مرجع تخصصی آب و فاضلاب

حرکت جهانی به سوی بهداشت، سلامت عمومی و تصفیه فاضلاب به طور قطع با افزایش تولید لجن همراه خواهد بود. مدیریت لجن امروزه در بسیاری از کشورها به عنوان یک معضل اساسی مطرح است. با توسعه جوامع و افزایش تصفیه خانه ها، تصفیه و دفع لجن تولیدی آنها در یک حجم زیاد، نیاز به یک مدیریت جامع و بهینه دارد. کشور ما ایران با وجود داشتن بیش از ۷۵ تصفیه خانه فاضلاب بهره برداری شده و در دست ساخت و تولید بیش از ۹/۳ میلیارد متر مکعب فاضلاب و تصفیه تنها ۹ درصد آن، به سوی احداث تصفیه خانه های بیشتری پیش می رود. با افزایش شمار تصفیه خانه ها، مانند سایر کشورهای جهان، دیر یا زود با مشکل مدیریت لجن روبه رو خواهیم شد. در برخی از نقاط کشور (مانند استان های شمالی) معضل دفع لجن بسیار حادتر نیز می باشد. مقاله حاضر، به عنوان ”Anticpating the global growth in sludge demands“ توسط پروفسور ”Ludvico Spinosa“ متخصص و صاحب نظر گروه مدیریت لجن مؤسسه تحقیقات بین المللی آب IWA نوشته شده است و در صفحات ۵۵ تا ۵۸، کتاب سال ۲۰۰۵ این مؤسسه به چاپ رسیده است. در این مقاله مباحث فنی قانونی نیز پرداخته شده است. با توجه به این که کشور ما نیز کم و بیش با این معضل روبه رو خواهد شد، امید است این مقاله مورد توجه کارشناسان و مسئولان آب و فاضلاب قرار گیرد.

باور عمومی بر این است که مدیریت لجن یکی از بحرانی ترین موضوعات محیط زیست امروز است؛ زیرا تولید جهانی لجن که نتیجه توسعه سیستم های تصفیه فاضلاب جدید و نوسازی سیستم های موجود به شمار می رود، رو به افزایش است. علاوه بر آن در سال های اخیر یک حرکت جهانی به سوی استراتژی بهره برداری هر چه بیشتر از ماده و انرژی موجود در پس ماندها به وجود آمده است. هم چنین این نکته قابل تأکید است که عوامل محلی مانند موقعیت جغرافیائی، شرایط جوی، موقعیت اجتماعی و اقتصادی جوامع و مقبولیت عمومی و مشارکت همگانی، به شدت در انتخاب مدیریت بهینه لجن تأثیر دارد. این بدان معنی است که راه حل های مناسب مدیریت لجن، بر پایه ملاحظات ویژه آن محل به دست می آیند تا از به وجود آمدن اثرات منفی زیست محیطی و هم چنین تحمیل هزینه های پیش بینی نشده جلوگیری گردد.

● دیدگاه ها و ملاحظات فنی

از دیدگاه فنی، سیاست مدیریت لجن باید بر کاهش تولید آن، تولید فرآورده ای بهداشتی و بی خطر و جایگزین شدن استفاده مجدد به جای دفع نهائی، استوار باشد. راهکارهای مختلفی در این خصوص وجود دارد؛ از موارد سنتی بازیافت مانند مصارف کشاورزی گرفته تا روش هائی که منجر به احیاء مواد مفیدی (مانند منابع کربنی، منعقدکننده ها، آجر و مصالح ساختمانی، تولید سنگدانه های سبک مصنوعی و سیمان پرتلند) یا احیاء انرژی می شوند، مانند تبدیل حرارتی، اکسیداسیون مرطوب و تبدیل به گاز کردن، که دیگر روش های بازیافت می باشند. (Spinosa,۲۰۰۴)

مسئله دیگری که باید مدنظر قرار گیرد این است که لجن معمولاً به صورت جدا، از زباله های آلی دیگر مورد بررسی قرار می گیرد. هر نوع زباله به همان اندازه که مشکلات فنی و اثرات محیطی بیشتری را تولید می کند، مسئولیت و خبرگی بیشتری را می طلبد. در صورتی که لجن های آلی تولید شده در تصفیه خانه ها و دیگر زباله های آلی که مسئولیت آنها بر عهده دیگر مؤسسات است، به طور هم زمان، مدیریت شوند، باعث می شود که کیفیت کارها بهینه شده و هزینه ها نیز کاهش یابد. (Spinosa,۲۰۰۰).

در حال حاضر مطالعات مختلفی در این زمینه در سراسر جهان انجام می شود. در بعضی کشورهای اتحادیه اروپا (EU) که کارهای کشاورزی به صورتی گسترده در آنها انجام می پذیرد، پارامترها و عواملی مانند آلودگی دراز مدت خاک و کاهش مقبولیت محصولات تولید شده با استفاده از لجن ها یکی از نگرانی های مورد توجه است.

اتحادیه اروپا (EU) دفن زباله های تجزیه پذیر را منع نموده است و محدودیت هائی را برای کاربرد لجن ها در زمین اعمال نموده است که نهایتاً منجر به تصفیه حرارتی برای دفع نهائی لجن می گردد. تصفیه حرارتی مشکلات خطرناک بودن ترکیبات را از بین می برد ولی بازیافت مواد با ارزش را از لجن غیرممکن می سازد، به خصوص مواد فسفردار که منابع تولید آن بسیار محدود است. این بدین معنی است که وظیفه اصلی، توسعه روش هائی است که بازیافتی مطمئن را ارائه کنند. مسئله جالب دیگر این است که در صورت به کار بردن تکنولوژی های تجزیه، بیوگاز (گازهای بیولوژیکی و آلی) تولید خواهند شد. در اروپای شرقی، دفع نهائی در زمان گذشته معمولاً شامل استفاده از لجن در زمین های کشاورزی و دفن بهداشتی بوده است. برخی لجن ها کمپوست می شدند و زباله سوزها در مقادیر بسیار کم، به خصوص در لجن های صنعتی مورد استفاده قرار می گرفتند. امروزه استفاده مستقیم در زمین های کشاورزی به دلیل وضع قوانین محکم جدید، محدود شده است؛ به خصوص در مورد پاتوژن ها و عناصر بالقوه سمی محدودیت ایجاد شده است. ایجاد محدودیت ها در مورد دفن کردن اکنون با سرعت زیادی در حال پیشرفت است.

اکثر فرآیندهای تصفیه لجن، نیاز به گسترش و توسعه روش های آب گیری و ضدعفونی کردن و هم چنین روش های دیگری از قبیل سوزاندن و اکسیداسیون مرطوب دارند. در کشور جمهوری چک برای توسعه روش های تصفیه، روی گسترش روش های هضم بیهوازی متمرکز شده اند. در ترکیه، لجن حاصل از فاضلاب شهری معمولاً دفن می شود و در برخی موارد نیز به همراه زباله شهری کمپوست می گردد. سوزاندن روش معمول در این کشور نمی باشد و در حال حاضر فقط یک زباله سوز بزرگ برای زباله های خطرناک فعال است. کشورهای آمریکای شمالی، تمایل شدیدی به استفاده از تکنولوژی های بازیافت بیو انرژی و فرآیند حرارتی (مانند خشک کننده های لجن، هضم بیهوازی ترموفیلیک لجن و بازیافت متان که در تولید انرژی توسط میکرو توربین ها مؤثر بوده و در موتورهای سوخت نیز کاربرد دارد).

و هم چنین نوآوری در استفاده از لجن دارند (برای نمونه در بازیافت محل ها و مکان های آلوده و هم چنین برای پوشش دادن محل های دفن از آن استفاده می کنند). از فرآیندهای ابتکاری و نوین نیز مانند (عبور از بسترهای نیزار، منعقدکننده های الکتریکی و انرژی الکتریکی امواج) برای تصفیه لجن نیز استفاده شده است. مطالعاتی در حال انجام است که بتواند رابطه مقبولیت عمومی مواد زائد جامد، مدیریت و کنترل بو و، در دسترس بودن بیولوژیکی فسفر را با آزمایش های bioassay تعیین کند. وضعیت در آمریکای لاتین با کشورهای توسعه یافته تفاوت اساسی دارد. اساساً این تفاوت به علت متفاوت بودن نوع صنایع و سطح سلامت عمومی است که نتیجه آن تولید کم پسماندها و لجن های فلزی است در صورتی که پسماندهای میکروبیولوژی این مناطق بیشتر است. به همین علت مهم است که در این کشورها تکنولوژی هائی به کار برده شوند، تا بتوانند در مقابله با پاتوژن ها مؤثر واقع شوند.

از کل لجن های تولیدی در منطقه آسیا در حدود ۵۰ درصد در ژاپن و ۱۵ درصد در چین تولید می شود. چین کشوری است که صدها تصفیه خانه جدید در آن در حال احداث می باشد، این بدین معنی است که انتظار می رود در این کشور تولید لجن به طور قابل ملاحظه ای افزایش یابد. در ژاپن کاربرد لجن در کشاورزی و دفن آن در حال کاهش، و در مقابل کاربرد لجن در تولید سیمان پرتلند در حال افزایش است و امکان دارد که به عنوان یک هدف و مقصد اصلی مدنظر قرار گیرد. در چین مهمترین مرحله دفع نهائی لجن دفن آن و در مواردی اکسیداسیون حرارتی و کاربرد در تولید مصالح ساختمانی می باشد. فلزات سنگین مهمترین آلاینده های لجن در چین می باشد، به ویژه روی و مس زیرا عموماً خطوط لوله در چین با ورق روی ساخته می شوند. دو مرکز تصفیه در پکن هم اکنون در حال استفاده از خشک کننده های طبیعی یا کمپوست می باشند که متعاقباً لجن عبور یافته از این مراحل در مصارف کشاورزی به عنوان کود مصرف می شوند و یک مرکز سوزاندن زباله در شانگهای هم در حال احداث است.

در دیگر کشورهای آسیائی، لجن عموماً دفن شده و یا به طور مستقیم در زمین به کار می رود. در آفریقا ۵۰ درصد از جمعیت شهری فاقد آب مصرفی بوده و در حدود ۶۰ درصد از مناطق شهری دارای سیستم بهداشتی و تصفیه مناسب نمی باشند. سیستم های بهداشتی و تصفیه در محل، مانند تانک های سپتیک و توالت های گودالی به صورت گسترده در مناطق شهری و روستائی مورد استفاده قرار می گیرند؛ اما همواره در سیستم های برنامه ریزی و مدیریت، لجن های به وجود آمده در آنها را نادیده می گیرند. این بدین معنی است که لجن های تولید شده از این طریق غالباً و بلااستثنا در محیط دفع شده و یا بدون هیچ تصفیه ای در کشاورزی به کار برده می شوند. به هر حال یک سری فعالیت های ابتدائی تصفیه، که شامل سیستم های برکه تثبیت، تصفیه ترکیبی شامل برکه و لجن فعال، در برخی کشورها، خصوصاً در کشورهای آفریقای غربی گزارش شده است. در آفریقای جنوبی، در کلان شهرها تکنولوژی هائی مانند کمپوست کردن یا به شکل گلوله در آوردن لجن مورد استفاده قرار می گیرند. روش های معمول دفع لجن در این کشور، عموماً شامل فروش آن به پیمان کاران برای استفاده در فضاهای سبز شهری، کاربرد در زمین، استفاده در کاشت چمن و مصارف دیگری مانند استفاده در زمین های گلف می باشد.

● دیدگاه های قانونی

نیاز به قانون، در یافتن راه کارهای بهینه برای حل معضلات موجود، هم در کشورهای صنعتی توسعه یافته و هم در کشورهای با در آمد پائین به شدت مؤثر است. در حقیقت، در کشورهای صنعتی، محدودیت های قانونی بیشتری توسط قانون گذاری ایجاد شده است و این در حالی است که کشورهای در حال توسعه به سادگی و بدون هیچ تغییری، قوانین مقرر شده در کشورهای صنعتی را، می پذیرند. پذیرش این قوانین، بدون انطباق دادن آن با شرایط محلی، باعث غیرعملی و غیر مؤثر بودن آن در حفاظت محیط زیست و بازیافت مواد و انرژی، در این کشورها می گردد.

آینده مدیریت لجن، در کشورهای اروپائی به شدت تحت تأثیر دستورالعمل جدید استفاده لجن در کشاورزی است، که به طور کامل در دستورالعمل شماره ۲۷۸/۸۶ مورد بازنگری قرار گرفته است. در این دستورالعمل، محدودیت های مربوط به مقادیر فلزات سنگین بسیار سخت گیرانه تر از مقادیر قبلی در نظر گرفته شده است. در این دستورالعمل ها، میزان فسفر و ترکیبات خطرناک موجود در لجن نیز مدنظر قرار گرفته اند. در این کشورها، تهیه و ارائه یک دستورالعمل جدید با نام عمومی مواد زائد بیولوژیکی در دستور کار قرار دارد که جوامع را به جلوگیری از تولید و کاهش و بازیافت زباله های بیولوژیکی تشویق می کند. (SPINOSA ۲۰۰۴)

در کشورهای اروپای شرقی، تلاش های اساسی برای اجرای قوانین ملی، که مطابق با قوانین اتحادیه اروپائی است، متمرکز شده است.

در ترکیه قوانین ویژه ای برای لجن فاضلاب وجود نداشته، اما در قوانین زیست محیطی ملی این کشور، سرفصل ها و متون فنی در خصوص دفع لجن وجود دارد. دولت ترکیه در حال بازنگری قوانین خود مطابق با دستورالعمل های اتحادیه اروپاست، چراکه این کشور تمایل دارد به عضویت جامعه اروپائی درآید. در ایالات متحده آمریکا، سازمان حفاظت محیط زیست این کشور EPA، قوانین خود را بر اساس توصیه های NRC در مورد روش های ارزیابی و برآورد ریسک منتشر کرده است. این اطلاعات، در بخش ۵۰۳ قوانین به چاپ رسیده است و هر دو سال یک بار مورد بازنگری مجدد قرار می گیرد و طی آن، مواد شیمیائی جدید موجود در لجن، لحاظ می شوند. یکی دیگر از فعالیت های EPA، بررسی مشکلات به وجود آمده برای سلامتی انسان، در اثر مصرف لجن در زمین های کشاورزی است. در این کشور، مقبولیت عمومی برای تلاش در توسعه ایجاد برنامه های بازیافت لجن ادامه داشته و مسئولان امر تلاش خود را برای تحقق این هدف بیشتر کرده اند. ضروری است کشورهای آمریکای لاتین، در چارچوب قانونی خود ملاحظات ویژه ای را برای کاهش ریسک سلامتی افراد، اعمال نمایند.

تعداد بسیار محدودی از کشورهای آفریقائی در خصوص مدیریت لجن به صورت فعال عمل می نمایند. به عنوان نمونه در کشور مصر مطالعاتی در زمینه استفاده سودمند از لجن در مصارف کشاورزی بازنگری دستورالعمل های فنی خود در زمینه لجن است. در ویرایش های جدید قانون، سایر گزینه های مدیریتی ممکن دیگر، نیازمندی مصارف کشاورزی، دفع در محل و خارج از محل، تولید محصولات تجاری و سوزاندن لجن مورد توجه قرار گرفته است. قدم اول در مدیریت پایدار لجن در کشورهای در حال توسعه، تلفیق قوانین مفید موجود در کشورهای صنعتی، با تکنیک ها و فن آوری های ساده موجود در کشورهای با در آمد پائین است که می تواند حداقل نیازمندی های حفظ محیط زیست را به همراه داشته باشد. ویژگی دیگری که به شدت با قوانین مرتبط است، وجود روش های آنالیز استاندارد شده و دستورالعمل های مربوط به استفاده از آن است. این موضوع باعث انجام مدیریت بهینه لجن شده و توانائی رفع نیازهای قانون وضع شده را خواهد داشت. از طرفی وجود این دستورالعمل ها، امکان مقایسه هدف مندی و پایداری سیستم مدیریت را، برای ایجاد مقبولیت عامه و افراد ذی نفع را ایجاد می کند. در این زمینه می توان به کار هیئت اروپائی برای استاندارد کردن (CEN) اشاره نمود. این هیئت، کمیته فنی ۳۰۸ (TC۳۰۸) تأسیس نموده است تا به استاندارد کردن روش ها و دستورالعمل های مربوط به ویژگی های لجن بپردازد. هم چنین دستورالعمل های کاربردی مربوط به مدیریت صحیح لجن را تدوین نماید. (Spinosa,۲۰۰۳)

●نتیجه گیری

با توجه به دلایل ذکر شده قبلی، گروه تخصصی مدیریت لجن در IWA با هدف تعمیم روش های تصمیم گیری برای کمک به تصمیم گیران کشورهای مختلف و ارائه راه حل های مناسبی برای مشکلات ویژه لجن در مناطق مختلف تشکیل شده است. در این سیستم تصمیم گیری، برای هر گزینه تصفیه، استفاده و یا دفع لجن، تعیین شرایط و ویژگی های لازم برای توسعه و مدیریت مناسب لجن، راهکارهای مناسبی ارائه شده است. علاوه بر آن، به نظر می رسد که تعریف واضح و روشنی برای روشن ساختن مرز بین دو کلمه لجن و مواد جامد، به کلیه مواد جامدی اطلاق می شود که از تصفیه خانه خارج شده و برای مصارف سودمندانه، مورد استفاده قرار می گیرند. (Spinosa and Vesilind, ۲۰۰۱)
● منابع و مراجع:
Spinosa, L (۲۰۰۰). The combined management of sewage and municipal solid wastes. ISWA times, ۴, pp۴ ۷
Spinosa, L (۲۰۰۳). Sludge characterzation: a necessary support to regulations. Inzynieria I Ochrona Srodowiska, ۶,۲,۱۳۱,۱۳۹.    

ماهنامه مهرآب

آب زیر زمینی و محیط زیست - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
لایه آب دار - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
آلودگی آب های زیر زمینی با فاضلاب - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
فرسایش و رسوب گذاری توسط آب های زیر زمینی - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
سه را برای بهداشتی کردن آب - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
ضرورت مهار آب‌های‌جاری در بحران آب - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
آبهای زیرزمینی - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
کاویتاسیون در سیالات - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
گزارش موردي تهديد رودخانه حبله رود گرمسار بوسيله آلاينده هاي نفتي و… - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
داروهایی از فاضلاب و خاک - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
آب های فانتزی - پنجشنبه بیست و یکم بهمن 1389
تصفیه آب با امکانات محدود - پنجشنبه بیست و یکم بهمن 1389
Piping پایپینگ - پنجشنبه بیست و یکم بهمن 1389
تصفیه آب و فاضلاب - چهارشنبه بیستم بهمن 1389
راهنمای نمونه برداری و انجام آزمایشات الزامی تصفیه خانه های فاضلاب - چهارشنبه بیستم بهمن 1389
اندازه گیری تری‌ نیتروتولوئنِ(TNT)در آب - چهارشنبه بیستم بهمن 1389
سختی آب Hardness - سه شنبه نوزدهم بهمن 1389
آموزش کامل اتوکد - سه شنبه نوزدهم بهمن 1389
فاضلاب و مسائل مربوط به آن - سه شنبه نوزدهم بهمن 1389
نیروهای هیدرواستاتیک - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
نقش آب در انتقال بيماري ها - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
مروری بر تحلیل فراوانی در هیدرولوژی - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
فاضلاب صنعتی - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
آزمایش میکروبی آب - یکشنبه هفدهم بهمن 1389
دستورالعمل بهره برداری و نگهداری از شبکه های جمع آوری فاضلاب شهری - یکشنبه هفدهم بهمن 1389
کلیات تصفیه فاضلاب - یکشنبه هفدهم بهمن 1389
آلودگی های آب - شنبه شانزدهم بهمن 1389
دستورالعمل حفاظت و ایمنی کار در بهره برداری و نگهداری تاسیسات برقی و مکانیکی ایستگاه های پمپاژ و چاه - شنبه شانزدهم بهمن 1389
خواص غیرعادی آب - شنبه شانزدهم بهمن 1389
طرح تصفیه خانه فاضلاب شهر مراغه - شنبه شانزدهم بهمن 1389
آزمايش التور در آب و فاضلاب - جمعه پانزدهم بهمن 1389
راهنمای ثبت گزارش روزانه بهره برداری تصفیه خانه آب ( سیستم های پولساتور - اکسیلاتور-انعقاد ) - جمعه پانزدهم بهمن 1389
آب - جمعه پانزدهم بهمن 1389
روش های خالص سازی آب با به کارگیری فناوری نانو - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
20 نکته در مورد آب - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
شوری در خاک و آب - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
آب معدني - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
سیستم زهکشی چند جریانه آب و فاضلاب - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
مطالبی از دنياي آب - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
زلزله و آلودگي آب هاي زيرزميني - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
تاریخچه شرکت آب و فاضلاب استان کهگیلویه و بویر احمد - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
بتن ریزی در زیر آب - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
گیاه پالایی - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
راهنمای بهره برداری از حوضهای زلال ساز مرکب (نوع پولساتور) - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
PCBs - پنجشنبه چهاردهم بهمن 1389
بالانتلیوم کولای - چهارشنبه سیزدهم بهمن 1389
شیگلا shigella - چهارشنبه سیزدهم بهمن 1389
آرسنيك - چهارشنبه سیزدهم بهمن 1389
مجموعه مستندات علمی و اجرایی ( دستورالعمل ، استاندارد و ... ) بخش کنترل کیفیت و بهداشت آب و فاضلاب ش - چهارشنبه سیزدهم بهمن 1389
تصفیة فاضلاب و محیط زیست - چهارشنبه سیزدهم بهمن 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب