تتعرض شبكات الصرف الصحي الحالية لضغوط متزايدة
تسليك مجاري
بسبب النمو السكاني
وزيادة التحضر وتغير المناخ. يتجلى الضغط المتزايد على المجاري على أنه إخفاقات تشغيلية تؤدي إلى أحداث فيضان ، وزيادة الأحمال على مرافق المعالجة مما يؤدي إلى رداءة جودة تصريف المياه ، والتسريبات المرتبطة بالتدهور الهيكلي المعزز بسبب تآكل الخرسانة. في وقت مبكر من تاريخ شبكات الصرف الصحي الحديثة ، تم اكتشاف أن تدهور المواد التي يتم بناء المجاري منها ، أي في الغالب من الخرسانة ، هو نتيجة للبيئة داخل المجاري . وقد أدى ذلك إلى زيادة التركيز على العمليات التي تجري داخل المجاري أثناء نقل مياه الصرف .
من المسلم به الآن عمومًا أن التحولات الكيميائية لمياه الصرف والظروف البيئية في المجاري تمليها إلى حد كبير الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في المجاري. يعد فقدان السلامة الهيكلية لمجاري الصرف الصحي الذي تسهله الكائنات الحية الدقيقة تحديًا كبيرًا يواجه أنظمة الصرف الحضرية الحالية. إذا كان هناك أي شيء ، فإن جزءًا من الغرض من المجاري هو المعالجة الآمنة للمياه مع البكتيريا. علاوة على ذلك ، في المجاري ، من المحتمل أن تكون بعض العمليات الميكروبية ، خاصة تلك التي تحلل المواد العضوية المعقدة ، مرغوبة لأنها تساعد في تحسين جودة مياه الصرف التي تصل إلى محطات المعالجة لذلك ، فقد ظهر أن تصميم أنظمة الصرف الصحي الفعالة يجب أن كما تأخذ في الاعتبار الآثار الإيجابية والسلبية للعمليات الميكروبية التي تحدث في المجاري
من أجل تطوير فهم العمليات
والتفاعلات العملية التي تحدث في المجاري ، يمكن التعامل مع المجاري كمفاعل حيث تحدث العمليات الكيميائية والبيولوجية عند استخدام هذا النهج ، لا يزال من المهم النظر في شبكات الأنابيب الشاسعة تحت الأرض ونقل مياه الصرف الصحي ولكن في نفس الوقت ، انظر إلى الأنابيب الفردية و "المراحل" المختلفة أو النظم البيئية التي يمكن تحديدها هنا. مقطعًا عرضيًا لأنبوب الصرف الصحي مع وضع علامة على هذه الأنظمة البيئية المختلفة.
عند النظر إلى المجاري بهذه الطريقة ، في كل أنبوب ، سيكون هناك بالطبع الجزء الأكبر المتدفق من مياه الصرف الصحي ولكن أيضًا مرحلة الرواسب ، وجو المجاري ، والغشاء الحيوي المغمور للصرف الصحي ، وسطح جدار المجاري الرطب غير المغمور. الكائنات الحية الدقيقة ، عادة في المجتمعات المعقدة تسمى "الأغشية الحيوية" موجودة في معظم هذه النظم البيئية داخل المجاري. جزء من مجال البحث المبكر .
بالإضافة إلى ذلك ، تم فحص الأغشية الحيوية لأنها مصدر محتمل للبكتيريا المسببة للأمراض التي يمكن إطلاقها في البيئة في ظل ظروف معينة . في ضوء انتشارها وتأثيرها على المجاري ، وهذا ستركز الورقة على تقديم نظرة عامة على أهمية الأغشية الحيوية في شبكات الصرف الصحي والتطورات الجديدة المحتملة التي يمكن تحقيقها من خلال نهج منظم لفهم الأغشية الحيوية واستغلال الإمكانات الجديدة للتحكم في الأغشية الحيوية التي يجلبها هذا الفهم المتزايد ، على سبيل المثال ، من خلال التقنيات الناشئة مثل البيولوجيا التركيبية ، والإيكولوجيا التركيبية ، والازدهار الحيوي.