به گزارش ثریا - فقط  ۳ درصد  از آب‌های کره زمین شیرین است و از این مقدار ناچیز، فقط نیم درصد به‌صورت مستقیم در دسترس انسان‌ها قرار دارد. با تغییرات اقلیمی، کاهش بارندگی و ذوب‌شدن یخچال‌های طبیعی، خطر کم‌آبی بیش‌ازپیش جان و سلامت انسان را تهدید می‌کند. در چنین شرایطی، نگاه‌ها به سمت منبعی چرخیده است که شاید در نگاه اول ناخوشایند باشد اما پتانسیل نجات‌بخشی دارد:  فاضلاب . بازیافت آب یا استفاده مجدد از پساب، فرایندی است که می‌تواند آب دورریز را به یک منبع مهم برای کشاورزی، صنعت و حتی شرب تبدیل کند. در ادامه بررسی می‌کنیم که این فناوری چگونه کار می‌کند و آیا می‌تواند جایگزینی برای منابع آب طبیعی باشد یا خیر.

بازیافت فاضلاب چیست؟

بازیافت فاضلاب یعنی تصفیه و آماده‌سازی آبی که یک‌بار مصرف شده است تا دوباره قابل استفاده شود. اما همه فاضلاب‌ها یکسان نیستند:

• آب خاکستری :  آب خروجی از دوش، وان، سینک روشویی و ماشین لباسشویی. این آب آلودگی ارگانیک کمتری دارد و تصفیه آن ساده‌تر است.
• آب سیاه :  فاضلاب خروجی از توالت‌ها، سینک ظرفشویی و ماشین ظرفشویی. این آب حاوی مواد آلی سنگین، پاتوژن‌ها و چربی است که به تصفیه سنگین نیاز دارد.

هدف اصلی این است که به‌جای برداشت آب بیشتر از رودخانه‌ها و سفره‌های زیرزمینی (که درحال خشک‌شدن هستند) همان آب موجود را در یک چرخه بسته چندین بار مصرف کنیم.

چگونه فاضلاب تصفیه می‌شود؟

برای تبدیل فاضلاب به آب قابل مصرف، باید یک فرایند مهندسی دقیق طی شود:

1. پیش‌تصفیه :  در این مرحله، زباله‌های فیزیکی بزرگ (مثل پلاستیک و چوب) توسط توری‌ها و غربال‌ها جدا می‌شوند تا به دستگاه‌ها آسیب نزنند.
2. تصفیه اولیه :  فاضلاب در حوضچه‌های بزرگ مدتی می‌ماند تا مواد جامد ته‌نشین شود (لجن اولیه) و در همین زمان چربی‌ها و روغن‌ها روی سطح آب گرد آمده و از آن جدا می‌شود.
3. تصفیه ثانویه :  این مرحله مهم است. با استفاده از میکروارگانیسم‌ها و باکتری‌ها (معروف به لجن فعال) مواد آلی محلول در آب تجزیه می‌شوند.
4. تصفیه پیشرفته یا ثالث :  اگر هدف تولید آب باکیفیت باشد، این مرحله مهم‌تر خواهد بود. با استفاده از فیلتراسیون شنی، حذف فسفر و نیتروژن، و درنهایت گندزدایی با کلر یا اشعه UV تمام ویروس‌ها و باکتری‌ها کشته می‌شوند.

علاوه‌بر روش‌های سنتی، تکنولوژی‌های جدیدی برای افزایش کارایی ایجاد شده‌اند: برای مثال روش بیورآکتورهای غشایی (MBR) ترکیبی از تصفیه بیولوژیکی و فیلتراسیون غشایی است که آبی با خلوص بسیار بالا تولید می‌کند و فضای کمتری اشغال می‌کند. در روش انعقاد الکتریکی (Electrocoagulation) نیز از جریان برق برای حذف فلزات سنگین و آلاینده‌های صنعتی سخت استفاده می‌شود.

درکل بازیافت فاضلاب فقط به معنای تولید آب نیست؛ بلکه یک رویکرد اقتصاد چرخشی است؛ در فرایند هضم لجن، باکتری‌ها گاز متان تولید می‌کنند. این گاز می‌تواند برای تولید برق و گرمای مورد نیاز خود تصفیه‌خانه استفاده شود. همچنین لجن باقی‌مانده پس از فرآوری، سرشار از نیتروژن و فسفر است که یک کود عالی و طبیعی برای کشاورزی محسوب می‌شود و نیاز به کودهای شیمیایی را کاهش می‌دهد.

انواع روش‌های استفاده مجدد از آب

بسته به کیفیت نهایی، آب بازیافتی کاربردهای متنوعی دارد:

۱ . مصارف غیرآشامیدنی (صنعت و کشاورزی)

رایج‌ترین کاربرد است. صنایع برای خنک‌کاری دستگاه‌ها و شستشو از این آب استفاده می‌کنند که هزینه‌های عملیاتی آنها را کاهش می‌دهد. در کشاورزی نیز، آب بازیافتی غنی از مواد مغذی است که نیاز به کود را کم می‌کند. فلوریدا ۳۴ درصد از آب بازیافتی خود را صرف آبیاری فضای سبز می‌کند.

۲ . مصارف آشامیدنی (مستقیم و غیرمستقیم)

این بخش لبه تکنولوژی است که به دو روش قابل استفاده است:

غیرمستقیم :  آب تصفیه‌شده ابتدا به یک سفره زیرزمینی یا دریاچه پمپاژ می‌شود تا به‌طور طبیعی فیلتر شود و سپس دوباره تصفیه و وارد لوله‌کشی می‌شود.

مستقیم :  آب تصفیه‌شده بلافاصله وارد شبکه توزیع می‌شود (مانند پروژه Big Spring در تگزاس).

شاید فکر کنید تصفیه آب فقط کار دولت‌هاست، اما تکنولوژی‌های جدید پای این فرایند را به خانه‌ها هم باز کرده‌اند. سیستم‌های خانگی بازیافت آب خاکستری می‌توانند آب دوش و روشویی را جمع‌آوری، فیلتر و برای سیفون توالت یا آبیاری باغچه آماده کنند. همچنین تغییرات کوچک در سبک زندگی، مثل استفاده از شوینده‌های سازگار با محیط زیست (بدون مواد شیمیایی مضر) باعث می‌شود فرایند تصفیه فاضلاب شهری آسان‌تر و ارزان‌تر انجام شود. درکل هر قدم کوچک در خانه، باری از دوش منابع آب شیرین برمی‌دارد.

آیا بازیافت فاضلاب می‌تواند مشکل کم‌آبی را کاهش دهد؟

پاسخ بله است، اما نه به‌تنهایی. این روش مزایای استراتژیک بی‌نظیری دارد: تولید فاضلاب توسط انسان‌ها دائمی است، پس این منبع آب برخلاف باران قطع نمی‌شود. همچنین با تصفیه فاضلاب، از ورود نیتروژن و فسفر اضافه به دریاچه‌ها و پدیده «شکوفایی جلبکی» (که ماهی‌ها را می‌کشد) جلوگیری می‌شود. نیاز به پروژه‌های گران‌قیمت انتقال آب از فواصل دور نیز از بین می‌برد.

بااین‌حال مسئله اصلی هنوز «عامل روانی» است. اگرچه آب خروجی از سیستم‌های پیشرفته بازیافت تمیز است، اما غلبه بر حس ناخوشایند مصرف آبی که قبلاً فاضلاب بوده، نیازمند فرهنگ‌سازی است.

علاوه‌بر مصارف شهری، صنایع بزرگ‌ترین برنده بازیافت آب هستند. کارخانه‌ها روزانه میزان زیادی آب مصرف می‌کنند و بازیافت فاضلاب صنعتی نه‌تنها یک انتخاب اخلاقی، بلکه یک تصمیم اقتصادی هوشمندانه است. با تصفیه آب در محل کارخانه و استفاده مجدد از آن برای خنک‌کاری یا شستشو، هزینه‌های خرید آب تازه کاهش می‌یابد. علاوه‌براین، این کار باعث می‌شود صنایع با قوانین سخت‌گیرانه زیست‌محیطی سازگار شوند و از جریمه‌های سنگین تخلیه پساب آلوده به رودخانه‌ها در امان بمانند.

یکی دیگر از راه‌حل‌های مقابله با کم‌آبی، نمک‌زدایی یا آب شیرین‌کن است که طی آن املاح معدنی و نمک از آب شور (مانند آب دریا) جدا می‌شود تا آب قابل آشامیدن یا مناسب برای کشاورزی به دست آید.

منبع : بازیافت فاضلاب