تحلیل تجارب جهانی، چالش‌های فنی و نقشه راه بومی در ایران

به گزارش کارنامه فردا ،دریادداشت ابوذرپاسندی دانشجوی دکتری مدیریت منابع آب دانشگاه سمنان آمده است بازچرخانی پساب برای مصارف شرب چه به‌صورت غیرمستقیم وچه مستقیم امروزازیک گزینه اضطراری یا فانتزی فناورانه،به یک ضرورت راهبردی برای بقا و تاب‌آوری ملی بدل شده است.

تصویر1- تصفیه‌خانه نیو گورئانگاب (ویندهوک): نخستین تجربه موفق بازچرخانی مستقیم آب برای شرب در جهان

مقدمه:  بن‌بست الگوهای سنتی و ضرورت گذار پارادایمی

تغییرات شتابان اقلیمی،کاهش معنادار نزولات جوی،خشکسالی‌های پیاپی هیدرولوژیکی وبهره‌برداری بی‌رویه از سفره‌های آب زیرزمینی ساختارسنتی تأمین آب درایران و بسیاری ازنقاط جهان راباچالش‌های بنیادین وکم‌سابقه‌ای مواجه کرده است.

برای دهه‌های متمادی تفکر حاکم بر مدیریت منابع آب صرفاً بر پایه )مدیریت سمت عرضه( استوار بود؛ رویکردی که تلاش می‌کرد هرگونه کسری و افزایش تقاضا را با احداث سدهای مخزنی عظیم، حفر چاه‌های عمیق‌تر در دشت‌های ممنوعه و اجرای طرح‌های پرهزینه و تنش ‌زای انتقال آب بین‌حوضه‌ای جبران کند.

امروز اما با خشکیدن رودخانه‌ها، خالی ماندن حجم مرده سدها، افت فاجعه‌بار تراز آبخوان‌ها و پدیده ویرانگر فرونشست زمین ناکارآمدی و پایان دوره این رویکردهای تک‌بعدی و سنتی بر همگان آشکار شده است.

در چنین شرایط خطیری، دیگر نمی‌توان امنیت آبی کلان‌شهرها و پایداری سرزمینی را به متغیرهای غیرقابل پیش‌بینی جوی و بارش‌های فصلی گره زد.

گذار از پارادایم کهنه )برداشت، مصرف و دفع(به پارادایم نوین اقتصاد چرخشی آب اجتناب‌ناپذیر است در این تفکر نوین (فاضلاب شهری) نه یک معضل بهداشتی و دور ریز زیست ‌محیطی، بلکه یک (معدن پایدار، دائمی، قابل برنامه‌ریزی و مستقل از اقلیم )در قلب سکونت گاه‌های انسانی قلمداد می‌شود.

بازچرخانی پساب برای مصارف شرب چه به‌صورت غیرمستقیم و چه مستقیم امروز از یک گزینه اضطراری یا فانتزی فناورانه، به یک ضرورت راهبردی برای بقا و تاب‌آوری ملی بدل شده است.

۱ – تفاوت بازچرخانی غیرمستقیم (IPR )و مستقیم (DPR):

در بازچرخانی غیرمستقیم شرب پساب پس از عبور از مراحل تصفیه پیشرفته، ابتدا وارد یک بافر زیست محیطی طبیعی نظیر آبخوان زیرزمینی یا مخزن سد میشود و پس از سپری کردن دوره ماند معین و بهره گیری از توان پالایش طبیعی طبیعت، مجدداً برداشت و وارد فرآیند تصفیه آب شرب شهری می گردد.

در مقابل، در بازچرخانی مستقیم شرب آب بازیافتی با عبور از زنجیره ای سخت گیرانه از فناوری های چند سدی، بدون اتکا به بافر محیطی مستقیماً به شبکه توزیع آب شهری یا مخازن آب شرب تزریق می شود.

۲-تجارب پیشگام جهان؛ از ویندهوک تا کالیفرنیا و سنگاپور:

۱-۲-نامیبیا (ویندهوک) :

شهر ویندهوک پایتخت نامیبیا از سال ۱۹۶۸ میلادی پیشتاز بازچرخانی مستقیم شرب در جهان  بوده و با تصفیه‌خانه  نیو گورئانگاب دهه ‌هاست بخشی از آب شرب پایتخت را با بالاترین استانداردهای بهداشتی و بدون هیچ گزارش بیماری ناشی از آب تأمین می‌کند.

۲-۲-  (NEWater) سنگاپور:

پروژه ملی NE Waterسنگاپور با بهره گیری از فن آوری غشاهای میکروفیلتراسیون/ اولترافیلتراسیون،اسمز معکوس(RO) وگندزدایی فرابنفش(UV)،نماد بارز خودکفایی ملی و قطع وابستگی هیدرولیکی به منابع آب خارجی است.

۲-۳- استرالیا(پرث):

طرح پیشگام تغذیه آبخوان آب بازیافتی( Groundwater Replenishment Scheme) با تزریق سالانه ده ها میلیون مترمکعب پساب فوق تصفیه به آبخوان های عمیق، امنیت آبی پایدار را در برابر خشکسالی های شدید تضمین کرده است.

۴-۲- ایالات متحده )کالیفرنیا):

تصویب دستورالعمل های نوین (DPR) در اواخر سال ۲۰۲۳توسط سازمان آب کالیفرنیا،چارچوب نظارتی دقیقی برای ورود مستقیم آب بازیافتی به شبکه شرب شهرهای بزرگ تدوین کرد.

۳- چالش‌های سه‌گانه پیش‌روی ایران

۱-۳-ندروم نفرت (Yuck Factor):

پذیرش روانی و اجتماعی افکار عمومی یکی از موانع کلیدی در مسیر بازچرخانی است.شفافیت، آموزش عمومی و بهره گیری از نمادسازی های مثبت رسانه ای راهکار غلبه بر این پدیده می باشد.

۲-۳- ریزآلاینده های نوظهور: (CECs)

حذف کامل بقایای دارویی، هورمون ها، سموم کشاورزی و میکروپلاستیک ها نیازمند فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته AOP)) و سامانه های غشایی مدرن با پایش آنلاین است.

۳-۳- مدیریت شورابه غلیظ( Brine Management ):

در مناطق خشک مرکزی کشور، دفع ایمن شورابه غلیظ بدون آسیب به خاک و منابع آب، نیازمند فناوری های نوین نظیر تخلیه مایع صفر(ZLD )است.

۴- نقشه راه بومی و نتیجه‌گیری راهبردی

ایران با کسری مخزن تجمعی فراتر از ۱۴۰ میلیارد مترمکعب در آبخوان‌های زیرزمینی و نرخ‌های تکان‌دهنده فرونشست در دشت‌های حاصل خیز، فرصتی برای تأخیر در بازطراحی چرخه آب ندارد.

شرایط حاد تنش آبی ایجاب می‌کند که رویکرد مدیریت خطی (برداشت ،مصرف ،دفع) جای خود را به اقتصاد چرخشی آب بدهد برای تحقق این تحول ساختاری، تدوین یک نقشه راه چند بعدی و منسجم ضروری است:

۱-۴- اولویت بندی اجرایی با مدل IPRو احیای آبخوان ها:

گام نخست و ایمن ترین مسیر برای ایران، پیاده سازی بازچرخانی غیرمستقیم شرب  (IPR)از طریق تغذیه سفره های زیرزمینی و با بهره گیری از فرآیند طبیعی تصفیه خاک و آبخوان (Soil Aquifer Treatment ) است.

این راهبرد نه تنها سد روانی و بیزاری ناخودآگاه افکار عمومی را تعدیل میکند، بلکه به عنوان یک بافر هیدرولیکی مطمئن، مانع پیشروی جبهه آب شور و فرونشست دشت های بحرانی کشور می شود.

۴-۲-تأسیس نهاد تنظیم گر (رگولاتوری) و تدوین استانداردهای ویژه:

تدوین دستورالعمل جامع بازچرخانی شرب توسط کارگروهی متشکل از وزارت نیرو، وزارت بهداشت، سازمان حفاظت محیط زیست و سازمان ملی استاندارد، یک الزام فوری است.

در این استاندارد باید حدود مجاز شاخصهای نوظهور نظیر داروها، مواد شیمیایی ماندگار (PFAS)و مقاومتهای ضدمیکروبی به دقت تعیین شده و مسئولیتهای حقوقی تأمینکننده آب شفاف گردد.

۴-۳-بازمهندسی تصفیه خانه ها بر مبنای راهبرد (چندسدی) Multi-Barrier Approach:

تصفیه خانه های متعارف و سنتی کشور (نظیر فازهای فعلی تصفیه خانه فاضلاب گرگان و سایر شهرها) باید به پکیج های پیشرفته شامل بیورآکتورهای غشایی (MBR)اسمز معکوس دوسطحی و اکسیداسیون پیشرفته( UV/H2O2 یا ازن زنی) مجهز شوند.

تضمین سلامت مستمر، منوط به بکارگیری حسگرهای برخط پایش کیفی Online TOC, Turbidity, Conductance)) و سیستم های مدیریت ریسک بلادرنگ است.

۴-۴-الگوهای مالی پایدار و حمایت از دانش بومی:

هزینه های بالای فناوری های نوین تصفیه ایجاب می کند که مدل های نوین سرمایه گذاری مانند مشارکت عمومی-خصوصی((PPPقراردادهای ساخت، بهره برداری و واگذاری (BOT)و خرید تضمینی پساب بازیافتی با مشارکت صنایع آب بر در دستور کار قرار گیرد.

همچنین حمایت از شرکتهای دانش بنیان داخلی برای ساخت و احیای غشاها و فناوری های مدیریت شورابه  (ZLD)هزینه های ارزی پروژه ها را به حداقل خواهد رساند.

۴-۵-دیپلماسی اجتماعی و ارتقای سواد آبی:

پذیرش اجتماعی، پاشنه آشیل تمام طرح های آب بازیافتی است.

تجربه جهانی نشان داده که پنهان کاری محکوم به شکست است؛ از این رو شفافیت در ارائه آزمون های کیفی به مردم،راه اندازی مراکز بازدید همگانی از تأسیسات تصفیه (مشابه تجربه سنگاپور) و تغییر بار معنایی واژگان در رسانه ها (تبدیل فاضلاب به آب خالص بازیافتی) زیربنای اعتماد پایدار عمومی خواهد بود.

جمع‌بندی نهایی و کلام آخر

در روزگاری که ابرهای باران‌زا ناپایدارتر از همیشه‌اند و الگوهای بارش سنتی به هم ریخته است، پساب شهری دیگر نباید به عنوان یک تهدید بهداشتی یا ماده‌ای زائد قلمداد شود؛ پساب تصفیه‌شده، یک (معدن پایدار تجدیدپذیر و مستقل از اقلیم)در قلب سکونت گاه‌های انسانی است.

پیاده‌سازی هوشمندانه پروژه‌های بازچرخانی شرب در کنار مدیریت فشار و مهار تلفات فیزیکی آب در شبکه‌های توزیع  دو بال اصلی پایداری سرزمینی ایران خواهند بود.

زمان برای آزمون و خطا به پایان رسیده و تصمیم‌گیران کلان کشور باید شجاعت ورود به عصر (اقتصاد چرخشی آب)را داشته باشند تا امنیت آبی نسل‌های آینده  فدای  تعلل امروز نشود.