الصرف الصحي

نظام الصرف الصحي هو البنية التحتية التي تنقل مياه الصرف الصحي أو مياه الأمطار السطحية ( مياه الأمطار ، ومياه ذوبان الثلوج ، ومياه الأمطار ) عبر المجاري. ويشمل مكونات مثل مصارف الاستقبال ، وغرف التفتيش ، ومحطات الضخ ، ومصارف مياه الأمطار، وغرف الفرز في نظام الصرف الصحي المختلط أو نظام الصرف الصحي المنزلي . وينتهي نظام الصرف الصحي عند مدخل محطة معالجة مياه الصرف الصحي أو عند نقطة تصريفها في البيئة . وهو عبارة عن نظام من الأنابيب والغرف وغرف التفتيش، وما إلى ذلك، التي تنقل مياه الصرف الصحي أو مياه الأمطار.

في العديد من المدن، تُنقل مياه الصرف الصحي (مياه الصرف الصحي البلدية) مع مياه الأمطار، ضمن نظام صرف صحي مشترك ، إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي. وفي بعض المناطق الحضرية، تُنقل مياه الصرف الصحي بشكل منفصل في شبكات الصرف الصحي العامة ، بينما تُنقل مياه الأمطار المتدفقة من الشوارع في مصارف مياه الأمطار . ويتم الوصول إلى هذه الأنظمة، لأغراض الصيانة، عادةً عبر فتحة تفتيش . خلال فترات هطول الأمطار الغزيرة، قد يتعرض نظام الصرف الصحي لفيضان في شبكة الصرف الصحي المشتركة أو فيضان في شبكة الصرف الصحي العامة ، مما يُجبر مياه الصرف الصحي غير المعالجة على التدفق مباشرةً إلى المسطحات المائية. وهذا يُشكل خطرًا جسيمًا على الصحة العامة والبيئة المحيطة.

يُطلق على نظام الصرف الصحي اسم " نظام الصرف الصحي" أو "نظام الصرف الصحي " في اللغة الإنجليزية البريطانية، و "نظام الصرف الصحي" أو "نظام الصرف الصحي" في اللغة الإنجليزية الأمريكية. ^{[ 1 ]}

ربما كان الدافع وراء إنشاء أولى أنظمة الصرف الصحي المناسبة هو الحاجة إلى التخلص من الروائح الكريهة، وليس إدراك المخاطر الصحية للفضلات البشرية. فقد نشأت معظم المستوطنات بجوار المجاري المائية الطبيعية التي كانت تُصرف إليها فضلات المراحيض بسهولة، إلا أن ظهور المدن الكبرى كشف عن قصور هذا النهج. وقد حفرت حضارات قديمة، كالبابليين، حفرًا تحت مستوى الأرض في منازلهم، وأنشأت أنظمة تصريف لتصريف مياه الأمطار.

لم تُبنَ شبكات مصارف الصرف الصحي المبطنة بالطوب والمصنوعة بدقة على طول الشوارع لنقل النفايات من المنازل إلا في عام 2000 قبل الميلاد في حضارة وادي السند . ^{[ 2 ]} وكانت المراحيض في المنازل المطلة على الشارع متصلة مباشرة بهذه المجاري، ويتم تنظيفها يدويًا بالماء النظيف. وبعد قرون، شيدت مدن كبرى مثل روما والقسطنطينية شبكات صرف صحي متطورة ومعقدة، ولا يزال بعضها قيد الاستخدام حتى اليوم. وبعد إنشاء هذه الشبكات، أدرك الناس أهمية الحد من المخاطر الصحية . ^{[ 3 ]}

يتكون الجزء الرئيسي من هذا النظام من أنابيب كبيرة (أي المجاري، أو " المجاري الصحية ") التي تنقل مياه الصرف الصحي من نقطة الإنتاج إلى نقطة المعالجة أو التصريف.

تشمل أنواع أنظمة الصرف الصحي التي عادة ما تكون جميعها أنظمة صرف صحي تعتمد على الجاذبية ما يلي:

• نظام الصرف الصحي المختلط
• نظام صرف صحي مبسط
• مصارف مياه الأمطار

تشمل شبكات الصرف الصحي التي لا تعتمد كلياً على الجاذبية ما يلي:

• مجاري شفط المياه
• مجاري الصرف الصحي
• مجاري الضغط

في حالة عدم وجود نظام صرف صحي، يمكن جمع مياه الصرف الصحي من المنازل عن طريق الأنابيب إلى خزانات الصرف الصحي أو الحفر ، حيث يمكن معالجتها أو جمعها في المركبات ونقلها للمعالجة أو التخلص منها (وهي عملية تُعرف باسم إدارة الحمأة البرازية ).

تُفرض قيود صارمة على شبكات الصرف الصحي، مما قد يؤدي إلى تدهورها المبكر. وتشمل هذه القيود تغلغل جذور الأشجار، وانزياح الوصلات، والتشققات، وتكوّن الثقوب، ما يُسبب تسرب كميات كبيرة من المياه، ويُشكل خطرًا شاملًا على البيئة والصحة العامة. فعلى سبيل المثال، تشير التقديرات إلى أن 500 مليون متر ^مكعب من المياه الملوثة تتسرب سنويًا إلى التربة والمياه الجوفية في ألمانيا. ^{[ 4 ]} وتُعدّ إعادة تأهيل واستبدال شبكات الصرف الصحي المتضررة مكلفة للغاية. إذ تبلغ تكاليف إعادة التأهيل السنوية في مقاطعة لوس أنجلوس حوالي 400 مليون يورو، ^{[ 5 ]} بينما تُقدّر هذه التكاليف في ألمانيا بنحو 100 مليون يورو. ^{[ 6 ]}

يُعدّ كبريتيد الهيدروجين (H₂S ₎ مسؤولاً بشكل غير مباشر عن تآكل المجاري الحديدية بفعل الكبريتيد الحيوي ، مما يستدعي ترميم هذه المجاري. تتوفر أمام أصحابها خيارات إصلاح متنوعة تتفاوت في التكلفة ومدة الصلاحية. أحد هذه الخيارات هو استخدام مادة إسمنتية أساسها أسمنت ألومينات الكالسيوم ، بعد تنظيف الهيكل المتآكل لإزالة المواد السائبة والملوثات، وصولاً إلى سطح خشن ونظيف. وبحسب حالة الخرسانة ودرجة التلوث، تتراوح عملية التنظيف من التنظيف البسيط بالماء المضغوط (200 بار) إلى الهدم المائي الكامل (2000 بار).

إحدى طرق ضمان ظهور الخرسانة السليمة هي التحقق من أن درجة الحموضة السطحية أعلى من 10.

كما هو الحال في أي عملية ترميم للخرسانة، يجب اتباع أحدث القواعد. بعد خطوة التنظيف هذه، يتم وضع المادة الأسمنتية على السطح المشبع بالماء والجاف باستخدام إحدى الطريقتين التاليتين:

• الرش الرطب منخفض الضغط: هذه الطريقة هي الأكثر شيوعًا لأنها لا تُنتج غبارًا، ولا تُفقد منها أي مواد تقريبًا بسبب الارتداد. وتستخدم مضخة دوارة تقليدية للواجهات، متوفرة بسهولة في السوق. أما عيبها الرئيسي فهو محدودية مسافة الضخ التي لا تتجاوز 75 مترًا.
• الرش الرطب برأس دوار: تشبه هذه الطريقة الطريقة الأولى، ولكن يتم استبدال الرش اليدوي برأس دوار يقوم برش الملاط على السطح المراد إصلاحه. تتميز هذه الطريقة بالسرعة، وهي مناسبة بشكل خاص للغرف الأسطوانية مثل فتحات التفتيش. عندما يكون التآكل شديدًا لدرجة تشكل خطرًا على دخول الإنسان، فإن استخدام الرأس الدوار يسمح بترميم فتحة التفتيش دون الحاجة إلى تدخل بشري.
• الرش الجاف عالي الضغط: تُعرف هذه الطريقة أيضًا باسم " الخرسانة المرشوشة " ​​أو "الخرسانة المقذوفة"، وتتيح سرعة أكبر في أعمال الترميم، بالإضافة إلى إمكانية تطبيق طبقة أكثر سمكًا في تمريرة واحدة. تكمن الميزة الرئيسية للخرسانة المرشوشة الجافة في قدرتها على ضخ الملاط لمسافات طويلة، وهو أمر ضروري عند بُعد نقاط الوصول. ولعل أطول مسافة تم قطعها باستخدام الخرسانة المرشوشة الجافة كانت في موقع عمل في أستراليا عام 2014، حيث تم نقل ملاط ​​ألومينات الكالسيوم بنسبة 100% جوًا لمسافة تزيد عن 800 متر قبل رشه. أما العيب الرئيسي للخرسانة المرشوشة الجافة فهو توليد الغبار وارتداده؛ ويمكن الحد من هذه الظاهرة والتحكم بها باستخدام وسائل مناسبة (حلقة ترطيب مسبقة، وتدرج مناسب للركام، وفني رش ذو خبرة، وجدران عازلة لرذاذ الماء، إلخ).

في العديد من الدول الأوروبية ، يُلزم المواطنون بربط منازلهم بشبكة الصرف الصحي الوطنية كلما أمكن ذلك. وقد أدى هذا إلى ربط نسب كبيرة من السكان بهذه الشبكة. فعلى سبيل المثال، في هولندا ، 99% من السكان موصولون بالشبكة، بينما يمتلك 1% نظام صرف صحي فردي أو نظام معالجة، مثل خزانات التجميع . أما في دول أخرى، فتكون النسب أقل قليلاً (وإن كانت لا تزال كبيرة)، مثل ألمانيا التي تبلغ 96% .  

قد تشمل الأساليب الحالية لإدارة مياه الصرف الصحي التعامل مع جريان المياه السطحية بشكل منفصل عن مياه الصرف الصحي، والتعامل مع المياه الرمادية بشكل منفصل عن المياه السوداء ( المراحيض ذات التدفق )، والتعامل بشكل أفضل مع الأحداث غير الطبيعية (مثل ذروة أحجام مياه الأمطار الناتجة عن الطقس القاسي ).

• تاريخ إمدادات المياه والصرف الصحي
• قائمة إمدادات المياه والصرف الصحي حسب البلد
• فيضان مياه الصرف الصحي (SSO)
• الصرف الصحي
• استخراج المعادن من المجاري
• تلوث

• الوسائط المتعلقة بالصرف الصحي على ويكيميديا ​​كومنز
• "الصرف الصحي"  . الموسوعة البريطانية . المجلد 24 ( الطبعة الحادية عشرة). 1911. الصفحات 735-743 .