الهندسةهندسة المياه والبيئة

مياه الصرف الصحي الرمادية وأثرها على البيئة

اقرأ في هذا المقال
  • ما هي المياه الرمادية؟
  • ما هي طرق تجميع المياه الرمادية؟
  • ما هي فوائد استخدام المياه الرمادية؟
  • كيف يعمل نظام المياه الرمادية؟

ما هي المياه الرمادية؟

توصف المياه الرمادية بأنها مياه الصرف الصحي المستخدمة بلطف، والتي تأتي من مصادر مثل الحمام والمطبخ والغسيل، كما أنها نظيفة نسبيًا ولا يمكن مقارنتها بمياه المراحيض. بشكل عام يمكن وصف أي مياه يتم تصريفها من المنزل بخلاف مياه المرحاض بأنها مياه رمادية، وقد تحتوي أيضًا على آثار أثرية من الطعام أو الشحوم أو الشعر أو الأوساخ أو منتجات تنظيف منزلية معينة.


بقدر ما قد تبدو متسخة يمكن إعادة استخدام المياه الرمادية لأغراض أخرى، ولا يلزم بالضرورة التخلص منها في نظام الصرف الصحي كما تفعل الأنواع الأخرى من مياه الصرف الصحي، وهذا يعني أنها ليس مياهًا مهدرة حقًا ولكن يمكن إعادة توجيهها لاستخدامات آمنة ومفيدة مثل ري الفناء، لذلك فهي تعمل على استبدال المياه العذبة لبعض الأغراض مما يسمح بالحفاظ على المياه وكذلك تقليل كمية المياه التي يتم إرسالها إلى نظام الصرف الصحي للمعالجة.

ما هي طرق تجميع المياه الرمادية؟

  • الجمع اليدوي: عادةً يتم جمع المياه الرمادية من الغسيل أو المطبخ أو مياه الاستحمام، حيث تتنوع أنظمة تجميع المياه الرمادية من يدوية إلى أنظمة آلية تمامًا مع كون الأنظمة اليدوية أبسط استخدامًا وتلك ذات تكاليف الصيانة الأقل، ولا تتطلب الأنظمة اليدوية سوى دلو وإبريق لتجميع المياه الرمادية يدويًا، ويمكن بعد ذلك استخدام المياه إما في محطات الري أو كبديل لاستخدام المياه العذبة للشطف.

  • الأنابيب البسيطة: يقوم النظام الثاني الأكثر تعقيدًا بإنشاء اتصال آلي بين الغسيل والمناظر الطبيعية، حيث يستخدم هذا النظام وصلات السباكة بين أنبوب تصريف مياه الغسالة والعشب. هنا يتدفق الماء عبر الأنابيب الجوفية إلى الفناء، حيث يتم استخدامه لري الأرض، كما أنها تتميز بتكلفة منخفضة للمواد وتتطلب بعض الصيانة لضمان عدم انسداد السباكة بالبقايا من الماء والصابون. يمكن بناء هذا النوع من النظام بنفسه مع القليل من الجهد والتدريب بالإضافة إلى المواد المطلوبة مثل أنابيب الخرطوم والموصلات.

  • الصرف الصحي والأنابيب المتكاملة: النظام الثالث يتضمن دمج جميع المنازل الموجودة في منطقة ما في نظام تجميع المياه الرمادية، وهذه الأنظمة هي أغلى الخيارات المتاحة وأكثرها صيانة مكثفة، كما أنها تتطلب أن يقوم أحدهم بتعيين متخصصين للتأكد من أن العمل يتم بشكل صحيح. 


    عادةً ما تقوم الأنظمة بتوصيل مصارف الحمام والغسيل والمطبخ بنظام يوزع المياه الرمادية في خزان تجميع، حيث يجب استخدام الماء عادة خلال 24 ساعة من جمعه لتجنب نمو البكتيريا إلى أعداد تسبب الروائح الكريهة، ومع ذلك يمكن معالجة المياه بالكلور أو اليود للسماح بتخزينها لفترة أطول.


    حتى أن بعض الأنظمة يمكن أن تسمح بدمج المياه الرمادية مع أنابيب السباكة في المرحاض مما يضمن عدم غسل المرحاض بالمياه العذبة، كما يمكن دمج الأنظمة بشكل أكبر لتشمل منافذ المياه الرمادية التي تندمج في أنظمة الصرف الصحي الحالية لضمان عدم وجود فيضان، ويمكن أن تأتي بعض الأنظمة أيضًا مع مفتاح إغلاق طارئ لضمان عدم وجود تدفق عكسي في أنابيب المياه العذبة الرئيسية في حالة فشل النظام. إن كمية الأنابيب والضخ المتضمنة في هذه الأنظمة الأكثر تعقيدًا تعني أنها أكثر عرضة للانسداد بسبب الصابون المتبقي، لذلك فهي تحتاج إلى صيانة أكثر من الأنظمة الأخرى.

ما هي فوائد استخدام المياه الرمادية؟

  • الحفاظ على المياه العذبة: يقلل استخدام المياه الرمادية من كمية المياه العذبة المستخدمة في المنزل لوظائف أخرى، فمثلاً تؤدي إعادة استخدام المياه الرمادية في المراحيض ومحطات المياه إلى تقليل حمل المياه العذبة المطلوبة، وإذا اتخذ عدد كافٍ من الأشخاص نفس الاختيار يمكن تقليل الطلب على المياه بشكل كبير بحيث يكون له تأثير إيجابي على البيئة. هذا مهم بشكل خاص في المناطق التي تعاني من المناخ الجاف أو التي تمر بجفاف.

  • الحد من هدر المياه: ينتج عن استخدام المياه العذبة لجميع الوظائف المختلفة في المنزل الكثير من المياه العادمة التي ينتهي بها المطاف بالتدفق إلى أنظمة الصرف الصحي، وهذا الأمر يخلق هدرًا لا داعي له، فمن خلال إعادة استخدام المياه الرمادية في وظيفة أخرى قبل إلقائها في مياه الصرف الصحي يمكن تقليل كمية المياه المهدرة إلى النصف، وبالتالي فهذا يعني أنه يمكن تحويل موارد أقل إلى معالجة مياه الصرف الصحي، وأن توفير حتى لتر إضافي من المياه كان يمكن استخدامه قبل التخلص منه يزيد أيضًا، وبالتالي زيادة كفاءة استخدام المياه.

  • انخفاض استهلاك الطاقة: مع انخفاض الطلب على المياه العذبة لكل أسرة هناك انخفاض في الطلب على الطاقة اللازمة لضخ المياه إلى المنزل، حيث تعمل إعادة استخدام المياه عادةً على تقليل الحمل الذي يتعين على مراكز المعالجة التعامل معه لضمان تنقيته، وبالتالي تقليل إجمالي الطاقة المطلوبة من قبل شركات توزيع المياه وتنقية مياه الصرف الصحي.


    انخفاض استخدام الطاقة يعني كهرباء أقل، وبالتالي يتم أيضًا تقليل استخدام الوقود الأحفوري في النهاية مما يساعد في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وهذا يعني أنه يمكن تحويل الطاقة إلى متطلبات أخرى كثيفة الموارد أو تخزينها لاستخدامها لاحقًا.

  • انخفاض استهلاك المواد الكيميائية: يؤدي تقليل المياه المرسلة إلى محطات الصرف الصحي أيضًا إلى انخفاض مستويات كمية المواد الكيميائية المستخدمة في معالجة المياه، فمع وجود حمولة أصغر لا تتطلب محطات معالجة مياه الصرف الصحي استخدامًا كبيرًا للمواد الكيميائية التي تعود بالنفع على البيئة، حيث إنها تقلل ايضاً من تكلفة معالجة مياه الصرف الصحي، وكذلك تقليل الطلب على الإنتاج الكيميائي الذي يعود بالفائدة على البيئة، كما أنه يقلل من فرصة الإلقاء العرضي للنفايات الكيميائية من قبل شركات معالجة مياه الصرف الصحي. يقلل استخدام المياه الرمادية أيضًا من الحاجة إلى تسميد الساحات بالأسمدة الكيماوية بسبب العناصر الغذائية التي تحتوي عليها المياه بالفعل.

  • تجميل المناظر الطبيعية: يوفر استخدام المياه الرمادية في أحواض المياه مصدرًا بديلاً للمياه للنباتات، خاصة في المناطق التي تفتقر إليها النباتات، وبالتالي فإن المناطق التي تستخدم المياه الرمادية المستصلحة توفر استخدامًا بديلاً للمياه التي كانت ستضيع.


    لذلك فإنه يخلق مناظر طبيعية جميلة، حيث تحافظ النباتات على الخضرة والازدهار حتى في المناطق التي يكون فيها المناخ قاسيًا، إلى جانب التقنيات الأخرى مثل استخدام المهاد والري بالتنقيط يمكن أن تدوم المياه المقدمة لفترة أطول لضمان الحفاظ على الحالة الجميلة للفناء حتى خلال أكثر المواسم جفافاً.

  • إعادة استخدام المغذيات: يؤدي استخدام المياه الرمادية إلى إعادة إدخال العناصر الغذائية التي كانت ستفقد في نظام الصرف الصحي، فعلى سبيل المثال تحتوي مياه المطبخ والحمام على الكثير من المواد العضوية غير الضارة بالنباتات.


    هذا على عكس المياه السوداء، حيث تكون المستويات العضوية عالية جدًا، حيث تحتوي المياه السوداء أيضًا على الكثير من البكتيريا الضارة مثل الإشريكية القولونية التي يمكن أن تسبب المرض إذا تلوثت التربة. تزود المياه الرمادية النباتات بالعناصر الغذائية الجيدة التي تعمل على زيادة التجميل.

  • الترشيح العضوي للمياه: يتم تنقية المياه الرمادية المستخدمة في سقاية النباتات بفعل كل من النبات والتربة مما يلغي استخدام المواد الكيميائية التي قد تضر التربة والكائنات الحية التي تعيش فيها، حيث يعمل الترشيح العضوي على ضمان سلامة البيئة.

  • تغذية المياه الجوفية: غالبًا ما ينتهي الأمر بالمياه الرمادية المستخدمة في ترشيح التربة أثناء تحركها لأسفل وينتهي بها المطاف في المياه الجوفية، حيث يتم تجديد المستويات الموجودة فيها. هذا أمر جيد لأنه يضمن دائمًا تغذية الممرات المائية مثل الأنهار التي تحصل على مياهها من طبقات المياه الجوفية.

كيف يعمل نظام المياه الرمادية؟

تتضمن العملية ثلاث خطوات وتشمل:

  • تجميع المياه الرمادية: يمكن جمع المياه الرمادية من الأحواض أو الحمامات أو الغسالات باستخدام الأحواض أو من خلال الأنابيب، والمشكلة التي تحدث مع ذلك هي أنواع الصابون المستخدمة، حيث تحتوي بعض أنواع الصابون على مواد كيميائية قاسية يمكن أن تلحق الضرر بنظام السباكة بمرور الوقت. يوصى باستخدام الصابون العضوي لأنه أقل احتمالية للتسبب في ضرر.


    ثانيًا يوصى باستخدام السباكة لأنها تتطلب قدرًا أقل من الصيانة، ولن تتعب الفرد كما تفعل مجموعة الجرافة اليدوية، حيث يمكن للنظام أيضًا استخدام المضخات لنقل المياه إلى مواقع التجميع، وهذا يسمح بتخزين مياه الصرف الصحي أثناء عدم استخدامها. التحدي الإضافي من هذا هو حقيقة أن المضخات قد تتأثر بالمواد الكيميائية داخل المياه الرمادية بمرور الوقت.

  • التخزين والمعالجة: عادة ما يتم جمع الماء في وعاء تخزين بعد ذلك، كما يوصى بالتخزين لمدة تقل عن 24 ساعة لضمان عدم تراكم الروائح الكريهة، ويوصى أيضًا بمعالجة الماء بالكلور أو اليود للتأكد من أن المياه المخزنة لا تنتج رائحة كريهة إذا كانت الخطة هي تخزين المياه لفترة أطول.

  • استخدام المياه الرمادية: يجب توصيل نظام المياه الرمادية بالطريقة الأنسب؛ وذلك لضمان استخدام مصطلح المظهر، ومن الأفضل أن يكون لدينا النظام كلاً من المراحيض المتدفقة والصب في الساحات، حيث يمكن نقل المياه عن طريق استخدام الجاذبية أو المضخات، ولكن من الناحية المثالية يجب أن تكون هناك طريقة لتحويل المياه إلى مسار الصرف الصحي المعتاد إذا لم تكن هناك حاجة إليها.


    أيضًا يجب أن يكون هناك انقطاع طارئ في حالة فشل النظام لمنع ارتداد المياه الرمادية إلى أنظمة المياه العذبة، حيث يمكن استخدام المياه الرمادية أيضًا بأي طريقة أخرى غير تلامسية مثل غسل أدوات الحديقة والممر، وعند استخدامها في البستنة يجب ألا تكون النباتات محبة للحموضة (نباتات تعمل بشكل جيد في التربة الحمضية)؛ لأن المياه الرمادية عادة ما تكون قلوية بطبيعتها بسبب استخدام الصابون.

المصدر
كتاب البيئة وحمايتها للمولف نسيم يازجيكتاب النظام البيئي والتلوث د. محمد العوداتكتاب الانسان وتلوث البيئة للدكتور محمد صابر/2005كتاب علم وتقانة البيئة للمؤلف فرانك ر.سبيلمان

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى