 90 95 ٪ ، والأكسجين البيوكيمياوي المستهلك بنسبة 85 90 ٪ ، والبكتريا بنسبة 90 ٪. ولاينتج منها روائح مزعجة ولا تشغل مساحات واسعة إذا ما قورنت بالطرائق الطبيعية ، ولكنها تحتاج إلى كوادر متخصصة في والصيانة التشغيل ، وهي مكلفة من الناحية الاقتصادية ذلك لحاجتها إلى تجهيزات ميكانيكية وكهربائية.
3-المعالجة المتقدمة
للحصول على مياه بمواصفات عالية ، تدخل المياه بعد المعالجة البيولوجية إلى مرحلة المعالجة المتقدمة. وأكثر المنشآت المستعملة في هذا المجال المرشحات الرملية متعددة الطبقات ومنشآت أخرى تستعمل في تنقية مياه الشرب.
ويمكن تخفيض تركيز المواد صعبة التأكسد باستعمال الكربون المنشط أو بالأكسدة الكيمياوية أو بأي أسلوب آخر ، كما يمكن تخفيض تركيز الأملاح في المياه المعالجة باتباع إحدى الطرائق في إزالة ملوحة المياه.
4-معالجة الرواسب (الحمأة) معالجة الحمأة
تنتج الحمأة في كل مرحلة من مراحل المعالجة وتختلف نوعا وكما بحسب نوعية المياه ومرحلة المعالجة الناتجة منها. وتحتوي على مواد عضوية غير مستقرة ذات رطوبة عالية تصل إلى 9899 ٪ من مكوناتها ، مما يجعلها مصدر تلوث للبيئة إن لم تتم معالجتها.
تشمل معالجة الحمأة المراحل الآتية :
التكثيف سماكة : يتم ضمن أحواض خاصة ، والهدف منه تخفيض رطوبة الحمأة وتقليل حجمها.
التخمير الهضم : غالبا ما يكون التخمير لا هوائيا ، إذ تقوم البكتريا اللاهوائية بتثبيت المواد العضوية ، وينتج من ذلك غاز الميثان الذي يستخدم مصدر طاقة لتشغيل تجهيزات محطة المعالجة.
التجفيف التجفيف : يتم في شروط طبيعية ضمن ما يعرف بحقول تجفيف الحمأة ، وهذه الطريقة تحتاج إلى مساحات واسعة وشروط مناخية ملائمة. كذلك يمكن أن يتم التجفيف اصطناعيا (التجفيف الميكانيكي) بوساطة المرشحات الانفراغية أو السيور الضاغطة أو أجهزة القوة النابذة ، وتتطلب هذه الطرائق إضافة مواد كيمياوية مساعدة مما يجعلها أكثر كلفة من طريقة التجفيف الطبيعي. وتستخدم الحمأة بعد معالجتها سمادا لتحسين نوعية التربة الزراعية.
الفصل الثاني
1-مقدمة:
تعتبر عملية الصرف الصحي في المدينة من الخدمات الرئيسية التي تحتاجها المدينة في اي منطقة منها سواءا سكنية تجارية أو صناعية وتزيد أهميتها مع توسع المدينة
وفي حالة مدينة عين فكرون تطرح إشكالية معرفة مدى فاعلية هذه الشبكة وطرق الصرف المستعملة في هذه المدينة إبتداءا من تجميع المياه المستعملة من مختلف المصادر سواء كانت مياه الامطار او مياه المنازل، التجارة:الصناعة...............
حتى طرحها وكيفية طرحها ومعرفة مدى خضوع هذه العملية الى المعايير الصحية والسلامة العامة لذا قمنا بجمع مختلف المعطياة التي لها علاقة مباشرة بدراسة هذه الحالة.
2-موقع مدينة عين فكرون:
تقع مدينة عين فكرون ضمن السهول العليا القسطنطينية شمال شرق الاوراس إلى الشمال من بلاد السباخ، يبلغ طول البلدية 70 كلم من الشمال إلى الجنوب وعرضها 17.5 كلم ( من الشرق إلى الغرب ) ويقع مركز المدينة لمدينة عين فكرون على بعد 58 كلم من مدينة قسنطينة و36 كلم من مدينة عين مليلة و32 كلم من مدينة أم البواقي
( مركز الولاية ) تتربع على مساحة 797 كلم وهي محاطة ببلدية سيقوس شمالا مع بلدية العامرية وبلدية أم البواقي وعين الدبس شرقا وبلدية الفجوج جنوبا وبلدية عين كرشة وعين مليلة غربا تقع على ارتفاع 950 م² فوق سطح البحر
3-الموضع
من خلال الخريطة الطبوغرافية يتضح لنا أن مركز عين فكرون يتوضع في حلقة من الأحواض المغلقة في الوسط تتجمع فيه المياه و تمتد السهول الكبيرة على مساحات واسعة
تتخللها مرتفعات متقطعة ترتفع على مستوى البحر بحوالي950م وياخد في الانخفاض كلما اتجهنا غربا وهذا ما يساعد من سهولة عملية الصرف بدون الحاجة الئ محطات الضخ المكلفة
4- المنــــــاخ
و فيمـــا يخص المعطيـات المناخيـة فإن ولايـة أم البواقي تتميـز بمنـاخ قاري شبـه جاف بـارد و ممطـر شتـاء جـاف و حار صيفـا. حيث يبلغ معدل التسـاقط السنـوي مــا بين 200 الى 400 مم.
بينمـا يتراوح معـدل درجـة الحـرارة ما بين 20° الى40° درجـة مئويـة من أفريـل إلى سبتمبـر و ما بيــن 8° إلى 25° درجة مئوية من أكتوبـر إلى مارس . كما تهب ريـاح من نـوع سيـروكـو بمعـدل 30 إلى 50 يومـا في السنــة و يقــدر عـدد أيــام الجليــد بـ :37 يومـا فـــي السنــة .
5- الإنحدارات :
معرفة إنحدار الأرضيات تعتبر عنصر أساسي لمعرفة اتجاه قنوات الصرف، لذا حاولنا ترتيب الإنحدار حسب نوعيته كالآتي :
غرب المدينة ، وهي أرضيات تقريبا منعدمة الإنحدار . % 1 - انحدار أقل من
شمال غرب المدينة وهي أرضيات قابلة للتعمير.%3-1- انحدار يتراوح
أرضيات قابلة للتوسع العمراني تمثلها الحدود الخارجية للمدينة .% 8- 3 - انحدار بين
نوع معروف بعين فكرون متوزع على بعض الأرضيات % 15 – 8 - انحداريتراوح
المختلفة .
منطقة غابية للحماية ضد الإنجراف .% 25-15 - انحدار بين
أرضيات غير قابلة للتعمير ، تحتلها المساحة الغابية .%25 - انحدار يفوق
6-شبكة تصريف المياه
تملك مدينة عين فكرون شبكة تطهير موحد وهذا راجع إلى طبيعة الظروف المناخية و اغلب أحياء المدينة مربوطة بهذه الشبكة حيت تبلغ نسبة التغطية90% عدا في بعض البنايات الهشة و التي تقع معظمها في حي الحيرش الفوضوي ويقع المصرف النهائي للمياه المستعملة في المجال الطبيعي مباشرة
7-عدد السكان الموصولين بشبكة الصرف الصحي
نسبة الاصال
% عدد السكان طول الشبكة
كم
90 48118 74,7
8-القنوات المستعملة :
من خلال التطلع على تقرير المخطط التوجيهي للتهيئة والتعمير لمدينة عين فكرون نجد أن الأقطار المستعملة كتالي:
داخل الأحياء السكنية القطر=200مم ثم 400مم عند الخروج إلى الطرق الثانوية ثم نحو المجمعات الرئيسية قطرها800مم
9-نسبة التساقط:
معدل التساقط المسجل في مدينة عين فكرون حسب تقرير المخطط التوجيهي للتهيئة و التعمير متغير من سنة إلى أخرى وحسب ارتفاع المدينة على سطح البحر ب 956م فإنها تستقبل 450مم كمعدل مسجل سنة2003
-عدد أيام تساقط الأمطار 40يوم
-عدد أيام تساقط الثلوج 5ايام
-عدد ايام تساقط السيروكو 49يوم
-عدد ايام تساقط الجليد 44يوم
التساقــط بالمليمتـــــر و العشـــــر ( أمطـــــــــــار)
2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 الشهــــــر
11.1 74.6 25.2 31.5 152.2 9.9 56.9 7.0 جانفي
14.8 52.9 39.4 8.7 37.3 18.4 9.9 4.9 فيفري
59.5 8.8 15.3 51.0 37.0 15.7 13.0 17.9 مارس
48.3 57.1 25.3 21.0 103.6 31.8 20.9 9.8 أفريل
38.3 88.5 2.2 126.9 21.2 12.1 43.9 95.2 ماي
4.7 6.4 19.5 87.0 29.3 11.8 00 31.1 جوان
00 13.2 11.2 00 14.6 16.9 00 00 جويلية
14.4 8.0 11.0 35.3 10.2 87.9 3.0 24.7 أوت
53.1 19.9 33.4 14.7 22.9 48.7 49.8 29.8 سبتمبر
30.4 29.1 5.4 11.9 60.5 28.7 16.8 21.8 أكتوبر
14.3 11.3 13.9 138.3 16.8 98.9 36.1 6.9 نوفمبر
24.8 89.7 38.1 138.7 82.9 53.7 9.1 30.0 ديسمبر
313.7 459.5 239.9 665.0 588.5 434.5 259.4 279.1 المــجمــوع
10-معدل استهلاك المياه:
مع التطور السكاني للمدينة ازداد الطلب على المياه و تعقدت إشكالية التزويد بالمياه أكثر و يتجدد ذلك بتعدد مصادر التموين معظمها تقع خارج حدودها الإدارية
وتعتمد المدينة على خمسة تقنيات والتي تقع خارج المدينة معدا الذي ينتمي داخل حدودها الإدارية و يتم تخزين المياه المجندة أربعة خزانات بأحجام مختلفة
ويتم تزيد سكان المدينة وفق توقيت زمني محدد ومن خلال دراستنا لشبكة الماء الصالح للشرب نلاحظ أن المدينة في نقص دائم وغير كافية لكل الأحياء
كمية الشرب الانتاج يوم م ساعات الضخ سا سعة التدفق
سا المنطقة الخصائص
58 1162 19 17 هنشير تومغتي F1
58 1162 19 17 هنشير تومغتي F2
54 1024 19 16 هنشير تومغتي H22
68 1368 19 20 هنشير تومغتي C8
8 172 8 6 عين فكرون E10
11-حساب معدل الاستهلاك للمياه : حسب( م ت ت ت) فإن مدينة عين فكرون تزود الكان ب150ل/ساكن/اليوم ولدينا
إذن 150×5.5=525ل يوميا للمسكنTOL= 5.5
عدد السكان في مدينة عين فكرون = 54865 نسمة
اذن معدل الاستهلاك اليومي لمدينة عين فكرون = 54865×525= 28804125
=28804.125م ³
معدل الاستهلاك في المجال العمومي= 1000ل للتجهيز
12-حجم المياه المصرفة: تتم عملية حساب حجم المياه المستعملة وفقا ل القانون الاتئ
VEU=VEP×R ×(1-p)
VEU=حجم المياه المستعملة
VEPحجم المياه المستهلكة=
R=نسبة تغطية الشبكة%
Pنسبة المياه الضائعة وتقدر ب20%=
=كمية التساقط +كمية المياه المستعملة في التجهزات والمنازل VEP
VEP=28804×0.90× (1-0.2)=2073.888M³
13- عملية الطرح للمياه المستعملة:
تتم عملية طرح المياه المستعملة لمدينة عين فكرون حسب المخطط التوجيهي للتهيئة والتعمير مباشرة في الوسط الطبيعي عبر الوأد وذلك راجع إلى انعدام محطات التصفية
-14الاقترحات: بعد الدراسة البسيطة التي قمنا بها نقترح مايلي من اجل تحسين دورة الصرف الصحي وتقريبها الى المواصفات الدولية.
1- محطة معالجة ونقترح طريقة المعالجة بالحمأة
2- فصل المخلفات السائلة للمستشفى عن شبكة الصرف الصحي
3- وضع شبكة منفصلة في المشاريع المستقبلية
4- وضع هيئة صيانة ومتابعة
5- خلق مجمعات كبيرة داخل الطرق الرئيسية
6- زيادة مناطق الصرف الى 3 او4 مناطق في التوسع المبرمج
7- زيادة عدد البالوعات على الطرق شديدة الانحدار
خاتمة:
إن عملية الصرف الصحي في مدينة عين فكرون تتم عن طريق شبكة موحدة ناجعة و فعالة حاليا إذ تستجيب لعملية صرف المياه بمختلف أنواعها سواء كانت منزلية، صناعية ، تجارية،مياه المستشفيات و مياه الأمطار إلا أنها غير مؤهلة لصرف المياه في حالة وقوع كوارث طبيعية كسقوط الإمطار بكميات معتبرة خاصة في منطقتي غرب و شمال غرب مدينة عن فكرون التي تتميز بانحدار يتراوح بين 1 و3%وهو ما يعرضها إلي خطر الفيضانات وهذا ما يستوجب علي السلطات المعنية بوضع شبكة جديدةخاصة بصرف المياةالامطار خاصة في المنطقتين السالفتي الذكر ومحطة تطهير للمخلفات السائلة باختيار نوع من انواع المعالجة والتطهير المذكورة في الفصل ألنضري
