قالب وردپرس بیتستان پرنده فناوری
خانه / عمومی / مقاله ها / دانش و اندیشه / بازیافت پساب، مسیری اجباری برای مقابله با کمبود آب؟
فسفر قابل استخراج از پسماندها، می‌تواند بین ۲۰ تا ۳۰ درصد تقاضای کودهای کشاورزی را تامین کند
آزمایش عملکردی مستقل از تولیدکننده جریان‌سنج در سیستم فاضلاب و تصفیه‌خانه‌های فاضلاب

بازیافت پساب، مسیری اجباری برای مقابله با کمبود آب؟

شاید حتی فکرکردن به این موضوع نیز برای عده‌ای عجیب و چندش‌آور باشد؛ اما سازمان ملل‌متحد، در گزارشی خطاب به ساکنان زمین تاکید می‌کند که یکی از راه‌های ممکن و موثر مقابله با کمبود منابع آب و حل بحران آب در بسیاری از نقاط جهان، بازیافت هرچه بیشتر فلاضلاب‌های شهری، پساب کارخانه‌ها، مراکز صنعتی و به‌طور کلی آب‌های مصرف شده‌است.

برخی‌از کشورها، پیشگام این فناوری هستند. ویندهوک، پایتخت نامیبیا از سال ۱۹۶۰ آب آشامیدنی مورد نیاز شهروندان خود را از این طریق تامین می‌کند. سنگاپور، با سرمایه‌گذاری‌های قابل توجه تلاش می‌کند، خود را در این عرصه یک طلایه‌دار معرفی کند. در برخی مناطق دیگر مثل حوزه دریای مدیترانه، تگزاس و مکزیک، از این روش برای تامین آب مورد نیاز در کشاورزی استفاده می‌شود.

Aviron

 

اما با افزایش فشارهای جمعیتی، زیست‌محیطی و آب‌وهوایی، بر منابع آبی موجود در کره‌زمین که در برخی مناطق به یک بحران تبدیل شده، بشر چاره‌ای ندارد که بیشتر از گذشته به فکر بازیافت فاضلاب‌های شهری و پساب‌های صنعتی باشد.

میزان فسفر قابل استخراج از پسماندها، می‌تواند بین ۲۰ تا ۳۰ درصد تقاضای کودهای کشاورزی را تامین کند
طبق اعلام سازمان ملل‌متحد، میزان فسفر قابل استخراج از پسماندها، می‌تواند بین ۲۰ تا ۳۰ درصد تقاضای کودهای کشاورزی را تامین کند.

حتی کشوری مثل فرانسه نیز به این مسیر وارد شده و پروژه‌ای را راه‌اندازی کرده‌است تا طبق برنامه در سال ۲۰۲۴ آب آشامیدنی منطقه «وانده» را از این طریق تامین کند. این اولین پروژه از این دست است که در قاره اروپا به اجرا گذاشته می‌شود.

ریچارد کانر، سردبیر گزارش سالانه آب، گزارشی‌ که توسط سازمان علمی، آموزشی و فرهنگی ملل متحد (یونسکو) منتشر می‌شود؛ اطمینان می‌دهد که بازیافت آب‌های مصرف‌شده، راه‌حلی اجتناب‌ناپذیر، برای مقابله با کمبود آب در جهان است. استفاده از این روش، قطع به یقین در سال‌های آینده در بسیاری از نقاط جهان به‌ویژه مناطق خشک‌وبیابانی که در واقع گزینه دیگری نیز برای تامین آب پیش روی خود نمی‌بینند؛ گسترش خواهد یافت. بنابراین، بهتر است که کشورها از همین حالا دست به‌کار شوند؛ چراکه هرچه زمان می‌گذرد، هزینه‌های اجرای این راهکار افزایش خواهد یافت. به‌ویژه اگر کشورها مجبور باشند سیستم‌های فرآوری آب را اصلاح کنند.

طرفداران فناوری بازیافت آب‌های مصرف‌شده، این روش را منبعی می‌دانند که هنوز چندان مورد بهره‌برداری قرارنگرفته‌است. ضمن این‌که این روش، در مقایسه با فناوری شیرین‌سازی آب دریا که یک راه‌حل «غیرمتعارف» دیگر برای حل بحران کمبود آب است، هزینه و انرژی کمتری نیز می‌طلبد.

امروز، سرزمین‌های به‌شدت در معرض خطر کمبود و یا حتی درگیر با بحران آب در جهان، کاملا شناخته‌شده هستند: «مجمع‌الجزایر، مناطق کوهستانی، سرزمین‌های گرمسیری، مناطق شمالی کره‌زمین.» اما در سال‌های اخیر، کلان‌شهرهای بیشتری در مناطق مختلف به ویژه آسیا، آفریقا و خاورمیانه با این مشکل روبرو شده‌اند.

پایتخت نامیبیا در آفریقای جنوبی، بیش‌از نیم‌قرن است که فاضلاب را به آب آشامیدنی تبدیل می‌کند.
پایتخت نامیبیا در آفریقای جنوبی، بیش‌از نیم‌قرن است که فاضلاب را به آب آشامیدنی تبدیل می‌کند. از سال ۲۰۰۲، این کارخانه جدید، ۳۵درصد آب آشامیدنی را برای نزدیک به ۴۰۰هزار نفر تأمین می‌کند.

طبق پیش‌بینی‌های آب‌وهوایی، انتظار می‌رود میزان بارندگی‌ها در فصول سرد سال در مناطق شمالی افزایش یافته و در بسیاری از مناطق، به‌ویژه در فصل تابستان کاهش یابد. اما افزایش یک درجه‌ای دمای هوا در همه‌جا، به‌معنای آن است که میزان تبخیر آب‌ها، حدود هفت درصد افزایش خواهدیافت. تاثیر تغییرات اقلیمی، از همین حالا بر وضعیت بارندگی در کره‌زمین قابل لمس است؛ تغییراتی مثل خشکسالی‌های پیاپی، طغیان رودخانه‌ها، ذوب‌شدن یخچال‌ها، بالاآمدن آب دریاها و نفوذ آب‌های شور به منابع آب شیرین.

تاسیسات و تجهیزات پروژه بازیافت آب در شهرستان وانده فرانسه که اول ژوئیه راه‌اندازی شد، در حاشیه اقیانوس و در منطقه‌ای که به‌شدت به آب‌های سطحی وابسته است، مستقر خواهد شد. فاضلاب‌هایی که در این پروژه بازیافت می‌شوند، پیش از رسیدن به مخزن، دو مرحله تصفیه و پس از آن دو مرحله ضدعفونی را طی می‌کنند.

نیکولا گارنیه از مسئولان انجمن مناطق آمورس Amorce در این‌باره توضیح می‌دهد: «تا همین ده پانزده سال پیش، مسئله بازیافت آب، یک موضوع فرعی بود و چندان جدی گرفته نمی‌شد؛ اما طی این سال‌ها، به تنش‌های آبی که فرانسه با آن‌ها روبرو است، آگاه شده‌ایم. طی تنها دو سال، برای ۹۰ درصد جوامع تحت پوشش آمورس، هشدار خشکسالی و کمبود آب صادر شده‌است. کمبود منابع آب در سال‌های اخیر، به‌حدی ملموس شده که همه دریافته‌اند برای جلوگیری از روبروشدن با بحران، چاره‌ای نیست جز این‌که در بهره‌برداری از سفره‌های آب زیرزمینی تاحد ممکن صرفه‌جویی کنیم.»

رهاکردن ۸۰درصد آب‌های آلوده در جهان

سازمان ملل‌متحد، در گزارش خود درباره وضعیت منابع آبی زمین تاکید می‌کند: «کمبود منابع آب، الزاما کمبود آب آشامیدنی نیست. هر انسان در روز، بین ۴ تا ۶ لیتر آب (شامل آب مصرف‌شده در پخت‌وپز) مصرف می‌کند. در بحث بازیافت آب، به همان اندازه که تامین آب آشامیدنی مهم است، مسئله تامین آب مورد نیاز در کشاورزی (دو سوم برداشت آب‌های شیرین به این بخش سرازیر می‌شود)، صنایع، شستن خیابان‌ها، تجهیزات خنک‌کننده نیروگاه‌های برق و… نیز مطرح است.»

ریچارد کانر، مزیت دیگری را نیز در بحث بازیاب پساب‌ها و فاضلاب‌ها می‌بیند. او معتقد است که این روش می‌تواند اهرم و کاتالیزوری باشد تا مراکز شهری و روستایی، به‌ویژه در مناطق کم‌آب و خشک، هرچه سریع‌تر به سیستم‌های سالم‌سازی آب تجهیز شوند. آب سالم، حق بنیادین همه شهروندان است؛ با این‌حال بیش از ۵۵ درصد مردم جهان همچنان از آن محروم هستند. امروزه نزدیک به ۸۰ درصد آب‌های مصرف‌شده در جهان، بدون هیچ‌گونه فرآوری و تصفیه با کلیه عوامل بیماری‌زایی که در خود دارند، در طبیعت رها می‌شوند.

تصفیه مجدد این فاضلاب‌ها، به‌منظور استفاده مجدد از آن‌ها در مصارف مختلف و همچنین بازیافت لجن‌های تولیدشده در این آب‌ها، با هدف تولید بیوگاز و استخراج برخی مواد و عناصر بارورکننده از این آب‌ها (مثل نیتروژن و فسفر) ، همه‌وهمه می‌تواند از امتیازات سودآور تاسیسات و مراکز بازیافت آب‌های مصرف شده‌باشد.

 

در این رابطه بیشتر بخوانید:

ریچارد کانر در ادامه می‌افزاید: «بررسی‌های صورت‌گرفته حاکی از آن است که هزینه تصفیه فاضلاب پنج‌برابر بیشتر از تصفیه آب یک رودخانه است. بنابراین، باید راه مناسب و مقرون به‌صرفه‌ای، برای تامین مالی بازیافت آب‌های مصرف‌شده پیدا کنیم.» طبق اعلام سازمان ملل‌متحد، میزان فسفر قابل استخراج از پسماندها، می‌تواند بین ۲۰ تا ۳۰ درصد تقاضای کودهای کشاورزی را تامین کند.

آنتوان فرو، مدیرعامل گروه مدیریت آب در این‌باره می‌گوید: «استفاده از آب در تمام جوامع بشری، موضوعی‌است که به‌نحوی به احساس ربط پیدا می‌کند. آب خالص، نماد پاکی و حیات است و آب کثیف، نماد ناپاکی و مرگ. شاید بازیافت فاضلاب‌ها و پسماندها، به منظور استفاده مجدد از آن‌ها در مصارف مختلف، به‌نوعی زیر سوال‌بردن افکار و اندیشه‌های نیاکان ما باشد. اگر بخواهیم فناوری بازیافت آب‌های مصرف‌شده را در جوامع مختلف گسترش دهیم، قطعا باید برای جاانداختن این موضوع و اطمینان بخشیدن به مردم، در خصوص بی‌ضرربودن مصرف آب‌های بازیافت‌شده، وقت بگذاریم و صبر و حوصله به‌خرج دهیم.»

هفته را دنبال کنید در: اینستاگرام تلگرام توئیتر

ایو لووی، استاد سلامت عمومی نیز درباره بازیافت آب مصرفی تاکید می‌کند: «در عرصه بهداشت و سلامت، ما می‌دانیم که چگونه باید عمل کنیم؛ با این حال، ضروری‌است که ابزار لازم را نیز در اختیار داشته‌باشیم.»

ریچارد کانر نیز تصریح می‌کند: «شاید برای پذیرفتن موضوع و متقاعد کردن دیگران به ضرورت و اهمیت فناوری بازیافت آب‌های مصرف‌شده، لازم باشد که به فضانوردان مستقر در ایستگاه فضایی بین‌المللی فکر کنیم که از بدو تاسیس این ایستگاه معلق در فضا، آبی را که بارها بازیافت شده، مصرف می‌کنند. شاید با متمرکزشدن بر این موضوع، بتوانیم حس ناخوشایند و چندش‌آوری را که ایده استفاده از فاضلاب بازیافت‌شده در ذهن مردم ایجاد می‌کند، از بین ببریم.»

بازیافت فاضلاب تا بی‌نهایت

پمپ‌ها و دستگاه‌های غول‌پیکر تصفیه فاضلاب، با پیشرفته‌ترین فناوری‌های روز در سنگاپور غرش می‌کنند. این شهر-کشور واقع در جنوب‌شرقی آسیا، بخش قابل توجهی از پساب و فاضلاب خود را به آب آشامیدنی تبدیل می‌کند و با این کار، به میزان قابل توجهی نیز از آلایندگی دریا می‌کاهد. مقامات سنگاپور تلاش می‌کنند با توسعه این فناوری، در سال‌های آینده، حجم بیشتری از فاضلاب کشورشان را بازیافت و دوباره در بخش‌های مختلف استفاده کنند.

در سنگاپور فاضلاب به آب فوق‌العاده تمیز و سالم تبدیل می‌شود
در سنگاپور فاضلاب به آب فوق‌العاده تمیز و سالم تبدیل می‌شود

سنگاپور، که سرزمینی کوچک با منابع آب محدود است، تا مدت‌ها برای تامین آب مورد نیاز خود به همسایه‌اش مالزی وابسته‌بود. دولت سنگاپور، برای این‌که در این زمینه به خودکفایی بیشتری دست‌یابد، سیستم پیشرفته‌ای را برای فرآوری مجدد فاضلاب راه‌اندازی کرده و شبکه‌ای گسترده از خطوط لوله، کانال‌ها و کارخانه‌های مجهز به فناوری پیشرفته ایجاد کرده‌است.

آب تصفیه‌شده در این سیستم، امروز حدود ۴۰ درصد از نیازهای آبی سنگاپور را تامین می‌کند و طبق پیش‌بینی‌های آژانس ملی آب سنگاپور، این نسبت تا سال ۲۰۶۰ به ۵۵ درصد افزایش خواهد یافت.

بخش اصلی آب بازیافت‌شده در سنگاپور، در صنایع و کارخانه‌های این کشور مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ با این‌حال، بخشی از آن نیز به مخازن آب این جزیره ۵.۷ میلیون نفری هدایت می‌شود، تا از آن برای آشامیدن استفاده شود.

سیستم پیشرفته بازیافت آب در سنگاپور، به کاهش آلایندگی دریایی کمک می‌کند؛ چراکه از زمان راه‌اندازی این سیستم، بخش بسیار محدودی از فاضلاب‌ها و پساب‌های این کشور به دریا ریخته می‌شود.

شرایط پیشرفته‌ای که امروز سنگاپور در زمینه تصفیه فاضلاب دارد، با شرایط اکثر کشورهای جهان، کاملا متفاوت است؛ چراکه طبق برآوردهای سازمان ملل‌متحد، دست‌کم ۸۰ درصد فاضلاب‌ها در کره‌زمین بدون این‌که مورد فرآوری مجدد قرار گیرند و بازیافت شوند، به زیست‌بوم‌ها ریخته می‌شوند و لطماتی جبران‌ناپذیر به محیط زیست وارد می‌کنند.

لاو پی چین، مهندس ارشد مسئول تصفیه آب در اداره خدمات عمومی سنگاپور، در این‌باره می‌گوید: «برخلاف بسیاری از کشورها، سنگاپور از داشتن منابع طبیعی محروم و وسعت جغرافیایی آن نیز محدود است؛ بنابراین ما به ناچار باید به دنبال منابع جدید آب و راه‌های ایجاد تنوع و بهینه‌سازی روش‌های تامین آب مورد نیاز کشورمان باشیم. بدون تردید یکی از عناصر کلیدی این راهبرد، تلاش برای تصفیه هر قطره آب مصرف شده و بازیافت آن تا بی‌نهایت است.»

سنگاپور علاوه بر سیستم پیشرفته و مجهز بازیافت آب‌های مصرف‌شده، مقداری از آب مصرفی شهری، صنعتی و کشاورزی خود را از خارج وارد می‌کند؛ ضمن این‌که این کشور، مخازن بزرگ آب و دستگاه‌های شیرین‌سازی آب دریا را نیز در اختیار دارد. در قلب سیستم بازیافت آب در سنگاپور، کارخانه بازفراوری بسیار پیشرفته «چانگی» در سواحل شرقی این جزیره قرار دارد که در تامین آب مورد نیاز سنگاپور نقشی تعیین‌کننده ایفا می‌کند.

صرفه‌جویی در استفاده از زمین

با توجه به مساحت جغرافیایی محدود سنگاپور که در میان آب‌ها محصور شده‌است، بخشی از زیرساخت‌های بازیافت آب‌های مصرف شده این کشور، در زیرزمین قرار دارند. حتی برخی از این زیرساخت‌ها و تجهیزات، تا ۲۵ طبقه زیر زمین احداث شده‌اند تا به‌این ترتیب، تاجایی‌که ممکن است در استفاده از زمین، صرفه‌جویی شود.

پساب‌ها و فاضلاب‌های سنگاپور، از طریق کانال‌هایی به طول ۴۸ کیلومتر به این تاسیسات هدایت می‌شوند تا تصفیه و برای مصرف مجدد آماده شوند.

مرکز وسیع بازیافت فاضلاب در سنگاپور، که از یک هزارتوی پر از لوله‌های درهم‌تنیده، مخازن متعدد، سیستم‌های تصفیه و تاسیسات سالم‌سازی آب ساخته شده، ظرفیت فراوری مجدد ۹۰۰ هزار مترمکعب آب در روز را دارد.

در یکی از ساختمان‌های این مرکز، شبکه‌ای از فن‌های بسیار بزرگ برای هوارسانی به آب تصفیه‌شده، نصب‌شده است تا بوی تند و زننده‌ای را که حتی آب تصفیه شده دارد، بگیرد.

منابع آب محدود

فاضلابی که وارد کارخانه فرآوری می‌شود، ابتدا تصفیه می‌شود و سپس برای تصفیه و فرآوری بیشتر، به سطح زمین منتقل می‌شود. ناخالصی‌های آب، به‌ویژه باکتری‌ها یا ویروس‌های آن، توسط سیستم‌های تصفیه بسیار مدرن و فناوری اشعه ماوراء بنفش خنثی می‌شوند.

بخش عمده محصول نهایی فرآوری فاضلاب، در کارخانه‌های تولید قطعات الکترونیکی که به آب با کیفیت بالا نیاز دارند و همچنین برای سیستم‌های خنک‌کننده در ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اما کیفیت و سلامت آب بازیافت شده در این مرکز، به اندازه‌ای بالا هست که بتوان آن‌را به‌عنوان آب آشامیدنی نیز مصرف کرد. در فصل خشک، بخشی از آب تصفیه‌شده در این مرکز ،به مخازن بزرگ آب هدایت می‌شود و پس از آن‌که عملیات فرآوری تکمیلی و تصفیه مجدد روی آن صورت گرفت، به داخل شبکه توزیع آب مصرفی سنگاپور هدایت می‌شود. اما دولت سنگاپور، به این‌هم قانع نیست و در نظر دارد سیستم بازیافت فاضلاب شهری و پساب‌های صنعتی خود را از آن چه هست، بیشتر گسترش دهد.

یک خط لوله بزرگ دیگر و همچنین یک کارخانه بازفراوری جدید، برای تامین آب مورد نیاز غرب جزیره سنگاپور تا سال ۲۰۲۵ راه اندازی خواهد شد. طبق برآوردهای صورت‌گرفته، دولت سنگاپور تا راه‌اندازی این پروژه‌ها، دست کم ۱۰ میلیارد دلار سنگاپور (معادل ۶.۳ میلیارد یورو) ، در زیرساخت‌های فرآوری فاضلاب سرمایه‌گذاری خواهد کرد.

یکی از مسایلی که انگیزه‌های سنگاپور را برای افزایش خودکفایی خود در تامین آب تقویت کرده، روابط پیچیده‌ای‌است که این کشور با همسایه و تامین‌کننده اصلی آب مورد نیاز خود یعنی مالزی دارد.

از سال ۱۹۶۵ که مالزی، سنگاپور را از یک اتحادیه محدود و موقتی اخراج کرد، دو کشور روابط بحث‌برانگیز و بعضا مناقشه‌آمیزی دارند و مسئله تامین آب نیز، به یک موضوع اختلاف برانگیز میان دو همسایه تبدیل شده‌است.

استفن وورتز، استاد مهندسی محیط زیست در دانشگاه فناوری نانیانگ، می‌گوید: «شکی نیست که منابع آبی کره‌زمین، بسیار محدود است. بسیار مهم است که دیگر کشورها نیز بتوانند به فناوری و ظرفیت فراوری مجدد و تصفیه فاضلاب دست یابند. اگر به آلوده‌کردن آب‌های موجود در کره‌زمین ادامه دهیم، خیلی زود به نقطه‌ای خواهیم‌رسید که فرآوری مجدد آب بسیار مهم و البته گران خواهد شد. قطعا فرآوری مجدد فاضلاب، قبل از تخلیه آن‌ها بسیار منطقی‌تر و اقتصادی‌تر است.»

این مطلب از سایت نشریه ژورنال دو مونترال ترجمه شده است.

نویسنده: هفته

هفته

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *