كيف يمكن لتطوير الصناعات الكيميائية القائمة على الفحم حل مشكلة معالجة المياه الملوثة؟

Thread Content

شو يانهوا، عميد كلية العلوم البيئية والهندسة في جامعة نانجينغ للتكنولوجيا، ومشرف على طلاب الدكتوراه، وخبير متخصص ضمن **“برنامج الألف شخص”**، وعضو في لجنة تخصص الكيماويات النفطية، وعضو في مجلس إدارة جمعية التنمية المستدامة، ومدير مختبر هندسة تحويل الفحم بطريقة نظيفة وتوفير المياه وتقليل الانبعاثات في صناعة النفط والكيماويات في الصين، ومدير مركز أبحاث التحكم في التلوث الكيميائي وتقنيات الطوارئ في مقاطعة جيانغسو. يعمل بشكل رئيسي في مجال التحكم في تلوث المياه الصناعية، ومعالجة الغازات الصناعية السامة وذات الرائحة الكريهة، وتطوير تقنيات جديدة لاستغلال النفايات الصناعية، بالإضافة إلى ابتكار مواد ومعدات جديدة. قاد العديد من المشاريع الكبيرة ضمن **“برنامج 863”**، ومشاريع كبيرة في مجال المياه، ومشاريع ضمن خطط الدعم العلمي والتكنولوجي. حصل على 5 جوائز في مجال التقدم العلمي والتكنولوجي على المستوى الإقليمي والوزاري (منها جائزتان من الدرجة الأولى)، ويعتبر من الخبراء المعروفين في مجال التحكم في التلوث الكيميائي وتوفير المياه وتقليل الانبعاثات في الصين. منذ بداية هذا العام، تم رفض التقييمات البيئية للعديد من مشاريع الكيماويات القائمة على الفحم من قبل وزارة حماية البيئة. لكي تتطور مشاريع الكيماويات القائمة على الفحم، فإن المشاكل البيئية تُعد عائقًا لا يمكن تجاوزه. ما هي التحديات الراهنة المتعلقة بالمشاكل البيئية في صناعة الكيماويات القائمة على الفحم؟ وما هي الحلول الفعالة المتاحة؟ استجابةً لهذه الأسئلة، أجرى الصحفي مقابلة خاصة مع البروفيسور شو يانهوا، أحد الخبراء المرموقين في مجال السيطرة على التلوث الصناعي وترشيد استخدام المياه وتقليل الانبعاثات في بلادنا، وعميد كلية البيئة في جامعة نانجينغ للتكنولوجيا. لا أوافق على حظر برك التبخير بشكل شامل.
الصحفي: ما رأيك في المشاكل البيئية المتعلقة بصناعة الكيماويات النفطية في الوقت الحالي؟
شو يانهوا: لقد شاركت مؤخرًا في دراسة خاصة حول شركات صناعة الكيماويات النفطية في أربع مقاطعات غربية، نظمتها الجمعية الصينية لصناعة النفط والكيماويات، وركزت الدراسة على المشاكل البيئية التي تواجه هذه الصناعة. بعد 7 أو 8 أيام من البحث، كانت انطباعاتي العامة مختلطة بين الإيجاب والسلب. من المبشر أن العديد من شركات الكيماويات القائمة على الفحم حققت تقدمًا ملحوظًا في توطين التقنيات والمعدات الأساسية مثل عمليات التغويز والتحويل، بالإضافة إلى زيادة حجم هذه المعدات. لقد قامت بعض المناطق المركزة لصناعة الفحم الكيميائي بأبحاث نشطة ومثمرة في مجالات إنتاج الطاقة من الفحم بطريقة متكاملة، وتوسيع نطاق المنتجات المستخلصة من الفحم، بالإضافة إلى تعزيز التكامل بين صناعة الفحم الكيميائي وصناعة البتروكيماويات. المشكلة هي أن القطاع يواجه مشاكل بيئية خطيرة للغاية، حيث أصبح نقص المياه وتلوثها عائقًا رئيسيًا أمام تطور القطاع. في بعض المناطق التي تسعى جاهدة لتطوير صناعة الكيماويات القائمة على الفحم، يوجد نقص شديد في الموارد المائية من ناحية، ومن ناحية أخرى، فإن البيئة في هذه المناطق هشة ولا تستطيع استيعاب المزيد من الأنشطة الصناعية. تدعي بعض الشركات في تقاريرها الختامية أنها حققت صفر انبعاثات للمياه الملوثة، لكن عمليات المعالجة الفعلية ووجهة إعادة استخدام هذه المياه غير واضحة ولا يمكن التحقق منها. نظراً لغياب وسائل رقابة فعالة، من الصعب تحديد مستوى فعالية معالجة المياه العادمة في الشركات، ومعدل إعادة استخدام المياه المعالجة، بالإضافة إلى كمية المياه المستخدمة لإنتاج كل وحدة من المنتجات، وهو أمر مقلق. الصحفي: أدى مشكلة تلوث صحراء تنغيري إلى جعل برك التبخير هدفًا للانتقادات. يُقال إن بعض مشاريع الكيماويات القائمة على الفحم قد رُفضت بسبب إنشاء برك التبخير، ما رأيك في ذلك؟ شو يانهوا: الغرض الأصلي من إنشاء برك التبخير هو استقبال المياه الملوثة ذات الملوحة العالية والتي تحتوي على كمية منخفضة من الأكسجين الكيميائي المطلوب. في المناطق الشمالية الغربية لبلادنا التي تتميز بارتفاع معدلات التبخر، يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتبخير المياه الملوثة بشكل طبيعي وتركيزها، مما يساعد على **توفير تكاليف بناء أجهزة التبخير في الشركات، بالإضافة إلى تقليل تكاليف تشغيل عمليات التبخير والتكثيف.** بالنسبة لمشاريع الكيماويات القائمة على الفحم التي تتطلب استثمارات كبيرة وتحقق عوائد منخفضة، فإن استخدام برك التبخير يوفر حلاً عملياً للشركات لمعالجة المياه الملوثة ذات الملوحة العالية بتكلفة منخفضة. للأسف، تعتبر بعض الشركات حوض التبخير خطأً كمستودع مؤقت للمياه الملوثة أو حوض للحوادث، وتصرف فيه كميات كبيرة من المياه الملوثة ذات التركيز العالي مباشرة، وقد تسبب بعضها في حوادث تلوث بيئي، مما يتعارض تمامًا مع **الغرض الأصلي من الموافقة على إنشاء حوض التبخير. لذلك، قامت بعض المناطق بحظر حوضات التبخير بشكل كامل، وطلبت من الشركات تحقيق صفر انبعاثات للمياه الملوثة. في رأيي، هناك أسباب متعددة لحوادث التلوث في برك التبخير، والخطأ ليس في برك التبخير نفسها؛ فضعف الرقابة وعدم توافر السياسات المناسبة من الأسباب الرئيسية لذلك. عادةً، لا تشكل المياه العادمة ذات المحتوى المنخفض من الأكسجين المطلوب كيميائيًا والسمية المنخفضة والملوحة العالية في برك التبخير أي تأثير خطير على البيئة الإيكولوجية. لذلك، فإن اتخاذ قرار شامل بشأن برك التبخير يواجه مشاكل من حيث الجانب العلمي والمعقولية والقابلية للتطبيق العملي. المفتاح يكمن في كيفية تعزيز الرقابة والإشراف، لضمان أن تكون جودة المياه وكميتها المطرودة إلى برك التبخير مطابقة للمتطلبات المحددة. علاوة على ذلك، فإن وضع سياسات متكاملة ومعقولة يمكن أن يساعد في فرض رسوم إضافية على الشركات التي تتجاوز الحدود المسموح بها في إطلاق الملوثات، أو فرض عقوبات عليها، بينما يتم منح الشركات التي تلتزم بالمعايير المطلوبة مزايا ومكافآت مناسبة. كما يمكن تطبيق نظام تسعير تدريجي على استهلاك الشركات للمياه النقية، وفقًا للحدود المحددة. كل هذه الإجراءات ستساعد في تغيير الوضع الحالي الذي تعاني منه شركات الكيماويات النفطية، حيث تستخدم هذه الشركات برك التبخير بشكل مفرط، دون أي ضغوط أو حوافز لتوفير المياه وتقليل الانبعاثات. تحقيق انبعاثات شبه صفرية أمر أكثر علمية ومعقولية.
الصحفي: لا يزال هناك جدل في القطاع حول مفهوم الانبعاثات الصفرية والانبعاثات شبه الصفرية، ما رأيك؟
شو يانهوا: الانبعاثات الصفرية للمياه الملوثة تعني عدم إخراج أي مياه أو سوائل ملوثة خارج المصنع، أي أن المياه المالحة عالية التركيز لا يمكن تصريفها، بل يجب تبخيرها وتكريرها. ومع ذلك، فإن الاعتماد على أجهزة التبخير لإزالة الملوحة يشكل تكلفة استثمارية وتشغيلية كبيرة يصعب على الشركات تحملها، كما أنه لا يوجد حل جيد حتى الآن للتخلص من الملح المتبلور. وفقًا للوائح البيئية الحالية، تعتبر هذه الرواسب الملحية نفايات خطرة، ويجب التخلص منها عن طريق وحدات متخصصة في التعامل مع النفايات الخطرة. نظرًا لارتفاع تكاليف التخلص من النفايات، فإن ذلك يشكل عبئًا اقتصاديًا كبيرًا على الشركات، كما أن قدرة العديد من المناطق على التخلص من النفايات الخطرة غير كافية، مما يجعل من الصعب التخلص منها في مكانها. في الآونة الأخيرة، تعمل بعض الجهات على تسريع البحث في تقنيات التبلور المتخصص للمياه الملوثة ذات المحتوى العالي من الملح، سعيًا وراء استغلال موارد الملح المتكرر. لكن هذه الأبحاث لا تزال في مرحلة التجارب الصغيرة والتجارب المتوسطة، ولا يزال من الضروري دراسة جدواها من الناحية التقنية والاقتصادية، بالإضافة إلى إمكانية تطبيقها في المشاريع الهندسية الفعلية. نظراً للظروف المذكورة أعلاه، ومع أخذ احتياجات حماية البيئة في الاعتبار، بالإضافة إلى قدرة مصانع الكيماويات القائمة على معالجة الملوثات ومستوى التقنيات البيئية المتاحة، أعتقد أنه من الأكثر عقلانية وجدوى تطبيق نظام صارم لجمع المياه الملوثة ومعالجتها حسب نوعها، مع تحسين كافة مراحل المعالجة، وذلك من خلال تصريف كميات صغيرة من المياه الملوثة ذات المحتوى العالي من الملح والمحتوى المنخفض من الأكسجين الكيميائي المطلوب في برك التبخير، بهدف تحقيق انبعاثات شبه صفرية من المياه الملوثة. التكنولوجيا هي المفتاح لتحقيق انبعاثات شبه صفرية. الصحفي: إذًا، ما هي نصائحكم بشأن تحقيق انبعاثات شبه صفرية من مياه الصرف الناتجة عن صناعة الفحم؟ شو يانهوا: في الوقت الحالي، لا تزال هناك العديد من المشاكل في مشاريع صناعة الفحم من حيث تحقيق انبعاثات شبه صفرية. أولاً، عادةً ما لا يتم القيام بتصميم معالجة المياه وتصميم العمليات الرئيسية من قبل نفس الجهة، مما يؤدي إلى انفصال أعمال التصميم عن بعضها البعض وعدم تحقيق تكامل كامل بينها. أما بالنسبة لمشروع يقترب من الصفر في انبعاثاته، فإن نظام معالجة المياه مرتبط ارتباطًا وثيقًا بأجهزة الإنتاج الرئيسية. يجب أن يشكل نقاط استخدام المياه، ونقاط توليد الملوثات، ونقاط إعادة استخدام المياه المعالجة، بالإضافة إلى عمليات جمع ومعالجة وإعادة استخدام المياه العادمة، كلًا متكاملاً. فقط من خلال الأخذ في الاعتبار التصميم الشامل لمعالجة المياه المستعملة وتصميم العمليات الرئيسية بشكل متزامن، يمكن تحقيق انبعاثات شبه صفرية بالمعنى الحقيقي للكلمة. ثانيًا، توجد مشاكل عامة في الدقة والفعالية لتقنيات معالجة مياه الصرف الحالية. تنتج مشاريع تحويل الفحم إلى غاز (أفران روتشي أو أفران التغويز بالراكد السائل البريطانية)، وتحويل الفحم إلى نفط (التسييل المباشر)، وتحويل الفحم إلى كوك الفحم، عادةً مياهًا عادمة سامة تحتوي على تركيزات عالية من الفينول والأمونيا، وغالبًا ما يكون من الصعب تشغيل عمليات المعالجة التقليدية المكونة من “المعالجة المسبقة البسيطة + المعالجة البيولوجية” بشكل مستقر وفعال. حتى مع وجود عمليات معالجة الأغشية والتبخير لإزالة الملوحة بشكل كامل، يظل من الصعب تحقيق انبعاثات شبه صفرية. إحدى المشكلات التقنية البارزة هي نقص المعالجة المسبقة الضرورية. يمكن لاختيار تقنيات معالجة أولية فعالة واقتصادية لتحليل كميات كبيرة من المواد العضوية السامة الموجودة في المياه العادمة، أن يحسّن بشكل كبير من فعالية أنظمة المعالجة البيوكيميائية واستقرار عملها. غالبًا ما يحتوي المياه العادمة المذكورة أعلاه ليس فقط على تركيزات عالية من المواد السامة العضوية، بل أيضًا على كميات كبيرة من المواد الزيتية والجسيمات المعلقة (غبار الفحم ومسحوق الفحم)، مما يؤدي غالبًا إلى تراكم الرواسب وانسداد أجهزة استخلاص الفينول والأمونيا، وبالتالي يمنع النظام من العمل بشكل مستقر. لذلك، من الضروري استخدام تقنيات معالجة فعالة واقتصادية لإزالة كميات كبيرة من المواد الزيتية والمواد المعلقة في المياه العادمة قبل وصولها إلى وحدة استرداد الفينول والأمونيا، وذلك لضمان أداء جهاز استرداد الفينول والأمونيا بكفاءة واستقرار، بالإضافة إلى أداء نظام معالجة المياه العادمة بشكل فعال أيضًا. مرة أخرى، يوجد حاليًا في عمليات معالجة المياه المستعملة مشكلة التفتت التقني وانخفاض مستوى التكامل. تعاني المشاريع الحالية للكيماويات القائمة على الفحم من تنفيذ مراحلها من قبل وحدات مختلفة، مما يؤدي إلى عدم توافق التقنيات بين هذه الوحدات، وصعوبة التكامل بينها، بالإضافة إلى انخفاض مستوى التكامل الكلي. هناك بعض الشركات التي لا تقوم بفصل المياه الملوثة عن المياه النظيفة، ولا تقوم بجمع المياه العادمة بشكل منظم، كما أنها لا تعالج هذه المياه بطريقة مناسبة حسب نوعها. فهي تركز على مرحلة المعالجة النهائية فقط، وتتجاهل أهمية توفير المياه خلال عملية المعالجة. في رأيي، من أجل تحقيق توفير المياه وتقليل الانبعاثات، يجب تعزيز تحسين عمليات معالجة المياه بشكل كامل، وتطبيق مبادئ الهندسة النظامية، واستخدام تقنية “نقاط الضغط المنخفض في المياه” بشكل فعّال، والعمل على تعزيز استخدام المياه بشكل متدرج وإعادة استخدامها حسب جودتها. على هذا الأساس، يتم إنشاء توازن مائي للمصنع بأكمله، وبناء جزيرة لإعادة استخدام المياه، لتحقيق تنظيم مرن لإعادة استخدام المياه في المصنع.