فيضان مياه الصرف الصحي

كانت شبكات الصرف الصحي التي شُيّدت في المراحل الأولى من التوسع الحضري تُبنى عادةً قبل تطبيق أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي . ^{[ 6 ]} كانت شبكات الصرف الصحي المبكرة عبارة عن أنظمة تصريف بسيطة لإزالة مياه الأمطار السطحية وما قد تحتويه من نفايات. تحولت هذه الأنظمة إلى شبكات صرف صحي مختلطة عند إضافة مياه الصرف الصحي من المطابخ والحمامات والمراحيض، مما أدى إلى انبعاث روائح كريهة. بُنيت محطات معالجة مياه الصرف الصحي المبكرة لمعالجة مياه الصرف الصحي خلال فترات الجفاف، ولكن كان من غير العملي معالجة الكميات الكبيرة من مياه الصرف الصحي المختلطة ومياه الأمطار المتدفقة من شبكات الصرف الصحي المختلطة خلال فترات الأمطار. قامت بعض المدن ببناء شبكات صرف صحي خاصة لمنع اختلاط مياه الصرف الصحي بمياه الأمطار السطحية. في هذه المدن، تتم معالجة مياه الصرف الصحي بكفاءة عالية خلال فترات الجفاف والأمطار على حد سواء. ^{[ 7 ]} (لا تزال حوالي 860 مدينة في الولايات المتحدة تستخدم شبكات الصرف الصحي المختلطة، اعتبارًا من عام 2025. ^{[ 8 ]} )

تحدث الأعطال اللامركزية في الطقس الجاف بشكل رئيسي نتيجة انسداد خطوط الصرف الصحي، والذي قد ينجم عن تراكم الحطام أو تغلغل جذور الأشجار في الخط نفسه. يُعزى ما يقارب نصف حالات انقطاع الصرف الصحي في الولايات المتحدة إلى الانسداد. ^{[ 2 ] : ص 4-26.} يُعدّ الشحم عامل الانسداد في حوالي نصف حالات انقطاع الصرف الصحي في الولايات المتحدة، بينما يُعدّ الحطام الصلب عامل الانسداد في 25% أخرى. تُساهم الجذور في حوالي ربع حالات انقطاع الصرف الصحي في الولايات المتحدة التي تُعزى إلى الانسداد. تتراكم رواسب الشحم نتيجة إذابة دهون الطهي بالماء الساخن لتصريفها في شبكات الصرف الصحي. تتجمد هذه الدهون على شكل رواسب صلبة في مياه الصرف الصحي الباردة. يشمل الحطام الصلب الملابس المتسخة، والحفاضات ، والفوط الصحية التي تُرمى في المرحاض بدلاً من وضعها في سلة المهملات، ^{[ 2 ] : ص 4-28،} بالإضافة إلى ما يُسمى بـ" المناديل المبللة القابلة للرمي " التي لا تذوب أو تتحلل في الماء. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

تشترط العديد من البلديات الأمريكية على المطاعم وشركات تصنيع الأغذية استخدام مصائد الشحوم وتنظيم التخلص من الدهون والزيوت والشحوم في نظام الصرف الصحي. ^{[ 11 ]}

من أبرز مشاكل انقطاع خطوط الصرف الصحي اللامركزية صعوبة تحديد موقع الفائض، إذ تحتوي شبكة الصرف الصحي الحضرية النموذجية على آلاف الأميال من أنابيب التجميع، ولا تملك محطة المعالجة المركزية وسيلة للتواصل مع جميع هذه الخطوط إلا بتركيب معدات مراقبة باهظة الثمن. وقد نشرت شركات في المملكة المتحدة على نطاق واسع محولات طاقة عازلة معلقة في شبكات الصرف الصحي لرصد المستويات العالية من الملوثات والإبلاغ عنها عبر شبكات بيانات لاسلكية ثابتة. وفي بعض المواقع، ساهمت هذه الممارسة في خفض حوادث التلوث بنسبة تصل إلى 60%.

يقل احتمال انسداد شبكات الصرف الصحي المختلطة في الطقس الجاف، لأنها مصممة لاستيعاب كميات أكبر من مياه الأمطار السطحية، وبالتالي فهي أكبر بكثير من شبكات الصرف الصحي التقليدية. قد تكون منظمات تصريف مياه الأمطار في شبكات الصرف الصحي المختلطة (هياكل الإغاثة) عرضة للانسداد بالحطام، ولكن عادةً ما يتدفق الفائض الناتج عن هذا الانسداد إلى مخرج التحويل لتجنب إغراق الممتلكات الخاصة أو العامة.

تحدث حوالي ربع حالات فيضانات مياه الصرف الصحي في الولايات المتحدة خلال فترات هطول الأمطار الغزيرة ، مما قد يؤدي إلى تدفق مياه الأمطار إلى شبكات الصرف الصحي نتيجةً للتلف أو التوصيلات غير السليمة أو غمر المباني ومحطات الرفع في المناطق المنخفضة من نظام التجميع. يتجاوز التدفق المُجتمع لمياه الصرف الصحي ومياه الأمطار قدرة نظام الصرف الصحي، فتُصرّف مياه الصرف الصحي إلى المنازل والشركات والشوارع. ^{[ 2 ] : ص 4-26.} وتنتشر هذه الظاهرة بشكل خاص في المدن القديمة ذات البنية التحتية تحت السطحية القديمة؛ ومن الأمثلة النموذجية على هذه المدن: باريس ، لندن ، ستوكهولم ، ^{[ 12 ]} مدينة نيويورك ، واشنطن العاصمة ، وأوكلاند، كاليفورنيا. ^{[ 13 ]} ويمكن أن يكون سبب تدفق المياه إلى خطوط الصرف الصحي هو تمزق الخطوط تحت السطحية بفعل جذور الأشجار، أو التصدع الميكانيكي الناتج عن التقادم والضغط الزائد من الشاحنات والمباني.

من بين أسباب تعطل النظام الأخرى انقطاع التيار الكهربائي ، مما قد يُعطّل مضخات محطات الرفع ويتسبب في فيضان مياه الصرف الصحي من حوض التجميع. يُعزى ما يقارب عشرة بالمئة من حالات فيضان مياه الصرف الصحي في الولايات المتحدة إلى الأعطال الميكانيكية أو انقطاع التيار الكهربائي في محطات الرفع. هذا النوع من التصريف غير شائع في شبكات الصرف الصحي المختلطة، لأن الحجم الإجمالي لمياه الصرف الصحي ومياه الأمطار يُثني عن استخدام محطات الرفع. تُعدّ خطوط الصرف الصحي المكسورة مسؤولة عن ما يقارب عشرة بالمئة من حالات فيضان مياه الصرف الصحي في الولايات المتحدة. ^{[ 2 ] : ص 4-27}

قد يتسبب انقطاع التيار الكهربائي أو الخطأ البشري أو العطل الميكانيكي في تصريف مياه الصرف الصحي غير المعالجة أو المعالجة جزئيًا من محطة معالجة مياه الصرف الصحي؛ ولكن يُعتبر هذا عادةً خللًا في محطة المعالجة وليس فيضانًا في شبكة الصرف الصحي. ويمكن تصميم محطات معالجة مياه الصرف الصحي بحيث تستوعب الفائض من الوحدات المعطلة وتصرفه إلى مرافق معالجة بديلة. ويتم تجنب غمر الممتلكات الخاصة أو العامة عادةً بتصريف الفائض إلى مخرج مصمم لتصريف مياه الصرف الصحي المعالجة. ^{[ 2 ] : ص. ES–3}