بازرسی فاضلاب بخش مهمی از پروسه‌ی نگهداری سیستم‌های فاضلاب، هم برای شهرها و هم برای خانه‌ها بشمار می‌آید. اما آیا نحوه‌ی انجام بازرسی های فاضلاب در سال 2022، باز هم شبیه به سالیان قبل است؟!. البته که تغییرات قابل توجهی در این امر بوجود آمده و شاهد ورود سیستم‌های پیشرفته تری به فرآیند ویزیت شبکه‌های فاضلابی هستیم.
همانطور که احتمالاً بر حسب تجربه می‌دانید، مشکل در سیستم فاضلاب می تواند در عرض چند ثانیه به یک وضعیت اضطراری بزرگ تبدیل شود. مشکلی که با پمپاژ ناگهانی آب؛ و یا بدتر از آن، بیرون زدگی فاضلاب خام از مناطقی که دچار آسیب دیدگی لوله یا هر مشکل دیگری هستند، بروز پیدا می‌کند.
شیوه‌های جدید بازرسی فاضلاب
پروسه‌ی بازرسی فیزیکی فاضلاب شهری، غالباَ بدین صورت بوده است که بازرسان خطوط فاضلاب به لوله‌های بزرگ و سایر زیرساختهای فاضلاب فرستاده می‌شدند. معمولاَ برای خطوط اصلی انتقال، از سایزبندی های بزرگ لوله کاروگیت بهره گرفته میشود. همچنین جهت ورود به زیرساختهای خطوط جمع آوری و انتقال فاضلاب، از انواع منهول پلی اتیلن استفاده میشود. پس از ورود کارشناسان و شناسایی علت اصلی مشکل، اقدامات رفع این نوع شرایط اضطراری آغاز می‌گردد. بنابراین مجموعاَ میتوان گفت:
در بازرسی های فاضلاب سنتی، دارایی‌های مورد بازرسی (منهول ها، لوله های انتقال و…) به اندازه‌ای بزرگ هستند که فرد بتواند در آنها جای بگیرد و به بازدید فیزیکی بپردازد. اما امروزه پهپادهای بازرسی فاضلاب، مانند Elios 2 و Elios 3 ، اغلب می‌توانند جای شخص را بگیرند.
با استفاده از پهپاد، بازرسان خط فاضلاب می‌توانند داده‌های بصری را جمع‌آوری نموده تا وضعیت یک لوله را بهتر درک کنند. درنتیجه فرآیند تشخیص مشکل با سرعت بیشتری صورت می پذیرد. درسوی مقابل ممکن است مشکل خاصی نیز وجود نداشته باشد. بنابراین استفاده از پهپادها، سریعتر این اطمینان را بوجود می‌آورد که هیچ مشکل بالقوه‌ای در کار نیست.
چنانچه ابعاد معبرهای ورودی به اندازه‌ی کافی باشد، پهپادها برای بازرسی‌های زهکشی نیز قابل استفاده هستند. درادامه به بررسی دلایل اصلی انجام بازرسی‌ها و رایج ترین تکنیک های بازرسی فاضلاب شهری و روش های مختلفی که پهپادهای داخلی می توانند به بهبود وضعیت کمک کنند، خواهیم پرداخت.
سه دلیل برای انجام بازرسی فاضلاب
طی بازرسی های فاضلاب، بازرسان خطوط فاضلاب معمولاً داده‌های بصری را برای ارزیابی وضعیت یک لوله یا بخشی دیگر از زیرساخت های فاضلابی جمع آوری می کنند. درحقیقت سه دلیل اصلی برای انجام بازرسی بصری فاضلاب وجود دارد:
- شناسایی و رفع مشکلی که به طور ناگهانی، به ایجاد شرایط اضطراری منجر شده است.
- فرآیندی ویژه برای نگهداری معمول سیستم‌های جمع آوری و انتقال فاضلابها. (و جلوگیری از خرابی این سیستم‌ها)
- تشخیص نیاز یا عدم نیاز به تعمیرات شبکه‌ها و زیرساخت های فاضلابی. (اجتناب از بیرون زدن فاضلابها در محیط‌های زندگی، جاده‌ها و…)
رفع مشکلات ناگهانی فاضلابها
برای رفع مشکل ناگهانی فاضلاب که وضعیت اضطراری ایجاد کرده است، استفاده از سریعترین شیوه‌های بازرسی فاضلاب در اولویت است. درواقع بروز مشکلات حاد ناگهانی، یک دلیل رایج برای انجام بازرسی فاضلاب، چه در یک خانه یا در زیرساختهای فاضلابی یک شهر می‌باشد.
در هر سه مورد مطروحه، اساساً وضعیت یکسان است. یعنی از بیرون، می‌توانید با علائم ارائه‌شده متوجه شوید که مشکلی در سیستم فاضلاب وجود دارد. ولی دقیقاً مطمئن نیستید که چه چیزی باعث این مشکل شده است!!. مثلاَ در مورد سیستم فاضلاب خانگی، این علائم می‌تواند مربوط به:
- جمع شدن آب در سینک
- جوشیدن آب در توالت،
- بازگشت فاضلاب خام به مجراهای فاضلاب خانگی (بدترین حالت ممکن!!)
و… باشد. در مورد سیستم فاضلاب یک شهر، این علائم می تواند بسیار بزرگتر باشد. مانند ظاهر شدن ناگهانی مقدار زیادی فاضلاب در بدنه‌ی تجهیزات و زیرساختهای انتقال. به هرحال مشکل هرچه که باشد، بایستی برای یافتن علت مشکل و رفع آن، فوراً بررسی فاضلاب یا بازرسی زهکشی انجام گیرد.
بازرسی فاضلاب برای نگهداری از سیستم‌ها
بسیاری از سیستم‌های جمع آوری و انتقال فاضلاب، در پی بی توجهی افراد یا ارگانهای مربوطه دچار استهلاک و خرابی می‌شوند. تجربه ثابت کرده که نگهداری صحیح از این سیستم ها، می‌تواند تا سالیان سال به عمر این تجهیزات بیافزاید. بخشی از فرآیند نگهداری صحیح سیستم‌های فاضلابی، جلوگیری از واردشدن عناصر زاید به چرخه‌ی فاضلابهاست. بعنوان مثال از انداختن:
- ته سیگار،
- پوشک‌های بهداشتی،
- عناصر جامد و پلاستیکی،
- مواد سفت کننده
و… به درون چاه‌ها و کاسه های توالت أکیداَ اجتناب کنید. چراکه به گرفتگی لوله‌ها و البته سخت‌تر شدن فرآیند تصفیه فاضلاب منجر میشود. حتی اگر از لوله های کاروگیت و لوله پلی اتیلن نیز در شبکه‌های انتقال فاضلاب خانگی استفاده شود، بازهم شاهد گرفتگی خواهیم بود. (باتوجه به صیقلی بودن سطح درونی و هیدرولیک بالای لوله های پلی اتیلن و کاروگیت، جریانات فاضلابی راحت‌تر از درون آنها انتقال می‌یابند)
بخش دیگر فرآیند نگهداری، البته مربوط به وضعیت درونی و عملکردی تجهیزات می‌باشد. امری که فقط و فقط با بازرسی تجهیزات فاضلابی ممکن خواهد بود.
شناسایی مشکلات احتمالی مربوط به تعمیر زیرساختهای فاضلاب
بازرسی‌های فاضلاب همچنین ممکن است به‌عنوان بخشی از یک چرخه‌ی تعمیر و نگهداری منظم و فعال (برای زیرساختهای فاضلاب)، انجام شود. همانطور که سیستم های فاضلاب در سراسر جهان پیر می‌شوند، احتمال اینکه آنها شروع به از هم پاشیدگی کنند هر سال افزایش می یابد. ضمن اینکه گاهاَ با پایان یافتن طول عمر مفید:
- قطعات مکانیکی (و یا الکتریکی)؛
- و یا خود دستگاه،
راهی به غیر از یک تعمیر جزئی و یا اساسی باقی نمی ماند. بمنظور شناسایی نقاط و مناطق پرخطر و در معرض اشکال در هر شبکه فاضلاب، شهرهای سراسر جهان به عنوان بخشی از فرآیند تعمیر و نگهداری کلی سیستم های فاضلاب خود، دو کار مهم را انجام می‌دهند:
- بازرسی های منظم فاضلاب؛
- و همچنین تمیز کردن و آلودگی زدایی مستمر سیستم ها و زیرساخت ها.
آیا می‌خواهید بدانید که شهرهای ایالات متحده هر چند وقت یکبار، رویه های تعمیر و نگهداری از جمله بازرسی فاضلاب را برای زیرساختهای فاضلابی خود انجام می‌دهند؟. ذیلاَ یک تفکیک فراوانی از انجمن مهندسین عمران آمریکا (ASCE) آورده شده است:
خانه در مقابل بازرسی فاضلاب شهری
دلیل اصلی بازرسی فاضلاب، مشخصاَ جمع آوری داده های بصری فاضلاب با انجام اسکن فیزیکی یا دوربینی می‌باشد. صرف نظر از اینکه سیستم مورد بازرسی، یک سیستم فاضلاب خانگی یا سیستم فاضلاب شهری است. البته این به معنای انتخاب یک روش واحد برای فاضلابهای شهری و خانگی نیست. بلکه تفاوت های مهمی بین بازرسی منازل و بازرسی شهری وجود دارد که در دو بخش زیر به آنها می پردازیم.
1. بازرسی فاضلاب منازل
بازرسی فاضلاب خانه معمولاً به بازرسی لوله های خانه با یک دوربین بازرسی متصل به خط مار اشاره دارد که به آن محدوده فاضلاب نیز می گویند. بخاطر داشته باشید که فقط لوله‌های فاضلابی خانه (و نه لوله‌های تأسیساتی مانند لوله سبز و…) با استفاده از دوربین‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرند.
بازرسی فاضلاب خانه به همان سه دلیل ذکر شده در بالا انجام می شود. یعنی یا به این دلیل که یک وضعیت اضطراری بزرگ مانند سیل در آشپزخانه به وجود آمده است و دلیل آن باید شناسایی شود. و یا به این دلیل که صاحب خانه می خواهد در مورد مشکلات احتمالی در خانه مطلع شود و نسبت به:
- نگهداری؛ و
- تعمیرات احتمالی موردنیاز،
اطلاعاتی را کسب نماید. کار با دوربین بازرسی مورد نظر، تکنیک های مربوط به خود را دارد. وقتی بازرس خط مار شاخص را بیرون می‌کشد، دوربین همه چیز را در لوله ضبط می‌کند. سپس فیلم بررسی میشود تا علت هر گونه مشکل در لوله‌کشی، نظیر:
- انسداد های ناشی از توده های لجن یا گرفتگی‌های حاصل از زباله‌های وارد شده،
- ترک‌های لوله،
- وجود ریشه‌ها،
- خطوط فروریخته
و… را تشخیص دهد.
نکته: عبور دوربین از طریق لوله، بازرسی جانبی فاضلاب نیز نامیده می شود. جالب است بدانید که سطح داخلی لوله کاروگیت به دلیل کمک برای انجام تست های ویدئومتری، با رنگ روشن در نظر گرفته میشود.
2. اجرای بازرسی فاضلابهای شهری
بازرسی فاضلاب شهری بلحاظ هدف، شبیه به بازرسی فاضلاب خانگی است. بطوری که هدف از انجام آن، جمع آوری داده های بصری به منظور ارزیابی شرایط داخلی لوله های یک سیستم فاضلابی است. ولی بلحاظ مقیاس، بازرسی فاضلاب شهری بسیار بزرگتر و همراه با عملیات‌های پیچیده‌تری است. (نسبت به بازرسی‌های خانگی)
یکی از دلایل این امر، صرفاً به این دلیل است که لوله‌های مورد بازرسی بزرگتر هستند. چنانکه اغلب به اندازه‌ای بزرگ هستند که فرد در داخل آنها قرار بگیرد. وجود شبکه‌ها و کانالهای متعدد فرعی و اصلی، از دیگر دلایل پیچیده‌تر بودن بازرسی‌های فاضلاب شهری بشمار می‌رود. بصورت سنتی، تنها راه بازرسی این لوله‌ها این است که بازرسان با چراغ قوه وارد آنها شوند و با دقت از لوله عبور کرده و هر اینچ مربع از آن را با چشم غیرمسلح مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند. اما فناوری جدید اکنون به بازرسان اجازه می‌دهد تا داده‌های بصری با کیفیت بالا را در مورد شرایط داخل لوله‌های فاضلاب، در سریعترین زمان ممکن دریافت کنند. بدون اینکه نیازی به وارد شدن فیزیکی بازرسان از طریق منهول یا دیگر کانالهای ارتباطی باشد. بکارگیری «دوربین‌های پیش‌رونده» و یا استفاده از «پهپادهای فاضلاب»، از جمله‌ی همین روشهای سریع و نوین محسوب میشود.
تکنیک های مدرن و سنتی بازرسی فاضلاب شهری
همواره شیوه های سنتی و جدید در بازرسی‌های فاضلابی، مورد مقایسه قرار می‌گیرند. مسلماَ هریک از این شیوه ها دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. برخی نیاز به نگهداری و هزینه‌کرد بیشتری داشته و برخی سرعت و دقت انجام کار را افزایش می‌دهند. درهمین رابطه، برخی از تکنیک های اصلی مورد استفاده در بازرسی فاضلاب شهری آورده شده است:
- بازرسی‌های بصری
- بازرسی دوربین مدار بسته
- بررسی وضعیت با دوربین
- بازرسی لامپ
- جمع آوری داده با پهباد.
1. بازرسی‌های بصری
بازرسان به طور فیزیکی (و البته سنتی!) وارد لوله‌ها می‌شوند تا با چراغ قوه آنها را بازرسی کنند. این نوع بازرسی بصری همچنین می تواند به بازرسانی اشاره کند که به شرایط اطراف یک لوله یا سایر اجزای زیرساخت فاضلاب نگاه می کنند.
2. شیوه بازرسی دوربین مدار بسته
دوربین مداربسته معمولاً برای لوله های باریکتر (قطر 4-48 اینچ) استفاده می شود که برای ورود بازرس بسیار کوچک هستند. در یک سیستم فاضلاب بزرگتر، یک دوربین مداربسته کنترل از راه دور و چراغ‌های همراه آن به یک قایق (یا یک وسیله‌ی پیش رونده بر روی آب) متصل می‌شوند. سپس بین منهول های داخل لوله شناور می‌شوند. درحالی که دوربین در سطوح عمودی و افقی برای پوشش بصری کامل لوله، چرخانده خواهد شد. در فاضلاب های کوچکتر، دوربین و چراغ ها را می توان به سورتمه‌های مخصوص وصل کرد.
خروجی دوربین مداربسته یک فیلم ضبط شده با داده‌های بصری از وضعیت داخل لوله است. پس از جمع‌آوری داده‌های بصری، بازرسان می‌توانند آنها را برای انجام بازرسی بصری کامل لوله و نتیجه‌گیری در مورد نیازهای نگهداری و تعمیر احتمالی بررسی کنند. دوربین های مداربسته رده بالاتر این ویژگی‌ها را برای پشتیبانی از بازرسی فاضلاب ارائه می دهند:
- فوکوس اتوماتیک و از راه دور (دستی).
- زوم دستی تا 40 برابر (اپتیکال و دیجیتال)
- کنترل عنبیه
- قابلیت روشنایی جهت لوله ها در هر نقطه از قطر 6 تا 48 اینچ.
3. بازرسی‌های دوربین
همانطور که پیشتر نیز عنوان شد، بازرسی دوربین همچنین می‌تواند با استفاده از رویکردی مشابه با دوربین مداربسته انجام شود. جایی که یک دوربین روی یک قایق یا سورتمه قرار می‌گیرد و در امتداد لوله شناور میشود. بهره گیری از این شیوه برای هیچ یک از لوله‌ها (انواع لوله بتنی، کاروگیت فاضلابی، پلی اتیلن، فولادی و…) محدودیتی ندارد.
4. شیوه‌ی لامپ در بازرسی فاضلاب
تکنیک بازرسی لامپ، به گونه ای از بازرسی فاضلاب اطلاق می شود که در آن یک دوربین در یک سوراخ نگهداری، پایین می آید و در مرکز محل تلاقی بین خط فاضلاب و دهانه منهول پلی اتیلن قرار می گیرد. با استفاده از این موقعیت‌یابی، بازرسان می‌توانند داده‌های بصری را در داخل لوله جمع‌آوری کنند و بعداً آن داده‌ها را بررسی کنند. بیاد داشته باشید که:
در میان انواع شیوه های بازرسی فاضلاب، بازرسی لامپ پایین‌ترین کیفیت داده‌های بصری را تولید می‌کند. بنابراین فقط در لوله‌های با اولویت پایین (این معمولاً به معنای لوله‌های جدیدتری است که کمتر از 20 سال عمر دارند) یا در پروژه‌هایی که بودجه آنها بسیار محدود است، استفاده میشود.
5. بکارگیری پهباد برای بازرسی فاضلاب
پهپادهای داخلی انقلاب و تحول شگرفی را در بازرسی های فاضلاب ایجاد کرده اند. چنانکه به بازرسان اجازه می دهند ایمنی را بهبود بخشند. همچنین در هزینه ها صرفه جویی کنند و زمان پاسخگویی را در مواجهه با شرایط اضطراری کاهش دهند. ازهمین رو باید گفت که پهپادهای داخلی به 3 علت، کمک شایان توجهی را به بازرسی فاضلاب صنعتی ارائه می‌کنند:
- ایمنی:
پهپادهای با قابلیت پرواز در فضاهای محدود (همانند مدل معروف Elios2)، هرگونه نیاز برای ورود فیزیکی بازرسان را برای جمع آوری اطلاعات سیستم های فاضلابی را از بین برده‌اند. بنابراین ورود فیزیکی بازرسان به فضاهای محدود و بالقوه‌ی خطرناک، شدیداَ کاهش یافته است. اینگونه پهبادها با به‌دور نگه داشتن بازرسان از خطر، به افزایش سطح ایمنی بازرسی فاضلاب کمک ویژه‌ای می‌کنند.
- پس انداز:
پهپادها با حذف نیاز به بازرسان برای ورود فیزیکی به لوله‌ها، به کارآمدتر شدن بازرسی فاضلابها کمک می‌کنند. درنتیجه هزینه‌های اضافی را حذف کرده و به ارگانهای شهری کمک می‌کنند تا صرفه‌جویی مالی قابل توجهی داشته باشند.
Péter Kövessi، مدیر خدمات مشتری در شرکت «Flind» (شرکتی که به نظارت بر زیرساخت های فاضلاب گسترده بارسلون کمک می کند) تخمین می زند که بازرسی فاضلاب پهپادها دو برابر کارآمدتر از بازرسی های انسانی است. ازهمین رو 40٪ هزینه کمتری برای هر متر بازرسی به همراه خواهد داشت.
- داده های بهتر:
گونه‌های جدیدElios 3، مدل‌های سه‌بعدی زیرساخت‌ها را بطور واقعی ایجاد می‌کند. بدین ترتیب داده‌های بیشتری را ارائه داده و همچنین قادر به نگهداری سوابق بیشتری برای بازرسان است. بعنوان یک مثال یعنی برای شهر لوزان سوئیس، نقشه‌های سه‌بعدی Elios 3 موقعیت جغرافیایی دقیق عیوب پیدا‌شده در طول بازرسی‌های بخش آب را مشخص می‌کند. فلذا به بازرسان اجازه می‌دهد تا برای نظارت و تعمیرات آتی، تنها به همان نقطه‌ی دارای نقص برگردند.