دانلود مقاله کارآموزی شیمی کاربردی - شرکت آب و فاضلاب روستایی شهرستان گنبد کاووس

بخشی از مقاله

فصل اول :آب و فاضلاب
در نگرش جديد جهاني، آب كالايي اقتصادي- اجتماعي و به عنوان نياز اوليه انسان محسوب مي شود. هرچند آب يكي از منابع تجديد شونده به شمار مي رود، اما مقدارآن محدود است. با توجه به رشد جمعيت، گسترش صنعت، بالا رفتن سطح بهداشت و رفاه عمومي، سرانه منابع تجديد شونده رو به كاهش مي باشد.

ايران با متوسط نزولات جوي 260 ميلي متر در سال از كشورهاي خشك جهان و داراي منابع آب محدود است. عواملي همچون رشد جمعيت، نياز به غذاي بيشتر، ضرورت ارتقاي سطح بهداشت و رفاه اجتماعي، توسعه صنعتي و حفاظت اكوسيستمها، تقاضاي آب را روز به روز بيشتر مي كند. با توجه به رشد جمعيت در ايران، سرانه منابع آب تجديد شونده سالانه كه

در سال 1335، 7000 مترمكعب بوده، در سال 1375 به 2000 مترمكعب كاهش يافته و پيش بيني مي شود كه تا سال 1400 به حدود 800 مترمكعب كاهش يابد كه پايين تر از مرز كم آبي (1000 مترمكعب) است. با توجه به تقسيم بندي سازمان ملل متحد، در سال مزبور ايران نه تنها شرايط تنش و فشار ناشي از كمبود آب را تجربه خواهدكرد، بلكه وارد شرايط كميابي شديد آب مي گردد [1]. در سالهاي خشك، از هم اكنون شاهد كمبود و بحران آب هستيم كه مي تواند نه تنها خسارات اقتصادي بلكه تنش هاي اجتماعي- سياسي و مخاطرات بهداشتي به بار آورد.

همانگونه كه ذكر شد، متوسط نزولات جوي كشور 260 ميلي متر در سال مي باشد و اين مقدار كم، توزيع مكاني بسيار ناهمگن دارد. به طوري‌كه فقط 1% از مساحت ايران بارشي بيش از 1000 ميليمتر دارد، در حالي‌كه 28% از سطح كشور، بارش ساليانه كمتر از 100 ميليمتر را دارد. از 415 ميليارد مترمكعب نزولات سالانه در ايران، حدود 70% آن تبخير مي شود. با ورود ساليانه دوازده ميليارد مترمكعب آب ورودي از مرزها به داخل كشور، كل منابع آبي تجديد پذير كشور 135 ميليارد مترمكعب است كه تا سال 1379، 95 ميليارد مترمكعب از اين آب استحصال شده است. از اين مقدار آب استحصال شده، به ترتيب 93، 5 و 2 درصد در بخشهاي كشاورزي، شهري و صنعتي به مصرف رسيده است. علاوه بر محدوديت مقدار منابع آب، هزينه هاي استحصال آب و محدوديت منابع مالي نيز طرحهاي توسعه منابع آب جديد را با مشكل و محدوديت مواجه كرده است.

بانك جهاني در گزارشي از كاهش سرانه آب قابل استحصال و از دست دادن كيفيت آن، استفاده ناكارآمد راندمان پايش مصرف در بخشهاي كشاورزي، صنعتي و كشاورزي؛ شوري و زهدار شدن اراضي، وضعيت نامطلوب تعميرات و نگهداري، محدوديت جبران هزينه ها و نبود هماهنگي بين سازمانهاي ذيربط، بعنوان چالشهاي پيش رو آب كشور نام برده است [2].

توزيع غيريكنواخت آب در طول مكان و زمان، وجود بيشترين تقاضاي آب در زمان وقوع كمترين بارندگي، عدم توازن بين عرضه و تقاضاي آب و خصوصاً افزايش تقاضاي آب به دلايل ذكر شده و محدوديت منابع آبي و در بعضي مكانها كاهش آن با تنزل كيفيت آب سفره هاي زيرزميني به دليل برداشت بيش از حد مجاز، پيشروي آبهاي شور، دفع غيرصحيح فاضلابهاي خانگي و پساب هاي صنعتي، بالابودن هزينه هاي تأمين آب جديد با رقابت شديد بين گروههاي مصرف كننده آب به دليل كم بودن منابع آبي، استفاده ناكارآمد از آب، اتلاف زياد آب در بخش

كشاورزي و بالابودن آب به حساب نيامده در بخش شهري، و مكانيزم قيمت گذاري ناكارآمد از جمله ديگر مشكلات آبي كشور مي باشد كه مديريت منابع آب كشور را پيچيده كرده است.
با اين مشكلات، يكي از اهداف بلندمدت مديريت راهبردي آب كشور تعادل برقرار كردن بين تقاضاي آب و منابع آب موجود با كمترين هزينه ممكن مي باشد [3]. براي پاسخگويي به نياز روز افزون تقاضاي آب در كشور، توسعه منابع آبي جديد شامل بهره برداري بهينه از منابع آبي باقيمانده، استفاده مجدد از فاضلاب، شيرين كردن آب هاي شور و افزايش ظرفيت توليد منابع موجود، در نظر گرفتن راهبردهاي صرفه جويي آب در بخشهاي مختلف اقتصادي، و توسعه روشهاي مديريت كارآمد جديد مي توان نام برد.

بيش از دو دهه است كه جهان پي برده است كه در مديريت منابع آب بايد بيشتر به مديريت تقاضا تا مديريت عرضه توجه كرد. بدين منظور دانشمندان مديريت تلفيقي آب را مطرح نموده اند. مديريت تلفيقي، دو سياست كلي و يك هدف اصلي دارد. سياستهاي مديريت تلفيقي عبارتند از: 1) با آب بايد به عنوان يك كالاي اقتصادي، اجتماعي و زيست محيطي برخورد شود و 2) سياستها و گزينه هايي كه مديريت آب را هدايت مي كند بايد در چارچوبي يكپارچه تحليل شود. هدف اصلي مديريت تلفيقي اين است كه به واسطه مديريت تلفيقي آب، توسعه پايدار، كارآمد و عادلانه منابع آب حاصل شود. بنابراين مباني مديريت تلفيقي بر پايه تركيب پذيري مديريت تأمين با مديريت تقاضا استوار بوده كه جنبه هاي زيست محيطي، اجتماعي و اقتصادي را درنظر مي گيرد [4].

به طور كلي تمامي اقداماتي كه بر كيفيت و كميت آب ورودي به يك سيستم مصرف مؤثرند، بخشي از مديريت عرضه مي باشد و هرآنچه كه بر مصرف و يا اتلاف آب پس از آن مؤثر است مديريت تقاضا مي باشد. به عبارت ديگر مديريت تقاضاي آب به فعاليتهايي اطلاق مي شود كه كمك مي كند تا تقاضاي آب كاهش يابد، راندمان مصرف بهبود يافته و از آلوده شدن يا نابودشدن منابع جلوگيري شود [5].
در اين مقاله ضمن طرح و بيان اهميت موضوع مديريت تقاضا و صرفه جويي آب در بخشهاي شهري، كشاورزي و صنعتي به الگوي مصرف و تلفات آب شهري، عوامل مؤثر بر كاهش تقاضاي آب شهري و وضعيت مصرف آب در بخش كشاورزي و صنعت پرداخته شده و سپس به گوشه اي از مطالعات و اقدامات انجام شده در كاهش تلفات در اين بخشها اشاره خواهد شد. در انتها روشهايي براي جلوگيري از كاهش مصرف و اسراف آب ارائه مي گردد.

الگوي مصرف و تلفات آب شهري
در مطالعاتي كه توسط سازمان ملل متحد در سنگاپور صورت گرفت، حداقل آب مصرفي هر شهروند براي حفظ بهداشت و سلامت جامعه 99 ليتر در روز تعيين گرديده است [6]. برطبق برنامه سوم توسعه، الگوي مصرف آب هر خانوار 5/22 مترمكعب در ماه تعيين شده كه در نتيجه هر نفر بطور متوسط در شبانه روز مي تواند 150 ليتر آب مصرف نمايد (جدول 1) [7]. متأسفانه باتوجه به رشد بي رويه شهرنشيني در كشور، آمار چند ساله اخير نيز نشان از مصرف سرانه بطور متوسط 250 تا 300 ليتر در شبانه روز مي دهد. در سال 1373 متوسط تقاضاي سرانه آب شهري در كشور 242 ليتر نفر روز بدست آمده است [8 و 9]. به عنوان مثال در سال 1379، فقط 47 درصد مشتركان كشور كمتر از الگوي مصرف، آب مصرف كرده و در مجموع 24 درصد آب شرب توليدي در كشور را به كار بردند. در حالي‌كه 11 درصد مشتركان، 24 درصد آب شرب توليدي را مصرف كردند [10]. با توجه به هزينه هاي بالاي تأمين، انتقال و توزيع آب، افزايش بي رويه مصرف و منابع محدود آب قابل دسترس، شهروندان با بحرانهاي جدي جديدي در آينده روبرو مي باشند.

جمعيت شهري كشور از 6 ميليون نفر در سال 1335 به 31 ميليون نفر در سال 1370 و در حال حاضر به بيش از 46 ميليون نفر رسيده است. مصارف آب شهري در سال 1372 نسبت به سال 1362، 5/1 برابر شده است. در جدول 2 ميزان رشد جمعيت، برداشت آب و سرانه مصرف آب شهري در طي سالهاي 1345 تا 1375 براي شهر تهران به عنوان نمونه ارائه شده است [11، 12، 13 و 14].

جدول 1- الگوي توصيه شده مصارف سرانه خانگي برحسب ليتر در روز (تا سال 1390) [7]
نوع مصرف حداقل (لیتر) حداکثر (لیتر)
آشامیدن 3 5
پخت و پز 5 10
حمام 25 50
لباسشویی 10 20
ظرفشویی 5 15
دستشویی و توالت 20 30
شتشوی خانه 3 10
کولر و تهویه مطبوع 2 5
متفرقه 2 5
جمع 75 150

جدول 2- جمعيت تهران و مصرف سرانه آب طي سالهاي 1345 تا 1370 [11،12، 13 و14]
سال 1345 1355 1359 1365 1370 1375
جمعيت (1000 نفر) 2720 4530 5454 6042 6475 6759

مصرف سالانه آب (MCM) 98 346 443 542 681 870
مصرف سرانه (ليتر در روز) 99 209 222 244 288 352
همانطور كه از جدول 2 مشاهده مي شود، مصرف سرانه آب طي 30 سال بيش از 3 برابر و ميزان مصرف سالانه تقريباً 4 برابر شده است. نكته قابل توجه اين است كه برخلاف رشد حدود 5/2 درصدي جمعيت شهر

تهران در اين دوره، مصرف آب با رشد سالانه تقريباً 5 الي 6 درصد همراه بوده است. جزئيات مصرف سرانه خانگي در شهر تهران در سال 1365 در جدول 3 ارائه شده
جدول 3- جزئيات مصرف سرانه خانگي در تهران (1365) [15]
نوع مصرف ليتر/ نفر/ روز ميليون مترمكعب درصد
خانگي 120 9/264 43
مصارف عمومی 120 1/44 8

تجاری و صنعتی 30 2/66 11
فضای سبز عمومی 30 2/66 11
تلفات تأمین، انتقال و توزیع 74 4/163 27
جمع کل استحصال 274 8/604 100

جدول 4، ميزان آب مصرفي بعضي از شهرها و كشورهاي جهان را نشان مي دهد. همانطور كه از اين جدول مشاهده مي شود، مصرف آب در تهران و ديگر شهرهاي كشور به مراتب بيشتر از مصرف سرانه آب در مكانهايي است كه از لحاظ آب و هوايي، زندگي اجتماعي و اقتصادي در رديف تهران قرار دارند.
جدول 4- مصرف سرانه آب در بعضي از كشورها [16 و 17]

مطالعه و اجراي روشهاي مديريت تقاضاي آب (كاهش تقاضا و مصرف، كاهش تلفات آب، استفاده مجدد از آب و فاضلاب، شيوه هاي جديد توزيع آب در شهر، ...) نه تنها فشار بر منابع آب را كاهش داده، بلكه كم هزينه تر از پروژه هاي جديد تأمين آب (انتقال بين حوزه اي از راههاي دور، احداث سدهاي جديد و ...) بوده و هزينه مديريت فاضلاب را نيز كاهش مي دهد.
ميزان آب به حساب نيامده در استانهاي مختلف كشور بين 25 تا 60 درصد گزارش شده است [17]. در مطالعه اي كه در سال 1374 در خصوص تلفات آب در شهرهاي بوشهر، تبريز و اهواز بعمل آمد، ميزان تلفات آب در اين شهرها به ترتيب 34، 30 و 50 درصد گزارش شده است [18]. بيشترين سهم تلفات مربوط به اين شهرها، شكستگي لوله ها گزارش شده است. طبق استانداردهاي جهاني براي كشورهاي خشك و نيمه خشك و كم آب، حداكثر آب به حساب نيامده در يك شبكه توزيع حدود 15% و براي كشورهاي پرآب حدود 25% توصيه شده است. طبق اين استاندارد، براي شرايط ايران چنانچه آب به حساب نيامده از ميزان 15% تجاوز نمايد، ضرورت سرمايه گذاري براي بازيافت الزامي است. آب به حساب نيامده به ميزان آبي گفته مي شود كه درصورت حساب فروش شركت هاي آب و فاضلاب منظور نمي شود و اغلب به دليل قرائت غلط كنتورها، انشعابهاي غيرمجاز، كنتورهاي با پلمپ باز و نشت در شبكه به دليل پوسيدگي و از كارافتادگي لوله ها صورت مي گيرد. ميزان آب به حساب نيامده شهرها از 25 تا 60 درصد مي باشد [17]. آب به حساب نيامده شبكه هاي شهري برخي از شهرهاي كشور و ديگر كشورها به ترتيب در جدولهاي 5 و 6 ارائه شده است.
جدول 5- آب به حساب نيامده شبكه هاي شهري برخي استانهاي كشور [17]

نام استان آذربايجان شرقي آذربايجان غربي اصفهان بوشهر تهران خوزستان لرستان كردستان قم
ميزان ‌تلفات (برحسب ‌درصد) 24 24 29 28 30 29 39 24 25

جدول 6- آب به حساب نيامده شبكه هاي شهري برخي كشورها [19]
نام كشور ايتاليا انگليس اسپانيا ژاپن آلمان سنگاپور مالزي چين ايران
ميزان‌تلفات(برحسب‌درصد) 15 25 13 15 7 7 21 8 28

به عنوان مثال، آب تصفيه شده ورودي به شهر تهران در سال 1371،682 ميليون مترمكعب و آب فروخته شده 377 ميليون مترمكعب و بالطبع آب به حساب نيامده 306 ميليون مترمكعب يا 45 درصد بدست مي آيد. از اين مقدار 163 ميليون مترمكعب آب، يعني 24 درصد مربوط به تلفات شبكه توزيع و 37 ميليون مترمكعب آن يعني 5 درصد مربوط به استفاده غيرمجاز مي باشد. حدود 45 درصد آبي كه با سرمايه گذاري هاي كلان در زمينه هاي تأمين، انتقال، تصفيه و توزيع توليد مي شود نه تنها تلف مي شود كه ضايعاتي را نيز به وجود مي آورد.

بنابراين سرمايه گذاري لازم براي رساندن مقدار آب به حساب نيامده به حدود استانداردهاي جهاني الزامي است. طبق برآورد دفتر مطالعات كاهش آب به حساب نيامده در سال 1379، كاهش يك درصد آب به حساب نيامده به معني بازگشت 5/2 ميليارد تومان به توان مالي شركت هاي آب و فاضلاب و برابر است با ايجاد 200 ميليون مترمكعب ظرفيت جديد تأمين آب در شركتهاي آب و فاضلاب كه بالطبع، نياز به سرمايه گذاري جديد در ايجاد تأسيسات را كاهش خواهد داد [20]. اين افزايش درآمد به معناي ارتقاي توان اجرايي اين شركتها ست.

در مطالعه اي كه در مورد دلائل اتلاف آب در شبكه آب شهر بوشهر و تأثير آن در اقتصاد صورت پذيرفت نشان داد كه كاهش هزينه هاي اجراي طرحهاي جلوگيري از آب به حساب نيامده بعد از پايان سال اول و از طرفي افزايش درآمد حاصل از آب به حساب نيامده جلوگيري شده، باعث گرديده كه نقطه سر به سر (درآمد- هزينه) در سال دوم از دوره چهارساله برنامه ريزي جهت كاهش آب به حساب نيامده قرار گيرد كه توجيه پذيري طرح را نشان مي دهد [21]. قابل توجه است كه اين نتيجه براساس هزينه توزيع آب شبكه در داخل شهر محاسبه شده كه اگر هزينه تأمين آب از محل برداشت تا ورودي شهر نيز به قيمت هر مترمكعب آب اضافه شود نقطه سربه سر زودتر و توجيه پذيري طرح بيشتر خواهد شد.

عوامل مؤثر بر كاهش تقاضاي آب شهري

به طور كلي در مديريت تقاضا، كاهش آب به حساب نيامده، كاهش فشار در شبكه، نوع سيستم توزيع آب در شهر، اصلاح سيستم لوله كشي آب منازل، استفاده از قطعات و وسايل كاهنده مصرف آب، نرخ گذاري آب و آموزش صرفه جويي در مصارف آب شهري روشهاي مناسب براي كاهش تقاضا و مصرف آب مي باشند كه بايد از طريق ابزار قانوني، فني، مالي و نيز برنامه آگاه كردن و آموزش همگاني به طور فعال و مستمر پيگيري گردد.

رفتارها يا نيّات رفتاري مردم نسبت به صرفه جويي در مصرف آب به نگرش و ميزان آگاهي آنان نسبت به مسائل مربوط به آب بستگي دارد. از اينرو، براي اينكه فعاليتهاي مديريت تقاضاي آب به طور موفقيت آميز اجرا شوند، لازم است كه آگاهي ها و نگرشهاي مردم نسبت به صرفه جويي در مصرف آب اصلاح شود تا همكاري آنها در اجراي اين برنامه ها بيشتر شود. شهر كاشان يكي از شهرهايي است كه با كمبود آب مواجه بوده و قرار است به زودي پروژه انتقال آب از رودخانه زاينده رود به اين شهر بهره برداري شود. به منظور اطلاع از ميزان آگاهي ها

و سنجش نگرش مردم كاشان نسبت به صرفه‌جويي آب، ارتقاي سطح آگاهي آنها از اهميت و وضعيت آب شهر، آموزش راههاي صرفه جويي، تغيير نگرش آنها به سمت صرفه جويي و بالا بردن قابليت پذيرش آنها براي اجراي اقدامات مديريت تقاضا تحقيقي پيمايشي در اين شهر انجام شد [22]. نتايج اين تحقيق نشان داد كه ميزان آگاهي مردم نسبت به ضرورت صرفه جويي در مصرف آب و كارايي روشهاي مختلف صرفه جويي بر نگرش آنها به آب و نيز بر رفتار آنها در جهت صرفه جويي آب تأثير معني داري دارد. با تحليل روند تغييرات مصرف سالانه آب برخي از خانوارها (كاهش و يا افزايش ناگهاني) معلوم شد كه عامل اصلي اين تغييرات، اصلاح سيستم لوله كشي منزل و يا برعكس پيدايش نشت در لوله كشي بوده است.