فناوری تخلیه پساب صفر؛ راهکاری در مدیریت پساب شور
تهران - ایرنا - موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو اعلام کرد: فناوری تخلیه پساب صفر و توسعه و بومی‌سازی آن می‌تواند گام مهمی در تکمیل فرایند شیرینسازی آبهای شور با کمترین آسیب به محیط زیست باشد.
به گزارش روزیکشنبه روابط عمومی موسسه تحقیقات آب، یکی از روشهای رو به رشد برای تامین آب شرب، با توجه به محدودیت منابع آب در کشور، استفاده از منابع آبی غیرمتعارف ازجمله آب دریا و آبهای لب‌شور با بهره‌گیری از فرایندهای شیرین سازی است. ازاین‌رو آب‌شیرین‌کن‌ها یک فناوری مهم برای بشریت و توسعه پایدار تلقی می‌شوند.
اگرچه اغلب فناوریهای شیرین سازی آبهای شور و لب شور (نمکزدایی) در جهان به‌خوبی توسعه داده شده اند، اما همچنان بدلیل برخی مسائل و محدودیت ها شامل ایجاد گرفتگی و تشکیل رسوب، تولید پسآب‌شور و مصرف بالای انرژی، نیازمند ارتقاء و تکامل هستند.
همچنین واحدهای آب‌شیرین‌کن با توجه به نوع روش و تکنولوژی شیرین سازی و نحوه بهره‌برداری از آنها آثار زیست‌محیطی متنوعی دارند و مطالعات مختلف، آثار سوء زیست‌محیطی آنها را تائید کرده است.
تخلیه آب آلوده بسیار شور در سطح وسیعی از دریا و تأثیر منفی آن بر اکوسیستم دریایی، نشت مواد نفتی به ساحل از تأسیسات آب‌شیرین‌کن، استفاده از زمین‌های ساحلی به‌منظور نصب تأسیسات، آلودگی صوتی از جمله مهم‌ترین مسائل زیست‌محیطی مرتبط با آب‌شیرین‌کن‌ها است.
یکی از محصولات سامانه‌های نمکزدایی، پساب شوری است که به‌صورت بسیار چگال‌تر از آب دریا با املاحی زیاد وارد دریا می‌شود در حال حاضر روزانه 141.5 میلیون مترمکعب پسآب‌شور توسط واحدهای نمک زدایی تولید می‌شود که حدود 50 درصد بالاتر از مقدار کل آب شیرین شده توسط آنها در سرتاسر جهان است.
بیشترین میزان پسآب‌شور تولید شده به میزان حدود 100 میلیون مترمکعب در روز متعلق به خاورمیانه و شمال آفریقا است که حدود70.3 درصد از تولید پسآب‌شور جهان را شامل می‌شود.
اگرچه میزان پساب شور تولیدی واحدهای نمکزدایی کشورمان بسیار کمتر از مقدار جهانی و خاورمیانه است، اما درهرصورت دفع و یا مدیریت پساب یکی از چالش‌های مهم زیست‌محیطی در اکثر سایت‌های نمکزدایی به‌خصوص واحدهای نمکزدایی درون سرزمینی (غیرساحلی) است. شایان ذکر است 5 تا 33 درصد از هزینه نمکزدایی (با توجه به حجم پسآب‌شور، سطح و میزان تصفیه پساب و سایر پارامترها) صرف دفع یا مدیریت پساب واحدهای نمک زدایی می شود. لذا انتخاب یک روش مناسب و سازگار با محیط‌زیست، جهت مدیریت پسآب‌شور، بسیار حائز اهمیت است. در این موضوع بایستی عوامل مختلف همچون حجم پسآب‌شور، اجزای شیمیایی آن، محل جغرافیایی دفع آن، امکان‌سنجی روش مدیریت ازنظر هزینه‌های عمومی و عملیاتی، سرمایه اولیه و ظرفیت تأسیسات نمکزدایی موردتوجه قرار گیرد.
از روشهای دفع مستقیم پساب واحدهای نمک زدایی میتوان به تخلیه به آب سطحی یا تأسیسات تصفیه فاضلاب، تزریق در چاه‌های عمیق، دفع در زمین و استخر تبخیری اشاره کرد.
همچنین از روشهای دفع غیرمستقیم پساب این واحدها می توان به روشهای مبتنی بر کاهش حجم پساب، بهره‌گیری از روش ZLD (Zero Liquid Discharge)، تبدیل پساب شور به محصول جامد مفید (روش Solvay)، پرورش آبزیان، استفاده از پساب جهت بهبود کیفیت آب در مناطق آلوده یا تخریب‌شده و استفاده از پساب در کشاورزی (رشد برخی از میکرو جلبک‌ها، و تولید محصولات زراعی) اشاره کرد.
به حداقل رساندن پسآب‌شور و تصفیه آن را میتوان بر اساس فرایندهای مبتنی بر غشاء، حرارتی و یا فنآوریهای نوظهور پیادهسازی کرد. روشهای تصفیه بیولوژیکی (لجن فعال، رشد چسبیده، پیل‌های نمکزدایی میکروبی، رشد میکرو جلبک‌ها)، شیمیایی (نرم‌سازی شیمیایی، رسوب‌دهی دانه‌ای و دوغابی، و دی‌اکسید کربن‌زدایی)، غشائی (VSEP، الکترودیالیز، اسمزمستقیم)، الکتروسنتیکی و تبادل یونی ازجمله روشهای تصفیه پساب با شوری کم و روشهای حرارتی (تبخیر، خشک‌کننده پاششی، MSF، MED، تبخیر انجماد یوتکتیک) و غشائی (تبلور و تقطیر) از روشهای تصفیه پساب با شوری زیاد است.
اما آنچه که امروزه شاهد آن هستیم، نگاه و نگرش متفاوت نسبت به پساب خروجی یا همان پساب شور است. این نگاه جدید ناشی از بحران آب در بسیاری از مناطق گرمسیر جهان از جمله ایران و همچنین قوانین جدید و سخت‌گیرانه زیست‌محیطی است، که اجازه ورود مستقیم پسآب‌شور ایجادشده در سیستم تصفیه را به محیط نمی‌دهد.
اصطلاحی که در این شکل از مواجه با پساب به‌کاربرده می‌شود، ZLD یا تخلیه پساب صفر است. همان‌طور که از نام این سیستم‌ها مشخص است، در این روش هیچ‌گونه خروجی مایع از فرایند نمکزدایی نخواهیم داشت. در حقیقت کل آب به‌کاررفته شده بازیابی شده و باقیمانده نمک‌ها و املاح موجود به شکل جامد قابل استحصال خواهند بود. این مواد جامد که حجم بسیار کمتری نسبت به پساب مایع دارند، میتوانند در صورت داشتن ارزش اقتصادی دوباره استفاده شوند و یا طبق اصول زیست‌محیطی منطقه دفع شوند. با اجرای مقررات الزام‌آور محیط‌زیستی، بازار تخلیه پساب صفر (ZLD) در حال رشد است و امروزه در طیف گسترده‌ای از صنایع در حال اجرا است.
البته باید توجه داشت که با وجود مزایای استفاده از سیستم‌های ZLD در کاهش آلودگی آب و بهبود پایداری آن، برخی مشکلات از منظر زیست‌محیطی در این زمینه وجود دارد. احتمال وجود مواد آلی پایدار در پساب، بوی حاصل از تجمع نمک، هزینه عملیاتی بالا و پتانسیل بالای خوردگی ازجمله مشکلات این فنآوری است. لذا پیشنهاد محققان بر تمرکز تحقیقات در جهت تقویت جنبه‌های مختلف این فنآوریهای تصفیه است. به‌عنوان‌مثال، مواد جدید با خواص پیشرفته و با قیمت اندک و مقرون‌به‌صرفه می‌تواند پایداری سیستم‌های ZLD را برای تصفیه پسآب‌شور افزایش دهد.
تحقیقات در خصوص به‌کارگیری این فناوری در کشور اخیرا آغاز شده است. همچنین مسئولان ذیربط نیز بهره‌گیری از سیستم ZLD را مستلزم مصرف انرژی زیاد و هزینه بالا می‌دانند، درصورتی‌که اگر با دقت لازم همه جوانب از به‌کارگیری فناوریهای نوین تا تولید محصولات ارزشمند صنعتی در نظرگرفته شود، می توان در آینده نزدیک شاهد رشد این فناوری در صنعت نمکزدایی باشیم. ازاین‌رو بایستی شرکت‌های توانمند داخلی در زمینه فناوری ZLD شناسایی شده و با تعامل آنها و همکاری اساتید و پژوهشگران، مدل‌های مختلف اقتصادی سیستم (با اجرای پیکربندی روشهای مختلف تصفیه پساب) بررسی شوند.
می توان شرکت‌های بین‌المللی پیش‌قدم در این زمینه را شناسایی کرده و با تسهیل روابط و تعاملات دوطرفه، مقدمات انتقال فناوری و افزایش ظرفیت و توانمندی‌های داخلی را فراهم کرد. نظر به اینکه صنعت شیرینسازی آب در مرحله مهمی قرار گرفته است و در بسیاری از مناطق کشور، تقاضا برای دسترسی به آب با کیفیت بهتر افزایش یافته است، لذا میتوان گفت که بهترین سیستم نمکزدایی سیستمی است که در عین حالی که کیفیت و کمیت آب تولیدی را در نظر گیرد، از لحاظ اقتصادی و زیست محیطی نیز توجیه پذیر باشد.
در این صورت تهیه مستندات و ایجاد سامانه معتبر در خصوص آب شیرینکنهای موجود در کشور (مشخصات کمی، کیفی آب شیرین تولید شده و پساب شور حاصل از آن، نوع مواد شیمیایی و...)، اعمال قوانین سختگیرانهتر و سیاست های تشویقی در جهت سوق صنعت نمکزدایی به استفاده از فناوریهای نوین نمکزدایی و مدیریت پساب شور، کمینه سازی پساب شور و تخصیص ارزش به پساب شور، انجام تحقیقات در مقیاس ازمایشگاهی و نیمه صنعتی در خصوص انتخاب نوع سیستم بهینه فنآوری ZLD، تجزیه و تحلیل ارزیابی چرخه عمر از تقاضای انرژی و انتشار گازهای گلخانهای در سیستم ZLD، تدقیق ارزش اقتصادی بازیافت فراوردههای معدنی و فلزات مهم از پساب شورو پیادهسازی الگوی تجارت آب مبتنی بر حداکثر بار مجاز تخلیه روزانه پساب شور میتوانند نقشی موثر در این خصوص داشته باشند.
*س_برچسب‌ها_س*