دکتر سید حسین سجادی‌فر، مسعود خشائی و محمد داودآبادی
ماموریت اصلی نظام آب و فاضلاب کشور، تامین آب شرب سالم، خدمات جمع‌آوری و تصفیه بهداشتی فاضلاب است و در این راستا شرکت‌های آب و فاضلاب کشور با ساختار بنگاه‌هایی اقتصادی – اجتماعی توام با استقلال مالی (ماده 3 قانون تشکیل شرکت‌های آب و فاضلاب مصوب دی ماه 1369) با دو هدف اساسی برخورداری آحاد جامعه از خدمات فوق و تامین منابع مالی و اقتصادی برای توسعه پایدار و ایجاد سرمایه در گردش مکفی سازماندهی شده‌اند.
از سویی، امروزه نظر به شرایطی مانند افزایش جمعیت، تغییرات آب و هوایی، افزایش تقاضای مصرف کنندگان، افزایش سطح بهداشت، آلودگی منابع آبی، خشکسالی‌های مستمر، کاهش کیفیت منابع آبی و…، آب به کالایی اقتصادی مبدل شده به طوری که یکی از چهار توصیه کنفرانس جهانی آب و محیط زیست در قرن 21 (دوبلین 1992)، آب کالایی اقتصادی و با ارزش اقتصادی در تمام مصارف، شناخته شده است.
در اصل چهارم بیانیه کنفرانش دوبلین آمده است که “آب در مواردی که می تواند به صورت رقابتی مصرف شود، دارای ارزش اقتصادی است و باید به عنوان یک کالای اقتصادی مورد توجه قرار گیرد”.
بنابراین در راستای مدیریت صحیح صنعت آب و فاضلاب توجه به مولفه‌های اقتصادی و مالی که مکمل یکدیگرند، ابزاری ارزشمند در این زمینه محسوب می‌شوند.
خلاصه
در این نوشتار برای مقایسه، تجزیه و تحلیل از اطلاعات تجمیعی صورت‌های مالی صنعت آب و فاضلاب کشور (نتایج عمل) و گزارش ارزیابی عملکرد (ابجد) طی دوره‌های زمانی مختلف به فرآخور نیاز استفاده شده است.
اطلاعات صنعت آب و فاضلاب آلمان بیش تر از سامانه اطلاع رسانی الکترونیکی وزارت بهداشت و محیط زیست فدرال آلمان، انجمن انرژی و آب‌های صنعتی آلمان، آژانس نیروی کار آلمان جمع آوری شده است. نظر به غیرهمگن بودن شرایط اقتصادی، اجتماعی و توپوگرافی طبیعی آلمان با ایران برای مطلوبیت و روایی تجزیه و تحلیل، بیش تر از داده‌های نسبی و شاخص‌ها استفاده شده است.
مشخصه‌های آلمان
جمهوری فدرال آلمان یکی از کشورهای قاره اروپا (غربی و مرکزی) است که از شمال با دریای شمال، دانمارک و دریای بالتیک، شرق با لهستان و جمهوری چک، جنوب با اتریش و سوییس و از غرب با فرانسه، بلژیک، لوکزامبورگ و هلند مرز مشترک دارد.
آلمان دارای نظام سیاسی جمهوری فدرال دموکراتیک پارلمانی بوده و دارای ۱۶ ایالت (بزرگ ترین ایالت بایرن (باواریا) و کوچک‌ترین برمن) است. این ایالت‌ها می‌توانند در برخی مسایل مستقل عمل کنند. این کشور یکی از اعضای ناتو، کشورهای گروه هشت و پنج بوده و از بنیان‌گذاران اصلی اتحادیه اروپا است.
آلمان بعد از ایالات متحده آمریکا، چین و ژاپن، چهارمین اقتصاد بزرگ جهان و بزرگ ترین کشور صنعتی اروپا است. این کشور پر جمعیت‌ترین کشور اروپا و ثروت‌مندترین عضو اتحادیه اروپا، موتور محرک اقتصادی حوزه پولی یورو محسوب می‌شود. این کشور از منظر درآمد سرانه (2017)، رتبه هفدهم جهان را دارد.
نمایی از صنعت آب و فاضلاب آلمان
آلمان با برخورداری از میانگین بارندگی 501 میلی متر (میانگین بیست ساله) در زمینه‌ی تامین منابع آب مشکل چندانی ندارد، اما حفظ و نگهداری آن برای نسل‌های آینده از وظایف دولت فدرال بوده و در حال حاضر یکی از برنامه‌ها و سیاست‌های دولت، مدیریت و استفاده صحیح منابع آب در چارچوب قوانین داخلی و سیاست‌های کمیسیون اروپا، اتحادیه اروپا، برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد ، سازمان بهداشت جهانی و… می‌باشد. آلمان دارای منابع آبی زیرزمینی بسیار فراوانی است که از سطح کیفی بسیار بالایی برخوردار بوده و با توجه به تراکم جمعیتی بالا و صنعتی بودن، قوانین متعددی در زمینه فاضلاب تصویب شده است.
راهبردهای صنعت آب و فاضلاب دولت فدرال آلمان
مهم ترین راهبردهای صنعت آب و فاضلاب دولت فدرال آلمان بر پایه برنامه ضوابط و حفاظت از منابع آبی کمیسیون اروپا و آژانس محیط زیست اروپا (2000) شامل موارد زیر می‌باشد:
• کاهش 16 درصد مصرف آب در بخش کشاورزی و صنعت از طریق مدیریت بهره‌وری و استفاده از فنآوری‌های نوین که قرار شد تا سال 2030 محقق شود.
• افزایش سطح کیفی آب و حذف کامل نیترات و سایر فلزات سنگین.
• اصلاح الگوی مصرف (مدیریت تقاضا) و صرفه جویی در مصرف آب.
• نگرش اقتصادی به آب و استقرار نظام‌های بهره‌وری استفاده اقتصادی آب.
• مدیریت هیدرولوژی و حفاظت از حوضه رودها: حفاظت از حوضه رودها یکی از برنامه‌های راهبردی دولت آلمان می‌باشد. در این زمینه یکی مشکلات این است که بیش تر رودهای این کشور از چندین کشور عبور می‌کنند. برای نمونه، رود راین با 1.320 کیلومتر (200 هزار کیلومتر مربع برای صید ماهی)، 58 میلیون نفر در حاشیه‌ی آن زندگی می‌کنند و از 9 کشور اروپایی عبور می‌کند و یا رود البی (سرچشمه، شمال غربی جمهوری چک-اروپای مرکزی) با 1.041 کیلومتر (148 هزار کیلومتر مربع برای صید ماهی) که 24.5 میلیون نفر در حاشیه‌ی آن زندگی می‌کنند و از چهار کشور عبور می‌کند.
مهم‌ترین برنامه‌های دولت فدرال آلمان در مدیریت آب و فاضلاب
مهم‌ترین برنامه‌های دولت فدرال آلمان در مدیریت آب و خدمات دفع فاضلاب در چارپوب قوانین مصوب، شامل موارد زیر می‌باشد:
- حفاظت و صیانت از منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی و امنیت بهداشتی منابع آب.
- دفع بهداشتی پس‌ماندهای تصفیه‌خانه‌های فاضلاب و استفاده از فنآوری‌های نوین در تصفیه‌ی بهداشتی فاضلاب.
- همکاری با کشورهای همسایه برای مدیریت و کنترل بهره برداری از رودهای مشترک.
- متوازن‌سازی میزان برداشت آب از رودخانه‌ها و حوضه‌های آب‌ریز.
- شناسایی منابع تامین آب برای منطقه‌هایی که بحران آب دارند.
- آموزش همگانی و اطلاع‌رسانی در خصوص اهمیت و حساسیت آب و فاضلاب.
- مقابله با سیلاب‌ها و بلایای طبیعی به منظور حفاظت منابع آب. کنترل سیلاب‌ها و توازن حوضه رودها یکی از مشکلات دولت آلمان است و کنترل آن یک ریسک بزرگ برای کاهش خسارت‌ها به تاسیسات و تجهیزات آب و فاضلاب و منازل مسکونی می‌باشد. یکی از برنامه‌های بلند مدت آلمان ایجاد تاسیسات حفاظتی و کنترلی سیلاب‌ها می‌باشد. از برنامه‌های مهم دیگر، هشدار وقوع سیلاب از طریق رسانه‌های جمعی می‌باشد که این برنامه با هماهنگی این کشور و کشورهای همسایه در حاشیه‌ی رود راین، اودر و دانوب انجام می‌شود. در جدول 2-1 برخی از مشخصه‌های صنعت آب و فاضلاب آلمان ارایه شده است.
نگاهی به زیرساخت‌های صنعت آب و فاضلاب آلمان
در این کشور 18 هزار فقره تاسیسات و تجهیزات تامین و توزیع آب و 500 هزار کیلومتر شبکه‌های توزیع آب‌رسانی وجود دارد که بیش تر منابع آب از منابع زیرزمینی است.
سطح کیفیت آب مطابق استاندارها و قوانین این کشور و اتحادیه اروپا می‌باشد.
بین کیفیت آب و تاسیسات آب‌رسانی، ضریب همبستگی 99 درصدی وجود دارد. به تعبیری سطح بالای کیفیت آب به دلیل استفاده از فنآوری‌های نوبن و تجهیزات و تاسیسات پیشرفته می‌باشد.
استفاده ناچیز از کلر در تصفیه آب
بیش از 90 درصد آب آشامیدنی با شیوه‌های میکروبیولوژی مانند هوادهی ، صافی ماسه آیی (کند و تند)، تصفیه‌ی متعارف و کربن فعال تصفیه می‌شود و مصرف کلر بسیار اندک و در در مواقع بحرانی و زمانی که به تاسیسات و تجهیزات آب بر اثر وقوع سیل آسیب برسد، از کلر استفاده می‌شود.
استفاده از کلر در آلمان به طور متوسط 6.3 درصد از مجموع آب‌های تصفیه شده می‌باشد و عدم استفاده از کلر سبب افزایش کیفیت و پایداری آب می‌شود (گندزادیی آب با کلر در شرکت‌های آب هلندی به طور متوسط 2.3 درصد از مجموع حجم آب فروش رفته، ایتالیا 31.2 درصد، فرانسه 27.8 درصد و انگلیس 21.6 درصد است).
در بخش فاضلاب، هیچ گونه فاضلاب خانگی یا صنعتی در آلمان به دریاچه‌ها یا رودخانه وارد نمی‌شود و فاضلاب دفع شده منازل مسکونی و صنعتی با آخرین فنآوری، تصفیه و دفع می‌گردد. طول خطوط جمع‌آوری و انتقال فاضلاب در حدود 540 هزار کیلومتر است که این خطوط به همراه تاسیسات مربوط تا 100 سال عمر دارند (شکل 1-1).
علاوه بر سطح مطلوب پوشش خدمات فاضلاب (98 درصد)، نحوه تصفیه و دفع فاضلاب نیز قابل ملاحظه می‌باشد، به طوری که 94 درصد از مجموع فاضلاب های جمع آوری شده به صورت کامل تصفیه و دفع می‌کند (مرحله تصفیه‌ی نهایی ) و فقط 2 درصد از فاضلاب در مرحله تصفیه اولیه و ثانویه به طبیعت بازگشت داده می‌شود (جدول 3-1).
عملکرد منحصربه فرد آلمان در دفع لجن‌های فاضلاب
نحوه دفع لجن‌های فاضلاب یا استفاده‌ی مجدد آن در سایر مصارف نیز یکی دیگر از نکته‌های قابل توجه در مدیریت فاضلاب آلمان می‌باشد.
در این کشور، 51 درصد لجن خشک ماحصل تصفیه فاضلاب از طریق سوزاندن ، 31 درصد به صورت کامپوست و 28 درصد در بخش کشاورزی مصرف می‌شود.
دفع لجن‌های فاضلاب به صورت زباله‌های شهری شیوه ای به تقریب نا‌مطلوبی است و مقدار آن در کشور آلمان صفر می‌باشد. برای نمونه مصارف لجن در بخش کشاورزی یونان 81.2 درصد، بریتانیا 69.3 درصد، بلژیک 22.4 درصد و سوئد7.8 درصد است.
مطابق قوانین کشورهای عضو اتحادیه اروپا ، تمام کشورهای عضو ملزم به جمع‌آوری و زهکشی رودها و آب‌ها سطحی می‌باشند و در آلمان بیش تر از شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب ترکیبی به جای شبکه‌های مجزا استفاده می‌شود و به همین علت حجم فاضلاب دفع شده بیش تر از آب مصرفی می‌باشد.
از منظر تاریخی، نخستین تاسیسات و تجهزات فاضلاب آلمان در سال 1842 در شهر هامبورگ به دلیل شیوع بیماری وبا و حصبه بوده است. بیش تر تاسیسات و تجهیزات، شبکه‌های جمع آوری و انتقال فاضلاب بوده است. نخستین شبکه‌های جمع آوری و دفع فاضلاب در سال 1867 در شهر فرانکفورت احداث شده است (جدول 4-1).
نگاهی اجمالی به صنعت آب و فاضلاب ایران | از آغاز تا سال 1395
در ایران سابقه احداث شبکه‌های توزیع بهداشتی آب به سبک جدید به بعد از پایان جنگ جهانی دوم است. برای نخستین مرتبه، در تبصره 22 قانون بودجه سال 1328 کشور به بانک ملی ایران اجازه داده شد تا به میزان هزار میلیون ریال اعتبار برای انجام لوله‌کشی آب تهران به صورت وام در اختیار شهرداری قرار دهد.
تا پایان سال 1395، بیش از 99.3 درصد از جمعیت شهری (58.5 میلیون نفر) تحت پوشش خدمات بهداشتی آب با 24 میلیون فقره آحاد مشترک قرار دارند.
با گذشت بیش از 27 سال از تاسیس شرکت‌های آب و فاضلاب، خدمات تامین و توزیع آب کشور با احداث 180.1 هزار کلیومتر خطوط انتقال و شبکه توزیع آب، حداکثر ظرفیت منابع8.2 میلیارد مکعب تامین آب، تعداد 137 واحد تصفیه‌خانه آب در مدار بهره برداری و با حجم ذخیره 15.7 میلیون مترمکعب آب انجام می‌شود.
تاریخچه تصفیه‌خانه مدرن شهری در ایران
اولین تصفیه‌خانه فاضلاب شهری ایران به شیوه مدرن در سال 1340 در شهر تهران، به شیوه لجن فعال و با ظرفیت 480 مترمکعب در شبانه روز، برای تصفیه فاضلاب خانگی منطقه صاحبقرانیه این شهر ساخته شد.
دومین تصفیه‌خانه فاضلاب شهری کشور پس از 12 سال، به شیوه برکه تثبیت در فولاد شهر اصفهان احداث شد.
پس از آن به تدریج چند تصفیه‌خانه فاضلاب تنها در شهرهایی که با معضلات اجتماعی ناشی از عدم امکان دفع فاضلاب در زمین و یا شمار فراوان موارد بیماری، به ویژه بیماری‌های انگلی مواجهه بودند احداث شد، به طوری که تا قبل از تشکیل شرکت‌های آب و فاضلاب (سال 1370)، تنها 18 واحد تصفیه‌خانه فاضلاب شهری با مجموع ظرفیت 386 هزار مترمکعب در روز در شهر‌های کشور موجود بوده است.
پس از گذشت بیست و پنج سال از استقرار و شروع به کار شرکت‌های آب و فاضلاب و در پایان سال 1395 اجرای 58.5 هزار کیلومتر شبکه‌ی جمع‌آوری و خطوط انتقال و 178 واحد تصفیه‌خانه با مجموع توان اسمی ایجاد شده 4.42 میلیون مترمکعب بر شبانه روز و مجموع توان در حال بهره‌برداری 3.4 میلیون مترمکعب بر شبانه روز به انجام رسیده است و با 11.4 میلیون آحاد مشترک، سطح پوشش و بهره‌مندی کشور از خدمات مدرن جمع‌آوری و تصفیه‌ی فاضلاب در بخش شهری به حدود 46.8 درصد رسیده است.