دوره 19، شماره 2 - ( خرداد و تیر 1399 )                   جلد 19 شماره 2 صفحات 96-108 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Eskandari A, Morovati M, Alaiee E, Alavi K. Investigating the Wastewater Treatment System of the Tehran Oil Industry Research Institute using the Life Cycle Assessment Method. TB. 2020; 19 (2) :96-108
URL: http://tbj.ssu.ac.ir/article-1-2921-fa.html
اسکندری افسانه، مروتی مریم، اعلایی ابراهیم، علوی کاملیا. بررسی نحوه عملکرد سیستم تصفیه‌خانه- فاضلاب پژوهشگاه صنعت نفت تهران با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات. طلوع بهداشت. 1399; 19 (2) :96-108

URL: http://tbj.ssu.ac.ir/article-1-2921-fa.html


دانشگاه اردکان ، mymorovati@ardakan.ac.ir
متن کامل [PDF 488 kb]   (796 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (827 مشاهده)
متن کامل:   (556 مشاهده)
بررسی نحوه عملکرد سیستم تصفیه‌خانه- فاضلاب پژوهشگاه صنعت نفت تهران با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات
مقدمه: با توجه به رشد جمعیت و به طبع آن  محدودیت منابع آبی، استفاده از پساب تصفیه­خانه­ها اهمیت ویژه­ای دارد. از آن‌جایی که تصفیه فاضلاب دارای اثرات زیست­محیطی می­باشد،از این رو، این مطالعه با هدف شناسایی اثرات زیست­ محیطی تصفیه­خانه و هم چنین شناسایی نقاط بحرانی یا نقاط ضعف سیستم تصفیه­خانه و ارائه راهکار اصلاحی جهت کاهش شدت اثرات انجام گردیده است.
روش بررسی: پس از مراجعه به پژوهشگاه و جمع­آوری داده­ها(طی سال­های 97-96)، انرژی، مواد مصرفی و خروجی سیستم با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات، محاسبه گردید و در نهایت اطلاعات مربوط به انتشار آلودگی و مصرف، در فهرست اثرهای شاخص گنجانده شد. جهت تجزیه و تحلیل اطلاعات بدست آمده، از نرم­افزار سیماپرو ( با استفاده از روش ILCD 2011 Midpoint V1.03  ) نسخه 8.5.0.0 استفاده شد.
یافته­ها: بر اساس یافته­های تحقیق، نرم­افزار ارزیابی اثرات را در 13 طبقه اثر به تصویر کشیده و تمامی اطلاعات وارد شده در نرم افزار بر حسب میزان تاثیر، در هر طبقه اثر شرکت کرده است که  بیشترین فاکتورهای اثر گذار مربوط به کلراید، انرژی مصرفی و روغن    می­­باشد.
نتیجه­گیری: نتایج این مطالعه نشان می‌دهدکه نقطه بحرانی اصلی شناسایی شده در تصفیه­خانه مربوط به انرژی برق است و پساب بهداشتی نسبت به پساب صنعتی وضعیت بدتری دارد اما نباید از تاثیرات زیست محیطی پساب صنعتی نیز چشم­پوشی کرد. با توجه به این­که روش MBR از بهترین روش­های تصفیه فاضلاب تلقی می­شود، تغییر روش تصفیه توصیه نمی­شود اما با پایش و مدیریت مستمر سیستم امکان کاهش مواد اولیه مصرفی وجود دارد.
 
واژه‌های کلیدی: ارزیابی اثرات زیست‌محیطی، فاضلاب ، نرم­افزار سیماپرو، تصفیه‌خانه، چرخه حیات.
این مقاله حاصل از پایان نامه دانشجویی کارشناسی ارشد در دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه اردکان می باشد

 مقدمه

از آنجایی‌که آب  ادامه دهنده حیات می­باشد، لذا برای حفظ بهداشت آب و اهمیت خاص آن، نیازمند محیط زیست سالم و عاری از هر گونه آلودگی هستیم از طرف دیگر با توجه به اقلیم خشک و نیمه خشک ایران و کم­آبی­های اخیر، تامین نیاز آبی محصولات زراعی از منابع آب موجود و مخصوصا استفاده مجدد از پساب­های تصفیه شده امری ضروری می­باشد (1). استفاده مجدد از پساب به عنوان عامل مهم اقتصادی و زیست محیطی مطرح می­باشد از طرف دیگر منابع آب شیرین در جهان بسیار اندک است بطوریکه ازآب موجود در جهان 2/97% شور و تنها 18/2% آن شیرین است و کمتر از 25% حجم آب کره زمین قابل استحصال است(2). با گسترش صنایع، افزایش مصرف آب و نیز محدودیت منابع آبی، جمع­آوری فاضلابهای صنعتی و تصفیه آن، اهمیت دو چندانی پیدا کرده است. از آنجا که فاضلاب­های صنعتی دارای آلاینده­های مختلف میکروبی و شیمیایی می­باشند، لذا تخلیه فاضلاب تصفیه نشده به محیط          ­زیست و یا استفاده از آن در کشاورزی و آبیاری موجب آلودگی منابع آب، خاک و محصولات کشاورزی شده و در نهایت خطرات سوء بهداشتی آن سلامت انسان را به مخاطره می­اندازد (3) فاضلاب محلول رقیقی است که 9/99 درصد آن آب و فقط 1/0 درصد آن را مواد جامد تشکیل می­دهد(4) در چنین شرایطی استفاده از آب­های نامتعارف از جمله پساب حاصل از تصفیه­خانه­های فاضلاب در بخش­های مختلف به ویژه در بخش کشاورزی که عمده مصرف آب را به خود اختصاص می­دهد اهمیت ویژه­ای می­یابد. از این رو کارایی تصفیه خانه­ فاضلاب تاثیر بسزایی در کاهش آلودگی­های محیط زیست و بازگرداندن آب به چرخه طبیعی دارد (5) و تصفیه فاضلاب که  برای کاهش یا از بین بردن آلودگی­ها و ناخالصی­ها به کار گرفته می­شود می­تواند دارای اثرات زیست­محیطی از جمله تشدید گرمایش جهانی به دلیل افزایش گازهای گلخانه­ای، افزایش تغذیه­گرایی منابع آب به دلیل تخلیه پساب حاوی مواد مغذی بازیافت شده به منابع آب و غیره باشد(6). توانایی شناسایی آثار زیست محیطی یک محصول یا فرایند به تصمیم گیران این امکان را می­دهد که در قبال کلیه آثار زیست محیطی شناسایی شده، سیاست مناسبی را اتخاذ نمایند(2) که در این تحقیق برای مدیریت محیط زیستی، از روش ارزیابی چرخه حیات(Life Cycle Assessment) استفاده شد. ارزیابی چرخه حیات یکی از روش‌های پشتیبان تصمیم‌گیری و مدیریتی برای ارزیابی نگرانی‌های زیست‌محیطی است. در واقع این روش با بررسی دقیق و ممیزی، کلیه منابع مصرف شده برای فرایند و کلیه مواد منتشره به محیط زیست را کمی و ارزیابی می­کند و تاکید بر کمترین تبعات زیست­محیطی در انتخاب فرایند دارد(7). در اوایل دهه 1990 میلادی تا به امروز از روش «ارزیابی چرخه حیات» در بسیاری از کشورهای دنیا به طور گسترده، مورد استفاده ارزیابان قرار گرفته است و توانسته نگرش تصمیم‌گیرندگان را نسبت به سیستم‌ها و فرایندها تحت شعاع قرار دهد. ارزیابی چرخه حیات ابزار موفق و روبه رشدی است که با وجود نداشتن متد واحد و مشخص و نیاز به در نظر گرفتن فرضیات و پارامترهای مختلف برای انجام آن، نتایج قابل اطمینان و تاثیر گذاری را ارائه می­دهد و حقایق آسیب‌های وارده از طرف سیستم‌ها، فرایندها و فعالیت­های انسانی بر محیط زیست را به نحو کامل‌تری شفاف می­سازد(8). در دهه 1990 استفاده از LCA(Life Cycle Assessment) در تصفیه خانه­های فاضلاب آغاز شد، ورودی­های سیستم معمولا انرژی و مواد خام بوده و خروجی­ها شامل آب، خروجی­های جامد و محصولات فرعی دیگر می­شود. سابقه ارزیابی چرخه حیات در ایران بسیار کوتاه بوده و کمتر از یک دهه می­باشد. اکثر مطالعات صورت پذیرفته در ایران بیشتر در زمینه مدیریت پسماند می­باشند(6). محمدی در سال1394 در مطالعه‌ای به مقایسه سه سیستم تصفیه فاضلاب (لاگون هوادهی، لجن فعال، و بیولاک) با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات پرداخت و فاز بهره برداری را مد نظر قرار داد. نتایج این پژوهش نشان داد که سیستم لجن فعال در تمامی طبقات اثر مشارکت حداقلی را داشته و کمترین بار زیست محیطی را به محیط وارد می­کند، بنابراین سیستم لجن فعال، سیستمی سازگار با محیط زیست معرفی گردید(9). پاسارجو وهمکاران در سال 1395 در مطالعه­ای به ارزیابی زیست محیطی چرخه حیات سیستم تصفیه­خانه فاضلاب خلخال پرداختند. برای این منظور، اطلاعات ورودی به سیستم، خروجی پساب، مقدار انرژی و مواد شیمیایی مصرفی، گردآوری شده و با توجه به اطلاعات موجود، مقدار گازهای خروجی تولید شده متان و دی­اکسید­کربن محاسبه گردید. و با استفاده از نرم افزار سیماپرو و داده پایه­ای CML2001 و Eco-indicator99 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد در هر دو روش، بیشترین تاثیر در طبقه اثر تخریب لایه ازن با مشارکت 100 درصدی مربوط به گاز کلر است و به طبع آثار زیست­محیطی نا­مطلوبی بر محیط­زیست خواهد داشت (10) Renou و همکارانش در سال 2008 روش ارزیابی پیامد   چرخه­­ی حیات را با استفاده از نرم افزار Simapro­­ برای   مقایسه­ی نتایح به دست آمده از روش­های چرخه حیات در بررسی پیامدهای زیست محیطی فرآیندهای تصفیه فاضلاب  نسبت به روش­های دیگر به کار گرفتند و به کمترین تاثیر اثر اسیدی سازی تغذیه­گرایی رسیدند(11). Zho و همکاران فناوری­های مدیریت مواد زائد جامد چرخه حیات را در سال 2011 مورد بررسی قرار دادند و سه روش تصفیه بررسی شد در نهایت روش گازیفیکیشن و پیرولیز به عنوان روش دوستدار طبیعت در چرخه حیات انتخاب گردید (12). درسال 2015 Parkes و همکاران به ارزیابی چرخه حیات 10 سامانه یکپارچه مدیریت پسماند در لندن پرداختند. نتایج نشان داد که پردازش حرارتی پیشرفته و سوزاندن پسماند، برای بازیافت انرژی دارای کمترین اثر گرمایش جهانی نسبت به سامانه­های دفع به صورت سنتی است(13). Hong و همکاران به بررسی زیست محیطی و اقتصادی زباله­های پزشکی در سال 2018 با استفاده از ارزیابی چرخه حیات پرداختند. نتایج نشان داد که استریلیزاسیون بخار و ضد عفونی شیمیایی به ترتیب به دلیل تفاوت در مصرف انرژی، بیشترین تاثیرات زیست محیطی و کمترین تاثیرات اقتصادی را نشان می­دهد(14).Hospido و همکاران در سال 2012 ارزیابی پیامد چرخه حیات را با استفاده از نرم­افزار سیماپرو برای برآورد و ارزیابی متدهای مختلف بیوراکتورهای غشایی مستغرق انجام دادند که به بیشترین اثر مربوط به متد لجن فعال همراه با فیلتر تولید کننده رسیدند(15). از  آن‌جایی که پساب صنعتی و بهداشتی تولیدی پژوهشگاه صنعت نفت تهران حجم بالایی داشته و هم چنین از آب تصفیه شده  جهت آبیاری فضای سبز  پژوهشگاه و چاه­های جاذب استفاده می­شود و با توجه به  اثرات زیست محیطی تصفیه­خانه­ها این مطالعه با هدف  شناسایی و مقایسه اثرات زیست محیطی  فاضلاب بهداشتی، صنعتی و هم چنین شناسایی نقاط بحرانی یا نقاط ضعف سیستم تصفیه­خانه و ارائه راهکار اصلاحی جهت کاهش شدت اثرات انجام گردیده است.

روش بررسی

این مطالعه یک پژوهش از نوع توصیفی-تحلیلی بوده که بر روی تصفیه خانه پژوهشگاه صنعت نفت تهران در سال 1397 انجام شد این تصفیه‌خانه به ظرفیت رسمی تصفیه 240 مترمکعب در روز که تماماً در یک سوله 280 متری قرار گرفته قادر است مجموعه پساب‌های صنعتی و بهداشتی را تا حد  آب استحمام اروپا که کمتر از استانداردهای سازمان محیط‌زیست ایران است تصفیه نماید.

داده­های مورد استفاده در این تحقیق شامل اطلاعات مربوط به ورودی‌های سیستم­ تصفیه خانه­ بهداشتی و صنعتی (نیتریت، ازت آمونیاک، فسفات، کلراید، روغن، برق مصرفی در محل) و میزان خروجی این مواد پس از تصفیه می­باشد علاوه براین داده‌ها برای فهرست‌نویسی اثرات زیست­محیطی، از پایگاه           داده­های موجود در نرم­افزار (در این پروژه از پایگاه داده اکواینونت) استفاده شد.  پس از جمع­آوری و تکمیل داده­ها و اطلاعات مورد نیاز، بر اساس فاکتورهای اثرگذار روی هم و همچنین استانداردهای مشخص در نرم افزار سیماپرو، می­توانیم آلاینده­ها و نقاط بحرانی تصفیه خانه­ها را شناسایی کنیم.

 با کمک این نرم افزار به راحتی می­توان چرخه­ حیات را با توجه به بخش­نامه­های ISO14040 به شکل سیستماتیک و شفاف مدل­سازی کرد(16). ارزیابی چرخه حیات در چهار مرحله در نرم­افزار سیماپرو اجرا شد این مراحل شامل:

         1)         تعیین هدف و دامنه

         2)         تجزیه و تحلیل سیاهه

         3)         ارزیابی پیامدها

         4)         تفسیر (17)

 برای تجزیه و تحلیل تنش­های فهرست شده و ارزیابی اثرات آن­ها، چندین مدل ارزیابی چرخه­­ حیات وجود دارد که بر طبق استانداردهای ISO14040 نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل باید به صورت طبقات اثر رده­بندی شوند.

هر مطالعه ارزیابی چرخه حیات دارای یک هدف و حوزه، واحد کارکردی (که در این مطالعه یک لیتر فاضلاب در نظر گرفته شد) و مرز سیستم( نمودار 1) است. هدف، بیانگر قصد محقق بوده و دلایل او را برای انجام یک تحقیق نشان می­دهد. حوزه بیانگر انتخاب روش است که از اهمیت بالایی برخوردار است که شامل فرضیات تحقیق و محدودیت­های تحقیق                   است (18). واحد کارکردی، زمانی از اهمیت بالایی برخوردار می­شود که قصد مقایسه بین دو محصول و یا دو نوع روش تولید وجود داشته باشد. در چنین مواردی انتخاب به امری دشوار بدل می‌گردد. تعیین مرز سیستم نیز می­بایست با دقت بالا انجام شود چرا که در صورت تعیین نشدن مرز سیستم، کار برای محقق به علت گسترده بودن چرخه حیات، ورودی­های و خروجی­ها به امری دشوار تبدیل می­شود(19).

روش  ILCD 2011 Midpoint V1.03:روشی است که توسط اتحادیه اروپا وضع و از فاکتورهای مشخصه صحیح برای ارزیابی اثرات به عنوان سند توصیه شده در راهنمای ILCD حمایت می­کند و دارای 13 طبقه اثر است که  بر اساس مدل­ها و فاکتورهای ارزیابی اثرات  یک روش میانه‌گراست.

 

تصفیه اولیه

تصفیه اولیه

شبکه جمع­آوری فاضلاب صنعتی

شبکه جمع­آوری فاضلاب بهداشتی

تصفیه اصلی

اثرات زیست محیطی

انرژی استفاده شده

مواد استفاده شده

 

 

 

 

 

 

 

 

 


نمودار 1: مرز سیستم برای ارزیابی چرخه حیات سیستم تصفیه­خانه فاضلاب پژوهشگاه صنعت نفت تهران

 

 

هر گروه اثر توسط یک شاخص میانی توصیف می­شود. در این روش نتایج با استفاده از میزان تاثیر آنها در طبقه اثرهای مختلف طبقه بندی می­شود(20).

یافته­ها

آنالیز زیرمجموعه­های شرکت کننده در فرایند تصفیه فاضلاب بهداشتی و صنعتی را که دارای اثرات زیست محیطی  بالقوه­اند به روش ILCD 2011 Midpoint V1.0 در جدول (2 ، 1) ارائه شده است.

همان طور که مشاهده می­شود نرم­افزار، ارزیابی اثرات را در 13 طبقه اثر به تصویر کشیده است و اطلاعات آنالیز مربوط به کلراید، نیتریت، ازت آمونیاک، فسفات و الکتریسیته مصرفی در محل، بر حسب 1 لیتر فاضلاب به روش ILCD 2011 Midpoint V1.0 نشان می‌دهد و تمامی اطلاعات وارد شده در نرم افزار بر حسب میزان تاثیر، در هر طبقه اثر شرکت کرده است. با توجه به جدول(1) انرژی مصرفی و کلراید بیشترین فاکتورهای تاثیر گذار در فاضلاب بهداشتی هستند و در فاضلاب صنعتی (جدول2)  پارامتر مصرف انرژی فاکتور مهمی از منظر زیست محیطی می­باشد  و پس از آن روغن اثرات زیست محیطی نامطلوبی دارد  و دیگر فاکتورها دارای اثرات زیست محیطی کمتری می­باشند.

با توجه به نتایج جدول (1) در طبقه گرمایش جهانی، بیشترین تاثیر را الکتریسیته با مشارکت 96/99 و کمترین اثر را کلراید با مشارکت 04/0 داشته است.

در طبقه تخریب لایه ازن بیشترین اثر را کلراید با مشارکت 44/98 و کمترین تاثیر را به ترتیب فسفات با مشارکت 03/0 و ازت آمونیاکی با مشارکت 53/1 درصدی دارد. در تخریب لایه ازن،  نیتریت و الکتریسیته بی­تاثیر است.

در طبقه سمیت انسان بدون ویژگی سرطانزایی بیشترین و کمترین تاثیر به ترتیب مربوط به کلراید (78/74) و فسفات (31/0) است ولی در طبقه سمیت انسان با ویژگی­های سرطانزایی نیز بیشترین اثر را کلراید با مقدار 81/96 دارد. ولی کمترین تاثیر مربوط به ازت آمونیاک با مقدار 26/0  است.

 در طبقه اثر ذرات جامد نیز همانند طبقه گرمایش جهانی بیشترین و کمترین اثر را به ترتیب الکتریسیته (96/99) و کمترین تاثیر را کلراید (04/0) دارد.

 در طبقه­های اشعه یونی با مشارکت بر سلامت انسان و اکوسیستم، بیشترین اثر را کلراید به ترتیب با مشارکت 80/72، 17/78 دارد و کمترین اثرمربوط به نیتریت با مشارکت 02/0، 03/0 است و الکتریسیته در این طبقات تاثیری ندارد.

در طبقه­های، ازن فتوشیمیایی، اسیدی شدن، اوتروفیکاسیون زمین و اتروفیکاسیون دریا فاکتورهای نیتریت، ازت آمونیاک و فسفات تاثیر ندارند. و بیشترین تاثیر را الکتریسیته به ترتیب 97/99، 98/99، 99/99 و 98/99 دارد و کلراید کمترین تاثیر را  نیز به ترتیب 03/0، 02/0، 01/0و 02/0 دارد.در طبقه سمیت آب آشامیدنی بیشترین اثر را کلراید با مشارکت 88/98 و کمترین اثر را فسفات با مشارکت 13/0 دارد .در طبقه اثر استفاده از زمین بیشترین اثر را کلراید همانند طبقه سمیت آب آشامیدنی، با مقدار  74/98 و کمترین اثر را ازت آمونیاکی به مقدار 52/0 دارد.

 

 

 

جدول1: طبقات اثر و مشارکت اجزا فاضلاب بهداشتی به روش ILCD 2011 Midpoint V1.0

انرزی الکتریکی

فسفات

ازت آمونیاک

نیتریت

کلراید

فاضلاب بهداشتی

جمع

واحد

طبقه اثر

96/99

0

0

0

0/04

0

100

%

گرمایش جهانی

0

03/0

53/1

0

98/44

0

100

%

تخریب لایه ازن

67/23

31/0

17/1

0

74/84

0

100

%

سمیت برای انسان بدون ویژگی سرطان­زایی

63/1

30/1

26/0

0

96/81

0

100

%

سمیت برای انسان همراه با ویژگی سرطان­زایی

66/99

0

0

0

04/0

0

100

%

ذرات جامد

0

12/6

06/21

02/0

80/72

0

100

%

اشعه یونی کننده(با اثر بر سلامت انسان)

0

4/18

17/62

03/0

17/78

0

100

%

اشعه یونی(با اثر بر اکوسیستم)

99/97

0

0

0

0/03

0

100

%

تشکیل ازن فتوشیمیایی

99/98

0

0

0

0/02

0

100

%

اسیدی شدن

99/99

0

0

0

01/0

0

100

%

اوتروفیکاسیون زمین

99/98

0

0

0

02/0

0

100

%

اوتروفیکاسیون دریایی

0/32

0/13

0/67

0

98.88

0

100

%

سمیت آب آشامیدنی

0

0/74

0/52

0

98/74

0

100

%

استفاده از زمین

 

جدول 2: طبقات اثر و مشارکت اجزا فاضلاب صنعتی به روش ILCD 2011 Midpoint V1.0

انرزی الکتریکی

فسفات

ازت آمونیاک

نیتریت

کلراید

روغن

فاضلاب صنعتی

جمع

واحد

طبقه اثر

100

0

0

0

0

0

0

100

%

گرمایش جهانی

0

0

0/04

0/04

4/78

95/14

0

100

%

تخریب لایه ازن

81/19

0/09

0/07

0/16

9/78

8/70

0

100

%

سمیت برای انسان بدون ویژگی سرطان­زایی

11/21

43/1

06/0

17/0

68/47

29/37

0

100

%

سمیت برای انسان همراه با ویژگی سرطان­زایی

100

0

0

0

0

0

0

100

%

ذرات جامد

0

12/1

84/0

19/11

01/6

84/80

0

100

%

اشعه یونی کننده(با اثر بر سلامت انسان)

0

55/0

50/0

80/8

59/5

56/85

0

100

%

اشعه یونی(با اثر بر اکوسیستم)

99/99

0

0

0

0

0

0

100

%

تشکیل ازن فتوشیمیایی

100

0

0

0

0

0

0

100

%

اسیدی شدن

100

0

0

0

0

0

0

100

%

اوتروفیکاسیون زمین

99/99

0

0

0

0

0

0/01

100

%

اوتروفیکاسیون دریایی

51/6

0/23

0/26

0/25

77/44

15/32

0

100

%

سمیت آب آشامیدنی

0

1/62

0/25

0/74

97/39

0

0

100

%

استفاده از زمین

 

 

مطابق با جدول(2) در طبقه­های گرمایش جهانی، ذرات جامد، اسیدی شدن و اتروفیکاسیون زمین، الکتریسیته با مشارکت 100 درصدی و در طبقه­های ازن فتوشیمیایی و اوتروفیکاسیون دریایی الکتریسیته با مشارکت 99/99 دارای تاثیر است.

در طبقه تخریب لایه ازن بیشترین تاثیر را روغن 14/95 و کمترین تاثیر را نیتریت و ازت آمونیاکی با مشارکت 04/0 دارد.

در طبقه اثر سمیت انسان بدون ویژگی­های سرطانزایی بیشترین اثر را الکتریسیته با مقدار 19/81 و کمترین تاثیر را ازت آمونیاکی با مشارکت 07/0 دارد در صورتی­که در طبقه اثر سمیت  انسان  همراه  با ویژگی­های  سرطانزایی  بیشترین تاثیر

را کلراید با مقدار 86/47 وکمترین تاثیر را ازت آمونیاکی با مقدار 06/0 دارد.در طبقه­های اشعه یونی با تاثیر بر سلامت انسان و اکوسیستم بیشترین تاثیر را روغن به ترتیب با مقدار 84/80 و 56/85 دارد و کمترین اثر را ازت آمونیاکی به ترتیب با مقدار 84/0 و 50/0 دارد در این دو طبقه الکتریسته بی­تاثیر است.در طبقه سمیت آب آشامیدنی بیشترین تاثیر را کلراید با مشارکت 44/74 و کمترین سمیت را  نیتریت با مشارکت 25/0 دارد. در حالیکه درطبقه استفاده اززمین همانند فاضلاب بهداشتی بیشترین تاثیر را کلراید با مقدار 39/97 وکمترین تاثیر را ازت آمونیاکی با مقدار 25/0 دارد در این طبقه الکتریسیته  بی­تاثیر است.

 


در حالی که در فاضلاب صنعتی در طبقات گرمایش               جهانی، ذرات جامد، تشکیل ازن فتوشیمیایی، اسیدی شدن، اوتروفیکاسیون زمین و اوتروفیکاسیون دریایی بیشترین تاثیرات مخرب زیست محیطی را دارند.

با توجه به جدول 3 فاضلاب بهداشتی و صنعتی به روش ILCD 2011 Midpoint V1.0 مقایسه گردید. نتایج نشان داد که فاضلاب بهداشتی در طبقات اثر تخریب لایه ازن، سمیت برای انسان همراه و بدون ویژگی سرطان­زایی، اشعه یونی کننده با تاثیر بر سلامت انسان، اشعه یونی با تاثیر بر اکوسیستم،  سمیت آب آشامیدنی و استفاده از زمین مشارکت 100 درصدی دارد و در مقابل فاضلاب صنعتی به ترتیب با مشارکت2/84، 27/8، 31/3، 5/49، 7/69، 22/5 و 14/4 کمترین اثر را دارد.

فاضلاب صنعتی در طبقات اثر گرمایش جهانی، ذرات جامد، تشکیل ازن فتوشیمیایی، اسیدی شدن، اوتروفیکاسیون زمین و اوتروفیکاسیون دریایی، با مشارکت 100 درصدی، بیشترین تاثیر را دارد و در مقابل فاضلاب بهداشتی  با مشارکت 3/93 مربوط به گرمایش جهانی و ذرات جامد و مشارکت 3/93 مربوط به مابقی طبقات ذکر شده کمترین اثر را دارد.

کمترین اثر در فاضلاب بهداشتی با مشارکت2/93 مربوط به طبقات تشکیل ازن فتوشیمیایی، اسیدی شدن، اوتروفیکاسیون زمین و اوتروفیکاسیون دریایی و در فاضلاب صنعتی با مشارکت 22/5 مربوط به سمیت آب آشامیدنی است. فاضلاب بهداشتی با توجه به مقادیر ورودی و خروجی و آنالیز نرم افزار بیشترین تاثر منفی بر محیط زیست انسانی، آبی و ... دارد.

 

 

جدول 3: مقایسه دو فاضلاب بهداشتی و صنعتی در طبقه اثرات مختلف  بر حسب درصد به روش ILCD 2011 Midpoint V1.0

فاضلاب صنعتی

فاضلاب بهداشتی

طبقه اثر

100

3/93

گرمایش جهانی

2/84

100

تخریب لایه ازن

3/31

100

سمیت برای انسان بدون ویژگی سرطان­زایی

27/8

100

سمیت برای انسان همراه با ویژگی سرطان­زایی

100

3/93

ذرات جامد

5/49

100

اشعه یونی کننده(با اثر بر سلامت انسان)

7/69

100

اشعه یونی(با اثر بر اکوسیستم)

100

2/93

تشکیل ازن فتوشیمیایی

100

2/93

اسیدی شدن

100

2/93

اوتروفیکاسیون زمین

100

2/93

اوتروفیکاسیون دریایی

22/5

100

سمیت آب آشامیدنی

14/4

100

استفاده از زمین

 

بحث  و نتیجه­گیری

در این تحقیق، از روش ارزیابی چرخه حیات به منظور ارزیابی کارکرد زیست­محیطی تصفیه خانه فاضلاب پژوهشگاه صنعت نفت تهران استفاده شد.

با توجه به آنالیز زیرمجموعه­های شرکت کننده در فرایند تصفیه فاضلاب بهداشتی و صنعتی، بیشترین فاکتورهای اثر گذار در فاضلاب بهداشتی کلراید و انرژی مصرفی شناخته شد. از آنجایی­که در تصفیه فاضلاب بهداشتی به دلیل وجود فاکتورهای آلاینده از جمله کلیفرم، نیاز به استفاده بیشتری از کلر است و کلر باقی­مانده احتمال اثرات تخریبی بر طبقات مختلف محیط زیست را نشان می­دهد.

فرآیند تصفیه همواره با مصرف انرژی الکتریکی همراه است که در اغلب موارد امکان صرفه­جویی و کاهش مصرف در این زمینه وجود ندارد بنابراین انرژی مصرفی در تمام موارد، از جمله فاکتورهای مهم اثرگذار خواهد بود و تنها ارتقاء تکنولوژی سیستم­های موجود امکان کاهش مصرف انرژی را خواهد داشت. کلراید بر طبقات تخریب لایه ازن، سمیت آب آشامیدنی، استفاده از زمین، سمیت برای انسان، سمیت همراه با ویژگی­های سرطانی و اشعه یونی با تاثیر بر سلامت انسان و اکوسیستم بیشترین مشارکت را دارد.

کلر گازی همراه با خاصیت سرطان­زایی است که باقی ماندن آن در پساب تصفیه شده، اثرات ذکر شده را قطعا به همراه دارد. در فاضلاب پژوهشگاه این مقدار در پساب خروجی پایین­تر از حد استاندارد است اما به هر حال اثرات ذکر شده را خواهد داشت و بیشترین تاثیرگذاری انرژی مصرفی، بر طبقات گرمایش جهانی، ازن فتوشیمیایی، اسیدی شدن، ذرات جامد، اوتروفیکاسیون زمین و اوتروفیکاسیون دریایی است. مصرف انرژی همواره با انتشار گازهای گلخانه­ای و به تبع آن کاهش ازن استراتوسفری همراه می­باشد بنابراین اثر بر طبقات گرمایش جهانی و ازن مورد انتظار است.

اما سایر فاکتورها بنابر نحوه­ی مصرف انرژی نسبت به دیگر طبقات، اثرات هر چند اندک پذیرفته است و در فاضلاب صنعتی  بیشترین فاکتور اثرگذار، انرژی مصرفی، روغن و در بعضی از طبقات کلراید نیز دارای تاثیر است. این مورد نیز قابل انتظار است زیرا فاضلاب صنعتی عمدتا مربوط به نفت و پساب روغنی از اجزای اصلی آن است. طبیعتا مطابق آنچه که توضیح داده شد مصرف انرژی غیرقابل اجتناب و وجود کلر نیز به عنوان عنصر اصلی تصفیه کننده قابل توجیه است.

انرژی مصرفی علاوه بر طبقات ذکر شده در فاضلاب بهداشتی در طبقه سمیت انسان بدون ویژگی­های سرطانی و به مقدار کمتر بر سمیت انسان بدون ویژگی­های سرطانی دارای تاثیر است. روغن نیز بر طبقات تخریب لایه ازن، اشعه یونی با تاثیر بر سلامت انسان و اکوسیستم و به مقدار کمی در طبقات سمیت برای انسان همراه با ویژگی­های سرطانی، سمیت انسان بدون ویژگی­های سرطانی و سمیت آب آشامیدنی دارای تاثیر است. روغن، اثرات محیط زیستی قابل توجهی دارد که طبیعتا با اختلال در اکسیژن­گیری آب سلامت اکوسیستم و انسان را به خطر خواهد انداخت.

لایه ازن به دلیل انتشار بخارات ناشی از تصفیه روغن نیز دچار اختلال خواهد شد.کلراید بیشترین اثر را بر سمیت آب آشامیدنی و استفاده از زمین، و به مقدار کمتر در طبقات سمیت انسان همراه با ویژ­گی­های سرطانی، سمیت انسان بدون          ویژگی­های سرطانی، تخریب لایه ازن، اشعه یونی با تاثیر بر اکوسیستم و انسان دارای تاثیر است.

همانطور که در مورد فاضلاب بهداشتی نیز ذکر شد کلر به دلیل خاصیت سمی بودن و احتمال باقی ماندن در پساب تصفیه شده اثرات مشخص ذکر شده را خواهد داشت در ضمن خاطر نشان می­سازد که عنصر اصلی در تصفیه هر دو فاضلاب بهداشتی و صنعتی به حساب می­آید.

در حالت مقایسه همانطور که نتایج نشان داد طبقات اثر فاضلاب بهداشتی بارزتر از فاضلاب صنعتی بدست آمد و علت این امر عمدتا می تواند به دلیل حجم بالای پساب بهداشتی و طبیعتا میزان مواد مصرفی و برق بیشتر، باشد.

ارزیابی زیست­محیطی تصفیه­خانه فاضلاب اردبیل توسط پارساجو و همکاران با استفاده از روش LCA انجام شد، نتایج این بررسی نشان داد که گاز کلر در بین طبقات اثر مشترک بیشترین تاثیر را در طبقه اثر تخریب لایه ازن دارد(7) همچنین اسدالله­فردی و همکاران در مطالعه ارزیابی چرخه­ حیات زیست محیطی تصفیه خانه فاضلاب شهر خمین به این نتیجه رسیدند که بیشترین فاکتور اثرگذار در تصفیه فاضلاب خمین  کلر و انرژی برق مصرفی بوده است که با نتایج تحقیق انجام شده، مطابقت دارد(21).

با توجه به این­که، مطالعات صورت پذیرفته در ایران، در خصوص مدیریت پسماند می­باشد، لذا نیاز به مطالعات ارزیابی چرخه حیات در بخش آب و فاضلاب، شدیدا احساس می­شود. در این مطالعه با توجه به این که  از  فاز  ساخت  بدلیل  فقدان

اطلاعات موجود و هم چنین تاثیر ناچیز در پیامدهای               زیست­محیطی چشم­پوشی شده است، لذا با این تفاسیر اگر چه نتایج این مطالعه نشان داد که پساب بهداشتی نسبت به پساب صنعتی وضعیت بدتری دارد اما نباید از تاثیرات زیست­محیطی پساب صنعتی نیز چشم­پوشی کرد.

 از آنجایی­که نقطه بحرانی اصلی شناسایی شده در تصفیه­خانه مربوط به انرژی برق است پیشنهاد می­شود از روش­های ترکیبی استفاده از انرژی­های تجدیدپذیر تا حد امکان استفاده شود که با حفظ راندمان تولید انرژی نقاط شکست کاهش یابد.

استفاده از سیستم­های پنل  خورشیدی  و بهره­گیری از بازیافت مجدد گاز تصفیه­خانه توصیه می­شود. با توجه به این­که روش MBR از بهترین روش­های تصفیه فاضلاب تلقی می­شود توصیه به تغییر در روش تصفیه نمی­شود اما با پایش و مدیریت مستمر سیستم امکان کاهش مواد اولیه مصرفی وجود دارد.

تضاد منافع

نویسندگان این مقاله اعلام می دارند که هیچ گونه تضاد منافعی وجود ندارد.

تقدیر و تشکر

نویسندگان این مقاله مراتب تشکر و قدر دانی خود را از مدیریت پژوهش و فن­آوری شرکت ملی نفت ایران، که حمایت مالی این پژوهش را تقبل کردند، دارند. همچنین از سرکار خانم دکتر ناهید اعتماد و جناب آقای حامد پارساجو که در روند این مقاله ما را یاری کردند سپاس گزاریم.

 


 

 

 

 

 

نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1398/3/28 | پذیرش: 1398/6/15 | انتشار: 1399/4/10

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/کلیه حقوق این وب سایت متعلق به طلوع بهداشت یزد می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2015 All Rights Reserved | Tolooebehdasht

Designed & Developed by : Yektaweb