کریستف ماکت
خلاصه
ترکیبی از عوامل بحران اب، جمعیت در حال رشد سریع و شرایط اضطراری اب و هوایی به این معنی است که بسیاری از کشورهای افریقایی برای تامین اب تمیز کافی برای مردم خود تلاش می کنند. برای این کشورها، علاوه بر صرفه جویی در اب، راه حل ها نه در به اشتراک گذاشتن یک منبع کمیاب، بلکه در تبدیل شدن به منابع اب جایگزین غیر متعارف، به عنوان مثال اب دریا یا فاضلاب به جای اب خام از رودخانه ها یا ابخوان ها می باشد. جای تعجب نیست که ما شاهد ظهور پروژه های بیشتری برای دادن زندگی دوم به اب هستیم. به نظر می رسد استفاده مجدد از فاضلاب موثرترین سنگر در برابر کمبود است. فاضلاب بازیافت شده تنها منبعی است که با رشد اقتصادی افزایش می یابد. این یک راه حل جدی است که طبیعت را با محدود کردن خطرات ناشی از تخلیه الودگی به محیط زیست محافظت می کند. این یک مدل اقتصاد چرخشی است که خودکفایی اب کشورها را با دسترسی به یک منبع قابل اعتماد واقع در قلمرو خود تقویت می کند و بنابراین از مردم محافظت می شود. Veolia راه حل های نواورانه ای برای استفاده مجدد از فاضلاب در صنعت و کشاورزی و همچنین خانه ایجاد کرده است. یکی از پیشگامان ویندهوک، پایتخت نامیبیا است که در ان 35 درصد از نیازهای اب اشامیدنی شهر و مناطق اطراف ان با استفاده از فاضلاب بازیافت شده تامین می شود.
کارخانه بازیافت فاضلاب ویندهوک
“در ویندهوک، هر قطره اب به حساب می اید” شعار پایتخت نامیبیا است. نامیبیا یکی از خشک ترین کشورهای جهان است که توسط بیابان های کالاهاری و نامیب محاصره شده و از غرب با اقیانوس اطلس هم مرز است. در نامیبیا، گرما باعث تبخیر 83 درصد از اب باران می شود و تنها 1 درصد به زمین جذب می شود. با استرس اب بصورت مزمن و بدون دوره های پر اب در زمانهای نزدیک، در سال 1968 این شهر تصمیم گرفت فاضلاب را برای معرفی مجدد به شبکه تامین اب خود بازیافت کند و اولین شهر در جهان برای استفاده مجدد از فاضلاب خانگی برای مصرف انسان باشد.
این سیاست یک منبع اب اضافی برای بیش از 20 سال فراهم کرد، اما به زودی تحت فشار رشد سریع جمعیت ویندهوک پس از استقلال در سال 1990 قرار گرفت. در سال 2002، یک تصفیه خانه جدید ساخته شد و Veolia تحویل داده شد. با ظرفیت روزانه 21،000 متر مکعب، این کارخانه در حال حاضر بیش از یک سوم اب اشامیدنی شهر را به شکل اب شرب مورد استفاده تقریبا 400،000 ساکن تامین می کند.
فاضلاب از طریق طی مراحل و موانع متعدد در کارخانه استفاده مجدد Windhoek می رود.
پردازش چند مانع چرخه اب طبیعی را بازتولید می کند
کارخانه تصفیه اب Windhoek از فن اوری های پیشرفته ای استفاده می کند که طبیعت را تقلید می کند تا تمام خطرات احتمالی سلامتی را از بین ببرد. پساب های خانگی برای اولین بار در تصفیه خانه فاضلاب شهر (WWTP) با استفاده از فرایند لجن فعال و حوضچه های تکمیلی تصفیه می شوند. سپس انها به کارخانه DPR (استفاده مجدد قابل استفاده مستقیم) منتقل می شوند که در ان چندین مرحله تصفیه چرخه اب طبیعی را تقلید می کنند و کیفیت اب را مطابق با بالاترین استانداردهای جهان تضمین می کنند. تعدادی از فن اوری های نواورانه، از جمله فیلتراسیون بیولوژیکی و فیلتراسیون کربن فعال دانه ای مستقر شده اند. به طور بحرانی، تکنیک مانع چندگانه چرخه اب طبیعی را در چندین مرحله بازتولید می کند که عباراتند از قبل از اوزوناسیون، انعقاد / لخته سازی، شناور شدن، فیلتراسیون شن و ماسه، ازن، فیلتراسیون، جذب کربن فعال، اولترافیلتراسیون و کلر. این فازهای مختلف دارای مزیت حذف تعدادی از عناصر اولیه در فاضلاب مانند عناصر فیزیکی و ارگانولپتیک، عناصر ماکرو و محصولات میکروبیولوژیکی و ضد عفونی کننده هستند.
اب اشامیدنی حاصل از ان تحت کنترل دائمی کیفیت قرار دارد. این کلید ایمنی منابع اب و همچنین اعتماد عمومی است. تمام ازمایش های معمول – شیمی فیزیکی، معدنی و الی، میکروب شناسی و شاخص های ویروسی – در ازمایشگاه تجزیه و تحلیل شهر انجام می شود. همچنین یک برنامه برای مدیریت خطرات بهداشتی وجود دارد که به تعدادی از پروژه های تحقیقاتی متصل می شود. این طرح شامل ازمایش پیشرفته برای ویروس شناسی، انگل ها، سمیت، افت کش ها، سموم جلبک و غیره است که توسط ازمایشگاه های شخص ثالث انجام می شود. و از انجا که کارخانه به طور کامل خودکار است، یک سیستم نمونه برداری انلاین در هر واحد تصفیه اولیه قرار دارد تا بازرسی مداوم کدورت، pH، هدایت، اکسیژن محلول، کلر و غیره را فراهم کند.
در مجموع، حدود 10 ساعت از لحظه ای که فاضلاب به تصفیه خانه می رسد تا لحظه ای که به عنوان اب اشامیدنی ترک می شود، طول می کشد. این اب بازیافتی با کیفیت بالا منجر به نصب نقاط توزیع اب جدید در شهرها شد و به بهبود سلامت و ایمنی ساکنان کمک کرد.
کارخانه تصفیه ویندهوک به یک معیار جهانی و یک مدل برای مدیریت نواورانه و پایدار اب تبدیل شده است. این طرح همچنین نمونه ای از یک مشارکت موفق دولتی و خصوصی است که به طور فزاینده ای توسط مقامات از سراسر افریقا و همچنین کارشناسان متعدد از استرالیا، سنگاپور و ایالات متحده امریکا بازدید می شود.
پتانسیل دست نخورده می تواند دسترسی به اب را برای اکثر مردم فراهم کند
مورد ویندهوک طولانی ترین و نمادین ترین پروژه برای استفاده مستقیم از فاضلاب تصفیه شده برای تولید اب اشامیدنی برای مصرف انسان است. اما استفاده مجدد مستقیم از فاضلاب بدون عبور از محیط طبیعی بسیار نادر است. در سراسر جهان تنها 4 درصد از فاضلاب بازیافت می شود. و این یک منبع است که معمولا برای استفاده های غیر از اب شیر است.
پتانسیل کامل فاضلاب بسیار کم بهره برداری می شود. اما این یک “طلای سیاه جدید” بر اساس گزارش سازمان ملل متحد در سال 2017 در مورد فاضلاب منتشر شده همزمان با روز جهانی اب است. نویسندگان این گزارش پیشنهاد کردند که ما باید به فاضلاب به عنوان یک منبع فکر کنیم. استفاده مجدد یک راه حل اجتناب ناپذیر است . اگر ما برای محدود کردن تقاضای افزایشی برای اب ناشی از رشد جمعیت، شرایط زندگی بهتر در اقتصادهای در حال توسعه، رشد شهری و خواسته های کشاورزی کم نکنیم.
اب یک منبع طبیعی و استفاده از ان تحت فشار است و اگر چه اولین پاسخ بهینه سازی مصرف است، استفاده مجدد از فاضلاب بازیافت شده راهی برای حفاظت از این منبع است. کشاورزی را به عنوان مثال در نظر بگیرید. استفاده از فاضلاب بازیافتی برای ابیاری 32 درصد از بازار جهانی را تشکیل می دهد، اما این استفاده می تواند بسیار سیستماتیک تر شود. فاضلاب غنی از نیتروژن و فسفر است، بنابراین می تواند مواد مغذی را برای محصولات فراهم کند. چالش حیاتی برای ابیاری کشاورزی حفظ بخشی از نیتروژن و فسفر موجود در فاضلاب است، زیرا این مواد مغذی ارزشمند برای گیاهان هستند. این همچنین از استفاده از کودهایی که انرژی و منابع فشرده برای تولید دارند، به ویژه با فسفر به طور بالقوه در عرضه کوتاه مدت تا سال 2050 اجتناب می کند.
دسترسی به اب برای اکثریت مردم و همچنین حفاظت از محیط زیست یک هدف دوگانه است که استفاده مجدد از فاضلاب ارائه می دهد – این یک راه حل برای اینده است.
پس از ابیاری برای کشاورزی، استفاده مجدد در درجه اول بر ابیاری فضاهای سبز (20٪) و در تولید (19٪) متمرکز است. بازیافت اب برای افزایش تولید ان است. این یک مسئله کلیدی برای تولید کنندگان است زمانی که شما در نظر بگیرید که 400،000 لیتر اب برای ساخت یک ماشین، 11،000 لیتر برای ساخت یک جفت شلوار جین و 1300 لیتر برای یک تلفن همراه مصرف می کند. این کاری است که ما در دوربان افریقای جنوبی انجام می دهیم، جایی که ما 98 درصد از فاضلاب را از کارهای تصفیه فاضلاب جنوبی شهر (SWTW) برای استفاده مجدد توسط تولید کنندگان در فرایندهای تولید خود بازیافت می کنیم.
Veolia این راه حل مناسب را برای انطباق با اضطراری اب و هوا را به عنوان بخشی از اولین مشارکت دولتی و خصوصی افریقای جنوبی قرار داده است.
اب بازیافتی برای کاربردهای صنعتی به این معنی است که اب کمتری باید از محیط طبیعی گرفته شود و منابع اب شیرین را می توان برای تولید اب اشامیدنی ذخیره کرد. این کارخانه در واقع می تواند ظرفیت اضافی 47،000 متر مکعب اب اشامیدنی را در هر روز، معادل 13 استخر شنا به اندازه المپیک فراهم کند.
در دوربان، فاضلاب برای اهداف صنعتی مورد استفاده مجدد قرار می گیرد و از انجا که اب می تواند تا 15 درصد از هزینه های صنعتی (اب فرایند، اب گرم، تهویه مطبوع، شستشو و غیره) را تشکیل دهد، استفاده مجدد از فاضلاب بازیافتی یک فرصت فوق العاده از نظر کنترل هزینه است: تولید کنندگان مستقر در دوربان با همکاری این پروژه بیش از 5 میلیون یورو در سال صرفه جویی می کنند.
زمان ان رسیده است که در مورد ابی که می نوشیم، ابی که برای ابیاری مزارع، پارک های ابی و باغ ها یا به عنوان بخشی از فرایندهای صنعتی استفاده می شود، قبل از بازگشت به طبیعت، متفاوت فکر کنیم.
با این حال، هیچ فراری از این واقعیت وجود ندارد که این راه حل جایگزین با نرخ های مختلف در نقاط مختلف جهان توسعه می یابد، که منعکس کننده الزامات خاص هر محیط نظارتی محلی است. همچنین از مشکلات مقبولیت اجتماعی رنج می برد و با وجود تمام مزایای اقتصادی و زیست محیطی، پروژه های مربوط به استفاده مجدد از فاضلاب می تواند منبع نگرانی باشد. بازیافت برابر با استفاده مجدد از زباله است و صرف نظر از پتانسیل ان، این چیزی است که به دلایل مذهبی یا فرهنگی خاص غیر قابل قبول است. در تمام موارد، این نوع پروژه ها باید توسط طیف گسترده ای از اقدامات اموزشی و افزایش اگاهی که برای به دست اوردن اعتماد همه ذینفعان مربوطه حیاتی است، پشتیبانی شود. پاسخ به نگرانی های جامعه کاملا حیاتی است.
تجربه ویندهوک نشان می دهد که می توان با استفاده از فاضلاب بازیافت شده به شیوه ای ایمن و مسئولانه ، تامین اب اشامیدنی شهر را افزایش داد. با این حال، کارخانه های عقب نشینی فاضلاب نیاز به حرفه ای بودن نمونه و قابلیت اطمینان بی عیب و نقص دارند. اینها پیش شرط هایی برای اطمینان از سلامت مصرف کنندگان هستند.
با توجه به استفاده و نیاز، تصفیه خانه های فاضلاب می توانند اب با کیفیت مناسب برای هر وضعیت را فراهم کنند. مقررات اجازه می دهد، ما می توانیم اب اشامیدنی با کیفیت بالا را به این ترتیب به لطف فن اوری های نواورانه درمان و نظارت که عدم وجود هر گونه خطر برای سلامت انسان را تضمین می کند، ارائه دهیم.
در این شرایط، ایا ما اماده هستیم که نگرانی ها و تابوهای خود را کنار بگذاریم و روزانه از فاضلاب بازیافتی استفاده کنیم؟ البته همه چیز به کاربردهای برنامه ریزی شده بستگی دارد، اما افزایش اگاهی از شرایط اضطراری زیست محیطی و ترس از استرس اب، همراه با فن اوری هایی که در حال حاضر بالغ هستند، باید به این معنی باشد که استفاده مجدد از موقعیت خود را به عنوان یک راه حل موثر برای تضمین دسترسی به اب در سال های اینده تقویت می کند.
این یک راه حل برای اینده در تمام نقاط قاره افریقا است که افزایش جمعیت را تجربه می کند که به گفته سازمان ملل متحد، به این معنی است که 75 تا 250 میلیون نفر تا سال 2030 در مناطقی زندگی می کنند که با استرس اب عمده دست و پنجه نرم می کنند.
فاضلاب برای ابیاری شهر: همکاری نواورانه بین شهر طنجه و Amendis (Veolia)
مصاحبه با دریس ریفی تمسامانی، معاون رئیس شهرداری طنجه
منطقه طنجه از شرایط اضطراری اب و هوایی رنج می برد و شاهد رشد جمعیت سالانه 3٪ است که منجر به کاهش 67.7٪ ذخایر اب در پشت سدهای ابن Battouta و 9 Avril در سال 2020 می شود. با همکاری Amendis، شما اقداماتی را برای مدیریت چرخه اب شهری، از جمله تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه خانه Boukhalef، مورد استفاده برای ابیاری زمین های گلف سلطنتی و خصوصی و فضاهای سبز شهری انجام داده اید. با نگاهی به گذشته، چگونه این راه حل را که پنج سال پیش برای انطباق با تغییرات اب و هوایی اجرا شد، خلاصه می کنید؟
تحت شرایط استراتژی ملی اب ما، فاضلاب استفاده مجدد یک منبع اصلی اب غیر متعارف است. بازیابی و استفاده مجدد از ان باید در سیاست مدیریت منابع اب یکپارچه منطقه ای اتفاق بیفتد. از سال 2015، شهر طنجه، با بیش از 400 هکتار از فضاهای سبز شهری و سطح مخازن اب ما سال به سال کاهش می یابد، تصمیم گرفته است تا از فاضلاب برای ابیاری زمین های گلف و فضاهای سبز شهری استفاده کند.
فاز 1:
این مرحله توسط پادشاه در تاریخ 6 اکتبر 2015 رونمایی شد. این ابیاری برای 110 هکتار از فضاهای سبز در زمین گلف قطر دیار به لطف راه اندازی تصفیه خانه عالی Boukhalef 10،700 متر مکعب درمان در روز، نصب یک شبکه لوله 8 کیلومتر و ساخت یک مخزن 5000 متر مکعب و یک ایستگاه پمپاژ 120 لیتر در ثانیه فراهم می کند.
فاز 2:
این مرحله با هدف گسترش شبکه استفاده مجدد به سمت مرکز شهر، از تصفیه خانه بوخالف، برای ابیاری فضاهای سبز شهری و زمین گلف در باشگاه سلطنتی طنجه است. این مرحله شامل تحویل چندین پروژه است، از جمله:
- ایجاد مخازن ذخیره سازی دوقلو 6000 متر مکعب؛
- ساخت یک ایستگاه پمپاژ 120 لیتر در ثانیه؛
- نصب حدود 21.5 کیلومتر لوله.
همچنین شامل ایجاد یک واحد تصفیه سوم دوم در کارخانه بوخالف است. ساخت و ساز در سال 2017 اغاز شد و در حال حاضر در مرحله نهایی خود است. هدف این فاز تامین ابیاری 128 هکتار است و در سال 2019 وارد خدمت جزئی شد. در حال حاضر، حدود 115 هکتار در شهرداری های طنجه و Gzenaya، از جمله 70 هکتار در باشگاه سلطنتی طنجه، با استفاده از فاضلاب تصفیه شده ابیاری می شود. کار هنوز در حال انجام است تا ابیاری به 13 هکتار در طول سال 2020 انجام شود.
تصفیه خانه فاضلاب Boukhalef توسط Amendis اداره می شود
فاضلاب تصفیه خانه بوخالف برای ابیاری زمین های گلف و فضاهای سبز شهری در طنجه استفاده می شود
فاز 3:
هدف این فاز افزایش تولید به 32000 متر مکعب در روز، ظرفیت فعلی تصفیه خانه فاضلاب بوخالف و گسترش شبکه ابیاری به باقی مانده شهر برای ابیاری حدود 150 هکتار اضافی است. کار برای گسترش تصفیه خانه در حال حاضر در مرحله نهایی خود است و مطالعات برای گسترش شبکه ابیاری در مرحله طراحی اولیه است.
به طور خلاصه، استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده در حال حاضر اجازه ابیاری 225 هکتار زمین خصوصی و عمومی در شهر طنجه را می دهد. این حدود 39 درصد از کل مساحت زمین های گلف و فضاهای سبز شهری است که در شهر شناسایی شده است. این امر منجر به صرفه جویی حدود 3 میلیون متر مکعب اب خام در طول سال های 2016 تا 2019 شده است. برای سال 2020، ما صرفه جویی در حدود 1.5 میلیون متر مکعب اب خام را پیش بینی می کنیم.
پادشاهی مراکش قصد دارد تا سال 2030 از 325 میلیون متر مکعب فاضلاب در سال استفاده کند. نظر شما در مورد این هدف بلندپروازانه برای استفاده مجدد از اب و اقتصاد سبز چیست؟
مراکش در منطقه ای واقع شده است که از استرس اب رنج می برد و در برابر اثرات اضطراری اب و هوایی اسیب پذیر است. مراکش اقتصاد سبز و فراگیر را به یک ستون استراتژیک سیاست پایداری خود تبدیل کرده است. این اقتصاد سبز برای احترام به تعادل زیست محیطی مورد نیاز است و باید طراحی شود تا راه را برای ایجاد فرصت های جدید برای ایجاد ثروت و اشتغال بلند مدت هموار کند. اصلاحات نهادی، نظارتی و مالی و همچنین اقدامات تشویقی در حال حاضر برای کمک به بهبود ادغام عوامل محیطی و تحریک رشد در بخش های استراتژیک مانند انرژی های تجدید پذیر، بهره وری انرژی، صرفه جویی در اب، مدیریت پایدار زباله های جامد و مایع، کشاورزی فراگیر، ابزی پروری و اکوتوریسم. در این زمینه، استراتژی ملی اب با هدف مدیریت تقاضای اب و استفاده مجدد، تمرکز عمدتا بر بهبود بهره وری شبکه توزیع اب اشامیدنی، استفاده از اب کمتر برای ابیاری، مدیریت و گسترش خدمات ارائه شده و حفاظت از منابع اب، محیط زیست طبیعی و مناطق شکننده است. مراکش هدف بلندپروازانه خود را استفاده مجدد از 325 میلیون متر مکعب اب در سال تا سال 2030 تعیین کرده است.
استفاده مجدد از فاضلاب در مراکش با چه شرایطی و برای چه کاربردهایی مجاز است؟
استفاده مجدد از فاضلاب یک راه حل برای اینده برای مبارزه با کمبود اب است. پس از تصفیه، فاضلاب می تواند برای کاربردهای مختلف از جمله ابیاری فضاهای سبز و زمین های گلف، ابیاری محصول، اتش نشانی و تمیز کردن خیابان ها استفاده شود یا می توان از ان برای شارژ ابخوان ها استفاده کرد. قانون جدید اب، 36-15، چارچوب قانونی مربوط به استفاده مجدد از فاضلاب را تقویت کرد (فصل پنجم، بخش اول، مواد 64-71). اپراتورها و صاحبان تصفیه خانه های فاضلاب و کارخانه های بهداشتی مستقل مجاز که از فاضلاب استفاده می کنند، مطابق با شرایط تعیین شده در قانون، واجد شرایط دریافت کمک مالی از اژانس حوضه اب هستند.
به نظر شما، ایا استفاده مجدد از فاضلاب یک راه حل است که می تواند همکاری بین بخش های دولتی و خصوصی ایجاد کند؟
مراکش مصمم است تا هر بازیگر را بسیج کند و مشارکت های نواورانه دولتی و خصوصی را ایجاد کند که مبلغ سرمایه گذاری در پروژه هایی را که به محیط زیست احترام می گذارند و احتمالا باعث ایجاد ارزش افزوده و اشتغال پایدار می شوند، افزایش می دهد. واقعیت این است که استفاده مجدد از فاضلاب یک راه حل گران قیمت است که بازده کم را ارائه می دهد. به همین دلیل است که بسیج تمام اشکال سرمایه گذاری عمومی و خصوصی در هنگام تلاش برای ارائه زیرساخت های مرتبط بسیار مهم است. همچنین نیاز به نواوری، تحقیق و استفاده از فن اوری های پیچیده دارد. پرونده طنجه نمونه ای از چنین مشارکتی است.
https://journals.openedition.org
رفع موانع در سیستم نواوری بازیافت اب برای دستیابی به امنیت اب در کشورهای خشک
از انجا که مناطق خشک با فشارهای فزاینده ای بر منابع اب خود روبرو هستند، چالش تامین کافی اب با کیفیت خوب برای پاسخگویی به تقاضای رو به رشد، خواستار رویکردهای نواورانه ای است که شامل تنوع گزینه های تامین اب و بهبود مدیریت فاضلاب است. بازیافت اب یک نواوری مخرب است که می تواند به دستیابی به این هدف در کشورهای خشک کمک کند، اگر موانع فنی و نهادی مناسب شکسته شود. در ادبیات نواوری اب، سوالات کلیدی در مورد ماهیت فرایند و پویایی زمانی تغییر به سمت زیرساخت های فاضلاب غیر متمرکز باقی مانده است. این مطالعه بینش هایی را در مورد این مکانیک ها با استفاده از چارچوب تجزیه و تحلیل یک سیستم نواوری چند سطحی (FAMIS)، یک مدل بین بخشی ارائه می دهد که از نظریه های سیستم های نواوری تکنولوژیکی، پویایی سیستم، انتقال رژیم های اجتماعی و فنی و نظریه های تکاملی فناوری استفاده می کند. موارد از سه کشور کمیاب اب با اقتصادهای سیاسی متمایز – استرالیا، امارات متحده عربی (امارات متحده عربی) و اردن – برای مستند سازی پویایی نواوری در سیستم بازیافت اب و شناسایی راه حل های سیاسی استفاده شد. با وجود تفاوت های متنی مهم، در سه مورد بررسی، بازیگران و موسسات به طور پویا برای ایجاد یک طرح کوچک که در ان بازیافت اب به عنوان یک تکنولوژی قابل دوام ظاهر شده است، تعامل داشته اند. با این حال، استفاده از مدل FAMIS نشان داد که رژیم غالب مدیریت اب به دلیل انسداد عمدتا در دو “مرحله” چرخه عمر نواوری FAMIS: مراحل انتخاب و تصویب، اساسا تغییر نکرده است. ما ویژگی های اجتماعی و فنی و زیست محیطی متقابل جغرافیایی و مکانیسم های مشترک را شناسایی کردیم که به شدت بر تکامل تکنولوژی بازیافت اب از طریق سیستم نواوری تاثیر می گذارد. ما متوجه شدیم که تکنولوژی بازیافت اب به مراحل بعدی سیستم نواوری در استرالیا تکامل می یابد و مهمتر از همه در موسسات پیچیده اما تکه تکه شده که بازیافت اب را تنظیم می کنند، رخ می دهد. در ایالات متحده، در حالی که استفاده مجدد از کشاورزی گسترده است (به میزان بیشتری نسبت به استرالیا)، موانع عمده ای در اوایل سیستم رخ می دهد، عمدتا فن اوری های بازیافت اب در مراحل اولیه سیستم، که در ان وابستگی مسیر ناشی از سیاست بیشتر مکانیسم های انتخاب را مسدود می کند. با شکاف زیرساختی و نهادی گسترده تر، اردن ممکن است در واقع با موانع کمتری برای توسعه بازیافت اب در تمام مراحل سیستم نواوری، یعنی تحت تاثیر اهدا کنندگان بین المللی مواجه شود. توصیه های سیاسی مشتق شده از این کار برای رسیدگی به موانع در مراحل انتخاب و تصویب شامل حمایت از یک چشم انداز بلند مدت نهادی هماهنگ و برنامه ریزی برای غلبه بر وابستگی به مسیر، افزایش پذیرش اجتماعی و اجرای کافی قوانین و مقررات و حمایت از کسب داده ها و توسعه مدل برای ایجاد یک مورد تجاری قوی تر برای بازیافت اب است.
مقدمه
انتظار می رود در 50 سال اینده، بیش از چهل درصد از جمعیت جهان در کشورهایی زندگی کنند که با استرس یا کمبود اب مواجه هستند (سازمان بهداشت جهانی، 2006a)، که می تواند نتیجه عوامل فیزیکی و نهادی باشد. در مناطق خشک با منابع اب شیرین نامشخص به دلیل الگوهای بارندگی غیر قابل پیش بینی، دستیابی به امنیت اب نیاز به برنامه ریزی استراتژیک نواورانه دارد. منابع جایگزین، مانند فاضلاب بازیافت شده، می توانند در یک سبد متنوع از گزینه های تامین اب برای افزایش انعطاف پذیری و سازگاری و کاهش وابستگی به منابع سنتی ادغام شوند. در این مقاله، بازیافت اب در زمینه استفاده مجدد از فاضلاب شهری به عنوان یک استراتژی تقویت عرضه، یا برای جایگزینی اب اشامیدنی با کیفیت بالا در طیف وسیعی از کاربردهای غیر اشامیدنی (استفاده مجدد غیر قابل شرب) یا برای افزایش تامین اب اشامیدنی (استفاده مجدد قابل شرب) مورد بررسی قرار می گیرد. بازیافت اب یک منبع اب عمدتا مستقل از اب و هوا است که می تواند چندین مزیت زیست محیطی از جمله کاهش تخلیه الودگی به ابراه ها، کاهش فرسایش به دلیل رواناب شهری و نیاز کمتر به کودهای شیمیایی در هنگام استفاده در ابیاری کشاورزی ارائه دهد (سازمان بهداشت جهانی، 2006b). سهم بالقوه بازیافت اب در هدف توسعه پایدار (SDG) هدف 6.3 برجسته شده است، با توصیه ای برای “بهبود کیفیت اب توسط … نصف کردن نسبت فاضلاب تصفیه نشده و افزایش قابل ملاحظه بازیافت و استفاده مجدد ایمن در سطح جهانی” تا سال 2030 (مجمع عمومی سازمان ملل متحد، 2015).
تقریبا 50میلیون متر مکعب در روز فاضلاب در سراسر جهان، در درجه اول برای کشاورزی استفاده می شود (خیمنز و اسانو، 2008). پنجاه و هشت درصد از این حجم فاضلاب تصفیه نشده است که در ابیاری، عمدتا در کشورهای در حال توسعه و در حال ظهور، به ویژه مکزیک و چین استفاده می شود (National Academic Press، 2012). اب بازیافت شده به طور فزاینده ای در ابیاری چشم انداز شهری، صنعت (به عنوان مثال، فرایندهای خنک کننده نیروگاه ها) و برای استفاده های مسکونی غیر قابل شرب (Daigger، 2009) استفاده می شود. هنگامی که برای شارژ ابخوان های ساحلی استفاده می شود، فاضلاب بازیافتی نیز می تواند از نفوذ آب شور جلوگیری کند (سازمان بهداشت جهانی، 2006b). اگر چه استفاده مجدد مستقیم قابل شرب (به عنوان مثال در نامیبیا) وجود دارد، استفاده مجدد غیرمستقیم (IPR) از طریق اقامت طولانی مدت در مخازن (به عنوان مثال سنگاپور) یا شارژ ابخوان (به عنوان مثال کالیفرنیا) شایع تر است. در رویکرد تامین اب مناسب برای هدف، همانطور که در Bichai and Smeets (2015) خلاصه شده است، الزامات تصفیه فاضلاب با سطح قرار گرفتن در معرض انسان و خطر سلامتی بر اساس استفاده نهایی مورد نظر تعیین می شود. فرصت های استفاده مجدد از فاضلاب نیز تا حد زیادی به جمع اوری فاضلاب موجود و زیرساخت های تصفیه بستگی دارد.
با استفاده از یک رویکرد مبتنی بر مورد، این مقاله شیوه های بازیافت اب در استرالیا، امارات متحده عربی (امارات متحده عربی) و اردن را تجزیه و تحلیل می کند، که به عنوان کشورهای خشک در مراحل مختلف توسعه و رفاه اقتصادی، امکان اکتشاف چالش های مختلف و مکانیسم های فعال در نواوری را فراهم می کند. این تشخیص موانع نواوری کلیدی با استفاده از چارچوب برای تجزیه و تحلیل یک سیستم نواوری چند سطحی (FAMIS)، یک مدل بین بخشی است که بر اساس نظریه های سیستم های نواوری تکنولوژیکی، پویایی سیستم، انتقال رژیم های اجتماعی و فنی و نظریه های تکاملی فناوری (Anadon et al.، 2014). بخش بعدی نیاز حیاتی به نواوری در بخش اب را توضیح می دهد و بحث می کند که چگونه مدل FAMIS به نظریه موجود کمک می کند. بخش سوم روش مورد استفاده برای جمع اوری و تجزیه و تحلیل داده ها را ارائه می دهد. بخش چهارم نتایج و تجزیه و تحلیل را مورد بحث قرار می دهد: این شامل توصیفی از بازیگران کلیدی شناسایی شده و موسسات موثر بر جریان بازیافت اب از طریق سیستم نواوری تکنولوژیکی ان و همچنین نتایج تجزیه و تحلیل بین کشوری از طریق مراحل مختلف مدل FAMIS است. علاوه بر این، چندین توصیه سیاست کلیدی که می تواند به غلبه بر موانع انتخاب و پذیرش بازیافت اب کمک کند، ارائه می شود. در نهایت، نتیجه گیری های برجسته کننده سهم این مطالعه موردی در نظریه سازی در نواوری اب در بخش پنجم و اخر این مقاله ارائه شده است.
نواوری برای تامین اب پایدار: بازیافت اب به عنوان یک پارادایم در حال ظهور در مناطق مستعد خشکسالی
با تغییرات اب و هوایی، الودگی و استخراج بیش از حد تهدید منابع اب موجود، انتظار می رود “مدیریت اب به شدت نواورانه”، در حالی که در واقع بخش “نواوری های کمی را می بیند” (Krozer et al.، 2010). به طور کلی، مدل های سنتی مدیریت اب شهری به اندازه کافی به این فشارها پاسخ نداده اند (Quezada et al.، 2016). با این حال، در برخی از مناطق خشک، کمبود اب و تغییرات کلیدی اجتماعی و نهادی، یک طرح تکنولوژیکی ایجاد کرده است که در ان “اختلال” ایجاد شده است.
روش
این مطالعه مدل FAMIS را به تکنولوژی بازیافت فاضلاب در سه کشور که در ان سیستم نواوری تکنولوژیکی بازیافت اب وجود دارد، حداقل تا حدی: استرالیا، امارات متحده اروپا و اردن. در اینجا، موارد متعددی به منظور برجسته کردن شباهت ها و / یا نتایج متضاد ناشی از ویژگی های اجتماعی و فنی قابل مقایسه یا متفاوت، شناسایی شده تحت شرایط زیست محیطی و سیاسی هر کشور استفاده شد.
استرالیا خشک ترین قاره جهان است (خیمنز و اسانو، 2008). با تغییرات شدید جغرافیایی و زمانی بارندگی سالانه و میزان تبخیر بالا، بسیاری از کشور مستعد خشکسالی است. در واقع، تنها 12٪ از بارندگی متوسط به عنوان رواناب سطحی و شارژ اب های زیرزمینی در دسترس است (خیمنز و اسانو، 2008). این کشور اخیرا از یک خشکسالی شدید بیرون امده است، اشاره کرد .
نتایج
با وجود تفاوت های مهم بین استرالیا، ایالات متحده و اردن، این تجزیه و تحلیل نشان می دهد که موانع کلیدی در این مناطق در مرحله انتخاب و در مراحل تولید / پذیرش اولیه / استفاده گسترده با هم رخ می دهد. بینش برای نواوری بازیافت اب با استفاده از مدل FAMIS، که در پنج بخش صنعت (اب، بهداشت، تولید، انرژی و کشاورزی) برای مفهوم سازی کل، سیستم نواوری جهانی و تسهیل توسعه یافته است، به دست اورد.
