مجاري شفط المياه

نظام الصرف الصحي بالتفريغ الهوائي هو طريقة لنقل مياه الصرف الصحي من مصدرها إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي . يحافظ هذا النظام على تفريغ جزئي ، حيث يكون ضغط الهواء داخل شبكة الأنابيب وخزان تجميع محطة التفريغ أقل من الضغط الجوي . تفتح الصمامات وتُغلق تلقائيًا عند استخدام النظام، مما يسمح بالحفاظ على فرق الضغط دون استهلاك طاقة كبيرة في الضخ. يمكن لمحطة تفريغ مركزية واحدة جمع مياه الصرف الصحي لآلاف المنازل، وذلك حسب طبيعة الأرض والظروف المحلية. ^[¹^]

تم تركيب شبكات الصرف الصحي بالشفط لأول مرة في أوروبا عام 1882. وقد طبق المهندس الهولندي تشارلز ليرنور نظام الصرف الصحي بالضغط السلبي لأول مرة في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. ^{[ 2 ]} وبدأت التطبيقات التقنية لأنظمة الصرف الصحي بالشفط في عام 1959 في السويد.

تاريخيًا، كانت شبكات الصرف الصحي بالشفط منتجًا متخصصًا ، يُستخدم فقط في القطارات والطائرات والعبّارات والمناطق المسطحة ذات التربة الرملية ومستويات المياه الجوفية المرتفعة . وكانت شبكات الصرف الصحي التقليدية تُستخدم في معظم التطبيقات، لأنه على الرغم من أن شبكات الصرف الصحي بالشفط كانت أرخص في التركيب، إلا أن صيانتها كانت أكثر تكلفة. وفي القرن العشرين، شهدت تقنية شبكات الصرف الصحي بالشفط تحسنًا ملحوظًا: فقد ساهمت أجهزة الاستشعار لتحديد الأعطال في خفض تكاليف التشغيل والصيانة ، ويرى بعض المشغلين الآن أن تشغيل شبكات الصرف الصحي بالشفط قد يكون أقل تكلفة من تشغيل شبكات الصرف الصحي التقليدية التقليدية. ^{[ 3 ]}

العناصر الأساسية

رسم توضيحي لصمام تفريغ الهواء

فتح وإغلاق صمام تفريغ مماثل

المكونات الرئيسية لنظام الصرف الصحي بالتفريغ هي غرف التجميع وأجزاء صمام التفريغ، وشبكات الصرف الصحي، ومحطة التفريغ المركزية، ومكونات المراقبة والتحكم.

تحتوي بعض أنظمة الصرف الصحي على مراحيض تعمل بنظام التفريغ ، موصولة مباشرةً بخط التفريغ، مما يقلل استهلاك الماء اللازم للشطف (أقل من ربع لتر لكل شطفة). ^{[ 4 ]} بينما تستخدم أنظمة أخرى نظام الصرف الصحي التقليدي بالجاذبية في المرحلة الأولى من التجميع؛ حيث تتدفق مياه الصرف الصحي بفعل الجاذبية من كل منزل، كما هو الحال في النظام التقليدي. ثم تُصرّف إلى حوض تجميع قد يجمع مياه الصرف الصحي من 2 إلى 6 منازل، ويقع في منطقة عامة.

تعتمد تقنية التفريغ على فرق ضغط الهواء. وتولد مضخات التفريغ ذات الريش الدوارة ضغط تشغيل يتراوح بين -0.4 و -0.6 بار في محطة التفريغ، وهي العنصر الوحيد في نظام الصرف الصحي بالتفريغ الذي يجب تزويده بالكهرباء.

تُركّب صمامات التوصيل داخل حجرات التجميع، وتعمل هذه الصمامات بالهواء المضغوط. عند بلوغ مستوى معين من الامتلاء داخل هذه الحجرة، يُفتح صمام التوصيل. وتُنقل نبضة فتح الصمام بواسطة وحدة تحكم ميكانيكية تعمل بالهواء المضغوط. لا حاجة إلى الكهرباء لفتح الصمام أو إغلاقه، إذ تُوفّر الطاقة من خلال الفراغ نفسه.

أثناء فتح الصمام، يصبح فرق الضغط الناتج بين الضغط الجوي والفراغ هو القوة الدافعة التي تنقل مياه الصرف الصحي والهواء نحو محطة التفريغ. إلى جانب غرف التجميع هذه، لا حاجة إلى فتحات تفتيش أخرى، سواء لتغيير الاتجاه أو للتفتيش أو توصيل الخطوط الفرعية. تضمن سرعات التدفق العالية خلو النظام من أي انسدادات أو ترسبات.

تستفيد الأنظمة الكبيرة ذات غرف التجميع المتعددة من توفير نظام مراقبة عن بُعد لصمامات التفريغ وأحواض التجميع. تتيح هذه الأنظمة تشخيص الأعطال بشكل أسرع وصيانة وقائية أسهل لغرف التجميع والصمامات. مع ذلك، تُعد أنظمة المراقبة اختيارية وليست ضرورية لتشغيل أنظمة الصرف الصحي بالتفريغ.

تُعتبر أنظمة الصرف الصحي بالشفط خالية من التسربات والتسربات، مما يسمح باستخدامها حتى في مناطق حماية المياه. ولهذا السبب، يمكن مدّ خطوط الصرف الصحي بالشفط في نفس الخندق الذي تُمدّ فيه خطوط مياه الشرب (وفقًا للإرشادات المحلية).

لضمان نقل موثوق، يُمدد خط الصرف الصحي بالشفط على شكل مسنن (طولي). ^{[ 5 ]} تُملأ جميع أنابيب الصرف الصحي بالشفط بالهواء بضغط يتراوح بين -0.4 و -0.6 بار. يُعدّ معدل الهواء إلى السائل أهم عامل لضمان التشغيل الموثوق. عند تصميم النظام بشكل جيد، لا تحتوي أنابيب الصرف الصحي إلا على كميات ضئيلة جدًا من مياه الصرف. عادةً ما يُحافظ على معدل الهواء إلى السائل عن طريق تجميع السائل والهواء معًا أو باستخدام وحدات تحكم تُعدّل أوقات فتحها وفقًا للضغط في النظام.

يمكن مدّ شبكات الصرف الصحي في الأراضي المستوية، وقد تتدفق بعض أجزائها صعودًا (ضمن حدود معينة). ويحافظ التصميم المسنن على عمق خطوط الصرف الصحي ضحلًا؛ ^{[ 5 ]} في المناخات الخالية من الصقيع، قد يصل عمق الخندق إلى حوالي 1.0 - 1.2 متر. في المقابل، تحتاج شبكات الصرف الصحي التي تعمل بالجاذبية إلى انحدار متناقص بشكل منتظم بنسبة 0.5 - 1.0% على الأقل، مما قد يعني الحاجة إلى حفر خنادق ومحطات ضخ مكلفة.

بمجرد وصول مياه الصرف الصحي إلى خزان التجميع بالشفط في محطة الشفط، تُضخ إلى نقطة التصريف، والتي قد تكون إما مجرى صرف صحي يعمل بالجاذبية أو محطة معالجة. ولأن مدة بقاء مياه الصرف الصحي داخل النظام قصيرة جدًا، ولأنها تُخلط باستمرار بالهواء، تبقى مياه الصرف الصحي نقية ويُتجنب أي تلوث داخل النظام (انخفاض انبعاثات كبريتيد الهيدروجين ₎ .

المزايا

نظام مغلق يتم التحكم فيه ميكانيكيًا/هوائيًا مع محطة تفريغ مركزية. الطاقة الكهربائية مطلوبة فقط في هذه المحطة المركزية.
عدم حدوث ترسبات بسبب السرعات العالية ذاتية التنظيف
لا داعي لتجميع وصيانة خطوط الصرف الصحي
لا حاجة إلى فتحات تفتيش
عادةً ما يكفي وجود محطة ضخ فراغ واحدة فقط بدلاً من المحطات المتعددة الموجودة في شبكات الجاذبية والضغط المنخفض. وهذا يوفر مساحة أرضية، ويقلل من تكاليف الطاقة، ويخفض تكاليف التشغيل.
يمكن خفض تكاليف الاستثمار بنسبة تصل إلى 50% بفضل الحفر البسيط على أعماق ضحلة، بالقرب من السطح.
تسمح الأنابيب المرنة بتجاوز العوائق من فوقها أو من تحتها.
تقليل وقت التركيب
أنابيب صرف صحي صغيرة القطر مصنوعة من مواد البولي إيثيلين عالي الكثافة والبولي فينيل كلوريد؛ مما يوفر تكاليف المواد
يمكن تجنب تهوية مياه الصرف الصحي، وتقليل إنتاج كبريتيد الهيدروجين _، وما يترتب عليه من مخاطر على العمال والسكان، فضلاً عن تآكل الأنابيب؛ كما يتم الحفاظ على مياه الصرف الصحي نظيفة.
لا توجد روائح كريهة على طول مجاري الصرف الصحي المغلقة التي تعمل بالشفط
عدم وجود تسرب لمياه الأمطار، وبالتالي تقليل الحمل الهيدروليكي على محطة معالجة مياه الصرف الصحي
عدم وجود تسربات مياه الصرف الصحي (يمنع الفراغ التسرب)، وهو ليس فقط فائدة بيئية / صحية عامة، ولكنه يجعل أيضًا إصلاح الأنابيب أسهل وأكثر صحية لعمال الإصلاح ^{[ 6 ].}
يمكن مدّ شبكات الصرف الصحي في نفس الخندق مع شبكات المياه الرئيسية الأخرى، وكذلك مع مياه الشرب أو مياه الأمطار، وكذلك في مناطق حماية المياه.
انخفاض تكلفة الصيانة على المدى الطويل بسبب الحفر الضحل وسهولة تحديد المشاكل ^{[ 7 ]}
يؤدي الجمع بين المراحيض المفرغة من الهواء إلى تكوين تيارات نفايات مركزة، مما يجعل من الممكن استخدام تقنيات مختلفة لمعالجة مياه الصرف الصحي، مثل المعالجة اللاهوائية.

العيوب

لا تستطيع أنظمة التفريغ نقل مياه الصرف الصحي لمسافات طويلة جدًا، ولكنها تستطيع ضخ المياه لمسافات طويلة من محطة التفريغ إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي التالية أو إلى مجرى الصرف الصحي الرئيسي بالجاذبية.
أنظمة الصرف الصحي بالشفط قادرة فقط على جمع مياه الصرف الصحي داخل نظام منفصل (وليس لجمع مياه الأمطار).
لا يمكن أن يصل طول الخطوط إلا إلى 3-4 كيلومترات في المناطق المسطحة (قيود النظام بسبب فقدان الضغط (3-4.5 متر) (الاحتكاك والسكوني))
ينبغي تصميم الأنظمة بمساعدة شركة تصنيع ذات خبرة (عادةً ما تكون المفاهيم مجانية).
يلزم توفير طاقة خارجية في محطة التفريغ المركزية؛ كما يلزم وجود مصدر طاقة احتياطي، مثل مولد احتياطي، في حالة انقطاع التيار الكهربائي. ^{[ 8 ]}
قد تنبعث روائح كريهة بالقرب من محطة التنظيف بالمكنسة الكهربائية، وقد يكون من الضروري استخدام مرشح بيولوجي.
تُعد سلامة وصلات الأنابيب أمراً بالغ الأهمية
قد تتسبب الشحوم في انسداد أنبوب المستشعر (إذا تم تركيبه بشكل غير صحيح)، مما يستدعي تنظيفه بشكل وقائي.
قد تتعطل صمامات التفريغ في وضع الفتح، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط في النظام بأكمله. ومع ذلك، يمكن لنظام المراقبة المساعدة في تحديد الصمامات العالقة في وضع الفتح فورًا.

التطبيقات

قد تكون أنظمة الصرف الصحي بالشفط هي النظام المفضل في حالة ظروف معينة، مثل:

ينقل

تستخدم القطارات والطائرات والحافلات والعديد من السفن المزودة بأنظمة سباكة أنظمة تفريغ مزودة بمراحيض تعمل بنظام التفريغ. يساهم انخفاض استهلاك المياه (أقل من ربع لتر لكل استخدام) ^{[ 4 ]} في توفير الوزن، ويمنع انسكاب الماء من حوض المرحاض أثناء الحركة. ^{[ 9 ]} قد تستخدم مراحيض الطائرات محلول مطهر أزرق بدلاً من الماء. ^{[ 4 ]} تُستخدم حجرة تجميع محمولة؛ وإذا تم ملؤها من حجرة تفريغ وسيطة، فلا داعي لإبقائها تحت التفريغ. ^{[ 10 ]}

المناطق الجافة

أدى نقص المياه في العديد من البلدان، إلى جانب إجراءات ترشيد استهلاك المياه الصارمة، إلى مشاكل في شبكات المياه القديمة التي تعمل بالجاذبية، حيث تتراكم المواد الصلبة في الأنابيب. وتُسهم أنظمة الشفط في توفير المياه.

أرض مستنقعية أو صخرية أو متجمدة

قد تجعل التضاريس المستوية ، أو التربة غير الملائمة (الصخور أو المستنقعات)، أو ارتفاع منسوب المياه الجوفية (مما يستلزم حفر خنادق لتجفيف المياه) أنظمة الصرف الصحي بالجاذبية أكثر تكلفة. أما أنابيب الصرف الصحي المفرغة من الهواء فهي صغيرة القطر وتتسرب إلى الداخل، وفي المناطق الخالية من الصقيع، يمكن مدها بالقرب من السطح في خنادق صغيرة.

مناطق حماية المياه، الاستخدام البيئي

يمكن لأنظمة الصرف الصحي بالشفط أن تمر عبر مناطق حماية المياه والمناطق ذات منسوب المياه الجوفية المرتفع، نظرًا لعدم وجود خطر تلوث موارد المياه الجوفية (تتميز أنظمة الصرف الصحي بالشفط بمقاومة عالية للتسرب بفضل مادتها؛ وفي حال حدوث تسرب، يكون التسرب إلى الداخل). تُستخدم أنظمة الشفط في العديد من المناطق الحساسة بيئيًا، مثل منتجع كوران كوف البيئي بالقرب من الحاجز المرجاني العظيم في أستراليا. كما استُخدمت أيضًا كبديل لخزانات الصرف الصحي لتقليل مستويات النيتروجين في المياه الجوفية والسطحية. ^{[ 11 ]}

كما تم استخدام أنظمة التفريغ لجمع مياه الصرف الصحي السامة من البيئة.

المناخات التي تنخفض فيها درجات الحرارة إلى ما دون الصفر موسمياً

إذا انخفضت درجات الحرارة في منطقة ما إلى ما دون الصفر في الشتاء، يُدفن خط الصرف الصحي تحت مستوى تجمد التربة ، في أرض تبقى غير متجمدة على مدار العام (كما هو الحال في شبكات الصرف الصحي التقليدية التي تعمل بالجاذبية). يجب تصميم الصمامات وحفر التجميع وفتحات التهوية وأنظمة التحكم بحيث تستمر في العمل رغم البرد والثلج والجليد. كما تُعدّ أجهزة استشعار مراقبة درجة الحرارة من التجهيزات القياسية، ما يسمح باكتشاف المشاكل مبكرًا.

في حالة جزيرة بلوم (ماساتشوستس) ، كانت الجزيرة عرضة لدرجات حرارة متجمدة وتساقط ثلوج كثيف، مما صعّب في البداية تحديد المشكلة المحتملة. وقد ساهمت التغييرات التي أُدخلت على تصميم حفرة الصمامات ومراقبتها في تحسين الصيانة.

تستخدم العديد من دول الشمال أنظمة الصرف الصحي بالشفط، ومن المفيد وجود نوع من العلامات أو المراقبة لتحديد موقع الصمامات عندما تكون مدفونة تحت الثلج لفترات طويلة.

انخفاض الكثافة السكانية أو موسمية

مع انخفاض الكثافة السكانية، تصبح تكاليف غرف التجميع ومحطات التفريغ أقل أهمية من تكاليف تركيب الأنابيب، وبالنسبة لشبكات الصرف الصحي بالجاذبية، محطات الضخ، وما إلى ذلك. تكون الأنابيب الهوائية أصغر عمومًا من الأنابيب الهيدروليكية التي يتم تصريفها بالجاذبية. في المناخات الخالية من الصقيع، يمكن أيضًا دفن أنابيب نظام التفريغ على عمق أقل من نظام الجاذبية.

إن أطوال الأنابيب المحددة العالية، حيث يكون طول الأنبوب المطلوب أطول من حوالي 4 أمتار لكل ساكن ، ستؤدي إلى جعل نظام الفراغ أرخص.

في المناطق السكنية الموسمية (مناطق الاستجمام، مواقع التخييم، إلخ) التي تعتمد على أنظمة الصرف الصحي التقليدية بالجاذبية، قد تحدث مشاكل الترسيب بسهولة لعدم وجود نظام صرف صحي تلقائي يومي. تمنع سرعات التدفق العالية داخل أنظمة الصرف الصحي المفرغة من الهواء حدوث هذه المشاكل. ولهذا السبب، تستخدم حلبات سباق الفورمولا 1 في شنغهاي وأبو ظبي نظام الصرف الصحي المفرغ من الهواء.

المواقع التاريخية

قد تضم المواقع التاريخية مباني قديمة وشوارع ضيقة وتضاريس وعرة. كما قد يتسبب النشاط السياحي في تقلبات موسمية حادة في الكثافة السكانية. وقد يتم اختيار أنظمة الصرف الصحي بالشفط لسرعة تركيبها (لتجنب التداخل مع حركة المرور والسياحة)، وفعاليتها من حيث التكلفة، ومرونتها. ومن الأمثلة على ذلك فلافيني سور أوزيران في فرنسا ، وخصب والسيب في سلطنة عمان .

علاج

يمكن تصميم أنظمة الصرف الصحي بالشفط بحيث تجمع مياه الصرف الصحي السوداء المركزة (مياه المراحيض) فقط، مع جمع المياه الرمادية من الأحواض والاستحمام بشكل منفصل (إذ يسهل معالجة المياه الرمادية أكثر من معالجة المياه السوداء). ولا تحتاج المواد الصلبة الحيوية الناتجة عن نظام الشفط إلى تخفيفها بمياه الشطف.

تقوم أنظمة الصرف الصحي عادةً بمعالجة المواد الصلبة الحيوية حرارياً، والتي تم فصلها وتجفيفها من شبكة الصرف الصحي التقليدية. ^[¹²^]^[¹³^] وتكون هذه العملية أبسط إذا لم يتم ري المواد الصلبة الحيوية مطلقاً.

تؤدي عملية التسميد في درجات حرارة عالية إلى قتل مسببات الأمراض والبذور. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} يتطلب سماد المواد الصلبة الحيوية التسميد في درجات حرارة عالية. ^{[ 15 ]}

يمكن أيضاً معالجة مياه الصرف الصحي بعملية لاهوائية مع إنتاج الغاز الحيوي . يتمتع هذا التصميم بإمكانية زيادة استدامة البنية التحتية للمياه. ^{[ 16 ]}

أمثلة

القطب الشمالي

في منطقة مضيق بيرينغ في غرب ألاسكا ، تستخدم كل من قرية سافونغا الأصلية ، الواقعة في جزيرة سانت لورانس ، ويبلغ عدد سكانها 600 نسمة، وقرية سانت مايكل الأصلية الواقعة في نورتون ساوند ، أنظمة الصرف الصحي بالشفط منذ سنوات.
قامت مدينة سيلاويك بتجديد نظام الصرف الصحي بالشفط في عام 2014، مما وفر أكثر من 217 ألف دولار سنوياً في تكاليف الطاقة. ^{[ 17 ]}

المناطق القاحلة

وخاصة في الشرق الأوسط (الإمارات العربية المتحدة، قطر، البحرين، عمان)، أصبحت أنظمة الصرف الصحي بالشفط أكثر أهمية بسبب سهولة وسرعة تركيبها إلى جانب تأثيرات توفير المياه وسهولة الصيانة.
تقع جزيرة النخلة جميرا على ساحل مدينة دبي، في دولة الإمارات العربية المتحدة، وتتميز بتضاريسها المنخفضة والمسطحة، وارتفاع منسوب المياه الجوفية، ووجود منطقة محمية للمياه، والحاجة إلى ترشيد استهلاك المياه العذبة، وانخفاض الكثافة السكانية. ولذلك، تم تركيب نظام صرف صحي يعمل بالشفط. سيتم ربط حوالي 23,000 نسمة (أو 2000 مبنى) بهذا النظام. يضم النظام محطة شفط مركزية واحدة فقط تخدم 40 كيلومترًا من خطوط الصرف الصحي. وتُعد هذه المحطة الأكبر من نوعها في العالم. ^{[ 1 ]}
تستخدم مدينة مصدر البيئية في الإمارات العربية المتحدة نظام الصرف الصحي بالشفط لفصل المياه الرمادية عن المياه السوداء.
أصبحت أنظمة الصرف الصحي بالشفط شائعة في الآونة الأخيرة، حتى في المشاريع الصناعية والتجارية، حيث لا ينتج عنها سوى كميات قليلة من مياه الصرف الصحي المنزلية، وحيث تتيح مرونة هذه الأنظمة سهولة التنسيق مع العديد من المرافق الأخرى الموجودة تحت الأرض. ويمكن إيجاد أمثلة جيدة على ذلك في الشرق الأوسط، مثل بعض المناطق الصناعية الصغيرة في إمارة رأس الخيمة، أو مصنع كاتالوم للألمنيوم الذي تم إنشاؤه حديثًا في قطر، وهو أكبر مصنع للألمنيوم الأولي في العالم.
لا تقتصر استخدامات أنظمة الصرف الصحي بالشفط على أوروبا والشرق الأوسط فحسب، بل تمتد لتشمل دول العالم الثالث الأقل نموًا. وقد تم بالفعل إنشاء العديد من هذه الأنظمة، أو هي قيد الإنشاء حاليًا، في أفريقيا (جنوب أفريقيا، بوتسوانا، ناميبيا) للمدن والمناطق الريفية، حيث برزت مزاياها من حيث سرعة الإنشاء، وتوفير تكاليف الحفر، والمرونة العالية.
تُعدّ أستراليا من أكبر مستخدمي أنظمة الصرف الصحي بالشفط نظرًا لانخفاض تكاليف تركيبها وتشغيلها. ويُعتبر مشروع "تي غاردنز" في نيو ساوث ويلز أكبر نظام من نوعه حتى الآن، والذي سيخدم في نهاية المطاف أكثر من 4500 منزل. وتُعدّ مؤسسة المياه في غرب أستراليا أكبر مالك منفرد لأنظمة الشفط في العالم، حيث تُشرف حاليًا على تشغيل أكثر من 30 مشروعًا.

مناطق ارتفاع منسوب المياه الجوفية

تتمتع المملكة المتحدة بشبكة صرف صحي متطورة تعتمد على تقنية الشفط. وتُعدّ الأراضي المنخفضة في شرق إنجلترا المنطقة الأكثر استفادةً من هذه التقنية. ونظرًا لارتفاع منسوب المياه الجوفية (في بعض الحالات أقل من متر واحد تحت سطح الأرض) وسوء حالة التربة، تبنّت شركة المياه المحلية، أنجليان ووتر، استخدام تقنية الشفط، مستفيدةً من متطلبات النظام المتمثلة في أنابيب صرف صحي صغيرة القطر تُمدّ في خنادق ضحلة، مما قلّل بشكل كبير من الحاجة إلى محطات الضخ التي تتطلبها أنظمة الصرف الصحي التقليدية التي تعمل بالجاذبية. ويخدم أكبر مشروع للصرف الصحي بتقنية الشفط في هذه المنطقة قريتي أوتويل وأبويل؛ حيث تخدم أربع محطات تجميع بالشفط حوالي 1500 منزل في هذه المنطقة. وبحسب التكاليف الأولية لإنشاء نظام صرف صحي تقليدي بالجاذبية لخدمة المنطقة، التي كانت تُخدَم سابقًا بخزانات الترسيب المنزلية، كان الموقع سيتطلب تركيب 32 محطة ضخ. وباستخدام نظام الصرف الصحي بتقنية الشفط، انخفض عدد محطات الضخ إلى أربع محطات فقط. كما تُشغّل شركات أخرى في المملكة المتحدة، مثل ساوثرن ووتر، أنظمة صرف صحي بتقنية الشفط أيضًا.
في شمال ألمانيا، تعمل عدة مئات من هذه الأنظمة منذ سبعينيات القرن الماضي، ويجري التخطيط لإنشاء المزيد. ^[¹⁸^] وقد خُطط لمشروع جينفيلدر أو السكني في هامبورغ ، الذي يضم 770 وحدة سكنية، باستخدام نظام الصرف الصحي بالشفط. ^[¹⁶^]
تمتلك مدينة أوشن شورز بولاية واشنطن أحد أكبر أنظمة الشفط في العالم، وهو نظام قديم أيضاً؛ إذ يزيد عمر معظم مكوناته عن 20 عاماً، ويجب أن تعمل في بيئة تشغيلية صعبة إلى جانب أنظمة الصرف الصحي بالجاذبية وأنظمة مضخات الطحن. ^{[ 19 ]}
اعتمدت مقاطعة ساراسوتا بولاية فلوريدا ^{[ 20 ]} ومناطق أخرى في فلوريدا أنظمة الشفط، في بعض الحالات كإجراء لمكافحة التخثث . ^{[ 21 ]}
تقوم مدينة كارنيشن، واشنطن ^{[ 22 ]} بتطوير نظام تجميع يتضمن مجاري شفط.
تُعدّ جزر المالديف مثالاً جيداً على ذلك، حيث نفّذت منظمة اليونيسف والأمم المتحدة مشروعاً مشتركاً بين اليونيسف والأمم المتحدة لمعالجة المياه والصرف الصحي بعد كارثة تسونامي، وقد أثبتت أنظمة الصرف الصحي بالشفط أنها الخيار الأمثل في العديد من الجزر. كما تمّ تنفيذ العديد من المشاريع الأخرى، لا سيما في المنتجعات السياحية، في جزر المالديف.
بروفينستاون، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية

المناطق التي تشهد تجمداً موسمياً

يوجد أكبر تركيب في أوروبا (عدة محطات شفط) في جيراسدورف (بالقرب من فيينا)، النمسا، حيث ساعدت العديد من فوائد نظام الصرف الصحي بالشفط على التغلب على الظروف الصعبة في هذه المنطقة الجبلية.
تمتلك إستونيا مجاري صرف صحي تعمل بنظام الشفط. ^{[ 23 ]}
تمتلك بولندا مجاري صرف صحي تعمل بالشفط. ^{[ 23 ]}

المبادئ التوجيهية والمعايير الفنية الحاكمة

EN 16932-3:2018 أنظمة الصرف الصحي خارج المباني
DWA-A 120-3
الاتحاد البيئي للمياه (WEF) أنظمة الصرف الصحي البديلة (الطبعة الثانية - 2008)
WSA 07 (الرمز الأسترالي)
AS 4310 - 2004 (المعيار الأسترالي لصمامات الوصلات الفراغية)

انظر أيضاً

نظام الصرف الصحي بالجاذبية (النظام المنافس الأكثر شيوعًا)
مرحاض التسميد (تطبيق لأنظمة المراحيض والصرف الصحي التي تعمل بالشفط)
أنظمة هوائية

مراجع

1 2 "نظام الصرف الصحي بالشفط - نخلة جميرا، دبي" (ملف PDF) ، sswm.info ، كورودكس إلكتروميكانيك
↑ ليرنور، كونيتيكت، "نظام الصرف الصحي الهوائي" (ملف PDF) ، sewerhistory.org ، مؤرشف من الأصل في 14 يوليو 2007
↑ انظر ( جيبس 2016 ) : "عندما أجرينا دراسة المشروع التجريبي عام 1993، حسبنا أن مقارنة تقديرات القيمة الحالية لشبكات الصرف الصحي بالشفط وشبكات الصرف الصحي بالجاذبية ستتقاطع خلال 20 عامًا"، كما يشير. "في ذلك الوقت، توقعنا أن تكون شبكات الصرف الصحي بالشفط أكثر تكلفة بسبب الصيانة والتشغيل. استند هذا التوقع بشكل كبير إلى البيانات المتوفرة آنذاك. لقد مرّت 23 عامًا الآن، وما زلنا بعيدين عن رؤية تكاليف التشغيل والصيانة التي تم تقديرها في الأصل"، يتابع بيتش. "لم نتجاوز خط القيمة الحالية، ومن المرجح أن يستغرق الأمر 10 سنوات أخرى قبل أن يتقاطع هذان الخطان."
1 2 3 كرومويل، بوب. "مراحيض الطائرات" . toilet-guru.com . مراحيض العالم.
١ ٢ انظر ( جيبس ٢٠١٥ ) : "يشير غاري إلى أن "من الأمور المثيرة للاهتمام التي تعلمتها عن مجاري الصرف الصحي المفرغة من الهواء أنها تعمل بمساعدة الجاذبية. تتميز خطوط التجميع بشكلها المسنن. يساعد ضغط الفراغ في الخطوط الجاذبية على تحريك كتل مياه الصرف الصحي إلى محطة المعالجة. يسمح هذا النوع من التصميم المبتكر بتركيب خطوط الصرف الصحي المفرغة من الهواء على عمق أقل بكثير من مجاري الصرف الصحي التقليدية التي تعمل بالجاذبية."
↑ انظر ( جيبس 2016 ) : "إن التسريبات في خطوط الصرف الصحي الرئيسية أو الفرعية نادرة الحدوث... ويشير ريد إلى أن "هذا أحد الأشياء التي نقدرها في أنظمة الصرف الصحي بالشفط؛ فإذا حدث تسريب في الخط، فإن ضغط الشفط يسحب كل ما يحيط بالثقب بدلاً من تدفق مياه الصرف الصحي إلى البيئة. لسنا مضطرين لإجراء إصلاح للخط ونحن نقف في مياه الصرف الصحي."
↑ انظر ( جيبس 2016 ) : "قال ريد إن فريقه يستطيع تحديد موقع التسريبات الصغيرة من خلال فحص بيانات التشخيص في محطة الشفط لتحديد المنطقة بدقة، ثم الاستماع إلى صوت سحب الهواء المتدفق... عادةً ما نستطيع تحديد موقع التسريب في أقل من 30 دقيقة. إذا لم تتمكن من العثور عليه خلال 30 دقيقة، فلا بد أنه ثقب صغير جدًا... عادةً ما يكون إصلاح خطوط الصرف الصحي بالشفط سريعًا وسهلاً، لأن خطوط التجميع مدفونة على عمق 3 إلى 4 أقدام فقط. عادةً ما تكون حفارة صغيرة كافية لحفر أنبوب متسرب."
↑ انظر ( جيبس 2015 ) : "يشير إلى أن محطات التفريغ مزودة بمولدات طوارئ تعمل عند انقطاع التيار الكهربائي"
↑ "كيف يعمل المرحاض في طائرة تجارية؟" . howstuffworks.com . HowStuffWorks. 1 أبريل 2000.
↑ "مرحاض شفط الهواء في حافلة EVAC" . evac-train.com . شركة Evac GmbH.
↑ انظر ( جيبس 2015 ) : "كانت إحدى الخطوات المهمة في جهود ترميم خليج كينغز هي تركيب نظام صرف صحي بالشفط على مرحلتين. وكان هدف المشروع هو تخليص المنطقة من حوالي 600 خزان صرف صحي قديم كانت تلوث المياه الجوفية وتساهم في تراكم النيتروجين في الخليج."
↑ مركز المعلومات
1 2 توروفسكي، إزريل س.؛ ويستبروك، جيفري د. (1 أكتوبر 2002). "التطورات الحديثة في معالجة حمأة مياه الصرف الصحي بالتسميد" . www.wwdmag.com . مجلة المياه والنفايات.
↑ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة من الأصل (PDF) بتاريخ 22-03-2018 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 21-03-2018 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
↑ "التسميد الحيوي للمواد الصلبة" . www.cdaid.org . مدينة كوير دالين، أيداهو.
1 2 "KREIS - كوبلونج فون تجديد الطاقة مع مبتكر Stadtentwässerung" . كريس-جينفيلد.دي . مؤرشفة من الأصلي في 29 ديسمبر 2013 . تم الاسترجاع 10 أبريل 2016 .(باللغة الإنجليزية، على الرغم من العنوان الألماني)
↑ «التقرير النهائي لقسم الصحة البيئية والهندسة التابع لاتحاد الصحة القبلية للسكان الأصليين في ألاسكا» (ملف PDF) ، energy.gov ، وزارة الطاقة الأمريكية، سبتمبر 2014
^ هيربست، هاينريش (نوفمبر 2009)، Ökonomische Bewertung von Abwasserinfrastruktursystemen (PDF) (في المانيا)
↑ انظر ( جيبس 2016 ) : "تُقدّم مدينة أوشن شورز، بولاية واشنطن، حالة اختبار قيّمة لموثوقية أنظمة الصرف الصحي بالشفط وقدرتها على التحمّل. يُعدّ نظام الشفط في المدينة من أكبر الأنظمة في العالم، وهو نظام قديم أيضًا؛ إذ يزيد عمر معظم مكوناته عن 20 عامًا، ويجب أن تعمل في بيئة تشغيلية صعبة. ما يزيد من قيمة أوشن شورز كدراسة مقارنة لأنظمة الصرف الصحي هو أنها تمتلك أيضًا أنظمة صرف صحي بالجاذبية وأنظمة مضخات طحن تحتاج إلى صيانة."
↑ "PCS: إنشاء مجاري الصرف الصحي بالشفط" . scgov.net . مقاطعة ساراسوتا. 13 أكتوبر 2007. مؤرشف من الأصل في 13 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه في 30 مارس 2017 .
↑ "ازدهار ونمو" ، wwdmag.com ، ملخص المياه والنفايات
↑ "صحيفة حقائق نظام الصرف الصحي بالشفط" (ملف PDF) . ci.carnation.wa.us . مدينة كارنيشن. 23 مايو 2004. مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) في 23 مايو 2004. تم الاطلاع عليها في 30 مارس 2017 .
١ ٢ "أنظمة الصرف الصحي بالشفط المتجمدة والدروس المستفادة من أوروبا" . flovac.com . أنظمة الصرف الصحي بالشفط من Flovac. ٢٩ مايو ٢٠١٥.

المراجع

"القسم 5.10. شبكات الصرف الصحي بالشفط" . معالجة/التخلص من مياه الصرف الصحي للمجتمعات الصغيرة: دليل (تقرير). واشنطن العاصمة: وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA). 1992. الصفحات 84-88 . EPA 625/R-95/005.
جيبس، ستيف (30 سبتمبر 2015). "أعمال كريستال ريفر لإنقاذ خراف البحر والاقتصاد المحلي" . informedinfrastructure.com . البنية التحتية المُطّلعة.
جيبس، ستيف (18 أكتوبر 2016). "الحفاظ على نظافة شواطئ المحيط: بلدة ساحلية تعتمد على مجاري الصرف الصحي بالشفط" . informedinfrastructure.com . البنية التحتية المُطّلعة.

[palm-1] 1 2 "نظام الصرف الصحي بالشفط - نخلة جميرا، دبي" (ملف PDF) ، sswm.info ، كورودكس إلكتروميكانيك

[2] ليرنور، كونيتيكت، "نظام الصرف الصحي الهوائي" (ملف PDF) ، sewerhistory.org ، مؤرشف من الأصل في 14 يوليو 2007

[3] انظر ( جيبس 2016 ) : "عندما أجرينا دراسة المشروع التجريبي عام 1993، حسبنا أن مقارنة تقديرات القيمة الحالية لشبكات الصرف الصحي بالشفط وشبكات الصرف الصحي بالجاذبية ستتقاطع خلال 20 عامًا"، كما يشير. "في ذلك الوقت، توقعنا أن تكون شبكات الصرف الصحي بالشفط أكثر تكلفة بسبب الصيانة والتشغيل. استند هذا التوقع بشكل كبير إلى البيانات المتوفرة آنذاك. لقد مرّت 23 عامًا الآن، وما زلنا بعيدين عن رؤية تكاليف التشغيل والصيانة التي تم تقديرها في الأصل"، يتابع بيتش. "لم نتجاوز خط القيمة الحالية، ومن المرجح أن يستغرق الأمر 10 سنوات أخرى قبل أن يتقاطع هذان الخطان."

[ofworld-4] 1 2 3 كرومويل، بوب. "مراحيض الطائرات" . toilet-guru.com . مراحيض العالم.

[Gibbs2015_sawtooth-5] ١ ٢ انظر ( جيبس ٢٠١٥ ) : "يشير غاري إلى أن "من الأمور المثيرة للاهتمام التي تعلمتها عن مجاري الصرف الصحي المفرغة من الهواء أنها تعمل بمساعدة الجاذبية. تتميز خطوط التجميع بشكلها المسنن. يساعد ضغط الفراغ في الخطوط الجاذبية على تحريك كتل مياه الصرف الصحي إلى محطة المعالجة. يسمح هذا النوع من التصميم المبتكر بتركيب خطوط الصرف الصحي المفرغة من الهواء على عمق أقل بكثير من مجاري الصرف الصحي التقليدية التي تعمل بالجاذبية."

[6] انظر ( جيبس 2016 ) : "إن التسريبات في خطوط الصرف الصحي الرئيسية أو الفرعية نادرة الحدوث... ويشير ريد إلى أن "هذا أحد الأشياء التي نقدرها في أنظمة الصرف الصحي بالشفط؛ فإذا حدث تسريب في الخط، فإن ضغط الشفط يسحب كل ما يحيط بالثقب بدلاً من تدفق مياه الصرف الصحي إلى البيئة. لسنا مضطرين لإجراء إصلاح للخط ونحن نقف في مياه الصرف الصحي."

[7] انظر ( جيبس 2016 ) : "قال ريد إن فريقه يستطيع تحديد موقع التسريبات الصغيرة من خلال فحص بيانات التشخيص في محطة الشفط لتحديد المنطقة بدقة، ثم الاستماع إلى صوت سحب الهواء المتدفق... عادةً ما نستطيع تحديد موقع التسريب في أقل من 30 دقيقة. إذا لم تتمكن من العثور عليه خلال 30 دقيقة، فلا بد أنه ثقب صغير جدًا... عادةً ما يكون إصلاح خطوط الصرف الصحي بالشفط سريعًا وسهلاً، لأن خطوط التجميع مدفونة على عمق 3 إلى 4 أقدام فقط. عادةً ما تكون حفارة صغيرة كافية لحفر أنبوب متسرب."

[8] انظر ( جيبس 2015 ) : "يشير إلى أن محطات التفريغ مزودة بمولدات طوارئ تعمل عند انقطاع التيار الكهربائي"

[9] "كيف يعمل المرحاض في طائرة تجارية؟" . howstuffworks.com . HowStuffWorks. 1 أبريل 2000.

[10] "مرحاض شفط الهواء في حافلة EVAC" . evac-train.com . شركة Evac GmbH.

[11] انظر ( جيبس 2015 ) : "كانت إحدى الخطوات المهمة في جهود ترميم خليج كينغز هي تركيب نظام صرف صحي بالشفط على مرحلتين. وكان هدف المشروع هو تخليص المنطقة من حوالي 600 خزان صرف صحي قديم كانت تلوث المياه الجوفية وتساهم في تراكم النيتروجين في الخليج."

[12] مركز المعلومات

[wwdmag-13] 1 2 توروفسكي، إزريل س.؛ ويستبروك، جيفري د. (1 أكتوبر 2002). "التطورات الحديثة في معالجة حمأة مياه الصرف الصحي بالتسميد" . www.wwdmag.com . مجلة المياه والنفايات.

[14] "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة من الأصل (PDF) بتاريخ 22-03-2018 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 21-03-2018 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )

[15] "التسميد الحيوي للمواد الصلبة" . www.cdaid.org . مدينة كوير دالين، أيداهو.

[hamburg-16] 1 2 "KREIS - كوبلونج فون تجديد الطاقة مع مبتكر Stadtentwässerung" . كريس-جينفيلد.دي . مؤرشفة من الأصلي في 29 ديسمبر 2013 . تم الاسترجاع 10 أبريل 2016 .(باللغة الإنجليزية، على الرغم من العنوان الألماني)

[17] «التقرير النهائي لقسم الصحة البيئية والهندسة التابع لاتحاد الصحة القبلية للسكان الأصليين في ألاسكا» (ملف PDF) ، energy.gov ، وزارة الطاقة الأمريكية، سبتمبر 2014

[18] هيربست، هاينريش (نوفمبر 2009)، Ökonomische Bewertung von Abwasserinfrastruktursystemen (PDF) (في المانيا)

[19] انظر ( جيبس 2016 ) : "تُقدّم مدينة أوشن شورز، بولاية واشنطن، حالة اختبار قيّمة لموثوقية أنظمة الصرف الصحي بالشفط وقدرتها على التحمّل. يُعدّ نظام الشفط في المدينة من أكبر الأنظمة في العالم، وهو نظام قديم أيضًا؛ إذ يزيد عمر معظم مكوناته عن 20 عامًا، ويجب أن تعمل في بيئة تشغيلية صعبة. ما يزيد من قيمة أوشن شورز كدراسة مقارنة لأنظمة الصرف الصحي هو أنها تمتلك أيضًا أنظمة صرف صحي بالجاذبية وأنظمة مضخات طحن تحتاج إلى صيانة."

[20] "PCS: إنشاء مجاري الصرف الصحي بالشفط" . scgov.net . مقاطعة ساراسوتا. 13 أكتوبر 2007. مؤرشف من الأصل في 13 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه في 30 مارس 2017 .

[21] "ازدهار ونمو" ، wwdmag.com ، ملخص المياه والنفايات

[22] "صحيفة حقائق نظام الصرف الصحي بالشفط" (ملف PDF) . ci.carnation.wa.us . مدينة كارنيشن. 23 مايو 2004. مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) في 23 مايو 2004. تم الاطلاع عليها في 30 مارس 2017 .

[cold_climate-23] ١ ٢ "أنظمة الصرف الصحي بالشفط المتجمدة والدروس المستفادة من أوروبا" . flovac.com . أنظمة الصرف الصحي بالشفط من Flovac. ٢٩ مايو ٢٠١٥.

[

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ].

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[

[

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗