اعتبارات استخدام المياه الرمادية، والمناظر الطبيعية، والري

تصميم وتركيب محطات معالجة المياه الرمادية مهمة دقيقة. يحتاج خبير المياه الرمادية إلى مراعاة عدد من المتغيرات لضمان تصميم النظام بما يتناسب مع الموقع المحدد. تعدد استخدام المياه الرمادية أثبت كفاءة هذه التقنية وتميزها. كما توضح الصورة المأخوذة من موقع ناشيونال جيوجرافيك (2023)، في مقال يوضح تعريف المياه الرمادية واستخدامها في الري.

المناخ المحلي

يجب مراعاة المناخ المحلي عند تصميم وتركيب نظام المياه الرمادية، وخاصةً التبخر وهطول الأمطار. من المهم أن يكون نظام المياه الرمادية قابلاً للإيقاف خلال فصل الشتاء مع تحويل المياه الرمادية إلى شبكة الصرف الصحي الرئيسية خلال هذه الفترة.

تقييم التربة والموقع

يلزم إجراء تقييم للموقع لضمان ملاءمة المياه الرمادية للعقار. تشمل الاعتبارات الرئيسية: التضاريس، والجيولوجيا (بما في ذلك تربة الموقع الأصلية والردم)، واحتمالية الفيضانات، والقرب من المناطق الحساسة بيئيًا (بما في ذلك المسطحات المائية).

قد يلزم أيضًا إجراء تقييم للتربة لضمان ملاءمة خصائصها للمياه الرمادية. وتحديدًا: عمق التربة بالنسبة للمياه الجوفية/القاعدية؛ والنفاذية، والملمس، والمسامية؛ وخصائص التربة مثل الرقم الهيدروجيني، والملح، والتشتت.

حساب مساحة الاستخدام

يجب حساب كمية المياه الرمادية التي تنتجها المنازل لضمان وجود مساحة حديقة كافية للتشتيت. تُستخدم عادةً “طريقة حساب بسيطة” كما هو موضح في القانون، مع أن هذا الرقم قد يختلف باختلاف السكان واستهلاكهم للمياه.

إذا كانت المساحة المتاحة في العقار أكبر من مساحة الاستخدام المطلوبة، فعادةً ما تتم الموافقة على نظام المياه الرمادية من قِبل الحكومة المحلية. مع ذلك، قد لا تكون المساحة المخصصة للري هي نفسها المساحة المعتمدة، إذ قد ينتج عنها كميات أقل من المياه الرمادية في المنازل الحديثة (الأكثر كفاءة في استخدام المياه) وفي المنازل التي يقل عدد سكانها عن عدد غرف النوم. علاوة على ذلك، تختلف احتياجات الري باختلاف النباتات.

يمكن استخدام المياه الرمادية في الحدائق ذات المساحات المحدودة، وذلك بتحويل كميات مناسبة، ولكن قد تقل فوائد إعادة استخدامها (أي قد لا يتم استرداد تكلفة النظام). سيكون متخصص المياه الرمادية على دراية بهذه العوامل، وهو مؤهل لتصميم نظام مياه رمادية ينجح في ري أي منطقة حديقة محددة، أو تحديد متى قد لا يكون إعادة استخدامها مناسبًا.

التصميم العام لنظام الري بالمياه الرمادية: خط التنقيط، والمخطط، والارتدادات

استخدام خط التنقيط

يُعد استخدام خط التنقيط الطريقة الأكثر فعالية لتوزيع مياه الري، حيث تُمرر الباعثات المياه مباشرةً إلى المكان الأكثر حاجة إليها – منطقة الجذور. عادةً ما تكون الباعثات المُثبتة في خط التنقيط المُستخدم لمياه الري المُخطط (اللون البني أو الأسود) أصغر حجمًا من تلك المُستخدمة لمياه الري الرمادية (اللون البنفسجي)، مما يُؤدي إلى انسدادها. تشمل استراتيجيات الحماية ما يلي:

• استخدام مُرشحات ما قبل و/أو ما بعد الضخ لضمان عدم دخول المواد الصلبة إلى خط التنقيط (اتبع توصيات كل مُصنِّع لما يُناسب أنظمته).
• تركيب صمامات تدفق للسماح بتدفق النظام بالماء النظيف.
• تركيب صمام تفريغ هواء أو صمام مانع للتسرب لمنع الأنبوب من امتصاص الأوساخ مرة أخرى إلى الباعثات.

مقال هام يوضح ما هي أنواع الصمامات (محابس المياه) في محطات معالجة المياه

التصميم

يمتد خط رئيسي، مصنوع عادةً من البولي إيثيلين الليلكي بقطر 25 مم إلى الحديقة. ويتصل أنبوب إمداد واحد أو أكثر (مجمع إمداد) بنفس القطر بالخط الرئيسي لخدمة مناطق مختلفة من الحديقة. تُربط أنابيب التنقيط (الأنابيب الجانبية) المصنوعة من البولي إيثيلين بقطر 13 أو 16 مم، بمسافة 300 مم بين كل قطارة، وعادةً ما تمتد بشكل متوازي بمسافة 300 مم في التربة الرملية، وتصل إلى 600 مم في التربة الأقل نفاذية. أما بالنسبة للأشجار، فيتم توزيع الماء بالتساوي عبر منطقة الجذور من خلال خط لولبي حول قاعدة الشجرة.

يجب أن يكون كل طول من أنابيب التنقيط غير المتصلة بمجمع الإمداد قابلاً للفتح لطرد الرواسب المتراكمة في خطوط الري بانتظام. يمكن توصيل المناطق التي تحتوي على عدة صفوف متوازية من أنابيب التنقيط بطول ثانٍ من أنبوب الخط الرئيسي ذي الجدار الصلب، يُسمى المجمع أو مجمع الشطف، وينتهي بصمام طرد يدوي. يجب ألا يلتوي أنبوب التنقيط عائدًا إلى مجمع الإمداد، أو يتصل مجددًا بنفسه لتكوين “دائرة مغلقة”، لأن ذلك سيؤدي إلى تراكم الرواسب وانسداد المقطرات.

يجب أيضًا تركيب صمام مانع للتسرب في أعلى نقطة من خط الري. يسمح هذا الصمام بدخول الهواء عبر الصمام أحادي الاتجاه أثناء تصريف المياه من الخط، مما يمنع امتصاص المياه الملوثة والتربة عبر المقطرات وسدها.

تعرف على دور معالجة المياه الرمادية في التشجير

الارتدادات

يجب أن يكون خط التنقيط لري المياه الرمادية بعيدًا عن المباني، وحدود العقارات، والممرات، والمداخل، والجدران الاستنادية، والمسابح، وذلك امتثالًا للكود. مسافات الارتداد الأفقية لمناطق الري بالتنقيط مُفصّلة في الكود، ومُقدّمة في المثال أدناه. يُحدَّد حساب المساحة المراد ريّها بالمياه الرمادية (مساحة التشتت) بناءً على الحدود الفعلية، وليس بناءً على خطوط الارتداد.

استخدام مناطق ري متعددة داخل الحديقة

هناك حد لطول خط التنقيط، وبالتالي مساحة الري التي يُمكن تزويدها في أي وقت بواسطة المضخة في نظام المياه الرمادية. ويعتمد ذلك على طراز نظام المياه الرمادية (ونوع المضخة) المُركّب.

في حال توفر مصدر كافٍ من المياه، يُمكن استخدام مناطق ري متعددة. مع تبديل مصدر المياه بالتتابع بين المناطق المختلفة باستخدام صمام فهرسة. يُمكن ضبط صمام الفهرسة بحيث تستقبل المناطق المختلفة كميات مختلفة من المياه. على سبيل المثال: يُمكن لنموذج بأربعة منافذ أن يُزوّد ​​نفس مساحة الحديقة بمنفذين. بينما يُزوّد ​​المنفذان الآخران كلٌّ منهما منطقة مُنفصلة من أحواض الحديقة.

إعادة تعبئة المياه الرمادية

يُنصح بإعادة تعبئة المياه المخططة أو الآبار في الأوقات التي قد يكون فيها المسكن خاليًا. على سبيل المثال عندما يكون السكان في إجازة، أو لزيادة إجمالي كمية المياه المستخدمة في ري المنطقة خلال فترات الحر الشديد مع ارتفاع معدلات التبخر. سيضمن ذلك استمرار وصول المياه إلى النباتات وتجنب إجهادها.

لا يُسمح بتوصيل مصدر مياه المخطط مباشرةً بنظام الري العام أو نظام الري بالمياه الرمادية لتجنب تلوث مصدر مياه المخطط بالتدفق العكسي. يُفضل استخدام خط ري مخصص يتم التحكم فيه بواسطة وحدة تحكم في الري مزودة بصمام قابل للتعديل. يقع قبل تصريف الأنبوب في وصلة تصريف السباكة الصحية. كبديل، يجب تركيب صنبور حديقة خارجي أو أنبوب منفصل مزود بصمام بوابة قابل للتعديل لتوصيله مستقبلًا بمؤقت ري يعمل بالبطارية. ومُوصل لتصريف المياه فوق وصلة تصريف السباكة الصحية للمياه الرمادية.

يمكن توصيل إعادة تعبئة المياه بشبكة الصرف الصحي للمياه الرمادية عبر عدة طرق. بما في ذلك حوض تصريف محاصر وهذه الطريقة المفضلة. أو مجرى تصريف الفائض، أو مصيدة/مجاري تصريف مناسبة أخرى.

مقال هام عن أهمية محطات معالجة مياه الصرف الصحي لتنفيذ برنامج التشجير

ضمان عدم تلوث مصدر المياه بالتدفق العكسي

لضمان عدم تلوث مصدر المياه بالتدفق العكسي، يجب أن يستوفي مخطط إعادة تعبئة المياه المتطلبات التالية:

• يجب أن يكون الوصل أعلى من مستوى مانع تسرب المياه.
• يجب أن يكون الجزء العلوي من حوض التجميع أو أنبوب الصرف أعلى من حافة مستوى الفيضان للتركيبة.
• يجب أن يكون به فجوة هوائية بحجم ضعف القطر الداخلي لأنبوب التفريغ.
• يجب أن يكون في مكان يسهل الوصول إليه للصيانة.
• يجب أن تحتوي الأنابيب على فجوة هوائية اسمية مقدارها 55 مم.