لم تعد البيئة مجرد موضوع للنظريات والافتراضات، بل تحولت الى حقل للتكنولوجيا والأساليب العملية المتطورة. وانتشرت في العالم شركات استشارية وتنفيذية متخصصة لدراسة المشاكل البيئية ووضع حلول لها، بما فيها مشكلة معالجة النفايات. وقد تابع فريق من مجلة "البيئة والتنمية" مراحل العمل في شركة خرونتماي الهولندية الرائدة في مجال معالجة النفايات، بهدف إلقاء الضوء على نموذج عملي من دولة متقدمة في تكنولوجيا البيئة. فشركة خرونتماي التي تأسست عام 1915 ويعمل لديها أكثر من 2500 مهندس وموظف هي نموذج للتحول من الهندسة التقليدية الى تكنولوجيا البيئة، مواكبة متطلبات السوق وتبدل المفاهيم.
أمستردام "البيئة والتنمية"
تلبي التكنولوجيا البيئية حاجة الناس الى أوضاع معيشية سليمة وصحية، وتوفر لهم إدارة اقتصادية وملائمة للنفايات، وموارد مياه نظيفة، وتصريفاً مناسباً لمياه المجاري، ومعالجة سليمة للمياه المبتذلة. وتحاول درء تلوث التربة والماء والهواء. وفي كل هذه المجالات، يجب توفير خدمات تقنية وإدارية وتقديم النصائح حول طرق الانتاج السليم والسياسة البيئية والتخطيط.
تشمل إدارة النفايات الصلبة جمع النفايات والتخلص منها، ودراسة سبل الوقاية، وإعادة الاستخدام والتدوير، وتصميم معامل التسميد والمحارق المزودة بمعدات لمعالجة الغازات المنبعثة منها، وتصميم المكبات الملائمة وسبل ادارتها ومراقبتها. وتجرى اليوم أبحاث حول معالجة النفايات وإعادة تدويرها في مصادرها.
في مجال إدارة النفايات الصلبة، يأتي التقليل وإعادة الاستخدام وإعادة التدوير في مقدم الأولويات. وينطبق ذلك على المعادن والورق والكرتون والاخشاب والزجاج واللدائن وغيرها. وهنا يجب التشديد على العنصر الأهم وهو تقليل النفايات عن طريق تخفيف الهدر وانتقاء السلع غير الموضبة بافراط والتي يمكن استعمالها تكراراً. والواقع أن خفض كمية النفايات عند المصدر هو من أبسط المبادىء نظرياً، لكن التطبيق مختلف تماماً. لذلك يجدر بجميع القطاعات المعنية التقيد بتقليل الاستهلاك، واعادة الاستعمال والتدوير، واستخدام مواد أقل سمية، وتصنيع واستعمال منتجات تدوم طويلاً. وخيار اعادة التدوير هو من الخيارات الحكيمة، اذ يخفف الضغط على المكبات ويطيل فترة استعمال الأشياء، شرط مراعاة الشروط البيئية خلال العمليات التي ينطوي عليها.
ويخفف جمع النفايات وفرزها وتصنيعها من حدة الأثر البيئي وكلفة التخلص النهائية. ويجب أن تتركز النشاطات على اختبار وتصميم وتنفيذ الفرز الآلي والتسميد وتقنيات حرق النفايات الصلبة. وقد تكون محطات التجميع والنقل عاملاً أساسياً في جمع النفايات والحد من كلفة نقلها. تفرز النفايات في هذه المحطات وتخزن موقتاً وتضغط في مستوعبات خاصة. ونقل النفايات المضغوطة أقل كلفة واستهلاكاً وضجيجاً، إذ يخفض عدد الشاحنات الضرورية لاتمام عملية النقل. وقد تم استنباط أنظمة لنقل النفايات بواسطة القطارات والبواخر.
وبالاضافة الى فرز النفايات الصلبة في المصدر، ومنها الزجاج والورق والمواد الكيميائية والمواد العضوية، قد يكون الفرز الآلي خياراً لتخفيض كلفة المعالجة وآثارها. فعند الفرز يمكن استخراج المعادن والورق والبلاستيك من النفايات لمعالجتها كل على حدة أو إعادة تدويرها. ويتم الحصول على الوقود المشتق من النفايات للمحارق بواسطة الفرز الآلي.
والتسميد تقنية بسيطة وفعالة لتخفيض حجم النفايات العضوية وتقليل كمية الرطوبة فيها. وهو العملية البيولوجية التي تتفكك خلالها المواد العضوية الى مادة ذبالية هي "السباخ" أو السماد العضوي بواسطة كائنات مجهرية وبوجود الهواء. والواقع أن هذه العملية هي تحلل طبيعي، لكن الانسان يتدخل لتعجيلها وضمان نوعية الانتاج. وهذه التقنية مصدر نفيس لتحسين تربة الأراضي الزراعية والبساتين. ويعتمد التسميد لتكييف النفايات العضوية وتسهيل قلبها في المكبات. وتملك شركة خرونتماي الخبرة للتسميد بواسطة الحظائر المقفلة والتسميد في الأنفاق، التي تخفف من الروائح الكريهة بفعل المعالجة البيولوجية للغاز المنبعث.
والحرق وانتاج الوقود من النفايات تقنيتان شائعتان لاسترداد الطاقة وتخفيض حجم النفايات الصلبة. ففي المناطق المكتظة بالسكان، يعتبر الحرق تقنية مهمة لمعالجة النفايات، شرط السيطرة تماماً على أثره البيئي من خلال معالجة الغاز المنبعث من المحارق.
حين يصبح طمر النفايات شراً لا بد منه، يستحسن إجراؤه في الأماكن التي تتم فيها السيطرة تماماً على الغازات المنبعثة من المكبات والسوائل المتسربة منها، وتقليل خطرها قدر الامكان. والطمر الصحي طريقة شائعة وقليلة الكلفة (اذا استثنينا كلفة الأرض المستعملة) للتخلص من النفايات الصلبة. وللتخفيف من الأثر البيئي، لا بد أن يشمل تصميم المكبات ومخطط العمل فيها كيفية ضبط الانبعاثات. والعناصر الأساسية في هذه العملية هي العزل والمراقبة والتحكم.
عند تصميم المكب، يجب اتخاذ الاجراءات الملائمة لعزل النفايات الصلبة عن التربة والمياه الجوفية والجو بواسطة بطانة كتيمة. ويمكن التخفيف من الانبعاثات بوضع خطة ملائمة للتخلص من النفايات تشمل نقلها، ووضعها في حجرات، ودمجها بالطريقة الملائمة، وتغطيتها يومياً، وتسجيل الكميات الواردة والغازات المنبعثة. وتعمل عدة كائنات مجهرية على تخمير النفايات العضوية الموجودة في المكبات وتفكيكها. ويرافق ذلك انتاج غازات تشكل مصدراً مهماً للطاقة، شرط توافر الخبرة اللازمة لاستخراجها (آبار الغازات، والآلات الضاغطة وغير ذلك) واستخدامها والسيطرة على الروائح الكريهة المنبعثة. وقد اكتسبت شركة خرونتماي خبرة واسعة في استخدام الغاز الحيوي من تنفيذ عدة مشاريع في استخراجه وتطهيره واستخدامه. وحققت خبرة في معالجة المياه المبتذلة بالطريقة اللاهوائية، وفي مشاريع تصنيف الوحول التي ينتج فيها الغاز الحيوي الممكن استخدامه لتوليد الحرارة أو الكهرباء أو تحسينه للوصول الى مواصفات الغاز الطبيعي.
ومن المشاكل الاخرى في المكبات السوائل المتسربة من النفايات لأنها تحتوي على مركبات عضوية ونيتروجين ومعادن ثقيلة مسببة للتلوث. ويجب اعتماد طرق المعالجة المناسبة لازالة هذه المركبات، ما يتيح تصريف السوائل في شبكات المجاري العامة. أما النفايات السائلة المحتوية على تركيزات عالية من الأمونيا فيمكن تفريغها في المياه السطحية بعد معالجتها بيولوجياً أو بواسطة التناضح العكسي (reverse osmosis).
ومن الضروري أيضاً وضع خطة بيئية لما بعد إتمام العملية، لان الاراضي الصالحة للمكبات محدودة اجمالاً، وسرعان ما تمتلىء وتقفل. وعندها يجب ترميمها وإعادة تأهيلها لكي تصبح أماكن عامة للاستجمام تتناغم مع المناظر الطبيعية. لكن لا بد أن تشمل مخططات إعادة التأهيل ضبط الانبعاثات الغازية ومراقبتها، واختيار النباتات الممكن زرعها ضمن خطط متكاملة لاعادة التأهيل، وتأمين الاعتمادات اللازمة لتمويل مرحلة ما بعد الانتهاء من تشغيل المكب.
نفايات مختلفة ومعالجات خاصة
تختلف تقنيات المعالجة باختلاف أنواع النفايات. وفي ما يأتي تدابير خاصة بمعالجة كل نوع.
النفايات الصناعية: إن الحد من توليد النفايات وفرزها عند المصدر يشكلان أولى الخطوات الواجب اتخاذها للتخفيف من أثر النفايات الصناعية. وغالباً ما تكون النفايات الصناعية من طبيعة واحدة، ما يجعل إعادة تدويرها واستخدامها خيارين محتملين. وقد يكون الطمر المنفذ الأخير للتخلص من نفايات مثل الكتل الموحلة وفتات النفايات وبقايا الغازات ورماد المحارق.
يحتاج كل نوع من النفايات الصناعية الى طريقة خاصة للمعالجة والتخلص، قد تشمل إعادة التدوير أو اعادة الاستخدام أو الحرق أو الطمر في المكبات. ويجري تطوير حلول لأنواع معينة من النفايات الصناعية. فيمكن مثلاً تكليس بقايا صناعة الورق تحت حرارة متدنية لانتاج حشوة جديدة للورق.
النفايات الخطرة: تتطلب النفايات الخطرة معالجة خاصة ومأمونة. يمكن التخلص عموماً من النفايات العضوية من دون أي ضرر باستخدام محارق خاصة مرتفعة الحرارة. أما النفايات الأكثر جموداً، مثل المعادن الثقيلة، فتحتاج الى مرافق خاصة كتلك المستخدمة لاسترداد المعادن الثقيلة من رماد المحارق وإزالة الاسبستوس والتخلص منه. وأما النفايات المنزلية الخطرة فيمكن فرزها وارسالها الى مراكز التخلص المناسبة.
مواد البناء ومخلفات الدمار: بعد جمع مواد البناء ومخلفات الدمار، يمكن تحويلها بسهولة الى مواد جديدة للبناء. تقضي العملية بسحن هذه النفايات وفرزها وتصنيفها بحسب حجمها.
الوحول: قد يكون التخلص من وحول الموانئ والقنوات مشكلة أساسية نظراً لحجمها واحتوائها على تركيزات عالية من المواد السامة. ولكن إذا جرى تصميم مرافق التخلص بعناية، أمكن تخفيف الأثر البيئي والتكاليف.
النفايات الموحلة: تولد المعالجة البيولوجية للمياه المبتذلة كميات كبيرة من النفايات الموحلة. وبعد تثبيت هذه الوحول وإزالة المياه منها، يمكن استخدامها في الزراعة أو رميها في المكبات. ويعتبر نظام أكسدة الوحول في حالتها المائية من التقنيات السليمة بيئياً للتخلص من النفايات العضوية الموحلة بدل حرقها. وقد شاركت خرونتماي في إنجاز أول نظام "فيرتيك" تجاري في العالم لهذا الغرض.
تحتاج الوحول الناتجة من معالجة المياه المبتذلة الى تثبيت أساسي أو الى هضم. تقوم هاضمة الوحول بمزج دوري للوحول بالغاز الحيوي المنتج. وبعد التثبيت، يمكن إزالة الماء من الوحول بواسطة ضاغطة حزامية أو ضاغطة مرشحة، أو بواسطة تكنولوجيات أكثر تعقيداً مثل التسميد أو أكسدة الهواء الرطب.
معالجة الروث: تتولى خرونتماي تصميم مرافق نقل الروث السائل والصلب للحيوانات الداجنة ومعالجته، بما في ذلك روث الأبقار والدجاج.
الأكسدة الرطبة للبقايا العضوية: خلال الأكسدة الرطبة، تتأكسد المادة العضوية مع الاوكسيجين النقي في حالتها المائية. وتتم الأكسدة على حرارة 300 درجة مئوية في مفاعل أنبوبي رأسي يمتد مسافة 1280 متراً تحت الأرض. يعالج المصنع التجاري الأول في أبلدورن في وسط هولندا 23 ألف طن من المواد الصلبة في السنة. وقد تولت خرونتماي دراسة تقييم أثره البيئي، وصممت ونفذت معمل معالجة المياه المبتذلة، وهي تشارك حالياً في تشغيله.
وفي نطاق الادارة المتكاملة لمشاكل التلوث، تعنى الشركات المتخصصة بتكنولوجيا البيئة بمواضيع اخرى منها:
ضبط تلوث التربة: المواد الخطرة الكامنة في التربة والمياه الجوفية، الناتجة عن النشاطات الصناعية مثلاً، تهدد البيئة والصحة البشرية. لذا يجب القيام باستطلاعات لتخمين مدى التلوث وتقييم المخاطر على سلامة البيئة والناس، ومن ثم الاعداد لمشاريع اعادة التأهيل والتنظيف.
ضبط تلوث الهواء: يمكن ضبط تلوث الهواء من خلال طرق وقائية ضمن خطط متكاملة، وتصميم محطات مزودة بمحولات حفازة وفيلترات حيوية وأنابيب لمعالجة الغاز. كما أن قياس الانبعاثات يتيح تحديد انتشارها، مما يساعد على تخمين الضرر اللاحق بالانسان والبيئة لاعتماد طرق المعالجة المناسبة ومستوى تطبيقها.
معالجة المياه المبتذلة: يتم جمع مياه المجاري والنفايات الصناعية السائلة والسوائل المتسربة من المكبات والمياه الجوفية الملوثة، ومن ثم تجرى معالجتها. وتراوح التكنولوجيات المتبعة بين الفيزيائيةالكيميائية والبيولوجية، وتشمل المعالجة اللاهوائية وإزالة المواد البيولوجية المغذية.
قياس الضجيج والرائحة وضبطهما: قد تولد المكبات والمحارق ومصانع معالجة المياه المبتذلة ضجيجاً وروائح كريهة. لذا ينبغي تزويدها بمعدات خاصة لضبط هذه الانبعاثات وقياسها بدقة، وتطبيق تدابير السيطرة المختلفة كاستعمال المرشحات الحيوية (بيوفلتر).
التكنولوجيات المكملة: خلال تصميم أو تنفيذ أو تشغيل مرافق تصنيع النفايات الصلبة أو التخلص منها، تظهر الحاجة الى تكنولوجيات مكملة.
وتوفر خرونتماي خدمات إضافية، مثل التدريب والتشغيل والادارة والنصح والتخطيط الجيوهيدرولوجي والمختبرات والأبحاث الميدانية والتحكم، ولها خبرة واسعة في السيطرة على الغاز الحيوي واستخدامه.
الأثر البيئي للنفايات
للتخفيف من الأثر البيئي للنفايات الصلبة، لا بد من تقييم خيارات الانتاج والجمع والتصنيع وإعادة الاستعمال والتخلص النهائي. ولجعل نظام التخلص من النفايات أكثر فاعلية، يجب وضع خطط شاملة توضح كل الخيارات الممكنة. تدمج هذه الخطط بين الجوانب التقنية والمالية والتنظيمية بطريقة متكاملة، وتبين القدرات المطلوبة وكيفية إعادة تدوير النفايات الصلبة وإعادة استعمالها وجمعها ونقلها والتخلص منها. وعلى هذه الخطط استباق الخيارات الممكنة في المستقبل، والاستناد الى التفاعل القائم بين سياسة التنمية والهيئات التنفيذية ضمن الادارة المسؤولة.
ويجب ان يكون تقييم الأثر البيئي من الشروط المطلوبة للحصول على ترخيص رسمي لمشاريع الصناعة والبنية التحتية الضخمة. وهذا التقييم وسيلة لطرح الحلول المختلفة، ليس فقط في مشاريع النفايات والمياه المبتذلة، وإنما أيضاً في مشاريع البنية التحتية والمجمعات الصناعية.
وتهدف نظم الادارة البيئية الى تخفيف الأثر البيئي سواء على مستوى الوحدة الانتاجية أو على مستوى القطاع بأسره. ويتم تقييم عملية الانتاج والعمليات المرتبطة بها بالنظر الى أثرها البيئي، بما في ذلك الجوانب المالية والتنظيمية. وتعتمد الخيارات المناسبة التي تقلل من إنتاج النفايات وترفع من فعالية التخلص منها.
لقد شاع طويلاً الاعتقاد بوجود حل واحد منفرد لمشاكل النفايات. أما اليوم فقد اتضح أن من الضروري اعتماد حلول متكاملة ضمن خطة وطنية شاملة.
ولا بد من إجراء دراسات عملية في كل ميادين إدارة النفايات الصلبة حول الخيارات الممكنة قبل اتخاذ القرارات بشأن معالجتها وسبل التخلص منها، لان إدارة النفايات الصلبة لا تقتصر على جمع تقنيات معالجة النفايات والتخلص منها، فلا بد أن يفضي التخطيط والدراسات العملية الى طريقة متكاملة وسليمة بيئياً واستراتيجية لحلّ هذه المشكلة التي تواجهها جميع بلدان العالم.
كادر
مجمع المعالجة المتكاملة للنفايات الصلبة
تتطلب المعالجة السليمة بيئياً للنفايات المنزلية، والصناعية الصلبة جمع كل نوع من النفايات على حدة، وتخزينه موقتاً، ومعالجته واعادة تصنيعه، وتقنيات التخلص النهائي منه. يجمع معمل ويرينغرمير العديد من هذه التقنيات لمعالجة مختلف أنواع النفايات التي يفرزها نحو 500 ألف شخص. تولت شركة خرونتماي الهولندية تصميم أهم عناصر هذا المعمل والاشراف على بنائها.
1ـ محطة التجميع والنقل: للنفايات البلدية والصناعية المعدة للحرق النهائي (270 ألف طن في السنة)
2ـ مطمر صحي: يستعمل للتخلص من النفايات غير القابلة للحرق أو إعادة الاستعمال
3ـ معمل التسميد: تعالج فيه النفايات العضوية بعد الفرز في عنابر مقفلة، كما تعالج الغازات الناتجة باستخدام الفلاتر الحيوية (60 ألف طن في السنة)
4ـ نظام التناضح العكسي: لمعالجة السوائل المتسربة من المطمر
5ـ كسارة: لمعالجة وفرز نفايات البناء والردم
6ـ استصلاح التربة الملوثة
7ـ مخزن النفايات المنزلية الخطرة: تجمع وتفرز وتخزن موقتاً حتى نقلها الى مراكز معالجتها
8ـ الزجاج: تجميع ونقل
9ـ البرادات: تجمع هنا ليصار الى تفكيكها واسترداد مواد التبريد
10ـ مرأب شاحنات النفايات
11ـ مباني الادارة وورش الصيانة