امروزه بیمارستان‌ها نقش بسیار مهمی را در سلامت و رفاه جامعه ایفا میکنند، از این رو حضور آن‌ها در تمامی جوامع الزامی است. بیمارستان‌ها دارای واحدهای متنوعی می‌باشند که هر کدام خدمات خاصی را به بیماران ارائه می‌دهند. با توجه به اینکه در بسیاری از این واحدها آب مصرف میشود، بدیهی است که روزانه حجم زیادی فاضلاب در بیمارستان‌ها تولید میگردد. به طور کلی می‌توان گفت که فاضلاب بیمارستانی مشابه فاضلاب شهری است با این تفاوت که فاضلاب بیمارستانی حاوی مقداری مواد سمی، غیر قابل تجزیه بیولوژیکی و عفونی نیز می‌باشد که همین موارد تصفیه آن‌ها را دشوار و حائز اهمیت می‌نماید. باید اشاره داشت که بیمارستان‌های کشورهای توسعه یافته در هر شبانه روز در حدود 400 تا 1200 لیتر فاضلاب به ازای هر تخت تولید میکنند که در مقایسه با بیمارستان‌های کشورهای درحال توسعه که فاضلاب تولیدیشان در هر شبانه روز در حدود 200 تا 400 لیتر به ازای هر تخت است، بسیار بیشتر می‌باشد.
در ادامه این بخش، توضیحات مفصلی در رابطه با فاضلاب‌های بیمارستانی و مشخصات آن‌ها و فرایندهای موردنیاز جهت تصفیه این پساب‌ها ارائه شده است.
فاضلاب بیمارستانی چیست؟
فاضلاب بیمارستانی فاضلابی است که از کلیه فعالیت‌هایی که در بیمارستان صورت میگیرد اعم از پزشکی و غیر پزشکی تولید میگردد. از نمونه واحدهایی که در بیمارستان‌ها منجر به تولید فاضلاب می‌شوند می‌توان به اتاق‌های جراحی، اتاق‌های رادیولوژی، اتاق‌های معاینه، آزمایشگاه‌ها، آشپزخانه‌ها و اتاق‌های رخت شویی اشاره کرد. به طور کلی فاضلاب‌های تولید شده در بیمارستان‌ها را می‌توان به چهار گروه اصلی زیر تقسیم بندی کرد:
آب سیاه (فاضلاب) یا Blackwater (Sewage): عمدتا شامل ادرار و مدفوع خروجی از توالت‌های بیمارستان است و بخش اصلی BOD فاضلاب را تشکیل می‌دهد. آب سیاه سرشار از میکروارگانیسم‌های مختلف می‌باشد که این میکروارگانیسم‌ها علاوه بر بیماری‌زا بودن، ممکن است دچار مقاومت ضد میکروبی یا آنتی بیوتیکی نیز شده باشند. همچنین به دلیل مصرف ترکیبات دارویی فعال توسط بیماران در طول درمان در بیمارستان، احتمال وجود ترکیبات دارویی فعال متابولیزه نشده نیز در آب سیاه بالا است.
آب خاکستری یا Greywater: از فعالیت‌های عمومی مانند شستشو، حمام کردن، لباس شستن و فعالیت‌های فنی مانند شستشوی فیلم‌های X-ray تولید میشود. از این رو حاوی ترکیبات مقاوم مانند سورفکتانت‌ها، شوینده ها، عناصر رادیواکتیو و سایر عوامل ژنوتوکسیک (genotoxic) یا سیتوکسیک (cytotoxic) است.
آب بارندگی یا Stormwater: همانگونه که از نامش پیدا است حاوی آب ناشی از بارندگی است که از پشت بامها، حیاط‌ها و سطوح سنگفرش جمع آوری شده و از آن می‌توان برای آبیاری محوطه بیمارستان و شستشوی توالت‌ها استفاده کرد. همچنین این آب را می‌توان از طریق زهکشی ها و یا نفوذ به آب زیرزمینی دفع کرد.
جریانات خاص یا Specific discharges: فاضلاب‌های تولید شده از فعالیت های آزمایشگاهی مانند تحقیق و تشخیص و واحد رادیولوژی در این دسته قرار میگیرند. این فاضلاب‌ها حاوی مواد بسیار سمی مانند ضدعفونی کننده‌ها، دترجنت‌ها، بقایای مواد دارویی، اسیدها، بازها، حلال‌ها و ... هستند. این مواد بسیار پایدار و سمی می‌باشند و توسط فرایندهای متداول تصفیه از بین نمی‌روند. همچنین، پساب‌های خاص خارج شده از بیمارستان‌ها ممکن است که حاوی فلزات سنگین مانند کادمیوم، مس، نیکل، جیوه و ... نیز باشند.
مشخصات فاضلاب بیمارستانی
روزانه حجم‌های زیادی فاضلاب حاوی طیف گسترده ای از آلاینده‌ها در بیمارستان‌ها تولید میشود. حجم و کیفیت فاضلاب تولیدی در هر بیمارستان به عوامل متعددی مانند ظرفیت بیمارستان (تعداد تخت‌ها)، واحدهای درمانی موجود در بیمارستان، داروهای مصرفی، فصل سال و ... بستگی دارد. به طور کلی می‌توان گفت که فاضلاب بیمارستانی مشابه فاضلاب شهری است اما باید توجه داشت که غلظت کل مواد آلی، کلریدها، نیترات‌ها، فلزات سنگین و آلایندههای نوظهور در فاضلاب های بیمارستانی بسیار بیشتر از فاضلاب شهری است. به عبارت دیگر فاضلاب‌های بیمارستانی سرشار از آلایندههای نوظهور مانند ترکیبات فعال دارویی (PhACs) و میکروارگانیسم‌ها مانند باکتری‌های مقاوم به آنتی بیوتیک (ARB)، ژن‌های مقاوم به آنتی بیوتیک (ARG)، ویروس‌های پایدار و ... می‌باشند و با مقادیر بالای COD ،BOD ،TOC ،TSS، آمونیوم، نیترات و نیتروژن کل (TN) شناخته می‌شوند. جدول زیر مشخصات شیمیایی اصلی یک فاضلاب بیمارستانی از نظر پارامترهای مرسوم، دارویی و سایر ترکیبات نوظهور را نمایش می‌دهد.
اهمیت تصفیه فاضلاب بیمارستانی
با توجه به این که کیفیت فاضلاب بیمارستانی شباهت‌هایی به فاضلاب شهری دارد، در بسیاری از کشورها چنین فاضلاب‌هایی را به شبکه فاضلاب شهری تخلیه میکنند تا همراه با فاضلاب شهری تصفیه شود؛ اما باید توجه داشت که شاخص تجزیه پذیری بیولوژیکی (نسبت BOD به COD) فاضلاب بیمارستانی کمتر از فاضلاب شهری است، از این رو فاضلاب‌های بیمارستانی توسط فرایندهای بیولوژیکی مرسوم در تصفیه خانه‌های فاضلاب شهری به درستی تصفیه نمی‌شوند. این بدین معنا است که بسیاری از ترکیبات آلی مقاوم موجود در پساب بیمارستانی مانند ترکیبات دارویی فعال (PhACs) که بسیار سمی نیز می‌باشند، به دلیل عدم تصفیه به محیط زیست و بدنه‌های آبی راه پیدا میکنند. همچنین ویروس‌ها و میکروارگانیسم‌های موجود در فاضلاب بیمارستانی نیز به بدنه‌های آبی وارد می‌شوند که این تهدیدی جدی برای اکوسیستم و موجودات آبزی محسوب میشود. بنابراین نیاز است که سیستم‌های تصفیه جداگانه‌ای برای هر بیمارستان طراحی نمود تا فاضلاب خود را به صورت اختصاصی تصفیه نماید و مقادیر آلایندههای خطرناک موجود در پساب را به حدود استاندارد برساند.
شرکت آبکالا با در اختیار داشتن مهندسین مجرب و توانا قادر است که بهترین و قیمت مناسب‌ترین پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستانی را به صورت اختصاصی برای بیمارستان شما طراحی و راه اندازی نماید.
خطرات زیست محیطی و بهداشتی فاضلاب‌های بیمارستانی
فاضلاب‌های بیمارستانی در حدود 5 تا 15 برابر نسبت به فاضلاب‌های شهری سمی‌تر هستند؛ از این رو تخلیه چنین پساب‌های آلوده‌ای به بدنه‌های آبی بدون تصفیه، خطرات زیادی را برای کیفیت آب، اکوسیستم‌های آبی و سلامت انسان‌ها ایجاد می‌کند. شیوع بیماری‌های عفونی در کشورهای کم درآمد از جمله جدی‌ترین عواقب تخلیه فاضلاب‌های بیمارستانی به محیط‌های آبی است، درحالی که آلودگی ناشی از مواد دارویی و سایر مواد شیمیایی یک خطر بزرگ برای سلامتی مردم در کشورهای در حال توسعه و با درآمد بالا می‌باشد. با توجه به این که آلایندههای نو ظهور موجود در فاضلاب‌های بیمارستانی دارای خواص فیزیکوشیمیایی منحصر به فردی مانند قطبیت، مقاومت میکروبی و پایداری هستند، میتوانند در زنجیره غذایی تجمع پیدا کنند. این امر به دو صورت امکان پذیر می‌باشد:
• عدم تصفیه کامل آلایندههای نوظهور در واحدهای بیولوژیکی مرسوم در تصفیه خانه‌های شهری و فرار این آلاینده‌ها به بدنه‌های آبی و در نهایت استفاده انسان‌ها از آب‌های سطحی به عنوان آب شرب
• استفاده از لجن حاصل از تصفیه فاضلاب‌های بیمارستانی به عنوان کود برای زمین‌های کشاورزی و رسیدن آلایندههای دارویی به آب‌های شیرین از طریق ایجاد روان‌آب در زمین‌هایی که با این لجن‌ها کودیاری شده‌اند
تجمع چنین آلایندههای خطرناکی در زنجیره غذایی تهدید بزرگی برای سلامت انسان‌ها به حساب می‌آید. بنابراین باید تصفیه اصولی فاضلاب‌های بیمارستانی را جدی گرفت و اقدامات موثری در این راستا انجام داد.
تصفیه فاضلاب بیمارستان‌ها
در بخش‌های پیشین ذکر شد که فاضلاب‌های بیمارستانی بسیار آلوده می‌باشند؛ از این رو تصفیه آن‌ها پیش از تخلیه به محیط زیست از اهمیت بالایی برخوردار است. فرایندهای مورد استفاده در تصفیه فاضلاب‌های بیمارستانی را به دو گونه مختلف می‌توان تقسیم بندی نمود:
• تقسیم بندی اول بر اساس ماهیت فرایند است که بدین ترتیب فرایندهای تصفیه فاضلاب بیمارستان‌ها به انواع فیزیکوشیمیایی (مانند انعقاد و لخته سازی، ته نشینی و جذب)، بیولوژیکی (مانند لجن فعال مرسوم، بیوراکتور غشایی (MBR)، تالاب‌های ساخته شده)، اکسیداسیون پیشرفته (مانند فنتون، فتوکاتالیست، ازن زنی، اکسیداسیون الکتروشیمیایی) و هیبریدی (ترکیبی) دسته بندی می‌شوند.
• تقسیم بندی دوم بر اساس ترتیب قرارگیری فرایند در تصفیه خانه و هدف آن است که بدین ترتیب فرایندهای تصفیه فاضلاب بیمارستانی را به فرایندهای اولیه (مانند انعقاد و لخته سازی، شناورسازی، ازن زنی و اکسیداسیون پیشرفته)، ثانویه (عموما شامل فرایندهای بیولوژیکی مانند لجن فعال مرسوم و بیوراکتور غشایی) و ثالثیه یا تکمیلی (مانند جذب، ازن زنی، تابش UV و اکسیداسیون پیشرفته) دسته بندی میکنند.
در ادامه توضیحات بیشتری در رابطه با تصفیه فاضلاب بیمارستانی بر اساس دسته بندی دوم ارائه میشود.
فرایندهای تصفیه اولیه (Preliminary and primary treatments)
فرایندهای تصفیه Preliminary عمدتا برای حذف جامدات درشت دانه از فاضلاب خام بیمارستانی به کار برده می‌شوند تا از آسیب دیدن قطعات مکانیکی و الکتریکی موجود در پایین دست تصفیه خانه جلوگیری نمایند. این فرایندها شامل آشغالگیر و دانه گیر می‌باشند. فرایندهای تصفیه Primary نیز برای دستیابی به دو هدف به کار گرفته می‌شوند:
• کاهش سمیت مواد شیمیایی موجود در فاضلاب بیمارستانی و حذف ذرات معلق و کلوئیدی از طریق انجام فرایندهایی مانند انعقاد-لخته سازی و شناورسازی
• افزایش تجزیه پذیری بیولوژیکی (افزایش نسبت BOD5/COD) پساب برای بهبود فرایندهای بیولوژیکی در تصفیه ثانویه از طریق انجام فرایندهای ازن زنی و اکسیداسیون پیشرفته (مانند UV/O3 و UV/O3/H2O2 و فتوفنتون)
فرایندهای تصفیه ثانویه (Secondary treatments)
فرایندهای تصفیه ثانویه عمدتا شامل فرایندهای تصفیه بیولوژیکی هستند و این بدین معنا می‌باشد که این فرایندها با استفاده از میکروارگانیسم‌ها فاضلاب بیمارستانی را تصفیه می‌نمایند. پرکاربردترین فرایندهای تصفیه بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب بیمارستان‌ها فرایند لجن فعال مرسوم (CAS) و بیوراکتور غشایی (MBR) هستند. فرایندهای CAS و MBR در تصفیه ترکیبات دارویی پایه مانند ایبوپروفن راندمان تقریبا یکسانی دارند. با این حال، برخی مواد دارویی مقاوم مانند دیکلوفناک، مفنامیک اسید و ایندومتاسین توسط فرایند لجن فعال مرسوم به درستی تصفیه نمی‌شوند، درحالی که بیوراکتورهای غشایی قادرند که این مواد را به صورت موثرتری تصفیه نمایند، به طوری که راندمان حذف این مواد دارویی در بیوراکتورهای غشایی در حدود 40 تا 65 درصد بیشتر از راندمان حذف آن‌ها در فرایند لجن فعال می‌باشد. همچنین بیوراکتورهای غشایی در حذف میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا نیز نسبت به فرایند لجن فعال بهتر عمل میکنند. البته باید دقت داشت که بهترین فرایند تصفیه بیولوژیکی برای تصفیه خانه هر بیمارستان را باید با توجه به مشخصات پساب تولیدی انتخاب نمود. در ادامه توضیحات بیشتری در مورد فرایندهای تصفیه CAS و MBR داده خواهد شد.
فرایند لجن فعال مرسوم (CAS=Conventional Activated Sludge)
فرایند لجن فعال مرسوم در بسیاری از کشورهای جهان برای تصفیه فاضلاب بیمارستانی مورد استفاده قرار میگیرد. در این فرایند ابتدا پساب به راکتور هوادهی وارد میشود و در اثر فعالیت میکروارگانیسم‌های هوازی در این مخزن آلاینده های آلی موجود در فاضلاب تجزیه می‌شوند؛ سپس فاضلاب وارد مخزن ته نشینی میگردد تا در این مرحله میکروارگانیسم‌ها ته نشین شوند و پساب تصفیه شده از مخزن خارج شود. البته باید توجه داشت که میکروارگانیسم‌های فرایند لجن فعال قادر به تجزیه تمامی مواد دارویی نمی‌باشند. به عبارت دیگر راندمان تصفیه برخی مواد دارویی در فرایند CAS پایین است و به فرایندهای دیگری برای تصفیه کامل این مواد نیاز می‌باشد.
فرایند بیوراکتور غشایی (Membrane Bioreactor=MBR)
فرایند بیوراکتور غشایی تقریبا مشابه لجن فعال است و تفاوت این دو فرایند در این می‌باشد که در MBR جداسازی فاضلاب تصفیه شده از میکروارگانیسم‌ها توسط غشا صورت میگیرد. از این رو می‌توان گفت که فرایند MBR برای حذف مواد دارویی موجود در پساب بیمارستانی از ترکیب تجزیه بیولوژیکی و جذب استفاده می‌کند. از مزایای فرایند MBR این می‌باشد که می‌تواند پاتوژن‌ها را نیز از پساب حذف نماید و با توجه به این که فاضلاب بیمارستانی حاوی مقادیر بالای پاتوژن‌های میکروبی و ویروس‌ها است، این مزیت سیستم‌های MBR بسیار مهم میگردد. البته باید دقت داشت که راندمان فرایند MBR به سن لجن، غلظت و ترکیبات موجود در فاضلاب، دمای عملیاتی، pH و هدایت الکتریکی وابسته است.
فرایندهای تصفیه ثالثیه (Tertiary treatments)
فرایندهای تصفیه ثالثیه در واقع فرایندهایی تکمیلی هستند که هدف آن‌ها حذف تمامی آلاینده‌هایی است که در طی مراحل قبلی حذف نشده اند. این فرایندها شامل جذب و انواع فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOP) می‌باشند که در ادامه توضیحات بیشتری در رابطه با آن‌ها ارائه میشود.
فرایند جذب (Adsorption technique)
فرایند جذب یکی از مقرون به صرفه ترین و ساده ترین روش‌ها برای حذف آلاینده های موجود در فاضلاب بیمارستانی است. در این فرایند در هنگام عبور فاضلاب از جاذب، آلایندههای موجود در آن در خلل و فرج جاذب تجمع می‌یابند و پساب تصفیه شده از جاذب عبور می‌کند. از جاذب‌های مختلفی می‌توان برای حذف آلاینده‌ها استفاده نمود که پرکاربردترین آن‌ها در تصفیه فاضلاب بیمارستانی، کربن فعال است.
فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته (Advanced Oxidation Processes)
فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته که شامل فرایندهای برپایه ازن (مانند O3/UV و O3/H2O2)، واکنش‌های فنتون و فرایندهای فتوکاتالیستی می‌باشند، از سری تکنولوژی‌های جدید و پیشرفته در زمینه تصفیه فاضلاب‌های بیمارستانی هستند. این فرایندهای شیمیایی با تولید در محل گونه‌های فعال خصوصا رادیکال هیدروکسیل که اکسید کننده‌ای بسیار قوی می‌باشد، آلایندههای مقاوم و سخت تجزیه پذیر موجود در فاضلاب بیمارستانی را به مواد ساده‌ای مانند آب و کربن دی اکسید تبدیل می‌نمایند. در ادامه توضیحات مختصری در رابطه با انواع فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته داده میشود:
فرایندهای بر پایه ازن: در این فرایندها از ازن به تنهایی یا همراه با پراکسید هیدروژن و اشعه UV برای تصفیه فاضلاب بیمارستانی استفاده میکنند. ازن به تنهایی یک اکسید کننده قوی است که می‌تواند مستقیما با آلاینده‌ها واکنش دهد اما در صورت ترکیب آن با H2O2 و UV رادیکال هیدروکسیل تولید میشود که این امر راندمان تخریب آلایندههای موجود در فاضلاب بیمارستانی را افزایش می‌دهد.
واکنش‌های فنتون: در این فرایند رادیکال‌های هیدروکسیل که منجر به تجزیه آلایندههای موجود در پساب بیمارستانی می‌شوند، در اثر واکنش یون‌های آهن (+Fe2+/Fe3) و پراکسید هیدروژن ایجاد می‌شوند. از نور یا جریان الکتریسته نیز می‌توان برای بهبود راندمان حذف فرایند فنتون استفاده نمود که به این فرایندها به ترتیب فتوفنتون و الکتروفنتون می‌گویند.
فرایندهای فتوکاتالیستی: این فرایندها از یک ماده نیمه رسانا که دارای شکاف باند کم است به عنوان فتوکاتالیست استفاده میکنند. تابش نور مرئی یا فرابنفش به این مواد منجر میشود که فوتون‌ها به سطوح بالاتر انرژی بروند و جفت‌های الکترون-حفره تشکیل دهند. این جفت‌های تشکیل شده نیز منجر به تولید رادیکال‌های فعال مانند رادیکال هیدروکسیل می‌شوند که این رادیکال‌ها، آلایندههای موجود در فاضلاب بیمارستانی را تجزیه و تخریب می‌نمایند و بدین ترتیب فاضلاب تصفیه میشود.
خلاصه روش‌های تصفیه فاضلاب بیمارستانی
تصویر زیر به صورت خلاصه روش‌های مناسب برای حذف آلایندههای مختلف موجود در فاضلاب بیمارستان‌ها را نشان می‌دهد.
قیمت پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستانی
همانگونه که ذکر شد کمیت و کیفیت فاضلاب تولید شده در هر بیمارستان به عوامل متعددی بستگی دارد، از این رو بدیهی است که نمی‌توان از یک پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستانی ثابت برای تمامی بیمارستان‌ها استفاده کرد. بنابراین پکیج تصفیه فاضلاب باید به صورت اختصاصی برای هر بیمارستان طراحی و تولید گردد که این امر منجر به تنوع قیمت این پکیج‌ها میشود. شرکت آبکالا با سابقه طولانی و درخشان در صنعت آب و فاضلاب و در اختیار داشتن مهندسین با تجربه این اطمینان را به مشتریان محترم می‌دهد که بهترین پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستان را با مناسب ترین قیمت به صورت اختصاصی برای هر بیمارستان طراحی و اجرا نماید. برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان آبکالا تماس حاصل فرمایید.
خرید پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستانی از آبکالا
همانگونه که ذکر شد پکیج تصفیه فاضلاب هر بیمارستان باید با توجه به کمیت و کیفیت پساب تولیدی‌اش به صورت اختصاصی طراحی گردد. شرکت مهندسی آبکالا با داشتن مهندسین مجرب قادر است که بهترین پکیج تصفیه فاضلاب بیمارستانی را با به روزترین تکنولوژی‌ها برای مشتریان محترم خود طراحی و اجرا نماید. برای دریافت اطلاعات بیشتر با کارشناسان آبکالا تماس بگیرید.