به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، مدیریت فاضلاب در جهان امروز به‌عنوان یکی از ستون‌های اصلی توسعه پایدار شهری، سلامت عمومی و حفاظت از محیط‌زیست شناخته می‌شود. با رشد سریع جمعیت و گسترش شهرها، حجم فاضلاب تولیدی از خانه‌ها، صنایع و کسب‌وکارها به‌طور چشمگیری افزایش پیدا کرده است. این افزایش، چالش‌های جدی برای تصفیه ایمن، دفع مناسب و بازیافت منابع ایجاد می‌کند. آمارهای جهانی نشان می‌دهد بیش از ۸۰ درصد فاضلاب تولیدی بدون هیچ‌گونه تصفیه وارد محیط زیست می‌شود که پیامدهای سنگینی برای میلیاردها نفر و اکوسیستم‌های طبیعی دارد.
فاضلاب تصفیه‌نشده می‌تواند منابع آب سطحی و زیرزمینی را آلوده کند، بیماری‌های عفونی را گسترش دهد و کیفیت زندگی شهری را به‌شدت کاهش دهد. از سوی دیگر، فرصت‌های بزرگی از جمله بازیافت آب برای مصارف کشاورزی و صنعتی، تولید انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در مدیریت صحیح فاضلاب وجود دارد. به همین دلیل، مدیریت فاضلاب نه‌تنها یک وظیفه زیست‌محیطی بلکه یک ابزار کلیدی برای تاب‌آوری شهری و مقابله با تغییرات اقلیمی محسوب می‌شود.
در این میان، بعضی شهرها توانسته‌اند با رویکردهای نوآورانه و سرمایه‌گذاری در فناوری‌های پیشرفته، الگوهای موفقی ارائه دهند. اکورهولنی و کیپ‌تاون نمونه‌های برجسته‌ای از مدیریت فاضلاب شهری در آفریقا هستند که با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته، پایش دقیق، همکاری چندجانبه و رعایت سختگیرانه استانداردها توانسته‌اند به الگوهای جهانی در حفاظت محیط‌زیست و سلامت عمومی تبدیل شوند.
اکورهولنی؛ شبکه‌ای گسترده با رویکرد پایدار
شهرداری کلان‌شهر اکورهولنی مدیریت فاضلاب را از طریق شرکت «ایست رند واتر کر (RWAT)» انجام می‌دهد که از سال ۱۹۹۲ فعالیت دارد و یکی از بزرگ‌ترین شبکه‌های مدیریت فاضلاب شهری در آفریقا محسوب می‌شود. این شرکت با ۱۹ تصفیه‌خانه فعال روزانه بین ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ مگالیتر فاضلاب را برای بیش از ۳.۵ میلیون نفر تصفیه می‌کند.
این شرکت از یک چرخه کامل چندمرحله‌ای استفاده می‌کند که شامل تصفیه اولیه، ثانویه و پیشرفته است و به‌گونه‌ای طراحی شده است تا تمام آلاینده‌های اصلی و ریزآلاینده‌ها را به‌طور مؤثر حذف کند و کیفیت پساب خروجی را در سطح استانداردهای سختگیرانه ملی و بین‌المللی نگه دارد.
در مرحله اولیه، فرایندهای مکانیکی همچون آشغال‌گیرها، توری‌های فلزی و حوضچه‌های ته‌نشینی به کار گرفته می‌شوند تا مواد جامد درشت، شن و ماسه و ذرات معلق بزرگ از جریان فاضلاب جدا شوند. این مرحله نقش مهمی در کاهش بار آلودگی دارد و از آسیب به تجهیزات حساس مراحل بعدی جلوگیری می‌کند.
مرحله ثانویه بر پایه فرایندهای بیولوژیکی است و سیستم‌های لجن فعال و راکتورهای بیوفیلمی با استفاده از میکروارگانیسم‌های هوازی و بی‌هوازی، آلاینده‌های آلی محلول را تجزیه می‌کنند و غلظت موادی همچون نیتروژن و فسفر را کاهش می‌دهند. کاهش این مواد اهمیت زیادی دارد زیرا ورود آن‌ها به محیط‌های آبی می‌تواند منجر به پدیده اوتریفیکاسیون (رشد بیش از حد جلبک‌ها) و تخریب اکوسیستم شود.
در مرحله پیشرفته، فناوری‌های نوین همچون فیلتراسیون غشایی، انعقاد و لخته‌سازی شیمیایی و ضدعفونی با کلر و اشعه فرابنفش به کار گرفته می‌شوند. این مرحله برای حذف ریزآلاینده‌ها، فلزات سنگین و عوامل بیماری‌زا طراحی شده است. استفاده از اشعه فرابنفش به‌ویژه در کاهش بار میکروبی بسیار مؤثر است و تضمین می‌کند که پساب خروجی برای تخلیه به منابع طبیعی و استفاده مجدد در مصارف صنعتی و کشاورزی ایمن باشد. ترکیب چندلایه‌ای از فرایندهای مکانیکی، بیولوژیکی و شیمیایی باعث می‌شود سیستم تصفیه فاضلاب اکورهولنی از نظر فنی کارآمد باشد و از نظر زیست‌محیطی نیز پایدار عمل کند.
یکی از نقاط قوت سیستم اکورهولنی، همکاری با متخصصان پایش زیستی است. آزمایش‌های سمیت فصلی و بیومونیتورینگ در تمام ۱۹ تصفیه‌خانه انجام می‌شود. این آزمایش‌ها شامل بررسی شاخص‌های زیستی همچون حضور ماکروبنتوزها، جلبک‌ها و گونه‌های حساس آبزی است که به‌عنوان نشانگر کیفیت اکولوژیک عمل می‌کنند. داده‌های حاصل از پایش، امکان مقایسه شرایط بالادست و پایین‌دست رودخانه‌ها را فراهم می‌سازد و در صورت مشاهده تغییرات غیرعادی، اقدامات اصلاحی فوری انجام می‌شود. این رویکرد علمی، علاوه‌بر تضمین سلامت اکوسیستم‌های آبی، اعتماد عمومی را نسبت به عملکرد شهرداری افزایش داده است.
شبکه تصفیه فاضلاب این شهر موفق به دریافت گواهی «قطره سبز» شده است که وزارت آب و بهداشت آفریقای جنوبی تنها به تصفیه‌خانه‌هایی اعطا می‌کند که عملکرد آن‌ها در زمینه کیفیت پساب، پایش زیست‌محیطی و رعایت کامل استانداردهای ملی در سطح عالی قرار داشته باشد. این گواهی علاوه‌بر تأیید فنی، پیامدهای اقتصادی و اجتماعی مهمی برای شهر دارد. دریافت «قطره سبز» به معنای کاهش جریمه‌های زیست‌محیطی، افزایش اعتماد عمومی و ارتقای اعتبار بین‌المللی اکورهولنی است. این موفقیت زمینه جذب سرمایه‌گذاری‌های خارجی و همکاری‌های علمی را فراهم کرده است و به شهرداری امکان داده است تا منابع مالی بیشتری برای توسعه زیرساخت‌ها و فناوری‌های نوین تصفیه اختصاص دهد.
اجرای این چرخه‌های پیشرفته نیازمند سرمایه‌گذاری قابل‌توجهی بوده است. برآوردها نشان می‌دهد هزینه‌های عملیاتی و نگهداری سالانه شبکه تصفیه فاضلاب اکورهولنی بالغ بر صدها میلیون رند آفریقای جنوبی معادل چند ده میلیون دلار است. بخش عمده‌ای از این بودجه صرف انرژی مصرفی در فرایندهای هوادهی، مواد شیمیایی مورد استفاده در انعقاد و ضدعفونی و همچنین هزینه‌های پایش زیستی می‌شود. دریافت گواهی قطره سبز زمینه‌ساز جذب سرمایه‌گذاری‌های خارجی و همکاری‌های علمی شده است. علاوه‌بر این، مدیریت کارآمد لجن و بازیافت منابع، بخشی از هزینه‌ها را جبران کرده و درآمد جانبی برای شهرداری ایجاد می‌کند.
اکورهولنی روزانه بین ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ مگالیتر فاضلاب را تصفیه می‌کند که معادل تأمین نیاز بیش از ۳.۵ میلیون نفر است. نرخ حذف آلاینده‌های آلی در این سیستم بیش از ۹۵ درصد گزارش شده است و غلظت نهایی فسفر و نیتروژن در پساب خروجی به کمتر از یک میلی‌گرم در لیتر می‌رسد، همچنین آزمایش‌های میکروبی نشان داده‌اند که بیش از ۹۹ درصد عوامل بیماری‌زا در فرایند ضدعفونی حذف می‌شوند. این نتایج باعث شده است اکورهولنی در ارزیابی‌های ملی به‌عنوان یکی از موفق‌ترین شبکه‌های مدیریت فاضلاب آفریقا شناخته شود.
مدیریت زیست‌محیطی در اکورهولنی از جمع‌آوری و حمل زباله تا مدیریت یکپارچه محل‌های دفن، بخش مهمی از فعالیت‌های سیستم مدیریت فاضلاب این شهر را تشکیل می‌دهد و به‌عنوان یک ستون اصلی در سیاست‌های شهری شناخته می‌شود. علاوه‌بر این، صنایع برای تخلیه پساب ملزم به دریافت مجوز رسمی از شورای شهر هستند تا از ورود آلاینده‌های خطرناک به شبکه عمومی جلوگیری شود.
مدیریت لجن و محصولات جانبی با رویکرد بازیافت منابع و تولید انرژی یا کود آلی انجام می‌شود که به کاهش هزینه‌های عملیاتی کمک می‌کند و ارزش افزوده اقتصادی ایجاد می‌کند. در کنار این اقدامات، برنامه‌ریزی راهبردی اکورهولنی بر سازگاری با تغییرات اقلیمی، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و افزایش تاب‌آوری زیرساخت‌های شهری تأکید دارد. این مجموعه سیاست‌ها باعث شده است این شهر نه‌تنها در سطح ملی بلکه در سطح منطقه‌ای به‌عنوان الگویی در مدیریت پایدار فاضلاب و پسماند شناخته شود.
کیپ‌تاون؛ پیشگام فناوری و نوآوری در تصفیه فاضلاب
کیپ‌تاون یکی از پیشرفته‌ترین سیستم‌های مدیریت فاضلاب در آفریقا را اداره می‌کند. این شهر دارای ۱۷ تصفیه‌خانه مرکزی و ۶ واحد کوچک‌تر است که ظرفیت آن‌ها از سه تا ۵۰۰ میلیون لیتر در روز متغیر است. بزرگ‌ترین و پیشرفته‌ترین مرکز، تصفیه‌خانه فاوره است که ظرفیت آن به ۵۰۰ میلیون لیتر در روز می‌رسد و به‌عنوان الگویی قاره‌ای در استانداردهای فنی شناخته می‌شود.
فرایندهای چندمرحله‌ای تصفیه فاضلاب شامل غربالگری اولیه برای حذف مواد جامد درشت، فیلتراسیون مکانیکی، ته‌نشینی اولیه و ثانویه برای کاهش بار آلی و در نهایت ضدعفونی با کلر و اشعه فرابنفش است. استفاده از فناوری‌های غشایی و سیستم‌های پیشرفته هوادهی نیز در بعضی واحدها به کار گرفته می‌شود تا آلاینده‌های آلی، مواد مغذی و عوامل بیماری‌زا به‌طور کامل حذف شوند. ترکیب فناوری‌ها باعث شده است پساب خروجی کیپ‌تاون به‌عنوان یکی از پاک‌ترین نمونه‌ها در سطح قاره شناخته شود.
کیپ‌تاون برای تضمین کیفیت خروجی، از یک نظام پایش چندلایه‌ای بهره می‌برد. پایش‌های فنی شامل اندازه‌گیری مستمر شاخص‌های شیمیایی همچون BOD، COD، نیتروژن و فسفر است. علاوه‌بر این، پایش زیستی با استفاده از گونه‌های حساس آبزی و آزمایش‌های سمیت در فواصل کوتاه انجام می‌شود.
این شهر در مدیریت فاضلاب خود از یک رویکرد پیشرفته مبتنی بر ریسک استفاده می‌کند که به معنای شناسایی تهدیدهای بالقوه در کیفیت آب و محیط‌زیست و طراحی پروتکل‌های واکنش سریع برای مقابله با آن‌هاست. به عنوان مثال، اگر در پایش‌های روزانه تغییرات غیرعادی در شاخص‌های شیمیایی همچون افزایش ناگهانی نیتروژن یا فسفر مشاهده شود، یا اگر آزمایش‌های زیستی نشانه‌ای از کاهش تنوع گونه‌های آبزی نشان دهند، سیستم هشدار فعال می‌شود و پروتکل‌های اضطراری شامل افزایش شدت ضدعفونی، تغییر مسیر جریان پساب، یا توقف موقت تخلیه به منابع طبیعی فعال می‌شوند. این سازوکار از آلودگی رودخانه‌ها و دریاچه‌های اطراف جلوگیری می‌کند و باعث می‌شود خطرات زیست‌محیطی پیش از آنکه به بحران تبدیل شوند، مهار شوند.
نظام پایش دقیق و واکنش سریع همراه با رعایت کامل استانداردهای ملی، باعث شده است کیپ‌تاون موفق به دریافت گواهی‌های معتبر «قطره آبی» برای کیفیت آب آشامیدنی و «قطره سبز» برای مدیریت فاضلاب شود. این گواهی‌ها به شهرهایی اعطا می‌شوند که در زمینه سلامت عمومی، حفاظت محیط‌زیست و مدیریت پایدار عملکردی ممتاز داشته باشند.
کیپ‌تاون روزانه صدها میلیون لیتر فاضلاب را تصفیه می‌کند و نرخ حذف آلاینده‌های آلی در این سیستم بیش از ۹۶ درصد گزارش شده است. غلظت نهایی فسفر و نیتروژن در پساب خروجی به کمتر از یک میلی‌گرم در لیتر می‌رسد و آزمایش‌های میکروبی نشان داده‌اند که بیش از ۹۹ درصد عوامل بیماری‌زا در فرایند ضدعفونی حذف می‌شوند. علاوه‌بر این، استفاده از تصفیه‌خانه‌های غیرمتمرکز امکان بازیافت آب برای آبیاری و مصارف غیرآشامیدنی را فراهم کرده است. مدیریت لجن نیز با رویکرد بازیافت و تولید کمپوست انجام می‌شود که علاوه‌بر کاهش اثرات زیست‌محیطی، درآمد جانبی برای شهرداری ایجاد می‌کند. این نتایج باعث شده است کیپ‌تاون به‌عنوان یکی از موفق‌ترین و پیشرفته‌ترین شهرهای آفریقا در زمینه مدیریت فاضلاب شناخته شود.
انتظار می‌رود سایر شهرهای آفریقا و جهان نیز با الهام از این مدل‌ها، سرمایه‌گذاری بیشتری در فناوری‌های نوین تصفیه، بازیافت منابع و پایش زیست‌محیطی انجام دهند. مدیریت فاضلاب می‌تواند به‌عنوان یک فرصت برای تولید انرژی پاک، کاهش وابستگی به منابع آبی محدود و ایجاد زیرساخت‌های مقاوم در برابر تغییرات اقلیمی عمل کند. تجربه اکورهولنی و کیپ‌تاون نشان می‌دهد که با حکمرانی قوی، همکاری چندجانبه و نوآوری فناورانه می‌توان بحران جهانی فاضلاب را به فرصتی برای توسعه پایدار تبدیل کرد.
