ترشيد استهلاك المياه في الصناعة

ترشيد استهلاك المياه في الصناعة

هنالك أهتمام متزايد بترشيد استخدام المياه في الصناعة خاصة في المناطق والدول ذات الموارد المائية المحدودة . وتعكس التجارب السابقة إمكانيات واسعة لخفض الاستهلاك وإعادة دورات الأستخدام والحصول على نتائج جيدة . ولم يجد هذا الأمر في السابق الأهتمام العالمي الكبير مقارنة بترشيد أستخدام المياه في المناطق الحضرية والريفية ربما لوجود معظم مؤسسات التصنيع في دول لا تشكو من نقص كبير في مواردها المائية . لذا قد بدأ الإهتمام بالترشيد في تلك الدول بعد أن بدأت ثقافة حماية البيئة الطبيعية من التلوث تعم الجميع . وتوضح التجارب التي أستعرضت سابقاً أن معظم الإهتمام بالترشيد يتمركز في مناطق ندرة في المياه كولاية المكسيك الجديدة بالولايات المتحدة . ولا يعتبر ما قدم بحثاً شاملاً في الترشيد وإنما أمثلة يمكن الأحتذاء بها خاصة وهي تمثل أنواعاً مختلفة من الصناعات . وتستخدم قطاعات التعدين وأنتاج الطاقة كميات من المياه تستدعي أستنباط وسائل للترشيد تقلل من الأستهلاك وتحافظ على البيئة المحيطة من التلوث

تستخدم الصناعات المختلفة كميات مهولة من المياه خاصة في الدول الصناعية حيث تفوق كمية الأستهلاك في بعض تلك الدول الاستهلاك الزراعي . وتستخدم المياه في الصناعة لعدة أغراض حسب نوع المنتج ، فمنها ما يستخدم للتبريد أو التسخين أو الغسيل أو في العمليات الإنتاجية أو كجزء من المنتج وغيرها من الأغراض . ورغم أن معظم تلك الاستخدامات غير مستهلكة تماماً للمياه (Non-consumptive)  إلا أنها تخرج ملوثة في معظم الحالات مما يهدد سلامة البيئة الطبيعية بما فيها مصادر المياه إذا لم يتم إعادة تنقيتها قبل صرفها أو إعادة استخدامها . ومع إنتشار ثقافة الحفاظ على البيئة الطبيعية وأتساع رقعة مناطق ندرة المياه في العقود الأخيرة أصبحت مسألة ترشيد إستخدام المياه في الصناعة من الأمور التي تحظى بإهتمام كبير من الدول والمنظمات والجمعيات الأهلية وأصبح السعى نحو صناعة خضراء متطلب أساسي من الجميع . وقد استعرض في فصل سابق من هذه الدراسة شرح واف لهذا الموضوع . لذا سيقدم في هذا الجزء من الكتاب بعض التجارب الناجحة في هذا المجال كأمثلة يمكن الإقتداء بها وليس حصراً لجميع التجارب الناجحة في مجال الترشيـد .

تجارب دولية في ترشيد استهلاك المياه في الاستخدامات الصناعية:

§        التجربة الأسترالية (Tayler and Fleming, 2006):

تقدر ما تستخدمه الصناعة حوالي 35% من المياه المنقاة للشرب في المناطق الحضرية في أستراليا . لذا بدأت الولايات الأسترالية في تشجيع أهل الصناعة لتخفيض هذا الاستهلاك ، خاصة عن طريق إعادة الإستخدام (recycling) , والذى ستكون له نتائج إيجابية إضافية منها تخفيض الإستخدام للمياه النقية ورفع مستوى نوعية الصرف الصحي والذى عادة ما يتصل بنظم المياه السطحية  ويصل إلى المحطات ومصادر المياه الجوفية ويلوثها إذا لم يكن بنوعية جيدة . وتشمل الأمثلة الناجحة ما تقوم به في ولاية جنوب أستراليا إحدى الشركات الكبيرة التي تعمل في مجال الأنسجة الصوفية من جمع لمياه صرف الأمطار من ساحات أحد المطارات القريبة لتضيفها لمياهها المعاد استخدامها (recycled) لمقابلة أحتياجاتها والتأكد من صرف الفائض من المياه على درجة كبيرة من النقاء لئلا يلوث البيئة المجاورة . والمثال الناجح الثاني من مدينة سدني حيث تم النجاح في إطار برنامج "كـل  نقطة  محتسبة Every Drop Counts" المعد للصناعات من توفير 7,000 متراً مكعباً في اليوم مع نهاية عام 2003م مع وضع هدف محدد ليصل التوفير الى 17,000 متراً مكعباً في اليوم مع نهاية عـام 2007م .

§        التجربة الأيرانية (F.Seifi, 2006):

تتركز الصناعات الثقيلة في وسط أيران حيث تواجه تلك الصناعات نقصاً في المياه مما يؤثر على أدائها . كما تواجه نظم التبريد لتلك الصناعات مشاكل أخرى مثل الترسب scaling مما يتطلب الصيانة المستمرة وتكاليف إضافية للعمالة والكيماويات المستخدمة ، هذا إضافة إلى فاقد كفاءة التبريد . وما تم القيام به في هذه التجربة هو تغيير خط التبريد التقليدي والذى يستخدم كمية كبيرة من المياه النادرة ويسبب مشاكل في الصيانة في مصنع للفيروسلكون (Ferrosilicon) في مدينة سمنان الأيرانية . وقد تم في هذه التجربة تبديل 5 وحدات تبريد تقليدية بوحدات جديدة تعمل بالهواء . وكانت الوحدات التقليدية تفقد بالبخر 140 متراً مكعباً في اليوم من المياه الجوفية النادرة بينما لا يستخدم النظام الجديد أي كمية من المياه ألا في حالات الطوارىء . كما قلل هذا النظام صيانة نظام التبريد وقلل العمالة المطلوبة الى شخص واحد أو اثنين . وقد بلغت التكلفة الكلية لهذا الأستبدال حوالي 150,000 يورو من المكون المحلي والأجنبي وهو مبلغ يمكن تعويضه في 20 عاماً عن طريق التوفير في المياه والصيانة والعمالة . وستكون مثل هذه التكلفة أقل كثيراً إذا كان تصميم مثل هذا المصنع من البداية آخذاً في الأعتبار توفير المياه والتشغيل والعمالة . ومن الفوائد البيئية لهذه التجربة توفير المياه الجوفية النادرة لاستخدامات أخرى ، ومنع أطنان من الترسبات (scales) ومنع صرف مياه متملحة لتلوث البيئة الطبيعية المجاورة . مثل هذه التجربة من الممكن أن تطبق في دول الشرق الأوسط والمناطق الجافة في العالم .

§        تجربة إنتيل ريو رانشو (New Mexico, 1999):

تعتبر إنتيل (INTEL) أكبر مصنعي صفائح الحاسب الآلي (computer chips) في العالم وأكبر شركة خاصة في مدينة البكيركي عاصمة ولاية المكسيك الجديدة بالولايات المتحدة الأمريكية . كما كانت تعتبر من أكبر مستهلكي المياه في مصنعي الولاية وتستهلك في السنة كمية من المياه توازي ما يحتاج إليه لري تسعة ميادين للعبة الغولف . لذا أتبعت إنتيل استراتيجية مكثفة الجوانب لخفض هذا الاستهلاك من أجل جماهير الولاية ومياههم الشحيحة ومن أجل مصلحة الشركة نفسها . وقد كانت الكمية المستهلكة في عام 1993م تساوي 2,8 مليون جالون في اليوم، وأشارت التوقعات بأن الشركة ستحتاج الى 10 مليون جالون في اليوم. لمقابلة توسعاتها الجديدة والتي ستشمل 70% زيادة في منتجاتها . إلا أن أتباع سياسة ترشيدية مكثفة قد مكنهم من تخفيض تلك الكمية إلى 3,86 مليون جالون في اليوم فقط وبذلك بلغت نسبة التوفير 61,4%. وكانت إنتيل في السابق تستخدم مياه نقية لكل عملياتها بما فيها أبراج التبريد ولكن مع سياسة الترشيد يتم الآن إعادة دوران أستخدام المياه عدة مرات (recycle) . ويفقد حالياً 15% فقط من المياه للتبخر وري الساحات وغيرها . أما بقية المياه المنصرفه فتتم معالجتها (pre-treatment) ونقلها لشبكة مجاري المدينة لمعالجتها بصورة أفضل ومن ثم صرفها الى حوض Rio Grande .

§        تجربة معامل سانديا القومية في البكيركي (New Mexico, 1999):

يتم تشغيل معامل سانديا القومية (Sandia National Laboratory – SNL) لمصلحة وزارة الطاقة الأمريكية بواسطة مؤسسة سانديا وهي شركة تابعة للوكهيد (Lockheed) الشهيرة . وتقوم هذه الشركة بتصميم كل الأجزاء غير الذرية (non-nuclear) من أجل صناعة الأسلحة الذرية . كما تقوم أيضاً بعمل أنواع مختلفة من الأبحاث في وحدات الطاقة الشمسية ورقائق الحواسيب الآلية وغيرها . وتستخدم المؤسسة أكثر من 8,000 شخصاً موزعين على 760 مبنى في قاعدة كيرتلاند العسكرية . وتستخدم المؤسسة ما يقدر بـ 400 مليون جالون من المياه في السنة في منطقة ذات ندرة في المياه . لذا لجأت المؤسسة إلى ترشيد إستهلاك تلك المياه النادرة بوضع استراتيجية تشمل أعادة الأستخدام وتكرار دورة الاستخدام (Re-use & recycle) وتقليل الأستهلاك في العمليات الصناعية وأبراج التبريد وفحص واصلاح التسرب وأتباع ترشيد مكثف بالنسبة للأستهلاك المكتبي . وقد نتج عن ذلك تخفيض الاستهلاك من 400 مليون جالون في عام 1995م الى 324 مليون جالون في عام 1998م مع وجود خطة لخفض الاستهلاك إلى 280 مليون جالون في عام 2004م وهذا يعني تخفيض بنسبة 30% من استهلاك عام 1993م . وقد أنشئت وحدة للترشيد حيث يتوقع أن يستمر هذا الإنخفاض بعد 2004م .

§        تجربة منتجات بونديروسا (Ponderosa Product):

يقوم هذا المصنع (New Mexico, 1999) بأنتاج قطع خشبية تستخدم في صناعة الدواليب وأرفف المطابخ المنزلية حيث يعمل به 130 عاملاً وتبلغ مبيعاته السنوية 16 – 20 مليون دولار في السنة مستخدماً 500,000 رطل من بقايا الأخشاب يومياً . وأتبع هذا المصنع سياسة لترشيد المياه في عام 1989م حيث بلغ أستهلاكه للمياه 63 مليون جالون تستخدم لغرضين أساسيين هما الغلايات ولإزالة غبار الأخشاب . ونجحت هذه السياسة في تخفيض الاستهلاك الى 27,7 مليون جالون في عام 1998م  أي بنسبة 57% . وقد قدر التوفير للمصنع في فاتورة المياه بـ 148,000 دولار في السنة وهي الأرقام التي يسعد مديرو الشركات بسماعها لحفزهم للترشيد . ويتبع المصنع سياسة معالجة مياه الصرف وإعادة أستخدامها لمرات (recycle) وينظرون الى الوقت الذى يصل مستوى إعادة الاستخدام فيه إلى 100% .

§        تجربة مصنع المسيسبي للبوتاش (New Mexico, 1999):

تشغل هذه الشركة 3 مصانع في مدينة كارلسباد تعمل جميعها 24 ساعة في اليوم ولمدة 7 أيام في الأسبوع وطيلة أيام السنة في شكل ورديات . وتنتج هذه المصانع كـولوريد البوتاس والذى يستخدم كمخصب في الزراعة (سماد) وفي بعض العمليات الصناعية . وقد عمد المصنع الى ترشيد المياه وذلك بتكرار إعادة استخدامها (recycle) وقد نتج عن هذه السياسة خفض كمية المياه المستهلكة من 2,18 بليون جالون في السنة الى 1,05 بليون جالون في السنة ، أي بنسبة تخفيض بلغت 52% في مصانعها الثلاثة . هذا إضافة ألى أن جميع العاملين قد تم توعيتهم بندرة المياه وأهمية ترشيدها لضمان مشاركتهم وزيادة فعالية دورات إعادة الأستخدام وتقليل الأستخدام في دورات المياه وغيرها من مناطق أستخدام الميـاه . وتجدر الإشارة بأن سياسة الترشيد تمنع ري الحدائق وأستخدام مراحيض ذات أستخدام قليل للمياه .

§        تجربة شركة هوني ويل -

   Honey Well Home and Building Control (New Mexico, 1999):

تشتهر هذه الشركة عالمياً بتصنيع الدفايات والمراوح والمرطبات والمبخرات وأدوات تنقية الهواء الألكترونية ، والثيرموستات وأجهزة تنقية المياه بالمنزل وأجهزة الأمان بالمنزل . ويعمل في فرع الشركة بالبكيركي أكثر من 250 موظفاً وقد بلغت كمية المياه المستهلكة في عام 1994م 8 مليون جالون تستخدم غالباً لتنظيف طاولة الجهاز قبل تركيب معداته الآلكترونية . وبتغيير هذا النظام واستخدام طاولة نظيفة مع أجراءات ترشيدية أخرى تم خفض الاستهلاك في عام 1995م إلى 3 مليون جالون بنسبة تخفيض بلغت 63% . ومن ثم توسعت استراتيجية الترشيد لتهدف الى تقليل 500,000 جالون كل عام عن طريق ترشيد استخدامات الحمامات ، أجهزة التكثيف وري الحدائق ليصل الاستهلاك في عام 1998م إلى 1,419 مليون جالون بنسبة 82% من التخفيض مقارنة بعام 1994م .

§        تجربة شركة إتكون - Ethicon Endo-Surgery (New Mexico, 1999):

هذه الشركة هي جزء من شركة (Johnson & Johnson) الشهيرة ويقع هذا الفرع في مدينة البكيركي حيث يعمل في تصنيع وتعقيم وتغليف أجهزة جراحية متقدمة . وقد أعلنت الشركة الأم في عام 1990م مبادرة للحفاظ على البيئة ومنع التلوث ورفع مستوى الأداء البيئي في جميع فروع شركاتها حول العالم . وقد أستوعبت شركة Ethicon هذه المبادرة والتي تتماشى مع ندرة المياه في المدينة والولاية التي تعمل بها . ورغم أهتمام الشركة بالمحافظة على قدر من الساحات الخضراء في الشركة إلا أنها أستطاعت أن تخفض أستهلاك المياه لري الحدائق من 32,3 مليون جالون في عام 1991م إلى 6,2 مليون جالون في عام 1998م بنسبة تخفيض بلغت 81% وتقليل للساحات الخضراء بنسبة 50% . وشملت عملية الترشيد استخدامات المصنع والاستهلاك البلدي (Domestic) . وبلغت نسبة كمية التخفيض الكلي 49,2% حيث أنخفض الاستهلاك الكلي من 53,3 جالوناً في عام 1991م إلى 27,1 مليون جالون في عام 1998م . وقد تم هذا التخفيض بالرغم من تضاعف كمية منتجاتها وزيادة العاملين بها من 700 إلى 900 شخصاً .

§        تجربة شركة بوردر فودس - Border Foods, Deming (New Mexico, 1999):

تعتبر هذه الشركة من أشهر شركات تحضير وتعبئة الشطة والفلفل وتصديرها لجميع الولايات الأمريكية والعديد من دول العالم ، وتستخدم المياه في جميع عمليات التحضير خاصة وأعمال الشركة في توسع مستمر حيث تضاعف إنتاجها 3 مرات في فترة خمس سنوات . وقد أتبع فرع الشركة في البكيركي سياسة لترشيد استخدام المياه منذ عام 1992م حيث بلغت كمية الأستهلاك 0.75 جالوناً لكل رطل من المنتج ليتم خفض هذا الأستهلاك إلى 0.51 جالوناً للرطل من المنتج في عام 1995م بنسبة تخفيض بلغت 27% رغم الزيادة المستمره في منتوجاتها . وتمارس الشركة ايضاً سياسة إعادة استخدام المياه حيث تستخدم الشركة حوالي 47 مليون جالون في العام من مياه صرفها الصحي لري مزرعتها المجاورة بمساحة تقدر بـ 25 هكتاراً تزرع عدة أنواع من الأعلاف .

§        تجربة جنوب أفريقيا (Department of Water, 2000):

تستخدم قطاعات الصناعة والتعدين وإنتاج الطاقة أكثر من 10% من الموارد المائية بجنوب أفريقيا والتي تقدر بحوالي 200 بليون متر مكعب في السنة . وتتمركز معظم تلك الصناعات في مناطق قاوتنق رغم أن هنالك مستخدمين معتبرين في كوازولو والكاب الغربـي . ومما يؤسف له فليس هنالك قاعدة معلومات موثوق بها عن توزيع كمية المياه في تلك الاستخدامات بين العمليات الإنتاجية نفسها والتبريد والري والأحتياجات البلدية وغيــرها . ويبدو أن هنالك إهتماماً واضحاً بضرورة وضع استراتيجية لترشيد إستخدام المياه للصناعة والتعدين وإنتاج الطاقة . وتحوي الوثيقة التي تمت الأشارة لها هنا مدخلاً جيداً لمكونات مثل هذه الاستراتيجية التي يحتاج إليها القطر المشار إليه خاصة مع تنامي المنافسة على الموارد المائية وحرصاً على سلامة تلك الموارد من الأستنزاف والتلوث . وتصلح مكونات هذه الاستراتيجية للعديد من البلدان في أفريقيا والدول العربية ودول العالم النامي .

§        تجربة شركة كوداك - Eastern Kodak Company (Wainwright, 2009):

تصنع شركة كوداك أفلام فوتغرافيه ومنتجات ورقية للصناعة والطب والحكومات والاستخدام المنزلي . وتحوي مواقع الشركة في روشستر بالولايات المتحدة حوالي نصف أنتاج الشركة عالميـاً . ويمتد الموقع في حوالي 5,200 هكتاراً و 15,000 مستخدماً ويشمل الموقع كل الخدمات من طرق ومياه وصرف صحي مكوناً مدينة مستقلة . ويعتبر نوع منتوجات المصنع ذات إستهلاك عال للمياه حيث يبلغ الأستهلاك اليومي 33 مليون جالون حسب قياس عام 1997م . وترجع أكثر من 80% من تلك المياه كصرف صحي إلى نهر قينسي بعد تنقيتها الى درجة ثانية داخل المصنع . وتهتم الشركة بالحفاظ على البيئة وترشيد استخدام المياه ووضعت أهداف لذلك يتوجب تحقيقها في خمس سنوات . وتشمل تلك الأهداف خفض أستخدام المياه بنسبة 15% بعام 2003م مع أعتبار عام 1997م عام أساسي . وقد تم تشكيل فريق مؤهل لمتابعة هذه المهمة بالتعاون مع جميع الإدارات . وقد وجد أن أكثر من 60% من المياه تستخدم في التبريد أثناء عملية الإنتاج أو في صهاريج التبريد . وقد تم إيجاد فرص لإعادة  الأستخدام كما تم تحقيق قدر من التوفير بتغيير الصمامات (valves) أو بتركيز عمليات التصنيع . ونتيجة للترشيد فقد أنخفض استهلاك المياه اليومي إلى 26,5 مليون جالون في يونيو 2001م وهي تساوي نسبة 16,5% وهي نتيجة تفوق هدف الـ 15% المتوقع في عام 2003م . ويعمل الفريق على مواصلة هذه الحملة والوصول إلى مستويات أعلى من التوفير .