فاضلاب
فاضلاب
سیستم جمع‌آوری آب‌های زائد و فضولات انسانی و صنعتی و تخلیه و تصفیۀ آن. تمدن‌های اولیۀ بشری معمولاً سیستم‌های شبکۀ فاضلاب را در مناطق شهری به‌منظور مهار طغیان آب‌ها می‌ساختند. رومی‌ها خصوصاً سیستم‌های پیچیده و مفصلی بنا کردند که آب زائد (فاضلاب) را از حمام‌های عمومی تخلیه می‌کرد. در اروپا در قرون وسطا، این سیستم‌ها نیاز به تعمیر پیدا کردند. همچنانکه جمعیت شهرها افزایش می‌یافت، شیوع ویرانگر وبا و تب تیفوئید بالا گرفت، که نتیجۀ تفکیک‌نکردن فاضلاب و آب شرب بود. با آشکار‌شدن رابطه بین فاضلاب و بیماری در اواسط قرن ۱۹، قدم‌هایی برای تبدیل فاضلاب برداشته شد. با تراکم جمعیت و افزایش فاضلاب ضایعات کارخانه‌ای که درخلال انقلاب صنعتی به‌وجود آمد، ضرورت رسیدگی مؤثر به فاضلاب افزایش یافت. سیستم جدید فاضلاب به دو دسته تقسیم می‌شود: مجرای فاضلاب خانگی و صنعتی و مجرای فاضلاب طغیان آب. بعضی اوقات فقط یک سیستم شبکه از لوله‌ها و کانال‌های اصلی، فاضلاب و مجراهای راه خروج آب را برای همه نوع فضولات فراهم می‌کند. نصب و راه‌اندازی این نوع سیستم در یک منطقه ارزانتر است، امّا مدت‌هاست مشخص شده که سیستم‌های مجزا برای شهرهای بزرگ مدرن مناسب‌تر است. برای پرهیز از آلودگی، تمام آب‌های زائد باید از طریق دستگاه‌های تبدیل رد شوند، امّا احداث نیروگاه‌های به قدر کفایت بزرگ برای قبول حجم بسیار زیاد جریان سیل و باران و تبدیل هم‌زمان آب‌های زائد، مقرون به صرفه نیست. لولۀ مجرای فاضلاب از خاک رُس (سفال) یا بتون ساخته می‌شود و معمولاً حلقوی است و طبق الگوی خیابان‌ها کار گذاشته می‌شود و دریچه‌های دستیابی با پوشش فلزی جهت کنترل و نظافت به‌طور منظم در نظر گرفته شده است. تعبیۀ حوضچه‌ها در گوشۀ خیابان‌ها و جوی‌های خیابان ورود جریان سطحی طغیان آب را تسهیل و آب مجراهای فاضلاب را تأمین می‌کند. مهندسین حجم احتمالی فاضلاب، مسیر سیستم و شیب یا ضریب زاویۀ لوله را بررسی می‌کنند تا از باقی‌نماندن مواد جامد در یک جریان آرام مطمئن شوند. در مناطق مسطح، گاهی اوقات نصب ایستگاه‌های پمپاژ لازم است. تحت شرایط خاص، تجهیزات هواساز (هواکش) برای ازبین‌بردن گازهای خطرناک فراهم شده است. تبدیل فاضلاب از توری‌های بزرگ عبور کرده تا اجسام جامدی همچون چوب، پارچه کهنه، و سیم را از‌میان بردارد. سپس با سرعتی کنترل‌شده از طریق کانال‌ها عبور می‌کند تا باقی‌ماندۀ شن و ماسه ته‌نشین شود. پس از عبور از صافی و ازبین‌رفتن شن و ماسه، آب‌های زائد وارد مخازنی بزرگ با حدود سه متر عمق می‌شوند، جایی که بسیاری از اجسام شناور (فضولات) طی فرآیند رسوب‌گذاری، نشست می‌کنند. دو روش اضافی عملکرد اولیه را می‌تواند تکمیل کند. مخزن ایمهوف که توسط کارل ایمهوف ساخته شده، دومین بخش زیر مخزن است، جایی که اجسام به‌وسیلۀ باکتری‌ها تجزیه می‌شوند. ممکن است مواد شیمیایی به تلنبار‌شدن اجسام شناور کوچک‌تر کمک کند، تا سنگین و ته‌نشین شوند. مرحله دوم عملیات، تهیۀ فاضلاب صنعتیِ صاف و خالص برای تخلیه است. این عملیات بیشتر برای تصفیه‌کردن به‌وسیلۀ موجودات ذره‌بینی و لجن باکتریایی انجام می‌گیرد، آن هم اغلب با استفاده از فیلترهای شنی و یا به‌کارگیری فضولات پرتوزا شده. مادۀ طبیعی باقی‌مانده در فاضلاب بعد از ازبین‌رفتن مواد جامد، اساساً در یک وضعیت و حالت محلول قرار می‌گیرد. فیلتر آن بستر سنگی است که با قشر نازکی از مادۀ لزج پوشیده شده که از طریق آن فاضلاب کم‌کم جاری شود. سپس به‌سوی بستر شنی روان می‌شود که آب تمیز را تصفیه می‌کند. جریان فضولات پرتوزاشده، از گل‌ولایی استفاده می‌کنند که می‌توانند موجودات ذره‌بینی تولید کنند. فضولات با فاضلاب ترکیب شده و سپس به‌وسیلۀ شیرهای هوای فشرده به‌مدت چند ساعت گازدار می‌شوند. طی این مدت مادۀ طبیعی به‌وسیلۀ موجودات ذره‌بینی اکسید می‌شوند. سپس فاضلاب به مخزن‌های مستقر برگردانده شده و بعد برای بار دوم گازدار می‌شوند. فضولات باقی‌مانده پس از این عملیات از مخزن‌های مختلف جمع‌آوری شده و به دریا ریخته می‌شوند و یا در محل‌های دفن زباله چال می‌شوند. همچنین ممکن است از آن به‌صورت مایع یا جامد به‌منزلۀ کود شیمیایی استفاده شود. با قرار‌دادن آن در مخازن تجزیۀ فاضلاب و حرارت‌دادن ۳۵ درجۀ سانتی‌گراد گاز متان تولید می‌شود که در راه‌اندازی کارخانجات و نیروگاه‌ها به‌کار می‌رود.