استفاده چند باره از هر قطره آب: داستان موفقیت مدیریت منابع آبی در سنگاپور

  پژوهشگران دانشگاه ام آی تی پیش بینی کرده اند تا سال 2050، حدود 52 درصد از جمعیت   9/7 میلیارد نفری جهان در مناطق دارای تنش آبی زندگی خواهند کرد.

در حال حاضر هم موضوع تامین آب برای برخی از کشورها  به یک مشکل جدی تبدیل شده و سنگاپور با جمعیت 5/7 میلیون نفری یکی از این کشورها به شمار می آید. این کشور از منایع آب طبیعی کافی برخوردار نیست و برای مدت های طولانی برای تامین آب مورد نیاز خود به کشور مالزی متکی بود.

از زمان استقلال سنگاپور در سال 1965، امنیت آب یکی از دغدغه های اصلی دولت-شهر سنگاپور بوده است. گرچه سالانه در سنگاپور  حدود 2/3 متر باران می بارد، اما کمبود زمین و تراکم بالای جمعیت به این معنی است که این کشور زمین های محدودی برای حوضه های آبریز و ذخیره‌ سازی آب در اختیار دارد. با توجه به چنین شرایطی، استفاده مجدد از آب جزء مهمی از استراتژی پایداری آب در سنگاپور را تشکیل می دهد.

به نظر می رسد این دوران سخت دیگر رو به پایان است چون دولت سنگاپور از چندی پیش ساخت و توسعه یک سامانه پیچیده تصفیه فاضلاب را آغاز کرده است. این سامانه شامل شبکه ای از تونل ها و تصفیه خانه های پیشرفته است که از آن طریق، فاضلاب را به آب آشامیدنی سالم تبدیل می کنند و جمع آوری هر قطره آب و استفاده مجدد دائمی به عنوان هدف معرفی شده است.

بنابر برآوردهای سازمان آب سنگاپور، حدود 40 درصد از تقاضای آب این کشور اکنون با استفاده از فاضلاب تصفیه شده تامین می شود و انتظار می رود این رقم تا سال 2060 به 55 درصد افزایش یابد.

این مقاله رویکرد سنگاپور در مورد استفاده مجدد از آب را توصیف می کند، به ویژه با اشاره به پروژه NEWater – نام تجاری آب  بازیابی شده – عواملی که نقش مهمی در معرفی و اجرای موفقیت آمیز استفاده مجدد از آب داشته اند، را مورد بررسی قرار می دهد.

بنابر برآوردهای سازمان آب سنگاپور، حدود 40 درصد از تقاضای آب این کشور اکنون با استفاده از فاضلاب تصفیه شده تامین می شود و انتظار می رود این رقم تا سال 2060 به 55 درصد افزایش یابد.

داستان موفقیت سنگاپور

سنگاپور در فاصله زمانی 40 سال، زیرساخت آبی خود را آن چنان توسعه داده که امروزه به عنوان یک مرکز جهانی بازیافت آب تبدیل شده است. یاپ خنگ گوان رییس پیشین «آژانس ملی آب سنگاپور» توضیح می دهد که چگونه اراده سیاسی قوی و نیروی کار با انگیزه، به ایجاد منبع پایدار آب در این کشور کمک کرده است.

 

وی توضیح می دهد که چگونه یک شهر کوچک بدون سفره های طبیعی یا منابع آب های زیرزمینی قابل توجه، از طریق رویکرد یکپارچه و جامع در مدیریت آب و سرمایه گذاری در تحقیق و توسعه و فناوری و نیز مواجهه با چالش های تامین آب توانسته است بر کاستی های ذاتی خود غلبه کرده و به الگویی برای مدیریت پایدار آب تبدیل  شود.

مشکلات آب

با توجه به اینکه پنج میلیون نفر در منطقه ای به مساحت 710 کیلومتر مربع زندگی می‌کنند، مدیریت منابع آبی در این کشور یک شاهکار است. در دهه های 1960 و ۱۹۷۰ این جزیره با مشکلات بی شماری در زمینه تامین آب مورد نیاز روبرو بود: کمبود آب، جاری شدن سیل های ویرانگر و آلودگی منابع آبی رودخانه ها.

اما امروز، وضعیت بسیار متفاوت است و این کشور به لطف در پیش گرفتن یک استراتژی پویا و متنوع برای تأمین آب آشامیدنی مورد نیاز، منابع جایگزین مناسبی در اختیار دارد: آب حاصل از حوضه های آبریز های محلی، آب وارداتی، آب بازیافتی (با نام تجاری NEWater) و آب نمک زدایی شده.

 یک فصل جدید

NEWater که در سال 2003 معرفی شد، دوره جدیدی را در تاریخ آب سنگاپور رقم زده است. آبی که از این طریق به دست می آید، با استفاده از فن آوری های پیشرفته غشایی شامل میکروفیلتراسیون ، اُسمُز معکوس و ضدعفونی کردن ماوراء بنفش، یک محصول بسیار پاک و تمیز است که سلامت آن  با انجام بیش از 65 هزار آزمایش علمی تأیید شده و حتی از استانداردهای سازمان بهداشت جهانی در مورد آب آشامیدنی نیز پیشی گرفته است.

NEWater عمدتا برای مصارف غیر خانگی همچون آبیاری فضای سبز پارک ها، شهرک های صنعتی و ساختمان های تجاری و برای اهداف صنعتی و خنک کردن هوا استفاده می شود. درصد کمی هم  به عنوان آب آشامیدنی با آب خام مخازن مخلوط می شود.

قبل از افتتاح کارخانه پنجم، چهار کارخانه NEWater سنگاپور توانسته بودند 15 درصد نیاز آبی منطقه را تامین کنند. پنجمین و بزرگترین کارخانه اخیراً افتتاح شده و ظرفیت تولید آب را تا 30 درصد افزایش داده است.

مدیریت تقاضا

ایجاد زیرساخت ها به تنهایی برای تأمین منابع آب سنگاپور کافی نیست. مدیریت تقاضا نیز برای رسیدن به ثبات در مقوله آب ضروری است. پروفسور «آسیت بیسواس»، برنده جایزه آب استکهلم در سال 2006، در تحقیقی که همان سال برای گزارش توسعه انسانی سازمان ملل متحد انجام داد، این را به عنوان عنصر کلیدی در مدیریت موثر آب سنگاپور برجسته کرده است.

وی در این گزارش آورده است: «سنگاپور یکی از معدود کشورهایی است که به طور کامل برای تامین آب مورد نیاز، به منابع موجود خود نگاه دارد. یکی از دلایل اصلی موفقیت ما در زمینه مدیریت تامین آب، تأکید همزمان بر مدیریت عرضه و تقاضا است.»

محور اصلی رویکرد جامع کشور در زمینه مدیریت منابع آب، برنامه مدیریت یکپارچه تقاضای آب است که شامل مدیریت مناسب شبکه انتقال و توزیع به منظور به حداقل رساندن اتلاف با اجرای اقدامات حفاظت از آب است.

این امر باعث کاهش قابل ملاحظه ای در میزان آب هدر رفته شده است ، از سطح11 درصد در دهه 1980 به 5 درصد امروز – یکی از پایین ترین سطوح در جهان.

آموزش، آموزش  و آموزش

سنگاپور شهروندان خود را ذی نفعان اصلی  منابع آب خود می داند و جامعه را به طور فعالانه ای در جریان تلاش های مدیریت آب مشارکت می دهد.

از سال 2004، مجموعه ای از برنامه های آموزشی عمومی برای تشویق به صرفه جویی در مصرف آب از طریق بهبود عادات روزانه آغاز و در پی آن، مصرف سرانه آب در خانوارها از 165 لیتر در روز در سال 2003 به 155 لیتر در روز در حال حاضر کاهش یافت.

 پس زمینه

بازیافت و استفاده مجدد از آب در سنگاپور به دو صورت انجام می شود – آب صنعتی و  NEWater. آب صنعتی که برای اولین بار در سال 1966 معرفی شد، درجه پایین تری از آب بازیافت شده است و به عنوان منبع آب جایگزین برای استفاده غیر قابل شرب در صنایع عمل می کند.

در سال 2003، آب بازیافتی درجه بالا، معروف به NEWater معرفی شد. NEWater از فاضلاب تصفیه شده بازیافت می شود و  با استفاده از یک فرآیند تصفیه دقیق سه مرحله ای شامل اولترافیلتراسیون/میکروفیلتراسیون، اسمز معکوس و ضدعفونی ماوراء بنفش تولید می شود. در مقایسه با نمک زدایی، NEWater  برخلاف آب دریا، به دلیل داشتن نمک کمتر در آب بازیافت شده، مقرون به صرفه تر است.

NEWater هم برای مصارف مستقیم غیر آشامیدنی و هم برای مصرف غیر مستقیم آشامیدنی استفاده می شود. در زمینه مصارف غیرآشامدنی این آب به صنایع پر مصرف مانند کارخانه های تولید برق، صنایع پتروشیمی، ساختمان های تجاری و عمومی، برج های خنک کننده و تهویه مطبوع عرضه می شود.

گفتنی است کیفیت NEWater از استانداردهای شماره ۴ سازمان بهداشت جهانی(WHO4) و استانداردهای آب آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده فراتر رفته و در نتیجه آن را برای مصارف آشامیدنی ایمن می کند.

در سال 2003، آب بازیافتی درجه بالا، معروف به NEWater معرفی شد. NEWater از فاضلاب تصفیه شده بازیافت می شود و  با استفاده از یک فرآیند تصفیه دقیق سه مرحله ای شامل اولترافیلتراسیون/میکروفیلتراسیون، اسمز معکوس و ضدعفونی ماوراء بنفش تولید می شود. NEWater هم برای مصارف مستقیم غیر آشامیدنی و هم برای مصرف غیر مستقیم آشامیدنی استفاده می شود.

با این حال، این آب بازیافتی به طور مستقیم استفاده نمی شود و بلکه به مخازن تزریق می شود تا در تصفیه خانه های آب برای استفاده آشامیدنی با آب باران مخلوط شود. این کار به منظور آگاهی از نگرش های عمومی و پذیرش آب مورد استفاده مجدد و همچنین فراهم ساختن امکان ورود مجدد مواد معدنی با ترکیب با آب مخزن انجام می شود. در طول این سال ها، «آژانس ملی آب سنگاپور»  تا حدود 40 درصد از کل تقاضای آب سنگاپور را تامین کرده است. هدف برنامه های آینده آژانس، افزایش ظرفیت NEWater برای تأمین 55 درصد از کل آب مورد نیاز تا سال 2060 است.

عوامل حیاتی

در حالی که فناوری برای ماندگاری تولید NEWater امری کلیدی به شمار می رود، اجرای موفقیت آمیز آن در مقیاس بزرگ مستلزم حمایت رسانه های دولتی است، اما پذیرش عمومی صنعت می تواند بسیار مهم باشد.

• حمایت قوی دولتی

ثبات مقوله آب اولویت اصلی دولت بود، درست از زمان تشکیل واحد برنامه ریزی آب در سال 1971 تحت نظر دفتر نخست وزیری، با دریافت طرح جامع آب 1972 برای توسعه منابع آب محلی (از جمله استفاده مجدد از آب) در سطوح بالای توجه سیاسی به آن توجه شد.

• منابع معتبر

هنگامی که NEWater معرفی شد، استفاده مجدد از آب برای مصارف آشامیدنی بیش از 20 سال پیش در ایالات متحده و در مناطقی مانند ویرجینیای شمالی (مخزن Occoquan) و کالیفرنیای جنوبی (منطقه اورنج کانتی) با موفقیت انجام شده بود. بنابراین، بازیابی آب پدیده جدیدی نیست و سابقه موفقیت آمیزی را در طول دو دهه در سایر کشورها داشته است.

• نمایش فناوری در حوزه محلی ، در کنار ارزیابی های جامع ایمنی آب

در این مدت، داده های جامعی در مورد کیفیت آب و اثرات سلامتی از طریق انجام ۲۰ هزار نتیجه آزمایش از هفت محل نمونه برداری در کارخانه نمایش جمع آوری شد. نتایج نشان دهنده پارامترهای میکروبیولوژیکی برای NEWater این بود که آب حاصل، بهتر یا قابل مقایسه با آب آشامیدنی معمولی «آژانس ملی آب سنگاپور» بود. همچنین مشخص شد که هیچ گونه اثرات سمی و سرطان زایی یا اثرات استروژنیک وجود ندارد.

• نامگذاری

نام  NEWater با دقت انتخاب شد تا بر استانداردهای بالای آب تصفیه شده تأکید شود که «به خوبی جدید» است. به همین ترتیب، تصفیه خانه های فاضلاب «نیروگاه های احیای آب» نامیده شدند که در آن آب مورد استفاده را می توان بارها و بارها بازیافت کرد .

• مشارکت گسترده مردم و جامعه

دقت فنی تجسم یافته در توسعه NEWater، با مشارکت گسترده مردم و جامعه برای افزایش مقبولیت آن و متقاعد کردن سنگاپوری ها برای استفاده ایمن تکمیل شد. اعضای پارلمان و رهبران مردمی از جزیات طرح آگاه شدند تا با استفاده از نمایشگاه ها، پوسترها، بروشورها و تبلیغات در مورد NEWater در جامعه مشارکت کنند. NEWater در بطری بسته بندی و در اختیار مردم قرار گرفت تا در رویدادهای اجتماعی و در رژه روز ملی سنگاپور توزیع شود.

پویش های اطلاع رسانی و ارتباطات عمومی که به دنبال این فعالیتذها انجام شد، موفقیت آمیز بود و موارد زیر را مورد تأکید قرار داد:

– استفاده مجدد از آب آشامیدنی با موفقیت در سراسر جهان انجام شده است و نکته جدیدی نیست.

– فرایند مورد استفاده در تولید آن قابل اطمینان و ایمن است.

-NEWater یک منبع آب پایدار برای سنگاپور فراهم می کند و…

این پیام همچنان در برنامه های آموزش عمومی در مدارس، در رویدادهای اجتماعی و در مرکز بازدیدکنندگان NEWater، که بازوی دیگری از استراتژی مشارکت عمومی است، بازنشر داده شد.

مرکز بازدیدکنندگان NEWater در یکی از کارخانه های مربوطه افتتاح شد و به بازدیدکنندگان اجازه می دهد تا روند بازیافت را  مشاهده کنند. علاوه بر این، «آژانس ملی آب سنگاپور» تورها، کارگاه های آموزشی و نمایش های تعاملی را با هدف پر کردن شکاف بین درک عمومی و معرفی علوم مورد استفاده در این پروژه برگزار می کند.

تبدیل شدن به یک مرکز جهانی بازیافت آب

در طول سال ها، سنگاپور توانسته مشکلات آبی خود را از مرحله آسیب پذیری به یک مزیت استراتژیک تبدیل کند و اخیراً، صنعت آب در این کشور کوچک به یک صنعت در حال رشد تبدیل شده است.

دولت سنگاپور آب را به عنوان بخش جدیدی برای رشد اقتصاد این کشور معرفی کرده است. بنابراین، از سال 2006 سالانه حدود 330 میلیون دلار در زمینه تحقیق و توسعه آبR&D  سرمایه گذاری کرده است تا این کشور به قطب فناوری بازیافت آب تبدیل شود.

این کشور در حال حاضر کانون فناوری های آب است و بیش از 70 شرکت سنگاپوری و  بین المللی فعال در زمینه صنعت آب همچون CH2MHill و Black & Veatch ، سنگاپور را به عنوان پایگاه و مقر منطقه ای خود انتخاب کرده اند.

علاوه بر این، بزرگان صنعت مانند Siemens Water Technologies ، GE Water ، Keppel Corporation و Hyflux در سنگاپور مراکز تحقیق و توسعه ایجاد کرده اند.

نتیجه گیری

در طول 15 سال گذشته، NEWater با موفقیت به یک راه حل پذیرفته شده تبدیل شده و قادر است در طولانی مدت بیش از نیمی از نیاز آب مورد نیاز سنگاپور را به طور پایدار برآورده سازد. در موفقیت فناوری تولید NEWater اراده سیاسی قوی، مشارکت عمومی موثر (مردم، رسانه ها، صنعت، متخصصان)، پیام رسانی مثبت و تغییرات سازمانی موثر بوده است.