مدیریت جهانی لجن ـ پیش بینی رشد جهانی لجن

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

حرکت جهانی به سوی بهداشت، سلامت عمومی و تصفیه فاضلاب‌ به‌طور قطع با افزایش تولید لجن همراه خواهد بود. مدیریت لجن امروزه در بسیاری از کشورها به‌عنوان یک معضل اساسی مطرح است. با توسعه جوامع و افزایش تصفیه‌ خانه‌ها، 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 بهره‌برداری 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 خانه‌های بیشتری پیش می‌رود. با افزایش شمار تصفیه خانه‌ها، مانند سایر کشورهای جهان، دیر یا زود با مشکل مدیریت لجن روبه‌رو خواهیم شد. در برخی از نقاط کشور (مانند استان‌های شمالی) معضل دفع لجن بسیار حادتر نیز می‌باشد. مقاله حاضر، به عنوان ”Anticpating the global growth in sludge demands“ توسط پروفسور ”Ludvico Spinosa“ متخصص و صاحب‌نظر گروه مدیریت لجن مؤسسه تحقیقات بین‌المللی 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 این‌که کشور ما نیز کم و بیش با این معضل روبه‌رو 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 بحرانی‌ترین موضوعات محیط زیست امروز است؛ زیرا تولید جهانی لجن که نتیجه توسعه سیستم‌های تصفیه فاضلاب جدید و نوسازی سیستم‌های موجود به شمار می‌رود، رو به افزایش است. علاوه بر آن در سال‌های اخیر یک حرکت جهانی به سوی استراتژی بهره‌برداری هر چه بیشتر از ماده و انرژی موجود در پس‌ماندها به وجود آمده است. هم‌چنین 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 حل‌های مناسب مدیریت لجن، بر پایه ملاحظات ویژه آن محل به‌دست می‌آیند تا از به وجود آمدن اثرات منفی زیست‌محیطی و هم‌چنین تحمیل هزینه‌های پیش‌بینی نشده جلوگیری گردد.

● دیدگاه‌ها و ملاحظات فنی

از دیدگاه فنی، سیاست مدیریت لجن باید بر کاهش تولید آن، تولید فرآورده‌ای بهداشتی و بی‌خطر و جایگزین شدن استفاده مجدد به‌جای دفع نهائی، استوار باشد. راهکارهای مختلفی در این خصوص وجود دارد؛ از موارد سنتی بازیافت مانند مصارف کشاورزی گرفته تا روش‌هائی که منجر به احیاء مواد مفیدی (مانند منابع کربنی، منعقدکننده‌ها، آجر و مصالح ساختمانی، تولید سنگدانه‌های سبک مصنوعی و سیمان پرتلند) یا احیاء انرژی می‌شوند، مانند تبدیل حرارتی، اکسیداسیون‌ مرطوب و تبدیل به گاز کردن، که دیگر روش‌های بازیافت می‌باشند. (Spinosa,۲۰۰۴)

مسئله دیگری که باید مدنظر قرار گیرد این است که لجن معمولاً به‌صورت جدا، از زباله‌های آلی دیگر مورد بررسی قرار می‌گیرد. هر نوع زباله به همان اندازه که مشکلات فنی و اثرات محیطی بیشتری را تولید می‌کند، مسئولیت و خبرگی بیشتری را می‌طلبد. در صورتی‌که لجن‌های آلی تولید شده در تصفیه خانه‌ها و دیگر زباله‌های آلی که مسئولیت آنها بر عهده دیگر مؤسسات است، به‌طور هم‌زمان، مدیریت شوند، باعث می‌شود که کیفیت کارها بهینه شده و هزینه‌ها نیز کاهش یابد. (Spinosa,۲۰۰۰).

در حال حاضر مطالعات مختلفی در این زمینه در سراسر جهان انجام می‌شود. در بعضی کشورهای اتحادیه اروپا (EU) که کارهای کشاورزی به‌صورتی گسترده در آنها انجام می‌پذیرد، پارامترها و عواملی مانند آلودگی دراز مدت خاک و کاهش مقبولیت محصولات تولید شده با استفاده از لجن‌ها یکی از نگرانی‌های مورد توجه است.

اتحادیه اروپا (EU) دفن زباله‌های تجزیه‌پذیر را منع نموده است و محدودیت‌هائی را برای کاربرد لجن‌ها در زمین اعمال نموده است که نهایتاً منجر به تصفیه حرارتی برای دفع نهائی لجن می‌گردد. تصفیه حرارتی مشکلات خطرناک بودن ترکیبات را از بین می‌برد ولی بازیافت مواد با ارزش را از لجن غیرممکن می‌سازد، به‌خصوص مواد فسفردار که منابع تولید آن بسیار محدود است. این بدین معنی است که وظیفه اصلی، توسعه روش‌هائی است که بازیافتی مطمئن را ارائه کنند. مسئله جالب دیگر این است که در صورت به کار بردن تکنولوژی‌های تجزیه، بیوگاز (گازهای بیولوژیکی و آلی) تولید خواهند شد. در اروپای شرقی، دفع نهائی در زمان گذشته معمولاً شامل استفاده از لجن در زمین‌های کشاورزی و دفن بهداشتی بوده است. برخی لجن‌ها کمپوست می‌شدند و زباله‌سوزها در مقادیر بسیار کم، به‌خصوص در لجن‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گرفتند. امروزه استفاده مستقیم در زمین‌های کشاورزی به دلیل وضع قوانین محکم جدید، محدود شده است؛ به‌خصوص در مورد پاتوژن‌ها و عناصر بالقوه سمی محدودیت ایجاد شده است. ایجاد محدودیت‌ها در مورد دفن کردن اکنون با سرعت زیادی در حال پیشرفت است.

اکثر فرآیندهای تصفیه لجن، نیاز به گسترش و توسعه روش‌های آب‌گیری و ضدعفونی کردن و هم‌چنین روش‌های دیگری از قبیل سوزاندن و اکسیداسیون مرطوب دارند. در کشور جمهوری چک برای توسعه روش‌های تصفیه، روی گسترش روش‌های هضم بیهوازی متمرکز شده‌اند. در ترکیه، لجن حاصل از فاضلاب شهری معمولاً دفن می‌شود و در برخی موارد نیز به همراه زباله شهری کمپوست می‌گردد. سوزاندن روش معمول در این کشور نمی‌باشد و در حال حاضر فقط یک زباله‌سوز بزرگ برای زباله‌های خطرناک فعال است. کشورهای آمریکای شمالی، تمایل شدیدی به استفاده از تکنولوژی‌های بازیافت بیو انرژی و فرآیند حرارتی (مانند خشک کننده‌های لجن، هضم بیهوازی ترموفیلیک لجن و بازیافت‌ متان که در تولید انرژی توسط میکرو توربین‌ها مؤثر بوده و در موتورهای سوخت نیز کاربرد دارد).

و هم‌چنین نوآوری در استفاده از لجن دارند (برای نمونه در بازیافت محل‌ها و مکان‌های آلوده و هم‌چنین برای پوشش دادن محل‌های دفن از آن استفاده می‌کنند). از فرآیندهای ابتکاری و نوین نیز مانند (عبور از بسترهای نیزار، منعقدکننده‌های 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 آزمایش‌های 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 لجن‌های فلزی است در صورتی‌که پسماندهای میکروبیولوژی این مناطق بیشتر است. به همین علت مهم است که در این کشورها تکنولوژی‌هائی به کار برده شوند، تا بتوانند در مقابله با پاتوژن‌ها مؤثر واقع شوند.

از کل لجن‌های تولیدی در منطقه آسیا در حدود ۵۰ درصد در ژاپن و ۱۵ درصد در چین تولید می‌شود. چین کشوری است که صدها تصفیه خانه جدید در آن در حال احداث می‌باشد، این بدین معنی است که انتظار می‌رود در این کشور تولید لجن به‌طور قابل ملاحظه‌ای 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 به‌عنوان 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 می‌باشد. فلزات سنگین مهمترین آلاینده‌های لجن در چین می‌باشد، به ویژه روی و مس زیرا عموماً خطوط لوله در چین با ورق روی ساخته می‌شوند. دو مرکز تصفیه در پکن هم اکنون در حال استفاده از خشک کننده‌های طبیعی یا کمپوست می‌باشند که متعاقباً لجن عبور یافته از این مراحل در مصارف کشاورزی به‌عنوان کود مصرف می‌شوند و یک مرکز سوزاندن زباله در شانگهای هم در حال احداث است.

در دیگر کشورهای آسیائی، لجن عموماً دفن شده و یا به‌طور مستقیم در زمین به کار می‌رود. 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 نمی‌باشند. سیستم‌های بهداشتی و تصفیه در محل، مانند تانک‌های سپتیک و توالت‌های گودالی به‌صورت گسترده در مناطق شهری و روستائی مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ اما همواره در سیستم‌های برنامه‌ریزی و مدیریت، لجن‌های به‌وجود آمده در آنها را نادیده می‌گیرند. این بدین معنی است که لجن‌های تولید شده از این طریق غالباً و بلااستثنا در محیط دفع شده و یا بدون هیچ تصفیه‌ای در کشاورزی به کار برده می‌شوند. به هر حال یک‌سری فعالیت‌های ابتدائی تصفیه، که شامل سیستم‌های 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 تکنولوژی‌هائی مانند کمپوست کردن یا به شکل گلوله در آوردن لجن مورد استفاده قرار می‌گیرند. روش‌های معمول دفع لجن در این کشور، عموماً شامل فروش آن به پیمان‌کاران برای استفاده در فضاهای سبز شهری، کاربرد در زمین، استفاده در کاشت چمن و مصارف دیگری مانند استفاده در زمین‌های گلف می‌باشد.

● دیدگاه‌های 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، محدودیت‌های قانونی بیشتری توسط قانون‌گذاری 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، می‌پذیرند. 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 می‌گردد.

آینده مدیریت لجن، در کشورهای اروپائی به شدت تحت تأثیر دستورالعمل جدید استفاده لجن در کشاورزی است، که به‌طور کامل در دستورالعمل شماره ۲۷۸/۸۶ مورد بازنگری قرار گرفته است. در این دستورالعمل، محدودیت‌های مربوط به مقادیر فلزات سنگین بسیار سخت‌گیرانه‌تر از مقادیر قبلی در نظر گرفته شده است. در این دستورالعمل‌ها، میزان فسفر و ترکیبات خطرناک موجود در لجن نیز مدنظر قرار گرفته‌اند. 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 زباله‌های بیولوژیکی تشویق می‌کند. (SPINOSA ۲۰۰۴)

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

در ترکیه قوانین ویژه‌ای برای لجن فاضلاب وجود نداشته، اما در قوانین زیست‌محیطی ملی این کشور، سرفصل‌ها و متون فنی در خصوص دفع لجن وجود دارد. دولت ترکیه در حال بازنگری قوانین خود مطابق با دستورالعمل‌های 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 توصیه‌های NRC در مورد روش‌های ارزیابی و برآورد ریسک منتشر کرده است. این اطلاعات، در بخش ۵۰۳ قوانین به چاپ رسیده است و هر دو سال یک‌بار مورد بازنگری مجدد قرار می‌گیرد و طی آن، مواد شیمیائی جدید موجود در لجن، لحاظ می‌شوند. یکی دیگر از فعالیت‌های EPA، بررسی مشکلات به‌وجود آمده برای سلامتی انسان، در اثر مصرف لجن در زمین‌های کشاورزی است. در این کشور، مقبولیت عمومی برای تلاش در توسعه ایجاد برنامه‌های بازیافت لجن ادامه داشته و مسئولان امر تلاش خود را برای تحقق این هدف بیشتر کرده‌اند. ضروری است کشورهای آمریکای لاتین، در چارچوب قانونی خود ملاحظات ویژه‌ای را برای کاهش ریسک سلامتی افراد، اعمال نمایند.

تعداد بسیار محدودی از کشورهای آفریقائی در خصوص مدیریت لجن به‌صورت فعال عمل می‌نمایند. به‌عنوان نمونه در کشور مصر مطالعاتی در زمینه استفاده سودمند از لجن در مصارف کشاورزی بازنگری دستورالعمل‌های فنی خود در زمینه لجن است. در ویرایش‌های جدید قانون، سایر گزینه‌های 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 تکنیک‌ها و فن‌آوری‌های ساده موجود در کشورهای با در آمد پائین است که می‌تواند حداقل نیازمندی‌های حفظ محیط زیست را به همراه داشته باشد. ویژگی دیگری که به شدت با قوانین مرتبط است، وجود روش‌های آنالیز استاندارد شده و دستورالعمل‌های 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 دستورالعمل‌ها، امکان مقایسه هدف‌مندی و پایداری سیستم مدیریت را، برای ایجاد مقبولیت عامه و افراد ذی‌نفع را ایجاد می‌کند. در این زمینه می‌توان به کار هیئت اروپائی برای استاندارد کردن (CEN) اشاره نمود. این هیئت، کمیته فنی ۳۰۸ (TC۳۰۸) تأسیس نموده است تا به استاندارد کردن روش‌ها و دستورالعمل‌های مربوط به ویژگی‌های لجن بپردازد. هم‌چنین دستورالعمل‌های کاربردی مربوط به مدیریت صحیح لجن را تدوین نماید. (Spinosa,۲۰۰۳)

●نتیجه‌گیری

با توجه به دلایل ذکر شده قبلی، گروه تخصصی مدیریت لجن در IWA با هدف تعمیم روش‌های تصمیم‌گیری برای کمک به تصمیم‌گیران کشورهای مختلف و ارائه راه حل‌های مناسبی برای مشکلات ویژه لجن در مناطق مختلف تشکیل شده است. در این سیستم تصمیم‌گیری، برای هر گزینه تصفیه، استفاده و یا دفع لجن، تعیین شرایط و ویژگی‌های لازم برای توسعه و مدیریت مناسب لجن، راهکارهای مناسبی ارائه شده است. علاوه بر آن، به‌نظر می‌رسد که تعریف واضح و روشنی برای روشن ساختن مرز بین دو کلمه لجن و مواد جامد، به کلیه مواد جامدی اطلاق می‌شود که از تصفیه خانه خارج شده و برای مصارف سودمندانه، مورد استفاده قرار می‌گیرند. (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.