صدای پای آب

بروز تغییرات آب و هوایی موجب پخش نامتقارن آب در بین نقاط مختلف دنیا شده و این تغییرات آب و هوایی را می‌توان در سیل و خشکسالی‌ها مشاهده کرد. بر اساس گزارش‌های بین‌المللی، افزایش منابع آب در عرض‌های جغرافیایی بالا، در مناطق گرمسیر شرق آفریقا و در جنوب شرقی آسیا و کاهش منابع آب در بسیاری از مناطق نیمه‌خشک و خشک شامل حوزه مدیترانه، غرب ایالات متحده، جنوب آفریقا و شمال شرقی برزیل و جنوب اروپا از نتایج این تغییرات آب و هوایی است. اما این نمایی کلی از جهان بود. در ایران نیز، باید به این نکته اشاره داشت که کشور ایران تحت تاثیر شرایط آب و هوایی، با کاهش بارندگی (شکل 1- الف) و افزایش نرخ تبخیر آب (شکل 1- ب) مواجه شده؛ به‌طوری که در بیشتر مناطق ایران میزان بارندگی زیر 100 میلی‌لیتر و میانگین تبخیر سالانه 2556 میلی‌لیتر در سال است؛ این در حالی است که بحران آب، مشکلات زیست‌محیطی، اجتماعی و سیاسی را به وجود می‌آورد که در نتیجه آن، راهکارهای مختلفی در خصوص کاهش مصرف آب در هر یک از حوزه‌های مصرف آب در صنعت پیشنهاد می‌شود.

از سوی دیگر، باید توجه داشت که منابع آبی کشور، شامل منابع سطحی و زیرزمینی هستند و این منابع در نقاط مختلف کشور، به مصارف مختلفی می‌رسند که می‌توان آنها را در قالب سه گروه کلی کشاورزی، صنعت و خانگی تقسیم‌بندی کرد (شکل 2). در بخش صنعت، اکثر فرآیندها با خنک‌سازی و نیز جداسازی آلاینده‌ها به روش ‌تر همراه هستند که این امر باعث شده است تا بررسی موضوع تغییر سیستم‌های خنک‌کن برای صنایع ایران از نظر حفظ منابع آب بسیار مفید باشد.

در عین حال، مسائل مربوط به آب و نحوه مدیریت آن در کارخانه‌های فولاد به دلیل شرایط مختلف از جمله در دسترس بودن آب، کیفیت آب، موقعیت جغرافیایی و مواردی از این دست، متفاوت است. با توجه به شرایط آب و هوایی منطقه اصفهان چالش‌های زیادی همواره پیش‌روی شرکت فولاد مبارکه قرار داشته است. با وجود این فولاد مبارکه اهمیت مدیریت پایدار آب را با توجه به ارزش اساسی آب برای جامعه همواره سرلوحه کار خود قرار داده؛ به نحوی که تقریباً عمده آب مصرفی در صنعت تولید فولاد در عملیات خنک‌کاری تجهیزات، محصولات و شرب است و تلفات ناشی از این فرآیند، تبخیر است که در این راستا از مهم‌ترین پروژه‌ها و فعالیت‌های انجام‌شده یا در دست اقدام در راستای بهینه‌سازی مصرف آب در شرکت فولاد مبارکه استفاده از آب‌های کم‌کیفیت (ریجکت RO) در فرآیندهایی است که نیاز به آب کیفیت بالا ندارند. در واقع طی سال‌های قبل جهت خنک‌کاری سرباره تولیدی در کوره‌های قوس الکتریکی از آب صنعتی (کیفی) استفاده می‌شد و پساب‌های صنعتی بعد از تصفیه به مصرف فضای سبز داخلی شرکت می‌رسید یا به محیط برمی‌گشت. پس از ارتقا و راه‌اندازی تصفیه‌خانه‌های جدید پساب صنعتی به منظور بازچرخانی و استفاده مجدد، جهت تصفیه و کاهش یون‌های مزاحم در پساب از سیستم‌های اسمز معکوس یا RO استفاده شد که در نتیجه دو محصول کیفی و غیرکیفی در این فرآیند تولید شد و در حال حاضر محصول کیفی به‌عنوان آب صنعتی به چرخه مصرف در خطوط تولید بازگشت داده می‌شود و آب غیرکیفی جهت خنک‌کاری سرباره کوره قوس استفاده می‌شود. در این پروژه به‌طور متوسط سالانه از مصرف 700 هزار مترمکعب آب تازه جلوگیری به عمل آمد. این پروژه در سال 96 به بهره‌برداری رسید.

نکته بعدی جمع‌آوری و ذخیره‌سازی آب باران (آب‌های سطحی) از طریق شبکه‌های گسترده در شرکت و استفاده مجدد از آن در فرآیند تولید است؛ به نحوی که قابلیت جمع‌آوری و انتقال آب باران و آب‌های سطحی به حوضچه‌های ذخیره‌سازی به‌صورت ثقلی در شرکت فولاد مبارکه مزیت دیگری است که از آن جهت تامین بخشی از نیازهای آبی خود استفاده می‌کند.

اقدام دیگر آن است که به دلیل استفاده آب با کیفیت بالا (دمین) در این واحدها این امکان به لحاظ مشخصات شیمیایی آب وجود دارد که پس از استفاده در این واحدها به واحدها و سیکل‌های دیگری که نیاز به آب با کیفیت بالا ندارند منتقل شود. اجرای این پروژه به‌طور متوسط در سال یک میلیون و 200 هزار مترمکعب کاهش مصرف آب تازه را به دنبال داشته است. مشابه این پروژه در قسمت‌های دیگر شرکت هم اجرا شده است و باعث کاهش مصرف آب و بهینه‌سازی مصرف آنشده است.

گام بعدی بهسازی شیمیایی آب‌های گردشی در برج‌های خنک‌کاری شرکت است. با اجرای این پروژه که به‌صورت مستمر در حال اجراست، امکان استفاده چندین و چندباره از آب در فرآیند تولید مهیا می‌شود و حتی در برخی از واحدها می‌توان تا هفت‌بار آب را جهت استفاده مجدد به گردش درآورد. همچنین اقدام دیگر، بازسازی برج‌های خنک‌کاری واحدهای نیروگاه، اکسیژن، فولادسازی و نوردگرم است که به منظور کاهش هدررفت و افزایش راندمان برج‌های خنک‌کن این پروژه در حال اجراست و تا حدود 5 تا 10 درصد باعث کاهش تلفات آب و افزایش راندمان در برج‌های خنک‌سازی می‌شود.

کار دیگری که در این شرکت انجام شده، تغییر سیستم برج خنک‌کن‌ ‌تر به هیبریدی و کاهش تلفات آب در فرآیند تولید آهن اسفنجی شرکت فولاد مبارکه است که در این رابطه، شاید مهم‌ترین اقدام شرکت فولاد مبارکه در زمینه بهینه‌سازی و کاهش مصرف آب در فرآیندهای تولیدی شرکت در سال‌های آینده پروژه تبدیل برج خنک‌کن ‌تر واحدهای احیای مستقیم باشد. در فرآیندهای متعدد تولید در شرکت فولاد مبارکه، فرآیند تولید آهن اسفنجی به روش احیای مستقیم بیشترین سهم را در مصرف آب دارد و اجرای پروژه‌های کاهش مصرف آب در این واحد از اهمیت بسزایی برخوردار بوده و سهم بزرگی در کاهش بیشتر مصرف ویژه آب در محصول نهایی خواهد داشت، از این‌رو پس از انجام مطالعات اولیه توسط مشاوران این شرکت از دانشگاه صنعتی شریف و مشخص شدن طرح اولیه، تهیه اسناد مناقصه انجام شده و در حال شناسایی پیمانکاران توانمند در زمینه اجرای این پروژه هستیم. در این طرح با تبدیل سیستم خنک‌کاری واحدهای احیای مستقیم از نوع تَر به هیبریدی بیش از 50 درصد آب مصرفی این واحدها کاهش می‌یابد و سالیانه باعث کاهش یک میلیون و 500 هزار مترمکعب آب خواهد شد.

برآورد اولیه اجرای این طرح حدود هشت میلیون یورو است و بیش از 80 درصد تجهیزات مورد نیاز این طرح توسط شرکت‌های داخلی تولید و ساخته می‌شود. نکته قابل توجه دیگر در این طرح اینکه اجرای این طرح بدون تاثیر در فرآیند تولید یا کاهش تولید و بدون نیاز به توقف طولانی اجرا خواهد شد و ان‌شاءالله پس از اجرای این پروژه برای دو مدول و کسب نتایج پیش‌بینی‌شده، برای شش مدول دیگر نیز اجرا خواهد شد.

مطالعات اولیه تغییر سیستم برج خنک‌کن ‌تر به هیبریدی و کاهش تلفات آب در فرآیند خنک‌کاری تختال و ریخته‌گری شرکت فولاد مبارکه

این پروژه هم به جهت تغییر برج خنک‌کن و کاهش تلفات آب تعریف شده و در صورت مثبت بودن نتایج مطالعات اولیه اجرایی خواهد شد و سهم بالایی در کاهش مصرف آب تازه خواهد داشت.

در نهایت، با توجه به خشکسالی‌های اخیر در منطقه مرکزی ایران و به‌خصوص حوزه زاینده‌رود و همچنین افزایش مصرف در همه بخش‌ها لازم است همه ذی‌نفعان آب در این حوزه به نسبت سهم مصرف آب خود اقدام‌های متناسب جهت بهینه‌سازی و کاهش مصرف آب را اجرایی کنند. همان‌طور که می‌دانید مصرف آب در سه بخش خانگی، صنعتی و کشاورزی انجام می‌شود و در ایران سهم صنعت کمتر از پنج درصد کل منابع آبی است از این‌رو لازم است همه بخش‌ها و همه صنایع در این زمینه تلاش دوچندان کنند، ولی متاسفانه در بخش مصرف آب شرب و کشاورزی با اینکه سهم بسیار بالاتری در مصرف آب دارند اقدامات جدی جهت بهینه‌سازی آب صورت نمی‌پذیرد یا اقدامات اندکی انجام می‌شود و این در حالی است که یکی از شاخص‌های توسعه‌یافتگی کشورها سهم مصرف آب در کشاورزی و صنعت است به‌طوری که مصرف آب بخش صنعت در کشورهای توسعه‌یافته بیش از 30 درصد است و این به این معنی نیست که باید مصرف در یک بخش بیشتر شود بلکه منظور این است که در هر بخش آب به‌صورت بهینه مصرف شود و بتوان بیشترین ارزش افزوده از آب را در این بخش‌ها استحصال کرد. فولاد مبارکه به سهم خود با اقدامات انجام‌شده در این راستا موفق شده طی دو سال گذشته برداشت خود از رودخانه زاینده‌رود را به میزان 9 میلیون مترمکعب در سال کاهش دهد و در آینده نیز با اجرای پروژه‌های تکمیلی این ‌روند را ادامه دهد.