جمع آوری آب باران

تكنولوژي استحصال آب باران شامل جمع آوري، انتقال و ذخيره باران براي استفاده هاي بعدي مي باشد. آب جمع آوري شده مي تواند از سطح سقف تميز، سطح زمين و يا حوزه هاي سنگي باشد. اين آب عموما در يك تانك ذخيره گشته يا براي تغذيه آب هاي زيرزميني هدايت مي شود. فيلتراسيون در اين سيستم نقش بسيار مهمي را در مديريت رواناب ايفا مي كند. سيستم جمع آوري آب جهت كاربردهاي گوناگون كه در آنها نيازي به كيفيتي در حد آب آشاميدني نميباشد، مانند فلاش تانك توالت، شستشو و آبياري باغچه ها، شستشوي لباس و غيره قابل اجرا ميباشد. جمع آوري آب باران در بسياري از مناطق دنيا به عنوان منابع آب آشاميدني استفاده ميشود. از آنجا كه آب باران از نظر املاح بسيار سبك مي باشد، نيازمند مصرف كمتري از مواد شوينده جهت شستشو مي باشد. با جمع آوري آب باران مي توان تا بيش از% ۵۰ در مصرف آب شرب خانوارها صرفهجويي نمود. سطح جمع آوري آب باران را مي توان به دو گروه عمده زمين و سطح سقف تقسيم كرد. همان طور كه مشخص مي باشد در گروه اول آب از سطح زمين جمع آوري گشته و سپس در مخزني ذخيره مي گردد اما در گروه دوم سطح جمع آوري آب باران، سطح مؤثر سقف مي باشد. در هنگام انتخاب سيستم جمع آوري آب باران براي مصارف خانگي عوامل متعددي بايد در نظر گرفته شود:

  • نوع و اندازه ي سطح بارانگيري
  • داده هاي محلي بارندگي و الگوهاي آب و هوايي
  • تعداد اعضاي خانواده
  • طول دوره خشكسالي
  • منابع آب جايگزين
  • هزينه استفاده از سيستم جمع آوري آب باران

هنگامي كه جمع آوري آب باران به طور عمده براي آبياري در نظر گرفته شود، عوامل متعددي بايد در نظر گرفته شوندكه عبارتند از:

  • مقدار، شدت بارندگي و ميزان تبخير و تعرق
  • نرخ نفوذ خاك، ظرفيت نگهداشت آب در خاك و عمق خاك
  • ويژگي هاي محصول مانند نياز به آب و طول دوره رشد
  • بررسى آبهاى زيرزمينى
  • عوامل اجتماعي و اقتصادي از قبيل تراكم جمعيت، نيروي كار، هزينه هاي مواد و مقررات حاكم بر استفاده از منابع آب در حال حاضر، جمع آوري آب باران به طور معمول در تمام مناطق دنيا با روش طراحي به روز واستانداردهاي مربوط به آن انجام مي گيرد. اگر چه آب باران مي تواند از بسياري از سطوح برداشت شود، اما سيستم جمع آوري آب بام عمدتا به عنوان برداشت آب باران با كيفيتي استفاده مي شود كه پس از نصب و راه اندازي و تعمير و نگهداري مناسب اين سيستم، آب باران را تصفيه مي كند.

مساحت موثر سقف و مواد مورد استفاده در ساخت سقف تا حد زيادي بر بازدهي مجموعه و كيفيت آب تاثير مي گذارند. سيستم جمع آوري داده ها آب باران به طور كلي از چهار عنصر اصلي تشكيل شده است:

۱) ناحيه ي جمع آوري آب باران

۲) يك سيستم انتقال شامل لوله ها و ناودان

۳) يك مركز ذخيره سازي،

۴) يك سيستم تحويل متشكل از شير آب و يا پمپ.

۲- اجزا و مواد تشكيل دهنده سيستم

۱) سيستم جمع آوري آب باران به طور كلي شامل ساختار ساده اي مانند سقف و ناودان مي باشد كه آب باران را به سمت منابع ذخيره سازي هدايت ميكند. به دليل اينكه پشت بام ها، به راحتي حجم زيادي از آب باران را جمع آوري مي كنند، به عنوان ناحيه ي باران گير بسيار ايده آل هستند. مقدار و كيفيت آب باران جمع آوري شده از يك ناحيه باران گير، به شدت باران، سطح پشت بام، نوع مواد بام و محيط اطراف آن بستگي دارد. پشت بام ها بايد از مواد شيميايي بي اثر مانند چوب، پلاستيك، آلومينيوم، و يا فايبر گلاس ساخته شود. بهترين مواد مورد استفاده در بام شامل تخته سنگ، سفالهاي رسي و سفالهاي بتني ميباشند. ورقهاي گالوانيزه، آهني و يا فولادي همچنين سقف كاهگلي ساخته شده از برگ نخل نيز مناسب هستند. به طور كلي، مناطق رنگ نشده و بدون پوشش سطحي مناسب ترين نواحي هستند. اگر رنگ استفاده مي شود، بايد غير سمي (بدون سرب) باشد.

۲) يك سيستم انتقال نيازمند انتقال آب باران از سقف ناحيه باران گير به سيستم ذخيره سازي، توسط اتصال زهكشهاي سقف لوله هاي تخليه و لوله كشي از بالايپشت بام به يك يا چند مجراي آب است كه انتقال آب باران از طريق يك سيستم فيلتر به مخازن ذخيره سازي است. مناسب ترين اين لوله ها از جنس پلي اتيلن  (PP) پلي پروپيلن ،(PE) و يا فولاد ضد زنگ مي باشند. قبل از ذخيره سازي آب در مخزن و قبل از استفاده، بايد آن را براي حذف ذرات و بقاياي موجود تصفيه كرد. انتخاب سيستم فيلترينگ به شرايط ساختمان بستگي دارد. سيستم هايي كه جريان اوليه باران را پس از فيلتر كردن به دور از مخزن ذخيره سازي هدايت مي كنند بدون شك لازم مي باشند. اين سيستم آلاينده هاي موجود در آب باران كه بالاترين حد آن در اولين رگبار مي باشد را حذف ميكند. سيستم هاي انحراف جريان اوليه داراي اندازه هاي استاندارد ميباشد.

۳) تانك يا مخزن ذخيره، جهت ذخيره آب باران جمع آوري شده براي استفاده در هنگام نياز مي باشد. با توجه به فضاي موجود، اين تانك مي تواند بالاتر از تراز زمين و يا در زير زمين ساخته شود. اين سيستم ممكن است به عنوان بخشي از ساختمان و يا ممكن است به عنوان يك واحد مجزا واقع در فاصله دورتر از ساختمان ساخته شود. مخزن ذخيره سازي بايد از يك ماده بي اثر مانند بتن مسلح، فولاد و بتن مسلح فايبر گلاس، پلي اتيلن و يا فولاد ضد زنگ ساخته شود، و يا آنها را مي توان از چوب، فلز، يا خاك همان زمين ساخت. انتخاب مواد، به در دسترس بودن و قيمت آنها بستگي دارد. انواع مختلف را مي توان از جمله مخازن فولاد و بتن مسلح استوانه اي، كوزه ملات (ظروف بزرگي كه از ملات هايي، تقويت شده با سيم ساخته شده است) ، مخزن تكي و يا مخازن به هم پيوسته نام برد. مخازن پلي اتيلن، رايج ترين و ساده ترين نوع مخزن براي درست كردن و اتصال به سيستم لوله كشي است. مخازن ذخيره سازي بايد كدر شده تا مانع رشد جلبك شوند و بايد به منظور كاهش انتقال آب از راه دور، نزديك به نقاط عرضه و تقاضا واقع شوند. جريان آب به داخل مخزن ذخيره سازي نيز در كيفيت آب مخزن عامل تعيين كننده اي به حساب ميآيد. مدخل آرام كنندهي آب باران از تكان خوردن رسوب جلوگيري مي كند. به محض خروج آب از مخزن، آب ذخيره شده از تميزترين بخش مخزن، درست در زير سطح آب، با استفاده از يك فيلتر شناور، استخراج ميشود. استفاده از يك سرريز زانويي شيب دار جهت تخليه هر نوع ماده شناور و براي محافظت از گازهاي فاضلاب ضروري است. همچنين مخازن ذخيره بايد جهت جلوگيري از ورود حشرات و حيوانات بسته نگه داشته شوند.

۴) سيستم تحويل كه آب باران را به محل مصرف انتقال ميدهد و معمولا شامل يك پمپ كوچك، مخزن تحت فشار،لوله و شيرآب است، چراكه انتقال تنها با استفاده از ثقل بر روي محل امكان پذير نيست. در صورتي كه آب باران به عنوان منبع گندزدايي از آب باران حاصله، به روش فيلتراسيون و يا ضدعفوني كنندههاي ازن يا، UV آب آشاميدني استفاده مي شود، لازم ميباشد .

۵) مخازن يا تانك هاي ذخيره سازي، معمولا گران ترين بخش از سيستم برداشت آب باران است كه نيازمند يك طراحي و ساخت دقيق ميباشد. مخزن بايد با دوام، مانع در برابر دخول آب و آلوده شدن آب جمع آوري شده باشد. طراحي كليه ي مخازن آب باران بايد حداقل شامل موارد زير باشند:

۱) پوشش جامد محكم

۲) يك فيلتر ورودي درشت

۳) يك لوله سرريز

۴) يك دريچه بزرگ ، تشتك، و زهكش به منظور تسهيل در تميز كردن

۵) يك سيستم استخراج كه آب را آلوده نكند، به عنوان مثال شير يا پمپ.