با افزايش روز افزون جمعيت و ازدياد نفوس انساني از يک سو و گستردگي صنايع مکانيزه در اثر حضور کارخانجات گوناگون از سوي ديگر، موضوع بهداشت محيط زيست روز به روز اهميتي بيشتر يافته و بر وسعتِ ابعادِ آن افزوده مي گردد. گسترش زندگي ماشيني موجب شده تا بحث پيرامون سلامت و بهداشت محيط زيست همه روزه ابعادي وسيع تر پيدا نموده، خطرات ناشي از ظهور آلاينده هاي زيست محيطي با دقتي به مراتب بيشتر از هر زمان ديگر بررسي شده و راهکارهاي مناسب در راستاي دفعِ خطرِ موجود کشف و ارائه گردد.
وجود فاضلاب ها يکي از عمده ترين عوامل آلودگي محيط زيست است؛ فلذا پالايش و انتقال گنداب ها و پساب ها به مناطق خارج از شهر يک راهکار عملي و مناسب جهت مقابله با آلودگي ناشي از حضور اين آبها در مجاورت مجامع انساني است. مسئله بيرون راندن فاضلاب از محيط زيست با پيدايش کلان شهرها و گسترش شبکه هاي آبرساني شکلي تازه به خود گرفت به گونه اي که همگام با گسترش شبکه هاي توزيع آب شهري، طراحي و ساخت شبکه هاي جمع آوري و دفع فاضلاب نيز مورد توجه واقع شد.
جمع آوري فاضلاب شهري
شبکه هاي جمع آوري فاضلاب به دو دسته شبکه هاي مجزا و شبکه هاي ترکيبي طبقه بندي مي شوند. در شبکه مجزا فاضلاب بهداشتي از طريق يک مجرا و سيلاب ناشي از انواع بارندگي (شامل باران،برف، تگرگ، يخ، برفک و …) توسط مجرايي ديگر و بدون اختلاط با يکديگر انتقال خواهند يافت. بدليل مجزا شدن فاضلاب بهداشتي از سيلاب، شدت جريان عبوري نيز به دو بخش مجزا تفکيک شده و نتيجتا موجب کاهش قطر مجراي فاضلاب رو و کوچک تر بودن سايز اين آبراهه نسبت به مجراي ترکيبي خواهد شد. ضمنا عدم اختلاط سيلاب و فاضلاب بهداشتي کمک خواهد نمود تا آبِ بارانِ وارد شده به مجراي فاضلاب رو بدون تصفيه و يا با درجه تصفيه بسيار کم، قابلِ دفع و انتقال به درونِ رودخانه ها باشد. در مناطق سنگلاخي و صخره اي که هزينه خاکبرداري به نسبت ديگر اراضي بيشتر است، با توجه به قطر کمتر لوله هاي فاضلاب رو در شبکه هاي مجزا، اجراي اين نوع شبکه جمع آوري فاضلاب موجب صرفه جويي در هزينه هاي اجرايي خواهد بود. البته با عنايت به آنکه جهت استفاده از شبکه مجزا بايد اقدام به کارگزاري دو نوع خط لوله جداگانه نمود، انجام برآورد اقتصادي ميان هزينه اجرا با عمق خاکبرداري کمتر در اراضي سنگلاخي و نيز اجراي دو نوع فاضلاب رو جداگانه ضروري است. از سوي ديگر در صورتيکه منطقه طرح داراي اقليم خشک بوده و بخش بزرگي از فصول سال را ماه هاي خشک تشکيل دهند، اجراي شبکه ترکيبي به لحاظ فني قابل پياده سازي نيست چرا که در شبکه ترکيبي، دبي طراحي از مجموع دبي فاضلاب بهداشتي و نيز دبي سيلاب ناشي از بارندگي بدست مي آيد فلذا چنانچه تعداد ماه هاي خشک سال زياد باشد، دبي طرح قابل تأمين نبوده و سرعت جريان عبوري در مجراي فاضلاب رو از حداقل مجاز کمتر خواهد شد. ديگر ايراد وارده بر شبکه هاي فاضلاب رو ترکيبي امکان سرريز فاضلاب بهداشتي در زمان وقوع بارندگيهاي شديد است. نکته ديگري که در اين ميان خودنمايي مي کند آن است که در صورت نياز به پمپاژ فاضلاب، با توجه اين مسئله که در سيستم مجزا بدليل دبي کمتر (نسبت به سيستم ترکيبي) بار فاضلابي وارده به واحد تصفيه خانه کمتر است نتيجتا در چنين شرايطي نيز اجراي سيستم فاضلاب رو مجزا در اولويت قرار خواهد داشت. در کنار مزاياي بر شمرده جهت سيستم فاضلاب رو مجزا توجه به اين نکته ضرورت مي يابد که کوچک تر بودن قطر لوله، احتمال گرفتگي مجراي فاضلاب رو را افزايش داده و در مناطقي که پتانسيل گرفتگي فاضلاب رو بالا باشد، لازم است که پس از تأمين نظر مساعد کارفرما، قطر مجراي فاضلاب رو بجاي حداقل سايز تعريف شده در استاندارد (معمولا دويست ميليمتر)، يک سايز بزرگتر (و مثلا برابر با دويست و پنجاه ميليمتر) در نظر گرفته شود.
در يک دسته بندي ديگر سيستم هاي جمع آوري فاضلاب به دو گروه شاخص تحت عنوان متعارف و غير متعارف طبقه بندي مي گردد. بنا به تعريف، شبکه هاي فاضلاب که عمل انتقال جريان را با استفاده از نيروي جاذبه و بصورت ثقلي انجام مي دهند، شبکه هاي متعارف و ساير انواع شبکه ها را (تحت فشار، تحت خلأ و …) غير متعارف مي نامند. در اکثر نقاط جهان خصوصا کلان شهرها، استفاده از شبکه هاي متعارف که انتقال فاضلاب در آنها به صورت ثقلي صورت مي پذيرد رواج و محبوبيتي بيشتر داشته و غالبا سيستمهاي منعارف مورد استفاده واقع خواهند شد. با توجه به آنکه عبور جريان در مجرا بر اثر نيروي جاذبه صورت پذيرفته و تحت تأثير نيروي ثقل مي باشد، سرعت حرکت جريان موجود در فاضلاب رو نيز بر اساس شيب خطوط لوله تعيين مي گردد. در عمق ثابت و با دبي مشخص، جريان فاضلاب فقط و فقط تحت تأثير شيب کارگزاري لوله ها مي باشد. شيب ياد شده بايد در حدي باشد که سرعت خود شستشو در تمامي مقاطع تأمين شده و دست کم يکبار در هر روز تکرار گردد. سرعت خود شستشو سرعتي است که در آن امکان حمل و انتقال ذرات جامددر داخل مجراي فاضلاب رو فراهم آيد. اين ذرات در سرعتي پايين تر از سرعت خود شستشو ته نشين شده و در مجراي فاضلاب رو رسوب مي نمايند. در شرايطي که شيب فاضلاب رو کمتر از حد مجاز جهت تشکيل سرعت خود شستشو شود اين امر به توليد گازهاي سپتيک منجر شده و با توليد بويي بد و آزار دهنده، موجبات نارضايتي شهروندان را فراهم خواهد ساخت. از سوي ديگر چنانچه شيب فاضلاب رو از حد مجاز بيشتر شود علاوه بر آنکه موجب فرسايش و ساييدگي لوله مي گردد در شرايط پرش هيدروليکي، تلاطم زياد جريان موجب توليد گاز سولفيد هيدروژن و خوردگي خطوط مجراي فاضلاب رو خواهد بود. بنابر اين بايد تعادلي ميان قطر و شيب فاضلاب رو ايجاد نمود تا علاوه بر تأمين سرعت خود شستشو در مجاري فاضلاب رو جهت ممانعت به عمل آوردن از ته نشين شدن مواد آلي و معدني، سرعت جريان از حد مجاز نيز تجاوز ننموده و موجب فرسايش و خوردگي فاضلاب رو نگردد.
