تصفیه فاضلاب، از مهمترین برنامه های حفظ محیط زیست و کنترل سطح بهداشت در جوامع امروز است. به دلیل رشد جمعیت و توسعه فعالیت های صنعتی، حجم فاضلاب تولیدی در تمام جهان رو به افزایش بوده و عدم مدیریت صحیح آن، میتواند به مشکلات بهداشت و سلامت عمومی دامن بزند و از سوی دیگر موجب افزایش آلودگی های زیست محیطی همچون آلودگی آب، خاک و هوا شود. در این میان، کشورهای مختلف بر اساس میزان توسعه یافتگی، دسترسی به منابع مالی و تکنولوژیکی و شرایط جغرافیایی خود، روش های مختلفی را برای تصفیه فاضلاب اتخاذ کرده اند؛ از روش های پیشرفته با فرایندهای مبتنی بر فناوری های روز تا روش های سنتی و کم هزینه. در این مقاله به معرفی روش ها و تجربیات تصفیه فاضلاب در کشورهای مختلف میپردازیم تا درک بهتری از چالش ها، روش های مدیریت صحیح و فرصت های موجود در مدیریت فاضلاب به دست آوریم.
تصفیه فاضلاب در کشورهای توسعه‌یافته
نمونه مورد بررسی : آلمان
آلمان به عنوان یکی از کشورهای توسعه یافته، از پیشگامان تصفیه فاضلاب در جهان است؛ به طوری که طبق آمار، بیش از 95% فاضلاب تولیدی در این کشور، با استفاده از سیستم های پیشرفته همچون روش های بیولوژیکی و فناوری های غشایی،بر اساس استانداردهای سخت گیرانه اتحادیه اروپا تصفیه میشود.
فرایندهای اصلی در این تصفیه خانه ها، شامل تصفیه اولیه به مظور حذف زباله ها و جامدات معلق، تصفیه ثانویه شامل فرایندهای بیولوژیکی همچون لجن فعال و تصفیه ثالثیه که منجر به حذف فسفر و نیتروژن میشود، میباشد. آلمان همچنین از محصولات جانبی تصفیه خانه ها مانند بیوگاز، به عنوان انرژی تجدید پذیر استفاده میکند. از دلایل موفقیت این کشور در مدیریت فاضلاب، میتوان به سرمایه گذاری بالا و داشتن زیرساخت های مورد نیاز اشاره کرد.
تصفیه فاضلاب در کشورهای در حال توسعه
نمونه مورد بررسی : هند
هند چالش های متعددی را برای مدیریت فاضلاب تجربه میکند و طبق آمار، حدود 30% از فاضلاب شهری تصفیه میشود. در شهرهای بزرگ مانند دهلی از فناوری هایی همچون سیستم های SBR یا رآکتور ناپیوسته متوالی در تصفیه خانه های شهری استفاده میشود، این در حالی است که روش های سنتی ماننده تالاب های مصنوعی، در شهرهای کوچک یا مناطق روستایی مورد استفاده قرار میگیرد.
در سال های گذشته این کشور با تعریف برنامه های نظیر “نمدی گانگا”، به پاکسازی رودخانه ها و ایجاد تصفیه خانه های جدید اقدام کرده است، اما کمبود منابع مالی، رشد سریع جمعیت و نبود زیرساخت های مورد نیاز، مانع از اجرای کامل برنامه ها و دسترسی به اهداف تعریف شده می شوند. در چنین شرایطی، استفاده از فناوری های بومی و کم هزینه میتواند بخش بیشتری از مناطق را برای تصفیه فاضلاب پوشش دهد و از آلودگی محیط زیست و خطرات بهداشتی پیشگیری نماید.
رویکرد کشورهای کم‌آب
نمونه مورد بررسی : عربستان سعودی
حدود 40% از فاضلاب و پساب عربستان سعودی تصفیه میشود که رقم قابل توجهی میباشد. عربستان سعودی با توجه به اقلیم خود و کمبود آب، رویکرد بازچرخانی فاضلاب و آب های غیرقابل استفاده را در برنامه های خود دارد. این کشور با استفاده از روش های پیشرفته غشایی مانند اسمز معکوس (RO) و اولترافیلتراسیون (UF)، فاضلاب خود را تصفیه و برای اهداف کشاورزی و صنعت مناسب سازی میکند.
برای مثال، تصفیه خانه ریاض با ظرفیت بیش از 200 هزار مترمکعب در روز، یکی از مهم ترین تصفیه خانه های این کشور در مدیریت فاضلاب با استفاده از سرمایه گذاری های دولتی و به کارگیری فناوری های پیشرفته میباشد. این مسئله، اهمیت تصفیه فاضلاب برای مدیریت کمبود آب در کشورهای با بحران آب را بیش از پیش نمایان ساخته است.
تصفیه فاضلاب در کشورهای کوچک
نمونه مورد بررسی : سنگاپور
سنگاپور با تعریف پروژه هایی مانند “NEWater” قدم های موثری در مدیریت فاضلاب خود به عنوان کشوری کوچک اما پیشرفته برداشته است. این پروژه با استفاده از فرایند های میکروفیلتراسیون، اسمز معکوس و اشعه فرابنفش به تصفیه فاضلاب و تبدیل آن به آب آشامیدنی اقدام کرده است و از این طریق نیاز آبی خود را به میزان 40 % برطرف نموده است. اگر چه سنگاپور با محدودیت زمین و منابع طبیعی روبروست، اما مدیریت هوشمند و سرمایه گذاری در حوزه های فناوری، موجب تبدیل این کشور به الگوی جهانی شده است. از سوی دیگر، آموزش های عمومی کمک قابل توجهی به پذیرش اجتماعی در استفاده از آب های بازیافتی نموده است.
چالش‌های مشترک در تصفیه فاضلاب در کشورهای مختلف
با وجود تفاوت ها در رویکرد مدیریت فاضلاب در کشورهای مختلف، چالش های مشترکی در این میان وجود دارد. پروژه های تصفیه فاضلاب، پروژه های هزینه بر هستند و هزینه های بالا در ساخت و نگهداری تصفیه خانه ها، یکی از چالش های مهم توسعه تصفیه خانه ها در کشورهای کمتر توسعه یافته می باشند. از سوی دگر، کمبود آموزش های اجتماعی و عدم درک صحیح از مشکلات ناشی از کمبود آب، باعث مقاومت در پذیرش آب های بازیافتی و پیشرفت کند کشورها در این حوزه شده است.
یکی دیگر از چالش های مهم در تصفیه فاضلاب، وجود آلاینده های جدید مانند مواد دارویی و ریزپلاستیک ها هستند که نیازمند فناوری های پیشرفته و روش های پیچیده برای تصفیه میباشند. همچنین تغییرات اقلیمی و کمبود آب، فشار بیشتری را بر تصفیه خانه های موجود وارد ساخته است.
نوآوری‌ها و آینده تصفیه فاضلاب در کشورهای مختلف
توسعه روش های موثر، مبتنی بر استفاده از نوآوری ها و تکنولوژی های روز است. برای مثال استفاده از فناوری نانو، منجر به ساخت فیلترهای نانو ساختار و افزایش کارایی تصفیه و کاهش هزینه ها میشود. همچنین سیستم های مبتنی بر غشا مانند بیورآکتورهای غشایی (MBR)، به دلیل راندمان بالای تصفیه یکی دیگر از تکنولوژی های مورد توجه در این حوزه میباشد.
در کشور سوئد، فاضلاب به عنوان منبعی برای تولید سوخت زیستی است و برای این منظور از تکنولوژی های روز استفاده میشود. در شرایط حاضر، توسعه هوش مصنوعی و استفاده از حسگرهای هوشمند میتواند به پایش و بهینه سازی فرایندها منجر شود. این پیشرفت ها نشان میدهد با استفاده از فناوری های روز و سرمایه گذاری در این حوزه میتوان بهره وری بیشتری در کیفیت تصفیه و هزینه های آن ایجاد کرد.
سخن پایانی
میزان توجه به تصفیه فاضلاب در کشورهای مختلف، میتواند نمایانگر شرایط اقتصادی، جغرافیایی، فرهنگی و اولویت های آن کشور باشد. کشورهای مختلف با رویکردهای گوناگون، هر یک به نحوی با چالش های مدیریت محیط زیست رفتار میکنند. مطابق با مطالبی که ارائه کردیم، آلمان با توسعه زیرساخت های پیشرفته، هند با تلاش برای پوشش بیشتر شهرها، عربستان با نگاه مبتنی بر بازچرخانی و سنگاپور با تکیه بر توسعه فناوری های جدید، به مدیریت این عرصه مهم پرداخته اند. این موضوع نمایانگر اهمیت ارتباط جهانی و به اشتراک گذاری تجربیات در این زمینه میباشد.
در ایران، علی رغم مشکلات متعدد در حوزه محیط زیست و بحران های مربوط به کمبود یا آلودگی آب، توجه کمتری به موضوع تصفیه و بازچرخانی فاضلاب شده است. این کشور میتواند با استفاده از تجربیات سایر کشورهای پیشرو در این حوزه، به مدیریت کم آبی و چالش های محیط زیستی خود بپردازد. از الزامات این موضوع میتوان به برنامه ریزی صحیح، سرمایه گذاری بخش دولتی و خصوصی در این حوزه و استفاده و توسعه فناوری های جدید اشاره کرد که در نهایت میتواند علاوه بر حل مشکلات زیست محیطی، منجر به دستیابی به منبع پایدار آب و انرژی شود.
