یادداشت فنی؛ آزمایشگاه شیمی مرکز تحقیقات آب و فاضلاب موسسه تحقیقات آب
سالها تمرکز اصلی در حوزه آب و فاضلاب بر حذف آلایندهها پس از ورود آنها به فاضلاب بوده است؛ اما افزایش تنوع و پیچیدگی ترکیبات شیمیایی نشان میدهد که تصفیه، تنها آخرین حلقه حفاظت از منابع آب است.
آینده مدیریت فاضلاب باید از مرحله طراحی محصولات آغاز شود؛ جایی که با توسعه مواد شیمیایی سازگارتر با محیطزیست، زیستتخریبپذیر و کمآلاینده، میتوان از ورود بخشی از ترکیبات نامطلوب به چرخه آب جلوگیری کرد. این موضوع، بهویژه در محصولاتی مانند شویندهها که میتوانند در ورود ترکیبات آلی به فاضلاب نقش داشته باشند، اهمیت زیادی دارد.
در یک بررسی مقدماتی در آزمایشگاه شیمی آب موسسه تحقیقات آب، اثر یک ماده شوینده بر کربن آلی کل (TOC) بررسی شد. نتایج اندازهگیری با دستگاه TOC Analyzer آزمایشگاه نشان داد که با افزایش غلظت ماده شوینده، مقدار TOC نیز افزایش مییابد؛ بهطوریکه در غلظتهای ۵، ۱۰ و ۲۰ میلیگرم بر لیتر، مقادیر TOC بهترتیب ۰.۶۲۵، ۰.۸۲۹ و ۱.۲۴۶ میلیگرم کربن بر لیتر اندازهگیری شد. حتی در غلظت ۵ میلیگرم بر لیتر، که نشاندهنده حضور مقدار بسیار اندکی از ماده شوینده در آب است، افزایش قابل اندازهگیری کربن آلی مشاهده شد.
برای درک بهتر ابعاد موضوع، باید توجه داشت که یک خانواده معمولی در طول روز از انواع شویندههای خانگی مانند مایع ظرفشویی، شوینده لباس و سایر محصولات پاککننده استفاده میکند و بخشی از ترکیبات آلی موجود در این محصولات پس از مصرف وارد شبکه فاضلاب میشود. اگرچه مقدار ورودی از هر محصول بهتنهایی محدود است، اما تجمع مصرف روزانه هزاران خانوار میتواند بر بار آلی ورودی به سامانههای فاضلاب اثرگذار باشد. اما اهمیت موضوع زمانی بیشتر آشکار میشود که اثر تجمعی ترکیبات مختلف در مقیاس شهری را در نظر بگیریم.
در یک سناریوی فرضی، افزایش تنها ۰.۲۵ میلیگرم بر لیتر TOC در فاضلاب شهری با جمعیت یک میلیون نفر و تولید روزانه حدود ۱۵۰ میلیون لیتر فاضلاب، میتواند معادل ورود حدود ۳۷ کیلوگرم کربن آلی در روز به شبکه جمعآوری باشد. اگرچه سهم هر محصول بهتنهایی محدود است، اما مجموع صدها ماده شیمیایی مصرفی میتواند میزان ترکیبات آلی ورودی به تصفیهخانهها را افزایش داده و بهصورت غیرمستقیم بر فرآیندهای بهرهبرداری، مصرف انرژی، نیاز به مواد شیمیایی و مدیریت لجن اثرگذار باشد.
برای بهرهبرداران سامانههای فاضلاب، این موضوع نشاندهنده اهمیت حرکت از مدیریت صرفاً انتهای خط به سمت مدیریت پیشگیرانه در مبدأ است. کاهش ورود ترکیبات آلی غیرضروری و مواد شیمیایی کمتخریبپذیر به شبکه جمعآوری میتواند به بهبود عملکرد فرآیندهای تصفیه، کاهش فشار بر واحدهای بیولوژیکی، افزایش بهرهوری انرژی و کاهش هزینههای بهرهبرداری کمک کند.
تجربه جهانی نشان میدهد که آینده مدیریت پایدار فاضلاب تنها در توسعه فناوریهای پیشرفته تصفیه خلاصه نمیشود، بلکه مستلزم حرکت همزمان به سمت شیمی سبز، طراحی مواد کمآلاینده، استفاده از ترکیبات زیستتخریبپذیر و بازنگری در فرمولاسیون محصولات است. هدف این رویکرد، جایگزینی تصفیه با پیشگیری نیست، بلکه کاهش بار ورودی به سامانههای تصفیه و افزایش پایداری آنهاست.
شاید پرسش آینده صنعت آب دیگر این نباشد که «چگونه آلایندهها را حذف کنیم؟» بلکه این باشد که «چگونه محصولاتی طراحی کنیم که از ابتدا ترکیبات نامطلوب کمتری وارد چرخه آب کنند؟» زیرا پایدارترین راه حفاظت از منابع آب، تنها حذف آلودگی پس از تولید آن نیست، بلکه جلوگیری از شکلگیری بخشی از آن، پیش از ورود به چرخه آب است.
