شبیه‌سازی عددی تخلیۀ فاضلاب چالوس به دریای خزر با استفاده از آتفال

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط‌زیست، دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی محیط‌زیست، دانشکدۀ محیط‌زیست، دانشگاه تهران، ایران

چکیده

شهرهای ساحلی به دلیل امکان بهره‌برداری از دریا و جذب گردشگران از موقعیت ویژه‌ای برخوردارند. یافتن روش‌های مفید دفع فاضلاب با هزینۀ کمتر و بازده بیشتر، همچنین قابل ارتقا از لحاظ ظرفیتی در شهرهای ساحلی اهمیت بالایی دارد. از جمله روش‌های شناخته‌شده برای دفع فاضلاب در شهرهای ساحلی استفاده از آتفال است. در این روش فاضلاب پس از تصفیۀ اولیه به وسیلۀ لوله‌هایی در فاصلۀ دور از ساحل در کف دریا در چند نقطه با سیستم پخشاننده تخلیه می‌شود. سیستم آتفال معمولاً شامل تونل یا لولۀ انتقال، لولۀ پخشاننده، لوله‌های خروجی عمودی، پورت‌ها و نازل‌ها یا هوادم‌هاست. در این سیستم اساس و مبنای عمل، رقیق‌سازی فاضلاب است، به طوری که مشکلاتی را برای محیط‌زیست منطقه فراهم نیاورد. برای طراحی این سیستم به اطلاعاتی مانند دبی فاضلاب، جهت و مقدار جریانات دریایی در زمان‌های مختلف، چگالی و لایه‌بندی درجۀ حرارت و شوری آب دریا در فصول مختلف سال، میزان آلودگی‌های شیمیایی، فیزیکی و میکروبی فاضلاب و میزان مجاز آن‌ها در آب دریا به خصوص در مناطق شناگری و توپوگرافی منطقه نیاز است. در این تحقیق به کارگیری آتفال به‌منزلۀ سیستم تخلیۀ فاضلاب به دریا در چالوس که در مجاورت سواحل جنوبی دریای خزر قرار گرفته، از نظر زیست‌محیطی ارزیابی شده است. با استفاده از مدل کورمیکس عملکرد آتفال شبیه‌سازی‌شده، نحوۀ ترقیق و از بین رفتن آلودگی‌ها در منطقۀ تخلیه و سرنوشت فاضلاب رقیق‌شده در فواصل دور بررسی شده است. طراحی برای بحرانی‌ترین حالت از نظر لایه‌بندی چگالی و سرعت جریانات دریایی صورت گرفت و برای موارد دیگر نیز کنترل شد. نتایج نشان داد که به کارگیری آتفال به‌منزلۀ سیستم تخلیۀ فاضلاب به دریا در چالوس با در نظر گرفتن برخی ملاحظات مانند تصفیۀ مقدماتی پیش از تخلیه، گزینه‌ای مطلوب است. همچنین، نتایج نشان داد که استفاده از آتفال موجب رفع مشکلات زیست‌محیطی دفع فاضلاب شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

تکدستان، ا. حاجی‌زاده ذاکر، ن. جعفرزاده، ن. 1383. تخلیۀ فاضلاب به دریا گزینۀ مطلوب برای دفع فاضلاب شهری در مناطق ساحلی، آب و فاضلاب، شمارۀ 51.

جامعۀ مهندسین مستقل آمل. 1391. گزارش بازدید از تصفیه‌خانۀ فاضلاب شهری نوشهر و چالوس، وب‌سایت jmma.ir.

شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور. 1392. اطلاعات تصفیه‌خانه‌های فاضلاب کشور در شرکت‌های آب و فاضلاب شهری تا پایان سال 90، تهران، ایران.

مهردادی، ن. تکدستان، ا. جعفرزاده، ن. 1388. مقررات رهنمودها و استانداردهای زیست‌محیطی در رابطه با دفع فاضلاب به داخل آب‌های ساحلی و دریاها، همایش کشوری بهداشت محیط، ص 323- 333.

وفایی، ف. هراتی، ا. هادی‌پور، ا. 1388. بررسی عوامل فیزیکی مؤثر در پخش و رقیق‌شدگی فاضلاب تخلیه‌شده در دریا، هشتمین کنگرۀ بین‌المللی مهندسی عمران. شیراز، دانشگاه شیراز.

Arcement,G.J., Schneider,J.R., Schneider,V.R. 2000. Guide for Selecting Manning's Roughness Coefficients, United States Geological Survey Water-supply Paper.

Brooks, N.H. 1988. Seawater intrusion and purging in tunneled outfall, Schweizer ingenious and architect, vol.106.

Cabelli,V.J. 1983. Health effects criteria for marine recreational waters, Research Triangle Park, USEPA, EPA-600/1-80-03.

Doduc,T., Secundy,G., Katz,R., Baggett,A. 2005. California ocean plan, California environmental protection agency.

Doneker,R.L., Jirka,G.H. 2012. CORMIX user manual, Washington D.C, MixZon Inc.

Dufour,A.P., Ballentine,P. 1986. Ambient water quality criteria for bacteria, USEPA.

Fischer,H.B., List,E.J., Koh,R.C.Y., Imberger,J., Brooks,N.H. 1979. Mixing in Inland and Coastal Waters, New York Academic Press.

Lahijani,H.1997. Riverine sediments and stability of Iranian coast of the Caspian sea, Russian academy of sciences, Ph.D. thesis.

Metcaf and Eddy. 2001. Wastewater Engineering Treatment and Reuse, McGraw-Hill Inc.

Raymond,F.C. 2000. Sea outfalls for the disposal and treatment of wastewater effluents, Water science and technology, no.32(7), p79-86.

Roberts,P.J.W. 1989. Dilution and transport predictions for ocean outfall, Water science Tech.

Roberts,P.J.W. 1980. Ocean outfall dilution effect of currents, J.Hydrolics.

Roberts,P.J.W., Salas,H.J., Fred,M.R., Libhaber,M., Labbe,A., Thomson,J.C. 2010. Marine Wastewater outfalls and Treatment System, IWA Publishing, London, England.

Roberts,P.J.W., Webster D. 2002. Turbulent diffusion Environmental fluid mechanics theories and application, ASCE Press, Reston.

Sotiropoulos,F. 2005. Turbulence Modeling for Environmental Flows, John Willey.

Taylor,L.A., Chapman, P.M. 1999. The effects of untreated municipal sewage discharge to themarine environment, Water science and technology, no.38(10), p285-292.

USEPA. 1986. Bacteriological ambient water quality criteria availability. Federal Register.

Zaker,N.H., Ghaffari,P., Jamshidi,S. 2007. Physical Study of the Southern Coastal Waters of the Caspian Sea, Journal of Coastal Research, Issue50.

Zaker,N.H., Ghaffari,P., Jamshidi,S., Nouranian,M. 2011. Currents on the Southern Continental Shelf of the Caspian Sea off Babolsar, Mazandaran, Iran, Journal of Coastal Research, no. 07490208.