إن مرسوم إعادة الاستخدام هو إطار تنظيمي فرنسي مصمم لتشجيع إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة للاستخدامات الزراعية أو الصناعية أو الحضرية. تحدد هذه اللوائح معايير الجودة والإجراءات التي يجب اتباعها من أجل حماية الصحة والبيئة مع تحسين موارد المياه.
تساهم إعادة استخدام مياه الصرف الصحي الضرورية للحفاظ على المياه العذبة في الاستدامة الصناعية والزراعية والحضرية.
في هذه المقالة، يمكنك معرفة المزيد حول الفوائد واللوائح والتقنيات والحلول المحيطة بهذه الممارسة الأساسية المتزايدة لـ "إعادة تدوير" موارد المياه و "إعادة استخدام" مياه الصرف الصحي المعالجة، فضلاً عن أهمية مفهوم "إعادة الاستخدام".
الصناعة هي واحدة من أكبر مستهلكي المياه في العالم، حيث تمثل حوالي 25% من الطلب العالمي. وتوفر إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة في هذا القطاع فرصة للحد من استهلاك المياه العذبة وتحسين استدامة الأنشطة الصناعية. وفي أوقات الجفاف، تساعد هذه الممارسة أيضاً على ضمان استمرارية العمليات الصناعية على المدى الطويل.
وفوائد هذا النهج متعددة، تتراوح بين خفض تكاليف معالجة المياه وتقليل الضغط على الموارد الطبيعية. ويمكن تحسين إعادة استخدام المياه باستخدام التقنيات المتقدمة ودراسات الحالة الناجحة، كما سنرى في الأقسام التالية.
تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي للاستخدام الصناعي متنوعة ومتطورة. وتتيح أنظمة المعالجة متعددة الحواجز إمكانية إنتاج مورد جديد لا ينضب تقريباً من مياه الصرف الصحي. يمكن تطهير مياه الصرف الصحي المعالجة بالإشعاع بالأشعة فوق البنفسجية و/أو الوسائل الكيميائية، مما يضمن مياه نظيفة وآمنة لإعادة الاستخدام الصناعي.
تتطلب المياه الصناعية، التي غالباً ما تكون ملوثة بالمواد الكيميائية، تقنيات متخصصة لمعالجتها قبل إعادة استخدامها. ولا تقتصر هذه التقنيات على تنقية المياه فحسب، بل تستعيد أيضاً العناصر القيمة، وبالتالي تساهم في الاقتصاد الدائري.
تُظهر دراسات الحالة الصناعية أن التحكم في تركيزات الكالسيوم والمغنيسيوم والسيليكا أمر ضروري للحد من المخاطر المرتبطة باستخدام المياه المعاد تدويرها في الغلايات الصناعية. ومن خلال التحكم في هذه البارامترات، يمكن للصناعات تجنب مشاكل التآكل والترسبات، مما يضمن الاستخدام الآمن والفعال للمياه المعاد تدويرها.
الزراعة هي أكبر مستهلك للمياه في العالم، حيث تمثل حوالي 70% من الطلب العالمي. وتوفر إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة في الري الزراعي حلاً مستداماً للندرة المتزايدة في موارد المياه العذبة، والتي تفاقمت بسبب الجفاف وتغير المناخ. فباستخدام مياه الصرف الصحي المعالجة، لا يمكن للمزارعين الحفاظ على المياه العذبة فحسب، بل يمكنهم أيضاً تحسين الأمن الغذائي.
ولهذه الممارسة فوائد اقتصادية وبيئية كبيرة. فغالباً ما تحتوي مياه الصرف الصحي المعالجة على مغذيات مفيدة للمحاصيل والتنوع البيولوجي، مما يقلل من الحاجة إلى الأسمدة الكيميائية. وعلاوة على ذلك، فإن إعادة استخدام هذه المياه تحد من استخدام المبيدات الحشرية وغيرها من المدخلات السامة، وبالتالي حماية التربة والمحاصيل.
الفوائد الاقتصادية والبيئية لإعادة استخدام مياه الصرف الصحي في الزراعة عديدة:
وتحتوي مياه الصرف الصحي المعالجة على مواد عضوية يمكن أن تحد من استخدام المبيدات الحشرية والمدخلات السامة الأخرى، مع ما يترتب على ذلك من آثار إيجابية على الصحة العامة. علاوة على ذلك، يمكن أن تساعد إعادة استخدام مياه الصرف الصحي في تقليل التكاليف المرتبطة بمعالجة المياه وتوزيعها.
وتُظهر الأمثلة الملموسة أن مياه الصرف الصحي المعالجة أغنى بالمغذيات، مما يقلل من الحاجة إلى الأسمدة الزراعية. وهذا الغنى بالمغذيات لا يحسن غلة المحاصيل فحسب، بل يقلل أيضاً من التكاليف المرتبطة بشراء الأسمدة الكيميائية، مما يوفر حلاً اقتصادياً وصديقاً للبيئة للري الزراعي.
في البيئات الحضرية، يمكن إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة من مياه الأمطار، على سبيل المثال، في البيئات الحضرية لأغراض غير صالحة للشرب مثل ري المساحات الخضراء وتنظيف الشوارع. وتقلل هذه الممارسة من استهلاك مياه الشرب، مما يحافظ على موارد المياه العذبة لاستخدامات أكثر أهمية. كما يمكن استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة في تطبيقات مثل سقي المساحات الخضراء، وتنظيف أنابيب الصرف الصحي، وتكييف المباني، وتوفير مرافق ترفيهية لملاعب الغولف، وغسل الطرق والمركبات.
يتطلب تنفيذ هذه الممارسة بنية تحتية ملائمة، بما في ذلك شبكة توزيع مزدوجة لتجنب التلوث. بالإضافة إلى ذلك، فإن متطلبات التطهير ومراقبة الجودة الصارمة ضرورية لضمان سلامة هذه الاستخدامات.
من الضروري وجود شبكة منفصلة عن شبكة مياه الشرب لتوزيع مياه الصرف الصحي المعالجة. وتشمل هذه البنية التحتية أنظمة توزيع محددة تمنع أي تلوث متبادل مع مياه الشرب.
تتطلب المياه السوداء، التي تحتوي على البراز والبول، معالجة معقدة قبل إعادة استخدامها لأغراض غير الشرب.
تتضمن متطلبات السلامة والجودة للاستخدامات الحضرية غير الصالحة للشرب معالجة إضافية للترشيح والتطهير بعد المعالجة البيولوجية.
يوصى بالمراقبة الصارمة والمنتظمة لأنظمة التوزيع لضمان الجودة الميكروبيولوجية للمياه. تضمن هذه التدابير أن تكون مياه الصرف الصحي المعاد استخدامها آمنة للاستخدامات الحضرية، وبالتالي حماية الصحة العامة.
تعد إعادة استخدام مياه الصرف الصحي لمياه الشرب ممارسة واعدة ولكنها معقدة تقنياً. فهي تتطلب أساليب متقدمة للقضاء على الملوثات وضمان سلامة المياه المنتجة. وعلى الرغم من اعتماد هذا النهج في بعض المناطق، إلا أنه يواجه قيوداً نفسية وثقافية، حيث غالباً ما يُنظر إلى مياه الصرف الصحي على أنها غير صحية وملوثة بشكل لا رجعة فيه.
وتخدم بعض المدن في جميع أنحاء العالم بالفعل مخططات إعادة استخدام مياه الصرف الصحي غير المخطط لها، مما يدل على جدوى وسلامة هذه الممارسة. ومع ذلك، من أجل اعتمادها على نطاق أوسع، من الضروري التغلب على العقبات التنظيمية وكسب القبول العام، لا سيما فيما يتعلق بإدارة المشاريع في إطار خطة المياه التي أصدرها رئيس الجمهورية الفرنسية.
تتضمن عمليات المعالجة المتقدمة لجعل المياه صالحة للشرب عدة مراحل أساسية:
هذه الخطوات ضرورية للقضاء على الجسيمات الصلبة والمواد العضوية. بعد ذلك، يتم استخدام التطهير بالأوزون أو التطهير بالأشعة فوق البنفسجية لتحييد الفيروسات والبكتيريا المسببة للأمراض.
كما يشيع استخدام تقنيات مثل التناضح العكسي والترشيح الغشائي، مثل الترشيح الفائق والترشيح النانوي، للتخلص من الملوثات الميكروبيولوجية والكيميائية. تضمن هذه التقنيات أن تكون المياه المنتجة آمنة للاستهلاك الآدمي، وتفي بمعايير الجودة الأكثر صرامة.
يجب أن تضمن الأطر التنظيمية لمياه الشرب من مياه الصرف الصحي المعالجة مستويات السلامة التي تتوافق مع المعايير الوطنية والدولية. وغالبا ما يكون القبول العام عقبة رئيسية يجب التغلب عليها، مما يتطلب حملات إعلامية وتوعوية لطمأنة المستهلكين بشأن جودة وسلامة المياه المعاد استخدامها.
كما يمكن أن تساعد لوحات المعلومات في الأماكن العامة التي تستخدم مياه الصرف الصحي المعالجة في إعلام الجمهور.
تهدف لوائح وفرص REUT لمياه الصرف الصحي المعالجة إلى تحسين إدارة مياه الصرف الصحي وتشجيع إعادة استخدامها في مختلف القطاعات.
يحددمرسوم REUTالصادر في 2 أغسطس 2010 أسس استخدام المياه الناتجة عن معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية لري المحاصيل أو المساحات الخضراء.
في عام 2014، عدّلالأمر الصادر في 25 يونيو 2014 الأمر الصادر في 2 أغسطس 2010 بشأن استخدام المياه الناتجة عن معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية في الزراعة أو المساحات الخضراء.
ثم صدر المرسوم رقم 2022-336 بتاريخ 10 مارس 2022 بشأن استخدامات وشروط إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة.
يهدف مرسوم إعادة الاستخدام، الذي يتماشى مع خطة المياه التي قدمها الرئيس الفرنسي في 30 مارس 2023، إلى تعزيز إعادة استخدام المياه لمواجهة التحديات المتزايدة لإدارة الموارد المائية في فرنسا.
والهدف من ذلك هو تشجيع استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة، لا سيما في الري الزراعي والاستخدامات الصناعية والحضرية، من أجل مواجهة التحديات التي يفرضها نقص المياه وتغير المناخ. وبهدف دفع عجلة الانتقال إلى اقتصاد المياه الدائري، مع التأكيد على حماية الصحة العامة، تم إطلاق إنجاز تشريعي هام من قبل أعضاء مؤثرين في الحكومة الفرنسية. فقد تضافرت جهود كل من كريستوف بيشو، رئيس وزارة التحول البيئي والتماسك الإقليمي، ونظرائه أوريليان روسو، المسؤول عن الصحة والوقاية، وأنييس فيرمين لو بودو، المسؤولة عن التنظيم الإقليمي والمهن الصحية، وسارة الحيري، المخصصة للتنوع البيولوجي، لإصدارالمرسوم رقم 2023-835 المؤرخ 29 أغسطس 2023 بشأن استخدامات وشروط استخدام مياه الأمطار ومياه الصرف الصحي المعالجة.
والهدف من هذا التغيير في النص التشريعي للوزراء الحكوميين هو تبسيط الإجراءات الإدارية المرتبطة بإعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة (REUT)، وهو إجراء ذو رؤية مستقبلية للبيئة ورفاهية المواطنين. ويتعلقالمرسوم الصادر في 14 ديسمبر 2023 بشروط إنتاج واستخدام مياه الصرف الصحي المعالجة لسقي المساحات الخضراء. ويحدد مرسوم جديد بتاريخ 28 ديسمبر 2023 عتبات الجودة لمياه الصرف الصحي المعالجة المعاد استخدامها وفقًا للاستخدام والمحاصيل، مما يسمح باستخدام مياه أقل جودة مع تدابير سلامة إضافية.
وتتيح هذه اللوائح فرصاً لتحسين جهود الحفاظ على المياه ومساعدة المزارعين في الحصول على مصادر مياه آمنة لري المحاصيل.
نشر مرسوم إعادة الاستخدام رقم 2024-33 الصادر في 24 يناير 2024 يضع معايير محددة لاستخدام المياه المعالجة في قطاع الأغذية، وبالتالي ضمان الصحة العامة.
والهدف من ذلك هو وضع معايير وممارسات محددة لاستخدام المياه المعالجة، مما يسمح باستخدام بعض المياه المعاد تدويرها كمكون في إنتاج الأغذية. وللحصول على تصريح بالإنتاج والاستخدام، يجب تقديم ملف إلى المحافظ يتضمن معلومات مفصلة وتقييم للمخاطر الصحية والبيئية.
تتم مراقبة جودة مياه الصرف الصحي المعالجة من قبل منشأة الإنتاج ومنشأة الاستخدام، مع تعزيز المراقبة خلال العامين الأولين من الترخيص. تضمن هذه التدابير امتثال المياه المعاد استخدامها لأدق المعايير الصحية.
يمكن تصنيف المياه المعاد استخدامها وفقًا لجودتها والاستخدام المقصود منها، مثل الري أو التطبيقات الصناعية. تُصنف جودة المياه المعاد استخدامها إلى أربع فئات وفقاً لمرسوم مياه الصرف الصحي المعالجة المعاد استخدامها: أ، ب، ب، ج، د، بناءً على المعايير التحليلية.
تستثنى الاستخدامات المصرح بها بعض الاستخدامات المنزلية والترفيهية لضمان السلامة الصحية.
تقنيات الترشيح ضرورية لمعالجة مياه الصرف الصحي قبل إعادة استخدامها. فهي تزيل الشوائب والملوثات، مما يضمن جودة المياه المعاد استخدامها. تشمل أنظمة الترشيح الترشيح الخشن والحبيبي والغشائي، وكل منها مصمم لإزالة أنواع مختلفة من الملوثات.
تلعب هذه التقنيات دورًا رئيسيًا في معالجة مياه الصرف الصحي، مما يجعل المياه آمنة لمجموعة متنوعة من الاستخدامات.
يُستخدم الترشيح الخشن لإزالة الجسيمات الكبيرة من مياه الصرف الصحي قبل مراحل المعالجة الدقيقة. تستخدم هذه التقنية بشكل عام شبكات أو غرابيل للتخلص من المواد العالقة.
تعد أنظمة الترشيح الخشنة ضرورية لإعداد المياه للمزيد من المعالجات المتقدمة.
يستخدم الترشيح الحبيبي مرشحات رملية لتنقية المياه بشكل أكثر تقدماً. يمكن أن تكون المرشحات الحبيبية متعددة الطبقات، حيث تجمع بين مواد مختلفة لتحسين قدرتها على الاحتفاظ بالمواد العالقة.
هذا النوع من الترشيح فعال بشكل خاص في إزالة المواد الصلبة العالقة الصغيرة والشوائب العضوية.
يزيل الترشيح بالغشاء المواد العالقة دون تعكير، وكذلك بعض البكتيريا والفيروسات. يمكن لهذه الطريقة الاحتفاظ بالمغذيات المفيدة أو القضاء على الطحالب الدقيقة، اعتمادًا على متطلبات إعادة استخدام المياه المحددة.
الأغشية المستخدمة قادرة على تصفية الملوثات الدقيقة مثل الفيروسات والبكتيريا، مما يضمن جودة مياه عالية الجودة.
إن إعادة استخدام مياه الصرف الصحي يقلل من كمية المياه الجوفية المسحوبة، خاصة في المناطق الساحلية. تساعد هذه الممارسة على الحفاظ على مستويات مرضية للمياه الجوفية، وبالتالي منع تدهور المياه الجوفية. وفي أوقات الجفاف، يمكن استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة لإعادة تغذية المياه الجوفية، مما يوفر حلاً مستداماً لإدارة المياه.
لدمج إعادة استخدام مياه الصرف الصحي في إدارة المياه الجوفية، من الضروري تحسين معالجة المياه في محطات معالجة مياه الصرف الصحي (WWTPs). تتيح هذه الاستراتيجية الحفاظ على موارد المياه وتقليل الطلب على المياه العذبة وخفض التكاليف المرتبطة بالمعالجة والتوزيع.
تساعد إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة على الحد من الإجهاد المائي العالمي، والذي يؤثر حالياً على أكثر من 40% من السكان. ومن خلال الحفاظ على مستوى مرضٍ من المياه الجوفية، تحمي هذه الممارسة المياه الجوفية. وتساعد على الحفاظ على الموارد الطبيعية والتكيف مع تغير المناخ.
بالمقارنة مع تحلية مياه البحر، فإن إعادة استخدام مياه الصرف الصحي هو خيار أكثر اخضراراً وأقل تلويثاً.
لدمج إعادة استخدام مياه الصرف الصحي في إدارة المياه الجوفية، هناك حاجة إلى استراتيجيات تنفيذ فعالة. ويشمل ذلك تحسين عمليات المعالجة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي واعتماد ممارسات مستدامة.
يمكن أيضًا تصريف مياه الصرف الصحي المعالجة في المناطق الساحلية دون مخاطر على البيئة، مما يوفر طريقة إدارة أكثر استدامة من تحلية مياه البحر.
في فرنسا، يتم إعادة تدوير أقل من 1% من مياه الصرف الصحي، ولكن الوضع مختلف في بلدان أخرى مثل إسرائيل (90%) وإسبانيا (14%). يدفع التغير المناخي والنمو السكاني إلى مراجعة نماذج إدارة المياه لضمان الوصول المستدام. تعد إعادة استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة جزءًا من الاقتصاد الدائري، مما يؤدي إلى تحسين تدفقات المياه من التصميم إلى نهاية العمر الافتراضي.
تشمل تحديات إعادة استخدام مياه الصرف الصحي إدارة التصورات العامة وتنفيذ اللوائح الصارمة. ومع ذلك، فإن التوقعات واعدة، مع وجود مبادرات لزيادة حجم مياه الصرف الصحي المعاد تدويرها ستة أضعاف خلال السنوات القليلة المقبلة.
يمكن أن تحتوي مياه الصرف الصحي المعالجة على كائنات دقيقة مسببة للأمراض ومواد كيميائية عضوية وغير عضوية سامة محتملة. ومن الضروري مراقبة ومراقبة مياه الصرف الصحي المعالجة بانتظام لضمان سلامتها.
وبالتالي فإن الصحة العامة هي قضية رئيسية في إعادة استخدام مياه الصرف الصحي، مما يتطلب اتخاذ تدابير صارمة لحماية المستهلكين.
إن التوقعات بشأن إعادة استخدام مياه الصرف الصحي مشجعة. تهدف المفوضية الأوروبية إلى زيادة كميات مياه الصرف الصحي المعاد تدويرها بمقدار ستة أضعاف من أجل تقليل الضغط على موارد المياه. تتماشى هذه المبادرة مع أهداف الصفقة الأوروبية الخضراء التي تدعم إدارة المياه بشكل أكثر استدامة وكفاءة.
يفرض مرسوم إعادة الاستخدام معايير صارمة لمراقبة وإدارة تدفقات المياه لضمان سلامة وكفاءة ممارسات إعادة الاستخدام. وقد أثبتت أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية أنها أدوات لا غنى عنها في هذا السياق. وبفضل قدرتها على قياس معدلات التدفق بدقة دون تلامس مباشر مع السائل، فإنها تتيح المراقبة المستمرة والموثوقة لكميات المياه المعاد استخدامها. سهولة تركيبها وقلة صيانتها تجعلها مثالية لمحطات معالجة المياه.
توفر أجهزة قياس التدفق هذه بيانات في الوقت الفعلي، مما يسهل اتخاذ قرارات مستنيرة وتحسين أنظمة إعادة الاستخدام. من خلال دمج تقنية مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية في أنظمة إدارة المياه، يمكن للشركات الوفاء بالالتزامات التنظيمية مع تحسين الكفاءة التشغيلية والاستدامة البيئية.
تستخدم أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية غير التداخلية تقنية الإشارات فوق الصوتية لوقت العبور لقياس تدفق مياه الصرف الصناعي عبر أي حجم من الأنابيب. توفر عدادات المياه هذه قياسًا دقيقًا للتدفق لمراقبة استهلاك المياه في الوقت الفعلي. مع حماية IP64، هذه الأجهزة مقاومة للغبار وتناثر المياه، مما يضمن قياسًا آمنًا وموثوقًا لتدفق المياه.
يمكن لمقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية قياس تدفق إمدادات مياه الشرب ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي وأنظمة الري. توفر محولات الطاقة المثبتة على المشبك سهولة التركيب والمرونة الاستثنائية لمجموعة متنوعة من التطبيقات الزراعية.
توفر أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية الثابتة، مثل مقياس التدفق Time Delta-C من Fuji Electric، قدرة استثنائية على التكيف مع مجموعة متنوعة من الأنظمة الصناعية، بأقطار أنابيب تتراوح من 13 إلى 6000 مم. هذه الأجهزة مثالية لإدارة موارد المياه في المناطق الحضرية، حيث توفر قياس تدفق دقيق وموثوق به، وهو أمر ضروري لتحسين استخدام المياه في البيئات الحضرية.
توفر مقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية غير التداخلية التي يتم تثبيتها على المشبك العديد من المزايا لقياس ومراقبة تدفق مياه الشرب. تشمل مزايا مقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية عدم وجود قطع في الأنابيب وعدم وجود خطر تلوث السوائل.
يضمن استخدامها جودة المياه وسلامة المستهلك.
تعد إعادة استخدام مياه الصرف الصحي حلاً واعداً لتحديات إدارة المياه في العالم. من الاستخدامات الصناعية إلى الري الزراعي والتطبيقات الحضرية ومياه الشرب، توفر هذه الممارسة فوائد اقتصادية وبيئية وصحية كبيرة. ويضمن تطوير تقنيات المعالجة والترشيح المتقدمة، إلى جانب اللوائح الصارمة وأجهزة القياس الدقيقة مثل أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية، سلامة جودة المياه وكفاءة إعادة استخدام مياه الصرف الصحي.
من خلال اعتماد هذه الممارسات في فرنسا، يمكننا تقليل اعتمادنا على المياه العذبة وحماية الموارد الطبيعية وضمان مستقبل مستدام. إن إعادة تدوير مياه الصرف الصحي ليست ضرورة فحسب، بل هي أيضاً فرصة لإعادة التفكير في إدارة المياه وبناء عالم أكثر مرونة وصديق للبيئة.
