تاریخچه پیدایش فاضلاب؛ قسمت اول

تاریخچه آبرسانی و فاضلاب یکی از چالش‌های لاجستیکی برای سیستم‌های تامین آب تمیز وسرویس بهداشتی از آغاز تمدن بوده است. در جاهایی که منابع آب، زیرساخت‌ها یا سیستم‌های بهداشتی کافی نبودند، بیماری‌ها شیوع پیدا می‌کردند و مردم بیمار می‌شدند یا می‌مردند.

سکونتگاه‌های بزرگ انسانی در ابتدا فقط در جایی که آب شیرین سطحی فراوان بود، مانند نزدیک رودخانه‌ها یا اقیانوس شکل می‌گرفتند. در طول تاریخ، مردم سیستم‌هایی ابداع کردند تا آب را به جوامع و خانه‌های خود وارد کنند و فاضلاب را دفع کنند (و بعداً تصفیه کنند).

تمرکز تاریخی تصفیه فاضلاب بر انتقال فاضلاب خام به یک بستر طبیعی آب بود، به عنوان مثال رودخانه یا اقیانوس، جایی که فاضلاب می‌تواند رقیق و پراکنده شود. سکونتگاه‌های انسان‌های اولیه اغلب در کنار منابع آب ساخته می شدند. رودخانه‌ها در بیشتر موارد شکل خام دفع فاضلاب طبیعی بودند.

در طول هزاره‌ها، فناوری به طور چشمگیری فاصله‌هایی را که آب می‌توانست در آن جابه‌جا شود افزایش داد. علاوه بر این، فرایندهای تصفیه آب آشامیدنی و تصفیه فاضلاب بهتر شدند.

تاریخچه فاضلاب؛ ماقبل تاریخ

در دوران نوسنگی، انسان‌ها اولین چاه‌های  دائمی آب را حفر کردند که از آنجا این امکان وجود داشت که ظروف را با دست پر از آب کرده و حمل کرد.

چاه‌هایی در حدود 6500 سال قبل از میلاد در دره جزریل حفر شده‌اند. اندازه سکونتگاه‌های انسانی تا حد زیادی به آب موجود در نزدیکی آن بستگی داشت.

به نظر می‌رسد یک سیستم ابتدایی داخلی، پوشیده از پوست درخت، دو کانال، سنگ، آب شیرین و فاضلاب در خانه‌های اسکارا برا، و شهرک انبارها از حدود 3000 سال قبل از میلاد، همراه با یک محفظه سلول مانند در تعدادی از خانه‌های Skara Brae، که گفته می‌شود احتمالاً به عنوان یک توالت سرپوشیده اولیه عمل می‌کرده، وجود داشته است.

فعالیت‌های استفاده مجدد از فاضلاب

استفاده مجدد ازفاضلاب یک عمل باستانی است که از طلوع تاریخ بشریت به کار گرفته شده است و با توسعه تأمین بهداشت ارتباط بسیاری دارد. استفاده مجدد از فاضلاب شهری قرن هاست که با هدف انحراف زباله های انسانی به خارج از سکونتگاه‌های شهری انجام می‌شود. به همین ترتیب استفاده از پساب‌های خانگی در زمین یک روش قدیمی و متداول است که در طول زمان توسعه پیدا کرده و به شکل‌های پیشرفته‌تری انجام می‌شده است.

فاضلاب‌های خانگی برای آبیاری توسط تمدن‌های ماقبل تاریخ (مثلاً بین‌النهرین، دره سند، و مینوی) از عصر برنز (حدود 3200–1100 قبل از میلاد) استفاده می‌شده است. پس از آن، فاضلاب برای دفع زباله‌ها، آبیاری و کود دادن توسط تمدن‌های هلنی و بعداً توسط رومی‌ها در مناطق اطراف شهرها (مانند آتن و رم) مورد استفاده قرار گرفت.

تاریخچه فاضلاب؛ برنز و اوایل عصر آهن

– آمریکای باستان

در پرو باستان، مردم نازکا از سیستمی از چاه‌های به‌هم‌پیوسته و یک جریان آب زیرزمینی به نام پوکیوس استفاده می‌کردند.

خاور نزدیک باستان

• بین‌النهرین
  بین‌النهرینی‌ها در حدود 4000 سال قبل از میلاد، لوله‌های فاضلاب سفالی را به دنیا معرفی کردند که اولین نمونه‌های آن در معبد بل درنیپورو دراشنونا، برای حذف فاضلاب از سایت‌ها و جذب آب باران در چاه‌ها استفاده می‌شد. شهر اوروک همچنین اولین نمونه‌های مستراح ساخته شده از آجر را از 3200 سال قبل از میلاد نشان می‌دهد. لوله‌های سفالی بعداً در شهر هیتی هاتوسا مورد استفاده قرار گرفتند. آنها دارای بخش‌های قابل جدا شدن و تعویض آسان بودند که امکان تمیز کردن آن‌ها وجود داشت.
• ایران باستان
  اولین سیستم‌های بهداشتی در ایران پیش از تاریخ در نزدیکی شهر زابل ساخته شد. قنات‌های ایرانی و آب‌انبارها برای آبرسانی و سرمایش استفاده می‌شده است.
• مصر باستان
  2400 قبل از میلاد، هرم ساهور و مجموعه معبد مجاور آن در ابوصیر، با شبکه‌ای از لوله‌های زهکشی مسی کشف شد.

آسیای شرقی باستان

• چین باستان
  برخی از اولین شواهد از چاه‌های آب در چین واقع شده‌اند. چینی‌های عصر نوسنگی آب‌های زیرزمینی عمیق حفر شده را برای آشامیدن کشف کردند و از آن استفاده فراوان کردند. چینی‌ها چاه‌های خود را حفظ کرده و از منابع آب خود محافظت کردند. شواهد باستان‌شناسی و اسناد قدیمی چینی نشان می‌دهد که چینی‌های ماقبل تاریخ و باستان از 6000 تا 7000 سال پیش استعداد و مهارت حفر چاه‌های عمیق آب برای آب آشامیدنی را داشتند و در دوران نوسنگی ساخته شده‌اند.
  

این چاه توسط چهار ردیف کنده‌های چوبی با یک قاب مربعی که در بالای چاه به آن‌ها متصل شده بود، ایجاد شده است. همچنین اعتقاد بر این است که شصت چاه کاشی اضافی در جنوب غربی پکن در حدود 600 سال قبل از میلاد برای نوشیدن و آبیاری ساخته شده است. لوله‌کشی نیز کشف شده که در شرق آسیا از زمان سلسله کین و هان چین استفاده می‌شده است.

• تمدن دره سند
  تمدن دره سند در آسیا شواهد اولیه از تأمین آب عمومی و بهداشت را نشان می‌دهد. سیستمی که هندی‌ها توسعه و مدیریت کردند، شامل ویژگی‌های پیشرفته زیادی داشتند. نمونه استثنایی شهر سند لوتال (حدود 2350-1810 ق.م) است. در Lothal خانه حاکم دارای سکوی حمام خصوصی و مستراح بود که به یک زهکشی خیابان باز متصل بود که به اسکله شهرها تخلیه می‌شد.

تعدادی دیگر از خانه‌ها سکوهای حمام آجری داشتند که به فاضلاب آجری سرپوشیده می‌رفت و با ملات گچ در کنار هم قرار می‌گرفت و به گودال خیسانده‌ای در خارج از دیوارهای شهر می‌رفت، درحالی‌که شهر پایینی کوزه‌های خیساندنی داشت. (کوزه‌های مدفون بزرگ، با سوراخی در پایین برای تخلیه مایعات) که دومی‌ها مرتباً تخلیه و تمیز می‌شدند. آب از دو چاه در شهر تأمین می‌شد، یکی در مرکز لوتال و دیگری در لبه اسکله.

مناطق شهری تمدن دره سند شامل حمام‌های عمومی و خصوصی بود. فاضلاب از طریق زهکش‌های زیرزمینی ساخته شده با آجرهای ریخته شده دفع شده و یک سیستم مدیریت آب پیچیده با مخازن متعدد ایجاد شده بود. در سیستم‌های زهکشی، زهکشی‌ها از خانه‌ها به زهکش‌های عمومی گسترده‌تر متصل می‌شدند. بسیاری از ساختمان‌های موهنجودارو دو یا چند طبقه داشتند. آب از پشت بام و حمام‌های طبقه فوقانی از طریق لوله‌های سفالی محصور یا ناودان‌های باز که به زهکش‌های خیابان تخلیه می‌شد منتقل می‌شد.

اولین شواهد بهداشت شهری در هاراپا، موهنجودارو، و راخیگارهی تمدن دره سند که اخیراً کشف شده، دیده شده است. این طرح شهری شامل اولین سیستم‌های بهداشت شهری جهان بود. در داخل شهر، خانه‌های فردی یا گروهی از خانه‌ها آب را از چاه به دست می‌آوردند. از اتاقی که به نظر می‌رسد برای حمام اختصاص داده شده است، فاضلاب به زهکش‌های سرپوشیده هدایت می‌شد که در خیابان‌های اصلی وجود داشت.

برای بالاآوردن آب تا سطح زمین از وسایلی مانند سایه‌بان استفاده می‌شد. ویرانه‌های تمدن دره سند مانند موهنجودارو در پاکستان و دولاویرا در گجرات در هند دارای سکونتگاه‌هایی با برخی از پیچیده‌ترین سیستم‌های فاضلاب جهان باستان بودند.

چاه‌های پلکانی عمدتاً در شبه قاره هند مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

مدیترانه باستان

• یونان باستان
  تمدن یونان باستان کرت، معروف به تمدن مینوی، لوله‌های سفالی زیرزمینی پیشرفته‌ای را برای سرویس بهداشتی و تأمین آب می‌ساخت. پایتخت آنها، کنوسوس، دارای یک سیستم آب سازمان‌یافته برای آوردن آب تمیز، خروج فاضلاب و کانال‌های فاضلاب طوفانی برای سرریز در هنگام باران شدید بود. مردم در کرت باستان، مانند مصر باستان و قبل از آنها در مکان‌های تمدن سند، توالت‌های آب‌شویی می‌ساختند، با امکاناتی که در کرت احتمالاً اولین تأسیسات فلاش‌تانک برای ریختن آب در آن بود که قدمت آن به قرن 16 قبل از میلاد می‌رسد.

این سرویس‌های بهداشتی به فاضلاب‌های سنگی متصل بودند که مرتباً توسط باران شسته می‌شدند. آنها علاوه بر سیستم‌های پیچیده آب و فاضلاب، سیستم‌های گرمایش پیچیده‌ای را ابداع کردند. یونانیان باستان آتن و آسیای صغیر نیز از سیستم لوله‌کشی داخلی استفاده می‌کردند که برای دوش‌های تحت فشار استفاده می‌شد. هرون مخترع یونانی از لوله‌های تحت فشار برای اهداف آتش‌نشانی در شهر اسکندریه استفاده کرد. مایاها سومین تمدن اولیه بود که از سیستم لوله‌کشی داخلی با استفاده از آب تحت فشار استفاده کرد.

سیستم سیفون معکوس همراه با لوله‌های سفالی با پوشش شیشه‌ای برای اولین بار در کاخ‌های کرت یونان استفاده شد. پس از حدود 3000 سال هنوز می‌تواند کار کند.

امپراطوری روم

در روم باستان، کلواکا ماکسیما که به‌عنوان یک شگفتی مهندسی به‌حساب می‌آمد، در تیبر تخلیه شد. مستراح عمومی بر روی کلواکا ماکسیما ساخته شد.

در آغاز دوران روم، دستگاه چرخ آب معروف به نوریا، آب قنات‌ها و دیگر سیستم‌های توزیع آب در شهرهای بزرگ اروپا و خاورمیانه را تأمین می‌کرد.

امپراتوری روم سیستم لوله‌کشی داخلی داشت، این سیستم متشکل از قنات‌ها و لوله‌ها بود که به خانه‌ها و در چاه‌ها و فواره‌های عمومی ختم می‌شد. روم و سایر کشورها از لوله‌های سرب استفاده می‌کردند. درحالی‌که معمولاً تصور می‌شد علت مسمومیت با سرب در امپراتوری روم باشد، ترکیب آب جاری که برای مدت طولانی با لوله در تماس نبود و رسوب رسوبات بارندگی در واقع خطر لوله‌های سربی را کاهش داد.

شهرها و پادگان‌های رومی در بریتانیا بین سال‌های 46 قبل از میلاد تا 400 پس از میلاد دارای شبکه‌های فاضلاب پیچیده‌ای بودند که گاهی از کنده‌های نارون توخالی ساخته می‌شدند که به‌گونه‌ای شکل می‌گرفتند که با لوله پایین‌دست به هم متصل می‌شدند و یک سوکت برای لوله بالادست ایجاد می‌کردند.