آب خاکستری، راه حل مقابله با بحران آب شیرین
محدود بودن منابع آب شیرین، تغییرات آب و هوایی از جمله گرمایش زمین، انفجار جمعیت و افزایش تقاضا تا چهار برابر در بعضی مناطق، کمبود آب شیرین را به یکی از مهم‌ترین چالش‌های جوامع بشری تبدیل کرده است.
با وجود تجدیدپذیر بودن منابع آب شیرین، استفاده نادرست سبب شده منابع زیرزمینی آب پیوسته در سطح جهانی و بخصوص در قاره آسیا رو به کاهش باشد.
این در حالی است که از منابع موجود آب شیرین در جهان، تنها سه درصد قابل مصرف است و حدود هفتاد درصد یخچال‌های طبیعی است و مابقی آب‌های زیرزمینی.
تخمین زده شده که هر نفر در روز حدود سیصد لیتر آب مصرف می‌کند اما مصرف نهان آب ممکن به چندین برابر آن برسد. بیشتر این آب برای شستشو و نظافت شخصی مصرف و در نهایت تبدیل به فاضلاب می‌شود.
برای حل این معضل دانشمندان و محققان راه حل‌های متعددی را برای بازیافت و بهینه سازی مصرف آب در بخش ساختمان ارائه کرده‌اند که در میان آنها می توان بازیافت “آب خاکستری” را یکی از موثرترین روش‌ها دانست.
آب خاکستری به پس‌آب حمام، ظرفشویی و لباسشویی و آب سیاه به فاضلاب توالت گفته می‌شود. وجود باکتری و پاتوژن‌های مدفوع انسان وهمچنین میزان زیاد نیتروژن در آب سیاه، صدمات جبران‌ناپذیری به اکوسیستم می‌زند با این حال در بسیاری از کشورهای دنیا، منبع آب سیفون توالت در اکثر ساختمان‌های مسکونی و اداری آب شرب لوله‌کشی است.
آب خاکستری با اینکه حاوی ذرات معلق، چربی و مواد غذایی است اما چون ذرات فسفات و نیتروژن کمتری دارد بازیافت آن ساده‌تر و استفاده از آن کم‌خطرتر است. علاوه بر این، مواد مغذی موجود در این آب به رشد بهتر گیاهان هم کمک می‌کند.
برای درک اهمیت بازیافت آب خاکستری، حجم فاضلابی که هر فرد بطور متوسط در روز تولید می‌کند براساس آمار وبسایت “راهنمای طراحی منازل پایدار استرالیا” چنین است:
| نوع پس‌آب منبع پس‌آب لیتر/نفر/روز | ||
|---|---|---|
| آب سیاه | توالت | ۲۰ |
| آب خاکستری | دوش | ۶۳ |
| روشویی | ۶ | |
| ماشین لباسشویی | ۱۳ | |
| شیر لباسشویی | ۲ | |
| شیر ظرفشویی آشپزخانه | ۱۲ | |
| ماشین ظرفشویی | ۵ | |
| مجموع آب خاکستری | ۸۴ | |
| مجموع پس‌آب | ۱۲۱ | |
بیش از شصت درصد از حجم فاضلاب خانگی را آب خاکستری تشکیل می‌دهد، بنابراین ذخیره و بازیافت این منبع آب باعث بهینه‌سازی و کاهش مصرف آب شیرین شده و حجم فاضلاب را هم کم می‌کند. با توجه به رشد شهرنشینی، بازیافت پس‌آب های قابل استفاده، هزینه تامین منابع آب را به میزان چشمگری کاهش می‌دهد. از دیگر مزایای استفاده از آب خاکستری می‌توان به کاهش هزینه قبض آب، امکان آبیاری گیاهان در هنگام خشکسالی و کاهش مواد آلاینده در آبراه‌ها اشاره کرد. توسعه این سیستم بازیافت، نیاز به توسعه زیرساخت‌های شبکه شهری انتقال فاضلاب و هزینه تامین و نگهداری این تاسیسات بسیار کاهش می‌دهد.
در مناطق روستایی، به علت نبود تصفیه و انتقال فاضلاب استفاده از آب قابل بازیافت اهمیت حیاتی دارد و می‌تواند وابستگی خانواده‌های روستایی به منابع آب شیرین را تا حد زیادی کاهش دهد و باعث رونق کشاورزی و باغداری شود و فرصت احیای منابع آب های زیرزمینی را فراهم کند. به همین علت بازیافت آب خاکستری در کشوری مانند ایران که با بحران منابع آب زیرزمینی روبرو است، می‌تواند اقدامی موثر به حساب آید.
اما برای آنکه آب خاکستری بازیافتی حداقل اثرات جانبی را بر اکوسیستم بگذارد، تغییر رفتار شهروندان ضروری است، با کارهایی مثل:
- استفاده حداقل از مواد شیمیایی شوینده و جایگزینی آنها در صورت امکان با مواد طبیعی و بی‌ضرر برای محیط زیست
- استفاده از شامپو، صابون، مایعات و پودرهای لباسشویی با حداقل سدیم
- استفاده از فیلترهای شفاف و تمیز در ماشین‌های لباسشویی
- خالی نکردن مواد شوینده کف، فرش و در و پنجره در ظرفشویی
با توجه به اینکه سیستم فاضلاب ساختمان‌ها تفکیک نشده‌اند، آب خاکستری و سیاه قبل از ورود به شبکه فاضلاب با یکدیگر مخلوط می‌شوند و بازیافت آب خاکستری غیرممکن است بنابراین اولین قدم برای بهره برداری از این منبع آب، جداسازی این دو نوع پس‌آب است.
ذخیره و بازیافت آب خاکستری در ساختمان به روش‌های زیر امکان پذیر است:
- جمع آوری دستی: این روش ساده ترین و کم هزینه ترین راه برای جمع آوری آب خاکستری است که می توان از آن برای آبیاری گیاهان و استفاده مجدد در سیفون توالت استفاده کرد.
- لوله کشی: این روش بیشتر برای منازل حیاط دار است، آب خاکستری برای آبیاری گیاهان با لوله کشی از ماشین لباسشویی وسینک ظرف شویی مستقیم به باغچه‌ها هدایت می‌شود.
- ادغام سیستم جمع آوری آب خاکستری به شبکه فاضلاب ساختمان: این راهکار از دو روش قبل گران تر بوده و نیازمند تعمیر و نگهداری دوره‌ای برای اطمینان از عملکرد بهینه سیستم جمع آوری فاضلاب است.
- مسئله آب افغانستان و ایران؛ ‘مشکل از همسایه‌ها نیست’
- سطح ذخایر سدهای ایران ‘بحرانی است’
روش آخر بعلت امکان نصب فیلترهای مختلف برای کنترل ذرات معلق موجود در آب، امکان پمپاژ آب به سیفون توالت و مخزن ذخیره برای آبیاری، بازده بالاتری از دو روش اول دارد. در صورت استفاده از سیستم‌های پیچیده‌تر و نصب فیلترهای مجهز به اشعه ماورای بنفش برای جداسازی آب خاکستری با درجات مختلف آلایندگی، امکان بهره برداری از این آب برای مصارف خانگی در ماشین‌های ظرفشویی و لباسشویی نیز فراهم می‌شود.
بازیافت آب خاکستری با وجود منافع آن معایب و موانعی هم دارد:
- هزینه خرید، نصب، تعمیر و نگهداری سیستم‌های جداسازی پس‌آب ساختمان نسبتا زیاد است
- محدودیت زمانی؛ حداکثر زمان برای ذخیره آب خاکستری تصفیه نشده برای مصارف آبیاری و خانگی ۲۴ ساعت است چرا که طولانی‌تر شدن زمان بازیافت سبب رشد باکتری‌ها، گندیدگی و بوگرفتن آب می‌گردد.
- بی تفاوتی شهروندان به این راه‌کارها به دلیل پایین بودن قیمت آب در مناطق شهری
- عدم توجه دولت‌ها به کمبود آب در مناطق روستایی
- عدم آگاهی رسانی جمعی
- عدم سیاست‌گذاری سازمان نظام مهندسی و وزارتخانه های مختلف ایران که تلاشی برای فراهم کردن زیرساخت‌ها، تصویب پروتکل‌های ساختمانی، تحقیقات جامع برای معرفی و بهینه‌سازی سیستم‌های بازیافت و ذخیره آب در ساختمان در محیط‌های حرفه‌ای و دانشگاهی به عمل نمی‌آورند.
عدم اتخاذ این قبیل تصمیمات در سطح ملی و همچنین عدم آگاهی و اطمینان شهروندان به این گونه سیستم‌ها است که منجر به بی‌توجهی و جدی نگرفتن بحران آب شده و کشور کم‌آب ایران را در صدر پرمصرف ترین کشورهای جهان قرار داده است.
