تُعد مضخة العمل المباشر مضخة إزاحة موجبة لأنها تزيح كمية ثابتة من الماء في كل دورة. ويتم رفع المياه أو إزاحتها مباشرةً من قِبل المستخدم بدون رافعات أو محامل إضافية. وفي الغالب تُعد مضخةً غير مناسبة لحالات الطوارئ ويجب تخصيصها لإمدادات المياه على المدى الطويل في المناطق الريفية.

تُشغّل مضخات العمل المباشر يدويًا. فهي تعمل من خلال الرفع المباشر لعمود الماء وإزاحته بطريقة تبادلية، ما يتسبب في انتقال الماء إلى رأس المضخة على كل من الشوط العلوي والسفلي بسبب صمامين غير رجعيين، أحدهما في الجزء السفلي من الماسورة الخارجية والآخر في الجزء السفلي من الماسورة الداخلية. وتحتاج إلى القليل من الصيانة، كما أن المكونات الموجودة تحت الأرض مُصنّعة في الغالب من البلاستيك، لذا فهي مقاومة للتآكل ويسهل التعامل معها.

اعتبارات التصميم

يمكن لمضخات العمل المباشر رفع المياه بشكل عام إلى حوالي 15 مترًا. وبما أن عمود الماء يُرفع مباشرةً، فإن ضخ المياه من عمق أكبر عادةً ما يكون غير ممكن. الطريقة الوحيدة لتحقيق ذلك هي من خلال تقليل وزن الماء في المواسير من خلال تصميم ماسورة معدلة (على سبيل المثال، باستخدام مضخة كانزي، سيتطلب هذا الأمر ماسورة خارجية مقاس 40 مم وماسورة داخلية مقاس 32 مم، بدلًا من التكوين الذي يتضمن الماسورة المعتادة مقاس 50 مم/ 40 مم). تتراوح معدلات التدفق بشكل عام بين 2,500 إلى 3,000 لتر/ساعة على عمق 5 أمتار، وهو أقل قليلًا من مضخات الشفط إلّا أنه لا يزال أفضل من مضخات الآبار العميقة.

هناك نوعان رئيسيان من مضخات العمل المباشر في الاستخدام، مضخة تارا و مضخة كانزي، فهما تختلفان قليلًا عن بعضهما. تستخدم كلتاهما صمامين غير رجعيين، وتتطلب كلتاهما رفع عمود الماء مباشرة عند الشوط العلوي (حيث يتم تثبيت الماء في مكانه بواسطة صمام غير رجعي للماسورة الداخلية). ومع ذلك، فهما تختلفان بطريقتين. تحتوي مضخة تارا على ماسورة داخلية مجوفة ومحكمة الإغلاق مما يجعلها طافية، بينما تمتلئ الماسورة الداخلية ل مضخة كانزي بالمياه المرفوعة. وأيضًا، تحتوي الماسورة المجوفة ل مضخة تارا على مكبس في القاعدة (مع صمام غير رجعي مدمج) يحكم إغلاق الماسورة الخارجية، حيث يتم رفع الماء فوقه داخل الماسورة الخارجية عند الشوط العلوي. بهذه الطريقة، تعمل الماسورة الخارجية في مضخة تارا مثل الأسطوانة، على عكس مضخة كانزي التي تسمح للمياه بدخول كل من الماسورتين الداخلية والخارجية بأشواط تبادلية، ولا يوجد مكبس أو أسطوانة.

المواد والمستلزمات

تشمل المواد والمستلزمات المطلوبة على رأس المضخة، وماسورة خارجية مع صمام، وماسورة داخلية مع صمام، والتوصيل من الماسورة الداخلية إلى المقبض (عادة ما تكون مصنوعة من المعدن) والمقبض (مصنوع من المعدن أو البلاستيك أو الخشب). في كثير من الحالات، يتم إنتاج هذا النوع من المضخات محليًا. يعتمد التوافر على ظروف الدولة.

القابلية للتطبيق

تستخدم مضخات العمل المباشر بشكل أساسي لإمدادات مياه الشرب. نظرًا لأن المضخة تعمل عن طريق الرفع المباشر لعمود المياه أو إزاحته، فإن العمق الذي يمكن للمستخدمين تشغيله بسهولة يقتصر على منسوب المياه الذي يصل عمقه قُرابة 15 مترًا، كما يجب ضبط المضخة مباشرةً فوق ال بئر أو بئر التنقيب. غالبًا ما تكون هذه المضخات قابلة للاستخدام على مستوى المنزل وفي إطار المجتمعات الريفية مع عدد أقل من المستخدمين لكل مضخة، بدلًا من حالات الطوارئ والأماكن الحضرية أو أحدهما حيث يوجد عدد كبير من السكان لأن ال استخراج اليدوي للمياه من مصدر واحد مشترك لا يُلبّي حجم الطلب (راجع S.8 ). يناسب هذا النوع من المضخات عددًا أقل من المستخدمين (على سبيل المثال ما يصل إلى 150 مستخدمًا)، نظرًا لأن المواد البلاستيكية ليست قوية مثل مضخات الآبار العميقة، على الرغم من إمكانية الاستخدام المكثف ولكنها تتطلب مزيدًا من الصيانة.

التشغيل والصيانة

إن إجراء التشغيل والصيانة بالنسبة لمضخات العمل المباشر أسهل مقارنة بمضخات الآبار العميقة، حيث إنها ترفع المياه مباشرة بدون رافعات أو محامل، ما يؤدي إلى حدوث مشاكل تتطلب صيانة أقل مقارنةً بمضخات الآبار العميقة. كما أن المواسير والتجهيزات البلاستيكية أخف وزنًا، ما يجعل استخراج المواسير أسهل وأبسط مقارنة بالمعدنية. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة ل مضخة تارا، يمكن إزالة صمام القدم دون إزالة الماسورة الخارجية تمامًا. يمكن أيضًا تصنيع بعض الأجزاء محليًا (على سبيل المثال، يمكن تصنيع وردات الصمامات من أنابيب داخلية ل مضخة كانزي)، والتي يمكن أن تساهم نظريًا في الاستدامة. عامل آخر يقلل من الصيانة هو أن قضبان المضخة ومآخذ رئيسية صاعدة مصنوعة من البلاستيك، ما يجعلها مقاومة للتآكل بواسطة المياه الجوفية ذات الأس الهيدروجيني المنخفض بحيث تقل الحاجة إلى الإصلاح والاستبدال. ومع ذلك، ستحتاج بعض الأجزاء في نهاية المطاف إلى الاستبدال، إما بشكل أكثر تكرارًا (مثل وردات الصمامات) أو بشكل أقل تكرارًا (مثل توصيل مقبض المضخة والقضيب ب مأخذ رئيسي صاعد). في حين أن التصميم يفسح المجال لصيانة سهلة، فإن الحقيقة هي أنه حتى مثل هذه المضخات البسيطة غالبًا لا تتم صيانتها على النحو المطلوب. توجد أسباب مختلفة لذلك تختلف عن التصميم الفني للمضخة (راجع S.8 ).

الصحة والسلامة

نظرًا لأن معظم المكونات الموجودة تحت الأرض مصنوعة من البلاستيك، فلا توجد مخاوف بشأن قابلية ذوبان المعادن ذات الأس الهيدروجيني المنخفض في المياه، ما يعني أيضًا تفاقم أقل لتأثير البكتيريا المرتبطة بالحديد على جودة المياه. إحدى المشكلات المتعلقة بمضخات العمل المباشر هي فرط الإجهاد البدني، حيث يجب رفع المياه مباشرة. وقد يتسبب هذا في حدوث مشكلات في الظهر للبالغين، كما أن فترات الضخ الطويلة غير مناسبة.

التكاليف

تتراوح تكاليف مضخات العمل المباشر عادةً بين 150 إلى 500 دولار أمريكي. كما أن ال تكاليف التشغيلية تكون منخفضة نظرًا لوجود عدد أقل من الأجزاء العاملة، وبالنسبة لبعض المضخات، يمكن تصنيع الأجزاء محليًا.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

بصفة عامة، تلقى تلك الأنواع من المضخات قبولًا كبيرًا. نظرًا لأن هذه المضخة تعمل يدويًا بشكل أساسي، فإنها تمثل طريقة صديقة للبيئة ل استخراج المياه، مع وجود مخاطر محدودة للاستغلال المفرط لمصدر المياه المستخدم للضخ.