مزرعة مياه الصرف الصحي

تستخدم مزارع معالجة مياه الصرف الصحي مياه الصرف الصحي لريّ وتسميد الأراضي الزراعية. وتنتشر هذه الممارسة في المناخات الدافئة والجافة حيث يُعدّ الريّ ذا قيمة كبيرة في ظل ندرة مصادر المياه العذبة . ويمكن تحويل المواد الصلبة العالقة إلى دبال بواسطة الميكروبات والبكتيريا لتوفير النيتروجين والفوسفور وعناصر غذائية أخرى للنباتات اللازمة لنمو المحاصيل. وتستخدم العديد من الدول الصناعية اليوم محطات معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية بدلاً من مزارع معالجة مياه الصرف الصحي، مما يقلل من مشاكل النواقل والروائح الكريهة ؛ إلا أن مزارع معالجة مياه الصرف الصحي لا تزال خيارًا منخفض التكلفة لبعض الدول النامية . ويجب عدم الخلط بين مزارع معالجة مياه الصرف الصحي والتخلص من مياه الصرف الصحي عبر أحواض الترشيح أو المصارف الجوفية .

تتيح الزراعة باستخدام مياه الصرف الصحي استخدام المياه التي قد تُهدر لولا ذلك في الري . ويمكن دمج بعض العناصر الغذائية والمواد الصلبة العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي بشكل مفيد في التربة والمنتجات الزراعية بدلاً من تلويث البيئات المائية الطبيعية. وقد يكون ضخ المياه إلى نقطة الاستخدام هو الشرط الوحيد إذا لم تكن القرية على ارتفاع أعلى من محطة معالجة مياه الصرف الصحي. ^{[ 1 ]}

قد يحدث جريان ملوث من مياه الصرف الصحي المستخدمة في ري الحقول عندما تدخل مياه الصرف الصحي ويتجاوز هطول الأمطار قدرة التبخر والتسرب. ^{[ 2 ]}

تُنتج مياه الصرف الصحي عادةً بمعدل ثابت نسبيًا، ولكن لا يُلجأ إلى الري إلا في الطقس الجاف، ويكون مفيدًا فقط عندما تكون درجات الحرارة مرتفعة بما يكفي لنمو النباتات. يؤدي الإفراط في الري إلى تعفن التربة أو تحولها إلى حامضة أو ملوثة بمياه الصرف الصحي . ^{[ 2 ]} قد تسمح المناخات الجافة بالتخزين المؤقت لمياه الصرف الصحي في أحواض التجميع ريثما تجف التربة خلال مواسم عدم النمو، ولكن قد يتسبب هذا التخزين في انبعاث روائح كريهة ومشاكل تتعلق بالحشرات المائية، بما في ذلك البعوض. ^{[ 1 ]}

قد يكون من غير العملي حماية المحاصيل المزروعة من ملامسة مياه الصرف الصحي. حتى في أفضل الظروف، مثل ري أشجار الفاكهة بمياه جارية في قنوات سطحية، قد ينطوي الأمر على بعض مخاطر انتقال مسببات الأمراض من مياه الصرف الصحي إلى الثمار الصالحة للأكل عن طريق الطيور والحشرات وما شابهها من نواقل. ويكون انتقال مسببات الأمراض أكثر احتمالاً مع المحاصيل المزروعة في الأرض، ويكاد يكون حتمياً مع الري بالرش. ^{[ 2 ]}

تُشكل أنابيب التوزيع تحت سطح الأرض مشكلةً نظرًا لكونها عرضةً للانسداد بفعل الجذور وللتلف أثناء حرث التربة. كما أن انسداد أنابيب التوزيع بمخلفات الصرف الصحي يُثني عن زراعة مياه الصرف الصحي عندما لا تتم معالجتها مسبقًا، كما هو الحال عادةً في حقول الصرف الصحي .

لا ينبغي الخلط بين الزراعة باستخدام مياه الصرف الصحي والتخلص من مياه الصرف الصحي من خلال أحواض الترشيح أو المصارف تحت السطحية .

يمكن استخدام المحاريث أو الأمشاط لتفتيت طبقات النباتات بشكل دوري والتي تبطئ عملية التخلص من النفايات على السطح. ^{[ 3 ]}

تستخدم عمليات التخلص تحت السطحية عادةً أنابيب موضوعة على عمق كافٍ لتقليل اختراق الجذور، وغالبًا ما يتم التعامل مع الغطاء النباتي العلوي لتجنب نمو النباتات ذات أنظمة الجذور العميقة. ^{[ 4 ]}

كسابقة لأنظمة معالجة مياه الصرف الصحي الحديثة، كان يتم جمع مياه الصرف الصحي المنزلية من المدن والبلدات ونقلها إلى الأراضي الزراعية المجاورة. خلال العصور الوسطى، كان يتم ذلك باستخدام دلاء محمولة يدويًا، ولكن مع ازدياد عدد السكان المحليين، تم بناء شبكات الصرف الصحي خلال الثورة الصناعية . استخدمت هذه الشبكات أنابيب ومضخات لنقل مياه الصرف الصحي خارج حدود المدينة إلى مراعي مستأجرة واسعة، حيث تتسرب إليها مياه الصرف الصحي. كانت برلين تدير في السابق 20 محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي تشغل حوالي 10000 هكتار. ^{[ 5 ]} 

في ويلز ، كانت هذه الطريقة هي الوسيلة الشائعة لمعالجة مياه الصرف الصحي عندما أصبحت حفر الامتصاص غير صالحة للاستخدام مع ازدياد عدد السكان في المدن خلال الثورة الصناعية. ^{[ 6 ]} وكان الحل الأولي لمشكلة الاكتظاظ في المجاري المحلية غالبًا هو إنشاء خط صرف صحي رئيسي ينقل مياه الصرف الصحي إلى أقرب نهر، ولكن مع ازدياد عدد السكان، تم إنشاء مزارع معالجة مياه الصرف الصحي. ^{[ 7 ]}

استمر استخدام بعض هذه المزارع حتى نهاية القرن العشرين، حيث اتضح حينها أن مياه الصرف الصحي، نظرًا لتلوثها عادةً بمسببات الأمراض المعدية وأحيانًا بالنفايات الصناعية ، لم تكن مناسبة دائمًا للاستخدام كسماد. ولذلك، بدأت محطات معالجة مياه الصرف الصحي تحل محل مزارع الصرف الصحي. وعادةً ما تُدمج مزارع الصرف الصحي الحديثة مع هذه المحطات، بحيث تُروى الأرض بمياه الصرف الصحي المعالجة ( المياه المُستصلحة ). ويمكن استخدام بعض أنواع مياه الصرف الصحي غير المعالجة في مزارع الصرف الصحي، أو ترشيحها عبر أراضٍ رطبة مُصممة .

• يوجد مثال صغير النطاق لمزرعة مياه الصرف الصحي في حديقة حيوان تشيستر ، حيث يتم ترشيح المياه الملوثة بفضلات الفيلة وبولها من خلال حوض من القصب .
• محطة معالجة المياه الغربية في ملبورن .

• نظام الصرف الصحي في الموقع
• إعادة استخدام الفضلات