سیستم بازچرخانی آب خاکستری

با افزایش جمعیت و فعالیت‌های اقتصادی، مصرف منابع آب و تقاضا به طور پیوسته افزایش می‌یابد، بطوری‌که مساله کمبود منابع آب بخصوص آب شیرین یکی از بزرگترین مشکلاتی است که در نیمه دوم قرن بیستم مطرح گردیده است. این مهم در ایران نیز با توجه به کمبود بارش ها خصوصا در سال های اخیر بسیار وخیم تر شده به گونه ای که طبق آمار جهانی ایران در زمره کشورهای شدید آب قرار گرفته است. مساله مدیریت آب شهری با توجه به بروز بحران های کم آبی اخیر، اهمیت بسیار زیادی یافته است، تا بتوان علاوه بر مساله ذخیره سازی آب، منابع جدیدی ایجاد کرد و آنها را جایگزین منابع آب قبلی مثل آبهای زیرزمینی و آبهای سطحی نمود و در نتیجه مصرف آبهای زیرزمینی و سطحی را کاهش داد . در این راستا به علت کمبود آب طبیعی و افزایش فاضلاب شهری، بازیافت از فاضلاب، بعنوان یک منبع جدید آب، جهت پیشبرد اهداف توسعه پایدار شهری، بررسی شده است . در سال‌های اخیرسیستم‌هایی جهت بازیافت و استفاده مجدد از منابع آب پیشنهاد شده است، که سیستم‌های سبز نامیده میشوند . اهداف این سیستم ها تولید منابع آب جدید با بازیافت فاضلاب‌ها و تولید آب بیشتر جهت آب‌دهی اراضی، حفاظت از منابع آب موجود مثل آب‌های سطحی و زیرزمینی و کاهش میزان فاضلاب تولید شده می باشد. در این طرح سعی شده است ضمن معرفی کامل پکیچ بازچرخانی آب خاکستری، آب مورد نیاز فلاش تانک ها را با استفاده از این سیستم تامین نمود. با اجرای این طرح به میزان  20 درصد از مصارف آب ادارات کاهش خواهد یافت. دفتر مدیریت مصرف شرکت آب و فاضلاب سیستان و بلوچستان با همکاری شرکت دانش بنیان بهپویان، با توجه به ارزش بالای آب شرب و معضلات هزینه ای و فنی استحصال آب شرب در این استان، به عنوان متولی و پیشرو در زمینه مدیریت مصرف آب شرب با استفاده از سیستم های بازچرخانی آب خاکستری اقدام به نصب نمونه های پایلوت در سطح استان و در مراکز استراتژیک دولتی و فرهنگی نموده که علاوه بر کاهش مصارف آب شرب، فرهنگ سازی در استفاده مجدد از آب قابل ریوز را نیز در دستور کار خود قرار داده است.

شرح تجربه :
از آب خاکستری میتوان به عنوان بزرگترین منبع پتانسیل ذخیره آب نام برد . همچنین می توان با مدیریت صحیح و بر طبق توسعه پایدار شهری، آنرا بازیافت نمود؛ بطوریکه سلامت عمومی و بهداشت نیز حمایت گردد. درصد کل آب خاکستری تصفیه شده در سیستمهای طراحی شده جهت بازیافت آب خاکستری حدود 3.4 تا 33.4 درصد تخمین زده شده است
آب روشویی ، حمام و … آب های خاکستری اند. آب خاکستری اصولاً نام خویش را از ظاهر تیره‌ای دریافت کرده‌اند، که حد واسط آب آشامیدنی با مفهوم “آب سفید” و “گنداب‌های توالتی” یا “آب سیاه” می‌باشند. اما گاهی آب سینک آشپزخانه و ظرفشویی نیز از نظر فنی آب بازیافتی به حساب می‌آیند، اگر چه تمرکز بالای پسماندهای غذایی و شیمیایی به این معناست که این آب برای استفاده مجدد، کمتر مناسب است.
 آب خاکستری تفاوت‌های زیادی با فاضلاب توالتی دارند، زیرا مورد اخیر را با نام گندآب‌ها (یا آب سیاه) می‌شناسند که حاوی فضولات انسانی هستند.
در این راستا ابتدا موضوع انتگراسیون آب (Water Pinch ) مورد بررسی قرار گرفت و بر اساس مطالعات جامع صورت گرفته ، تولید سیستم بازچرخانی آب خاکستری به عنوان یکی از بهترین راهکارهای کاهش مصرف آب شرب و  REUSE  آن در دستور کار قرار گرفته است.
استفاده مجدد از آب خاکستری ، در واقع صرفه جویی در آب تصفیه شده است چرا که بدون استفاده از آب شیرین، میتوان نیاز های روزمره را مرتفع نمود.به عنوان مثال به جای استفاده از آب آشامیدنی در فلاش تانک یا در  باغبانی، از آبی استفاده میشود که سابقا دور ریخته می شود.
اجرای کامل سیستم بازچرخانی آب خاکستری در کل ساختمان باعث صرفه جویی 30% تا 45% آب آشامیدنی می گردد. (کتاب کاستادوران  2010،21)
در کشورهای صنعتی مثل  آلمان و ژاپن و دیگر کشورهای توسعه یافته، حدود 30% از آب مصرفی در منازل و ادارات جهت فلاش توالت مصرف میگردد. با بازیافت فاضلاب خاکستری و استفاده از آن جهت فلاش توالت ها، میتوان این میزان 30 درصدی مصرف آب شرب را کاهش داد.  
همانطور که قبلا بیان شد، از فاضلاب خاکستری تصفیه شده میتوان جهت مصارف آبیاری نیز استفاده نمود که در این صورت هم میزان قابل توجهی از مصرف آب تصفیه شده شهری کاهش می یابد. در نتیجه با طراحی سیستم تصفیه و بازیافت فاضلاب خاکستری در یک استاندارد مناسب، میتوان تا حدود 40% از مصرف آب خانگی را کاهش داد که این مقدار برابر با 10% تا 20% تقاضای آب شرب شهری می باشد .

کاربردهای آب خاکستری

• آبیاری فضای سبز 
• تغذیه آب فـلاش تـانکها
• شستشوی محوطه و پارکینگ 

علاوه برموارد ذکر شده:
امکان بازگردانی آب دورریز آبخوری ها و باران در مدارس، آب وضوخانه مساجد و آب دور ریز ورزشگاهها نیز وجود دارد. آب بازیافتی می تواند جهت شستشوی محوطه و آبیاری فضای سبز به کار گرفته شود.
لازم به ذکر است به منظور استفاده از آب خاکستری، دترجنت استفاده شده و کیفیت تصفیه آن باید طبق استاندراد تامین گرددکه وابسته به مصرف آن می باشدبه عنوان مثال کیفیت آب مورد استفاده جهت آبیاری و آب تغذیه فلاش تانک ها با هم متفاوت است.(استفاده از دترجنت های سازگار با محیط زیست)

راهکارهای بهره گیری از سیستم تولید آب خاکستری:
به منظور ایجاد ساختار مناسب جهت بکارگیری سیستم های آب خاکستری در منازل و ساختمانهای عمومی کشور ( ادارات، مهمانسرا ها ، مدارس، مساجد و...) می توان به دو روش اقدام نود:
راهکار بلند مدت با هزینه های بالا
در این روش با وضع قوانین طراحی های ساختمان های جدید، تایید پروانه بهره برداری از ساختمانها منوط به طراحی و تعبیه سیستم تصفیه آب خاکستری در ساختمانها گردد که این امر نیازمند هم راستایی ارگانهای دولتی، نظام مهندسی و ... می باشد.
در ساختمانهای در دست ساخت یا طراحی اجرای کامل سیستم بازیافت آب خاکستری مد نظر می باشد.

در این سیستم بازیافت فاضلاب خاکستری از آب زائد آشپزخانه  بعلت مواد آلی بیشتر صرف نظر گردیده و بر مبنای تصفیه آب روشویی ها ، حمام و لباسشویی طراحی شده است. 
 این سیستم شامل یک فیلتر ماسه ای-بیولوژیکی و یک تانک ذخیره می باشد  که آب پس از عبور از فیلتر و حذف مواد زائدی چون مو و چربی، در تانک ذخیره شده و سپس جهت مصارف آبیاری و فلاش تانک مورد استفاده قرار می گیرد. 

 تذکر: استفاده از آب خاکستری تصفیه شده جهت آبیاری تنها در صورتی امکان پذیر است که علاوه بر استفاده از مواد شیمیایی دارای دترجنت سازگار با گیاهان، فقط در آبیاری درختان و گیاهان غیر مثمر استفاده شود.
طرح فوق برای ساختمانهای در حال طراحی و دست احداث خواهد بود اما سوال مطرح شده این است که با توجه به کمبود منابع آبی در استان هایی نظیر سیستان و بلوچستان، کرمان، خراسان جنوبی، خراسان رضوی، یزد و ... جهت تامین آب شرب روزمره ساختمانهای موجود چه باید کرد:
افزایش میزان استحصال آب شرب بوسیله اکتشاف منابع جدید ، انتقال آب  یا کاهش میزان مصرف آب شرب با استفاده از سیستم های بازچرخانی آب خاکستری و ریوز مجدد آب های قابل استفاده مجدد؟
راهکار کوتاه مدت و زود بازده 
با توجه به اینکه جامعه هدف این قسمت ساختمانهایی است که از گذشته ساخته شده و تمامی تجهیزات آن در حال بهره برداری می باشد، اولویت اصلی تصحیح سیستم آب خاکستری با کمترین تخریب می باشد بهترین راهکار برای ساختمان ادارات دولتی، مدارس و مهمانسرا ها ، استفاده از آب خاکستری کاسه دستشویی و سینک ظرفشویی به عنوان منبع تامین آب فلاش تانک می باشد که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت.

از آب خاکستری بازیابی شده از کاسه روشویی و حمام می توان در فلاش تانک های سرویس های بهداشتی استفاده نمود، کمااینکه این کار در بسیاری از نقاط اروپا و استرالیا صورت گرفته و در ایالات متحده نیز به صورت قانونی واحد تصویب شده است.
استفاده از این سیستم باعث کاهش 2۰ درصدی مصرف آب می شود. 

اجزای تشکیل دهنده این سیستم عبارت اند از:

1. لوله مقاوم در برابر خوردگی جهت انتقال آب
2. مخزن تصفیه آب خاکستری ورودی
3. سه لایه تصفیه کننده
4. پمپ آب داخلی جهت پمپاژ آب تصفیه شده
5. شناور نصب شده در مخزن جهت تامین آب حداقلی