شاخص های طراحی هیدروپونیک به عنوان یک سیستم تصفیه فاضلاب شهری

کمبود آب، خاک های عاری از مواد مغذی و آلودگی یک چالش عمده در سراسر جهان است و احتمالا با افزایش جمعیت جهانی به ویژه در مناطق شهری وضعیت بدتر خواهد شد. در نتیجه، مشکلات زیست محیطی و بهداشت عمومی ممکن است از ناکافی بودن امکانات بهداشت و دفع فاضلاب بوجود آیند. به همین دلیل، الگوی مدیریت پایدار دفع فاضلاب به شکلی تغییر می کند که بتواند از محیط زیست محافظت کرده و در عین حال با بازیافت مواد مغذی و استفاده مجدد از آن برای تولید مواد غذایی، به جامعه نیز سود برساند، از این رو، استفاده از فاضلاب شهری برای آبیاری دارای پتانسیل زیادی است، خصوصا در استفاده از مجدد از مواد مغذی مانند نیتروژن و فسفر، که برای تولید محصولات ضروری هستند. فناوری های تصفیه فاضلاب متداول نسبتا گران هستند و برای کاربردهای گسترده در مناطق روستایی کاملا مقرون به صرفه نیستند. بنابراین، انتخاب فناوری های جایگزین کم هزینه و کارآمد برای تصفیه فاضلاب به ویژه در مناطق در حال توسعه بسیار حائز اهمیت است. سیستم هیدروپونیک به عنوان یک روش و رویکرد نوین برای تصفیه فاضلاب شهری معرفی شده و شاخص های طراحی این سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. ادغام سیستم های هیدروپونیک با تصفیه فاضلاب شهری باعث کاهش هزینه های حذف آلاینده ها و هزینه های نگهداری و انرژی مورد نیاز برای تصفیه خانه های متداول فاضلاب می شود. کارایی یک سیستم هیدروپونیک با توجه به شاخص های طراحی این سیستم مشخص می شود. این شاخص ها عبارتند از طول و اندازه سیستم، بستر یا محیط کشت، نوع گیاه، پارامترهای عملیاتی (نرخ بار هیدرولیکی و مواد آلی) و مدت زمان ماند. هر کدام از این شاخص ها در بخش های جداگانه مورد بررسی قرار گرفته و در آخر یک سیستم بهینه بر اساس مطالعات انجام شده معرفی می شود.