بحران فاضلاب در سایه بحران آب
نویسنده : مهدی پناهی
با توجه به گسترش شهرنشینی و صنعت، در سالهای آینده غیر از معضل بحران آب با معضل فاضلاب نیز روبهرو میشویم!علاوه بر منابع آب متعارف اعم از آبهای جوّی، سطحی و زیرزمینی، منابع دیگری نیز وجود دارند که در گذشته به خاطر نازل بودن سطح دانش و تکنولوژی کمتر مورد استفاده واقع میشدند، ولی امروزه در شرایطی که آب شرب شهرهایمان در معرض تهدید هستند، میتوان از این منابع نیز پس از تغییراتی استفاده کرد. این منابع عبارتند از فاضلابها (آب آلودهخام)، پسابها (فاضلاب تصفیهشده) و زهآبها (آبهای زیرزمینی خارج شده از انتهای دشت) و منابع آب شور که در این نوشتار به موضوع فاضلاب خواهیم پرداخت، البته شیرینسازی آب شور نیز در کشورهای مختلف به عنوان یکی دیگر از راهحلهای مدیریت منابع آب به شمار میرود. جایگاه و وضعیت استفاده از فاضلاب جهان
اولویتهای مصرف فاضلاب در دنیا بصورت زیر میباشد؛ 1- وارد كردن فاضلاب تصفیه شده به مسیلهای طبیعی پس از آنكه استانداردهای زیست محیطی در آن رعایت شدهباشد، این امر به منظور حفظ تعادل در اكوسیستمهای آبی صورت میگیرد، 2- دفع فاضلاب در سطح اراضی به منظور نفوذ در خاك پس از آنكه تصفیه شده و استانداردهای زیست محیطی را دارا باشد، 3- استفاده از فاضلاب تصفیهشده در تغذیه آبخانهایی كه توان خودپالایی را داشته و آب استحصال شده از آنها مورد استفاده شرب قرار نگیرد، 4-استفاده از فاضلاب برای آبیاری درختان جنگلی و مراتع، آبیاری كرتی برای محصولاتی كه مورد استفاده دام قرار گیرد و در کل برای محصولاتی كه مستقیما مورد استفاده انسان قرار نگیرد. استانداردهای فاضلاب برای استفاده مجدد در كشورهای مختلف متفاوت است، مثلا در كشورهای اروپایی و آمریكایی در استفاده از فاضلاب برای زراعتهای غیرخوراكی باید تصفیه ثانویه و ضدعفونی صورت گیرد، در استفاده برای محصولات خوراكی به خصوص مواردی كه خام مصرف میشود، فاضلاب باید تصفیه سوم شده و پس از زلالسازی و ضدعفونی مورد استفاده قرارگیرد. شدیدترین استانداردها در آمریكا و بخصوص كالیفرنیا رعایت میگردد. بطور كلی هر كشور برای خود استانداردهای خاصی را تدوین كردهاست اما در كشورهای جهان سوم این استانداردها رعایت نمیشود.
فاضلاب تهران به اندازه دو رود لتیان و کرج
در اهمیت استفاده از از فاضلاب، دکتر پرویز کردوانی، کویرشناس برجسته ایرانی، میگوید: «باید فاضلاب را تصفیه کنیم و بخوریم. برخی کشورهای دنیا خوشحالند که زباله و فاضلاب زیاد دارند، چون منبع درآمدشان است. اما ما فاضلاب را به وزارت نیرو دادیم. از زباله هم استفاده نمیکنیم. مصرف اول فاضلاب تصفیه شده برای فضای سبز و مصارف صنعتی، در مرحله بعد و بیآبی هم برای خوردن. من پیشبینی میکنم در آینده نزدیک آب فاضلاب را تصفیه میکنند و میخورند، مثل فضانوردان امروزی که ادرارشان را تصفیه میکنند و میخورند!»
این استاد دانشگاه معتقد است در حال حاضر سه رود فاضلاب در تهران داریم که اگر تصفیه و سپس استفاده کنیم، به اندازه دو رود کرج و لتیان آب میشود. طی چند سال اخیر 66 درصد مصارف آب سیستمهای خنككننده صنایع و 17 درصد مصارف آبهای مورد نیاز دیگهای بخار صنایع در ایالات متحده را فاضلاب تصفیه شده تشكیل میدهد.
آلودگی فاضلاب؛ زنگ خطر منابع آبی
حتی اگر به خاطر بحران منابع آب مجبور نشویم، فاضلاب خودمان را بخوریم؛ آلودگی منابع آبیمان توسط فاضلابها ما را مجبور خواهد که به شکل جدی به این مسئله بپردازیم، در این راستا چیتچیان، وزیر نیروی دولت یازدهم در خطبههای نماز جمعه به این مسئله اشاره و تصریح کرد: «غیر از مسئله کمیت مصرف آب با کمال تاسف ما در حفاظت کیفی آب هم توجه کافی نداریم؛ فاضلابهای صنعتی و اضافه کودهای شیمیایی تماماً وارد منابع آب میشود و ما روز به روز شاهد این هستیم که منابع آب آلودهتر میشود و این زنگ خطری برای حیات آب کشور است.»
در میان آلودگیهای مختلف آبهای زیرزمینی، مهمترین آلاینده غیرآلی، آلودگی نیترات میباشد؛ البته دفع فاضلاب خانگی منبع آلودگیهای دیگری همچون فسفات، پاتوژن انسانی و مواد شیمیایی آلی سمی میباشد.
همه مواد آلاینده شامل ویروس، باکتری و حتی فسفات در خاک سریعتر از نیترات جذب میشوند که البته قابلیت حل زیاد نیترات در آب در انتقال آن تاثیرگذار بودهاست. نیترات به عنوان بهترین شاخص برای نشان دادن آلودگی در اثر فعالیتهای انسان و همچنین معیار بسیار مناسبی برای تشخیص محلهای آسیبپذیر میباشد.
انواع فاضلاب
انواع فاضلابی که با آن مواجه هستیم، فاضلاب خانگی، صنعتی، سطحی و کشاورزی میباشند. فاضلابهای صنعتی و پساب کارخانهها کاملا بستگی به نوع فرآورده کارخانه دارد. با توجه به این موضوع، مهمترین تفاوتهای فاضلاب صنعتی و خانگی این است که امکان وجود مواد و ترکیبات شیمیایی سمی در فاضلابهای صنعتی بیشتر است.
روشهای تصفیه فاضلاب
بطور کلی سه فرآیند فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک برای تصفیه فاضلاب انجام میگیرد، در تصفیه فیزیکی از خواص مکانیکی و فیزیکی برای جداسازی مواد خارجی معلق در فاضلاب استفاده میشود.
در تصفیه شیمیایی اساس کار استفاده از مواد شیمیایی برای اکسیداسیون مواد آلی موجود در آبوفاضلاب میباشد. این روش بیشتر در تصفیه آب و همچنین فاضلابهای صنعتی کاربرد دارد.
اما زمانی که تصفیه فیزیکی جوابگو نباشد از تصفیه بیولوژیکی جهت حذف آلایندهها استفاده میگردد، در این نوع تصفیه، فرایندی که در طبیعت بصورت خودبهخودی و در سرعت پایین انجام میگیرد بصورت شدید و با سرعت بالا بکار گرفته می شود. در واقع مواد آلی توسط باکتریهای طبیعی به مواد معدنی تبدیل میشود.اکثر قریب به اتفاق واحدهای تولیدکننده فاضلاب صنعتی حاوی فلزات سنگین فاقد سیستمهای تصفیه هستند و روزانه مقادیر فراوانی فاضلاب صنعتی را وارد محیطزیست یا شبکه فاضلاب شهری مینماید که باعث آلودگی منابع آبی میشوند. در مواردی نیز که فاضلاب صنعتی تصفیه میشود مشکل دفع و دفن لجن تولید شده وجود دارد که میتواند از طریق گیاهان، جذب و وارد چرخه غذایی شود. بنابراین حذف فلزات سنگین میبایستی در مورد لجن تصفیهخانههای فاضلاب نیز انجام گیرد.
روشهای مختلفی برای حذف فلزات سنگین و خارج نمودن آنها از محیط از جمله پسابهای صنعتی وجود دارد که به طور عمده شامل روشهای شیمیایی و بیولوژیک میگیرد.
تصفیه فاضلاب در مشهد
مشهد سه تصفیهخانه پرکندآباد1 و 2 در غرب و اولنگ در شرق مشهد در حال بهرهبرداری دارد؛ احداث تصفیهخانه فاضلاب پرکندآباد در سال ۱۳۷۵ آغاز شده و در سال ۱۳۷۷ به بهرهبرداری رسیدهاست، طراحی این تصفیهخانه توسط واحد مهندسی دانشگاه صنعتی اصفهان بودهاست.
تصفیه فاضلاب مناطق شهری غرب مشهد از جمله مناطق آبوبرق، هاشمیه، دانشجو و انتهای بلوار وکیلآباد و فاضلابهای صنعتی کارخانجات حاشیه جاده قدیم قوچان، به عهده این تصفیهخانه میباشد.
تصفیهخانه اولنگ نیز که در شرق شهر مشهد واقع شده، تصفیه فاضلاب مناطق عدل خمینی، ضد و اطراف حرم را به عهده دارد؛ بهرهبرداری از این تصفیهخانه در سال 81 شروع شدهاست.
برای آشنایی نزدیک از فرآیند تصفیه فاضلاب بازدیدی از تصفیه خانه پرکندآباد داشتیم که هرچند در ابتدای طراحی خارج از شهر مشهد بودهاست اما با توجه به بزرگ شدن شهر و رشد حاشیهنشینی امروز چسبیده به منطقه 12 شهرداری است که خود این مسئله در آینده سبب نگرانیهای زیست محیطی و اجتماعی خواهدشد.
تصفیهخانهای بدون بو
تصور میکردیم در ابتدا با محیط آلوده و بدبویی روبهرو خواهیم شد، همان تصوری که بسیاری از مردم منطقه در ذهن دارند و نسبت به آن معترضاند، اما واقعیت به هیچ وجه نسبتی با این تصور نداشت.
در خلال بازدیدمان مهندس سعید قرصیعنبران، رئیس تصفیهخانههای غرب مشهد با اشاره به همین مطلب و حواشی که ایجاد شده میگوید به علت ناآگاهی، شایعه درمورد تصفیهخانه پرکندآباد زیاد است، حتی بویی که مردم هم میگویند مربوط به تصفیهخانه نیست، بلکه جای دیگری است.
مهندس قرصیعنبران که در این بازدید ما را همراهی میکرد، در مورد ظرفیت تصفیهخانههای فعلی مشهد میگوید: «پرکندآباد1 برابر 15200 مترمکعب، پرکندآباد2، 60 هزار مترمکعب و اولنگ 25 هزار مترمکعب ظرفیت دارند که مجموعا برابر 100 هزارمترمکعب در شبانه روز است، یعنی 36 میلیون و 500 هزار مترمکعب در سال.»
وی در بخش دیگر از سخنانش میگوید: « مصرف آب به ازای هر نفر 150 لیتر در روز است که با توجه به ظرفیت 15 هزار مترمکعبی تصفیهخانه پرکندآباد 100 هزار نفر تحت پوشش قرار میگیرند.»
423 هزارمترمکعب تولید، 100 هزار مترمکعب تصفیه!
این ظرفیت 100 هزار مترمکعبی در روز در کنار میزان تولید فاضلاب بسیار تعجب برانگیز است، قرصی در بخشی از صحبهایش میگوید: «در شرایط عادی مصرف آب در مشهد هفت هزار لیتر در ثانیه است که 70 درصدش فاضلاب تولیدی است و مابقی تبخیر یا پرت میشود. یعنی مشهد در روز 604 هزار و 800 مترمکعب مصرف آب دارد که 423 هزار و 360 هزارمترمکعب آن فاضلاب تولیدی است.» وی در پاسخ به تعجب ما در خصوص توان تصفیهخانهها به خصوص هنوز طرح اگو فاضلاب به طور کامل در مشهد اجرا نشدهاست، این گونه توضیح میدهد: «دو تصفیهخانه دیگر در مراحل نهایی احداثاند، تصفیهخانه التیمور کنار اولنگ و خینعرب در شرق مشهد، تصفیهخانه التیمور با ظرفیت 180هزار مترمکعب در روز پیشرفتهترین فرآیند تصفیه فاضلاب را دارد و هزینه آن از بانک توسعه اسلامی تامین شدهاست.»
قرصی ادامه میدهد: «در حال حاضر ما اورفلو هم داریم یعنی در پرکند1 حدود 20 هزارمترمکعب میگیریم، در صورت راهاندازی تصفیهخانههای دیگر، ظرفیت فعلی میتواند پاسخ نیاز ما را در مدت زمان کوتاه بدهد برای همین همکاری مردم را میطلبد تا در مصرف آب و تولید فاضلاب و به تبع آن بحران آب صرفهجویی کنند.»
وی در خصوص ضرورت تصفیه فاضلاب میگوید: «اساسا فلسفه تصفیه فاضلاب در ایران با کشورهای اروپایی متفاوت است، در ایران حساسیت بالاتر است؛ ما دو هدف در تصفیه داریم، یک پاکی محیطزیست و بعد هم کنترل بحران آب با تامین آب کشاورزی به وسیله فاضلاب تصفیه شده اما اروپا جدا از بحث زیستمحیطی، کمبود آب ندارند.»
شرح کار تصفیهخانه
عمده روش تصفیه فاضلاب استفاده از مدل طبیعی است، یعنی برخی از باکتریهای طبیعت در نقش کارگر تصفیه عمل میکنند و ما تنها شرایط رشد آنها را فراهم میکنیم. سیستم تصفیه فاضلاب در تصفیهخانه پرکندآباد، هوادهی پیشرفته میباشد. در حالی که تصفیهخانه اولنگ که در شرق شهر مشهد واقع شده و تصفیه فاضلاب مناطق عدل خمینی، ضد و اطراف حرم را به عهده دارد با سیستم متفاوت برکه تثبیت کار میکند. این روش در مقایسه با سیستم هوادهی پیشرفته نیاز به مکان بیشتری داشته، در حالی که نیاز به نیروی کار و مصرف انرژی کمتری دارد.
قرصی به ما به شیوهای قابل فهم توضیح میدهد که «در پرکندآباد1 بعد از ورود فاضلاب و آشغالگیریهای اولیه سه مرحله هوادهی، تهنشینی و زلالسازی طی خواهدشد و در نهایت کلرزنی میشود.» به گفته وی این روند 11 روز طول میکشد.در پرکندآباد2 که به روش برکه ثابت است تقریبا مراحل مشابهای دارد با این تفاوت که در مرحله اول باکتریهای بیهوازی فعالیت میکنند، در مجموع این روش نیز حدود یک ماه به طول میانجامد. البته شاید تصور شود که این فرآیند تصفیه منقطع است اما در عمل پیوسته است، قرصی اذعان میکند: «به علت سطح مقطع ورودی بالای این استخرها و برکهها، سرعت سیال فاضلاب بسیار پایین است و در ظاهر شاید ساکن به نظر برسد.»
استاندارهای فاضلاب تصفیه شده
از قرصی در مورد استاندارد خروجی فاضلاب تصفیهشده سوال میکنیم که میگوید: «بسته به نوع مصرف پساب، استاندارد تعریف کردند، یعنی طراحی تصفیهخانه براساس نوع مصرف است.»
«گاهی میخواهید فاضلاب تصفیهشده را وارد آبهای سطحی کنید، یا برای بخش کشاورزی باشد، آن وقت شاخصها فرق میکند؛ این از این جهت مهم است که هرچقدر کیفیت و استانداردبالاتر رود، هزینه هم بالاتر میرود، ما مجبور نیستیم فاضلاب را تاحد شرب بالاببریم و بعد در کشاورزی استفاده کنیم.»
رئیس تصفیهخانههای غرب مشهد ادامه میدهد: «البته در هیچ جای دنیا علارغم توانایی از فاضلاب برای شرب استفاده نمیکنند مخصوصا در کشور ما به لحاظ فقهی و شرعی مشکل دارد، در جهان از فاضلاب تصفیهشده معمولا برای بحثهایی تفریحی، قایقرانی، پرورش ماهی و شنا استفاده میکنند.»
خروجی فاضلاب پرکندآباد کجا میرود؟
قرصی در پاسخ به این سوال میگوید: «خروجی تصفیهخانهها تحویل شرکت آب منطقهای میشود و این شرکت متولی توزیع آب برای کشاورزی است.»وی میافزاید: «خروجی تصفیه خانه پرکندآباد 1 و 2 برای کشاورزی کارده و اندرخ در قالب طرح جایگزینی پساب به جای آب سدکارده استفاده می شود.»
عدم تغذیه سفرههای زیرزمینی با پساب
قرصی در بخش دیگری از توضیحاتش میگوید: «استانداردی که برای ما تعریف شده فقط کشاورزی است، اساسا تصفیهخانههایی که طراحیاش برای تقویت سفرههای زیرزمینی باشد در مشهد و حتی شاید کشور نداریم.»
فلزات سنگین
وقتی صحبت از وجود فلزات سنگین در فاضلاب میشود، رئیس تصفیهخانههای غرب مشهد با قاطعیت میگوید: «این را نمیپذیریم، شایعات زیادی در مورد فلزات سنگین و بوی تصفیهخانه و خاموشی هوادهها مطرح است؛ بخشی از اینها به عدم اطلاع مردم و قضاوتهای غیرکارشناسانه است، ما در شبانه روز چندین نوبت نمونهگیری و به آزمایشگاه میفرستیم.»
فاضلاب صنعتی
یکی از منشاهای فلزات سنگین، فاضلاب صنعتی است که قرصی در این زمینه ادامه میدهد: «در اغلب دنیا فاضلاب صنعتی را با فاضلاب شهری مخلوط میکنند چون خود فاضلاب صنعتی مواد مغذی ندارد که به مصرف باکتریها برسد، مجبورند با فاضلاب شهری مخلوط کنند تا تصفیه طبیعی رخ بدهد؛ در پرکندآباد تاکنون اثری از فلزات سنگین ندیدم.»
تصفیه شویندهها؛ محتاج باکتری جدید
در مراحل مختلف تصفیه فاضلاب، وقتی از یک برکه به برکه دیگری منتقل میشود، شاهد کفهای سفیدی بر سطح فاضلاب هستیم؛ اینها دترجنتها یا همان شویندهها هستند؛ قرصی در مورد تصفیه این ماده میگوید: «هزینه تصفیه آن بسیار بالاست و علاوه بر این از بین رفتنی هم نیست، سیستم تصفیه فاضلاب بیولوژیک است؛ علاوه بر این عمر استفاده از شویندهها در دنیا کم است، باکتریهایی که شویندهها را تجزیه کنند، هنوز کشف نشدند؛ شاید 200 سال دیگر پیدا شود.»
وی با این حال به روشهای شیمیایی اشاره میکند که بازهم مطمئن نیستند، «در دنیا از طریق ماده کفشکن یا آنتیفوم آن را از بین میبرند اما خودش مشکلات زیستمحیطی به وجود میآرود، در پرکندآباد2 به علت وجود فاضلاب صنعتی، این مسئله یک مقدار بیشتر است برای همین لولهکشی و فواره درست کردیم که میپاشد و کف را از بین میبرد ولی ذاتا از بین نمی رود.»
به گفته قرصیعنبران کارخانههای صنعتی سیستم پیشتصفیه احداث کردهاند ولی تفاوت آنچنان تاثیری روی فاضلاب صنعتی ندارد.
از نام فاضلاب فرار نکنیم
ظاهرا در بخش فاضلاب برخلاف موضوع آب همه قفلها با کلید پول باز میشود، چرا که بسیاری از طرحهای تصفیهخانه و شبکه اگو سالهاست معطل بودجههای دولتیاند. برای تزریق بودجه نیز نیازمند مدیریت صحیح و احساس ضرورت هستیم.
مسئولین نباید از اسم فاضلاب فرار کنند، چرا که ما در سالهای آینده غیر از معضل بحران آب با معضل فاضلاب نیز روبهرو میشویم.
در گذشته و قبل از صنعتی شدن بشر، هرچه فاضلاب تولید میشد خود طبیعت آن را بازیافت میکرد اما امروز طبیعت متناسب با سرعت مصرف جامعه صنعتی توانایی ندارد و از رمق افتادهاست؛ اگر امروز به فکر نباشیم، دیگر آب رفته را نمیتوان به جوی بازگرداند.
خبر وزیر نیرو از پوشش شبکه فاضلاب 40 درصدی جمعیت شهرهای کشور موید عقبماندگی و ضرورت این مسئله است؛ به ویژه این که این میزان در روستاها کمتر از یک درصد است. تا به امروز در کشور کمتر به موضوع فاضلاب پرداخته شدهاست، ما سابقه چندانی نسبت به دنیا نداریم؛ برای همین میطلبد سرمایهگذاری بیشتری داشتهباشیم، علاوه بر بودجه باید نگاه مسئولین به فاضلاب جدیتر شود.
مطالعات بازنگری طرح فاضلاب مشهد
ظرفیتهای فعلی تصفیه فاضلاب به هیچ وجه متناسب با جمعیت حدود سه میلیونی شهر مشهد و 25 میلیون زائر سالانه نیست، ظرفیتهای فعلی را میتوان با مطالعات بازنگری فاضلاب شهر مشهد که با كارفرمایی شركت آبوفاضلاب مشهد و پیمانکاری شرکت مشاورهای سروآب انجام گرفتهاست، مقایسه کرد و عقبماندگی را به وضوح دید. در این مطالعات طی یک دوره 25 ساله در سال 1410 پیشبینی از وضعیت فاضلاب این شهر شدهاست.
کل جمعیت تحت پوشش 000/160/5 نفر
حجم فاضلاب تولیدی یك میلیون مترمکعب در روز
متوسط سرانه تولید فاضلاب 180 لیتر در روز
ظرفیت تصفیهخانه پركندآباد 330 هزارمترمکعب در روز
ظرفیت تصفیهخانه خینعرب 230 هزار مترمکعب در روز
ظرفیت تصفیهخانه اولنگ 173 هزار مترمکعب در روز
ظرفیت تصفیهخانه التیمور 200 هزار مترمکعب در روز
ظرفیت تصفیهخانه سیدی 26 هزار مترمکعب در روز
ظرفیت تصفیهخانه طرق 49 هزار مترمکعب در روز