کاهش مصرف آب و ۵ راهکار موثر در کسب و کار شما

کلید اصلی موفقیت در کاهش مصرف آب یک سازمان، نهاد، شرکت و مشارکت کارکنان و ارزیابی مکرر راهکارهای حفاظت از منابع آبی می باشد.

در کشورهای صنعتی، بیش از ۵۰ درصد از مصارف انسانی آب مربوط به کسب و کارها می باشد. از آنجا که تجهیزات و تاسیسات تولیدی و صنعتی یکی از اصلی ترین مصرف کنندگان آب می‌باشند، یکی از جدی ترین چالش های صنایع و شرکت ها به کارگیری شیوه های صحیح مدیریت آب برای بهره وری بهتر، کاهش پساب و پایین آوردن میزان مصرف می باشد. این امر علاوه بر تاثیر مثبت بر روی محیط زیست موجب افزایش درآمد شرکت ها و صنایع نیز می شود.

بسیاری از کمپانی های بزرگ جهان مانند Coca-Cola، Johnson & Johnson و MillerCoors برنامه های آبی متعددی را برای بهینه سازی مصرف آب و کاهش نیاز به منابع آبی در دستور کار خود قرار داده اند. این اقدامات از حمایت کامل کارکنان برخوردار بوده و علاوه بر صرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی، باعث پایداری منابع آبی و محیط زیست نیز شده است.

به عنوان مثال در سال ۲۰۱۵ کمپانی Coca-Cola با همکاری شرکت Xylem موفق به جایگزینی میزان آب استفاده شده برای تولید نوشیدنی های شرکت، از منابع شهری و طبیعی گشت. طبق برآوردهای صورت گرفته این ابتکار Coca-Cola منجر به بازگشت ۱۱۵ درصدی آب مصرف شده (۹/۱۹۱ میلیارد لیتر) در حجم فروش جهانی این شرکت شده است. مازاد آب مورد استفاده در تجهیزات و فرآیندهای شرکت نیز پس از تصفیه به سیستم های شهری یا طبیعت برگردانده می شود.

برای کاهش موثر حجم آب مصرفی در شرکت ها و صنایع نیاز به تعهد و مشارکت کارکنان و روش شناسی دقیق برای اندازه گیری صحیح میزان آب مصرفی می باشد.

۵ راهکار موثر برای کاهش هدر رفت آب در شرکت ها و صنایع 

  1. تعریف مشکلات آبی و نتایج قابل انتظار و مطلوب: اولین گام در مدیریت بهتر و کاهش مصرف آب در کمپانی شما، شناسایی مشکلات موجود و تعیین اهداف مورد نظر است. به عنوان مثال این موارد می توانند شامل کاهش خطرات مرتبط با کمبود آب، رشد و بهبود مزایای رقابتی در شرکت شما یا کاهش هزینه های جاری باشد. نکته ی بسیار مهم و مشترک در تمامی این موارد، فرهنگ سازی موثر و نظارت بیشتر و بهتر بر روی مسائل زیست محیطی می باشد.
  2. اندازه مقدار آب مصرفی : مرحله ی بعدی ایجاد یک برنامه ی مدیریت آب می باشد و این کار را می توان با بررسی نحوه ی مصرف آب در کمپانی خود آغاز نمایید. به یاد داشته باشید اگر قادر به اندازه گیری چیزی نباشید، نمی توانید آن را بهبود ببخشید. اگر تاکنون موفق به انجام این کار نشده اید، از همین امروز اندازه گیری مقدار آب مصرفی و تعیین اهداف ملموس در این رابطه را به طور جدی آغاز نمایید. برای یافتن پرمصرف ترین مناطق، از نصب صحیح تجهیزات اندازه گیری و همچنین قرائت و بررسی مدون آن ها اطمینان حاصل نمایید. اطلاع دقیق از هزینه های آبی یکی دیگر از نکات کلیدی برای اندازه گیری و هدف گذاری در این رابطه می‌باشد. استفاده از طرح های مدیریتی آب که مبتنی بر هزینه های بالقوه و حفظ محیط زیست است، منجر به برآورده شدن اهداف مالی و زیست محیطی تعیین شده از سوی کمپانی و سایر مراجع مربوطه خواهد شد. در صورت امکان از نیرو یا مشاوران متخصص استفاده نمایید، این امر نه تنها موجب درک بهتر شما از میزان آب مصرفی تجهیزات و فرآیندها می گردد بلکه کمک شایانی به تشخیص پرمصرف ترین نقاط، تعیین پایه ی متوسط برای مصرف آب و فراهم نمودن اطلاعات جزئی در رابطه با فرصت های کاهش مصرف، می نماید. در صورت هزینه بر بودن استفاده از نیروی متخصص، می توانید با آموزش صحیح بخشی از کارکنان خود از برون سپاری این امر خودداری نمایید.
  3. تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده از مصرف: پس از اندازه گیری مقدار کلی آب مصرف شده توسط کمپانی، نوبت به ارزیابی پرمصرف ترین نقاط و مقایسه آن ها با معیارهای شرکت می‌باشد. این کار موجب کمک به تشخیص فرصت های موجود در راستای بهینه سازی سیستم می گردد. پیشنهاد می شود در طول مرحله ی آنالیز، اقدام به طرح و پاسخ به سوالات زیر نمایید:
  • مسئولیت نظارت و مدیریت سیستم آبی مجموعه ی شما بر عهده ی چه کسی می باشد؟
  • آیا تاکنون اقدام به ارزیابی سن و بهره وری تجهیزات آبی خود از قبیل شیرها، سرویس‌های بهداشتی و سیستم های آبیاری نموده اید؟
  • در صورت استفاده از سیستم های آبیاری آیا در طول روز از آن ها استفاده بهینه می‌گردد؟ تنظیمات مناسبی بسته به نیازها، شرایط فصلی و موقعیت جغرافیایی در آن ها انجام شده است؟
  • در صورتی که از تجهیزات برج خنک کن استفاده می نمایید آیا بازدهی سیستم مناسب می باشد و چه اقداماتی را می توان در راستای ارتقا سیستم و نحوه ی استفاده آن از آب انجام داد؟
  • آیا میزان آب مصرفی تجهیزات صنعتی و تولیدی را اندازه گیری می کنید؟ در این صورت آیا اقدام به رعایت معیارهای مورد نیاز برای بهینه سازی فرآیندهایی مانند خنک کاری، شستشو و روانکاری نموده اید؟

فراهم نمودن ابزار و آموزش های مناسب برای تیم مدیریت و حفاظت از منابع آبی کمک شایانی به انتخاب رویکردهای مناسب در راستای کاهش آب مورد نیاز در مجموعه خواهد نمود.

  1. بهبود مصرف فعلی آب: با اطلاعات جمع آوری شده در طی مراحل اندازه گیری و تجزیه و تحلیل، تیم شما آمادگی لازم برای تهیه و پیاده سازی طرح مدیریت آب را دارا خواهد بود. با اهدافی واقع بینانه و به نسبت راحتر، کار خود را آغاز نمایید. برخی روش های نسبتا ساده تر و کم هزینه تر برای صرفه جویی در استفاده از آب عبارتند از:
  • تشخیص و رفع نشتی های موجود در لوله ها، لوازم و تجهیزات
  • استفاده از محدود کننده های جریان برای شیرهای سرویس های بهداشتی
  • نوسازی سرویس های بهداشتی (کاهش مقدار آب مورد استفاده در فلاش تانک ها)
  • کاهش مقدار آب مورد استفاده برای مصارف خارجی مانند گیاهان و فضای سبز (با استفاده از تجهیزات کاهنده مصرف آب و گیاهان مقاوم تر)
  • استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده برای مصارفی مانند آبیاری، برج های خنک کن و سایر مصارف غیر شرب

پس از به کارگیری این روش های زود بازده، می توان از استراژی ها و برنامه های بلند مدت مناسب برای مدیریت بهتر منابع استفاده نمود.

  1. کنترل مداوم تجهیزات و برنامه های تدوین شده و گسترش آن ها: انجام اقدامات اولیه ی مرتبط با صرفه جویی در مصرف آب به معنای شروع راهی طولانی و زمان بر می باشد. برای اطمینان از تدوام این موفقیت، انجام اندازه گیری های مورد نیاز و مقایسه ی عملکرد سیستم با نتایج مورد انتظار بسیار مهم می باشد. برای تحقق این امر باید اقدام به ایجاد سیستمی نظارتی و کنترلی برای تهیه گزارش از روند پیشرفت کار ایجاد نمود، و از همه مهمتر کارمندان خود را تشویق به اجرای هر چه بهتر این طرح نمایید.

همچنین می توانید با انجام اموری مانند به اشتراک گذاری نتایج کارهای صورت گرفته و دستیابی به اهداف تعیین شده با کارکنان خود موجب ترویج تعهد شرکت نسبت به برنامه های آتی و مشارکت بیشتر کارکنان در اجرای آن شوید. همچنین استفاده از نظرات و پیشنهادات کارکنان در رابطه با راهکارهای کاهش هزینه آب و صرفه جویی در مصرف آن، می تواند بسیار کمک کننده و اثر بخش باشد. این اقدامات موجب ایجاد حس غرور و مالکیت کارکنان در این فرآیند شده و سرعت رشد آن را افزایش خواهد داد.

در نهایت برای اطمینان از مدیریت صحیح آب توسط مجموعه خود، برنامه های در حال اجرای خود را به طور مداوم بازرسی نموده و موفقیت های به دست آمده را ارزیابی نمایید. فراموش نکنید یکی از مهم ترین نکات برای کاهش مصرف آب و هزینه های مربوط به آن، توسعه مداوم برنامه های در حال اجرا و استفاده از روش های جدید و به روز است.  

5 / 5 ( 2 امتیاز )

کاهش سختی آب

سختی گیری آب شامل حذف کلسیم، منیزیم و بعضی دیگر از کاتیون های فلزی موجود در آب سخت می باشد. آب نرم حاصل شده با صابون سازگارتر بوده و باعث افزایش عمر سیستم لوله‌کشی می شود. کاهش سختی آب معمولاً از طریق سختی گیری با آهک یا سختی گیر رزینی انجام می گیرد.

اصول اولیه

وجود یون های فلزی خاص مانند کلسیم و منیزیم که عمدتاً به صورت بی کربنات ها، کلریدها و سولفات ها در آب می باشند، باعث بروز مشکلات متعددی می شوند.

آب سخت غالباً منجر به تولید رسوب آهک می شود، که خود باعث بروز مشکل در لوله کشی، و ایجاد خوردگی در قطعات و مواد گالوانیزه می گردد. در واحدهای سختی گیر آب و کاهش سختی در مقیاس صنعتی، رسوب حاصل از پساب خروجی فرآیند احیا می تواند موجب گرفتگی سیستم های فاضلاب گردد.

حس لغزندگی ای که هنگام شستن دست ها با آب نرم ایجاد می شود، به دلیل تمایل صابون برای چسبیدن به چربی ها در لایه های سطحی پوست می باشد که این امر منجر به پاک نشدن مولکول های آب با رقیق سازی جزئی می شود. در مقابل، در مناطقی که آب سخت وجود دارد، آب حاصل از شستشو شامل یون های کلسیم یا منیزیم می باشد که باعث تشکیل نمک های نامحلولی می شود که به طور موثری صابون های باقی بر روی پوست را شسته و اما در اغلب اوقات نیز لایه ای از استرات های نامحلول را بر روی سطح دوش و حمام که کف صابون نامیده می شود، ایجاد می کند.

خوشایند یا غیرخوشایند بودن هر کدام از این تاثیرات کاملاً سلیقه ای بوده و وابسته به سلیقه‌ی افراد می باشد. افرادی که اثرات نرم بودن (مانند سختی شستن صابون در آب نرم) آب برای آن ها ناخوشایند می باشد، ممکن است با استفاده از مواد شیمیایی ای مانند جوش شیرین، کلسیم کلرید یا منیزیم سولفات آب را سخت نمایند.

روش ها

رایج ترین روش ها برای از بین بردن و کاهش سختی آب متکی به رزین های تبادل یونی یا اسمز معکوس می باشند. سایر رویکردها که شامل روش های ته نشینی، تجزیه و جداسازی می باشند، با اضافه نمودن عوامل چنگاله (در علم شیمی و مهندسی بسپار، به ترکیبی ناجورحلقه که دارای حداقل یک کاتیون فلزی (در هَم‌تافت‌ها) یا یون هیدروژن است، چَنگاله یا کی‌لیت، (Chelate) می‌گویند) صورت می گیرد.

تجهیزات رزین های تبادل یونی

سیستم های متعارفی که برای سختی گیری آب در مصارف خانگی مورد استفاده قرار می گیرند، معمولاً در قالب رزین های تبادل یونی می باشند که در آن ها یون های ایجاد کننده سختی معمولا +Ca 2 و +Mg 2 – با یون های سدیم تبادل می شوند. همانطور که می دانید، تجهیزات تبادل یونی با جابجایی منیزیم و کلسیم (+Ca 2 و +Mg 2) با یون های سدیم یا پتاسیم (+Na و +K) میزان سختی را کاهش می دهند.

رزین های تبادل یونی پلیمرهای آلی ای می باشند که شامل گروه های فعال آنیونی ای هستند که در آن ها کاتیون های دو بار مانند +Ca 2 پیوندهای قوی تری نسبت به کاتیون های یک بار مانند +Na ایجاد می کنند. مواد غیرآلی ای که زئولیت نامیده می شوند نیز دارای خصوصیات تبادل یونی می باشند. این مواد آلی به طور گسترده ای در مواد شوینده مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین از رزین ها می توان برای حذف کربنات ها، بی کربنات ها و یون های سولفات نیز استفاده نمود که با جذب این موارد، رزین ها اقدام به آزاد نمودن یون های هیدروکسید می کنند.

پس از آنکه تمام یون های موجود +Na با یون های کلسیم و منیزیم جایگزین شد، بسته به رزین استفاده شده و با استفاده از محلول سدیم کلرید یا سدیم هیدروکسید، باید اقدام به شارژ مجدد رزین از طریق جداسازی یون های+Ca 2 و+Mg نماییم. برای شارژ مجدد رزین های آنیونی غالباً از محلول سدیم هیدروکسید یا پتاسیم هیدروکسید استفاده می شود. فاضلاب خروجی از ستون تبادل یونی که دارای نمک های کلسیم و منیزیم نامطلوب می باشد، معمولاً به سیستم فاضلاب تخلیه می شود.

سختی گیری آب با آهک

سختی گیری وکاهش سختی آب توسط آهک فرآیندی می باشد که در آن برای از بین بردن سختی آب به آن آهک اضافه می کنند. این فرآیند مزایای متعددی نسبت به تبادل یونی دارد اما نیازمند نیرویی تمام وقت و با تجربه برای بهره برداری از تجهیزات می باشد.

عوامل چنگاله

از چنگاله ها در آنالیزهای شیمیایی، به عنوان سختی گیر آب و بسیاری از محصولات تجاری مانند شامپو ها و مواد نگهدارنده ی غذا استفاده می شود. از سیتریک اسید برای نرم کردن آب در صابون ها و مواد شوینده استفاده می شود. یکی از پرمصرف ترین چنگاله های مصنوعی مورد استفاده اتیلن دی آمین تتراستیک اسید (EDTA) می باشد.

تقطیر و آب باران

از آنجا که +Ca 2 و +Mg نمک هایی غیر فعال هستند، می توان آن ها را با تقطیر آب حذف نمود. در بیشتر موارد تقطیر عملی بسیار هزینه بر است. آب باران به دلیل تقطیر طبیعی در طول فرآیند چرخه ی آب (تبخیر، چگالش و بارش)، نرم می باشد.

اسمز معکوس

اساس کار اسمز معکوس (RO) بهره گیری از گرادیان های فشار هیدرواستاتیک بر روی ممبرانی خاص می باشد. ممبران ها دارای منفذهایی بسیار ریز می باشند که فقط اجازه ی عبور مولکول های اکسیژن را داده و یون های ایجاد کننده ی سختی مانند+Ca 2و +Mg 2 پشت ممبران باقی مانده و توسط آب مازاد به قسمت تخلیه برده می شود. آب عبور داده شده نرم و عاری از هر یون سختی ساز (بدون اضافه کردن یون های دیگر) می باشد. ممبران ها دارای ظرفیت مشخصی می‌باشند و نیاز به تعویض دوره ای دارند.

دستگاه های غیر شیمیایی

برخی از سازندگان تجهیزات ادعا می کنند که دستگاه های الکترونیکی آن ها بر تعامل مواد معدنی با آب تاثیر گذاشته و مانع از چسبیدن مواد معدنی به سطح  آب می گردد. از آنجا که ساز و کار این سیستم بر اساس تبادل یونی نمی باشد (برخلاف سختی گیرهای سنتی)، مزیت بزرگی برای کاربران ایجاد می شود و دیگر نیازی به اضافه نمودن هیچ گونه نمکی به سیستم نیست. تا زمانی که کاهش اندازه ی ذرات و افزایش رشد گیاهان وجود داشته باشد، استفاده از این سیستم ها  منجر به حذف مواد معدنی به تنهایی نخواهد نشد. در عوض تنها توانایی تغییر اثرات آب حاوی مواد معدنی در پایین دست را دارا هستند، که به عنوان مثال می توان به ته نشینی رسوبات کلسیمی و تکه های نمک در خاک اشاره نمود. کارکرد اصلی این سیستم به جای کاهش سختی آب بیشتر مناسب عنوان بهسازی آب می باشد.

ادعاهای مشابه مانند تصفیه مغناطیسی آب نیز معتبر نمی باشند. برای مثال زمانی که این دستگاه به صورت علمی مورد آزمایش قرار گرفت، هیچ گونه کاهشی در تشکیل رسوب مشاهده نشد. پرکاربردترین روش های غیر شیمیایی سختی گیری و کاهش سختی آب از بین موارد ذکر شده در بالا، اسمز معکوس و تقطیر می باشد.

اثرات بهداشتی

طبق توصیه ی سازمان پیشگیری و کنترل بیماری (CDC) میزان استفاده از سدیم نباید از ۲۳۰۰ میلی گرم در روز بیشتر باشد، اما این عدد در ایالات متحده در حدود ۳۵۰۰ میلی گرم در روز می باشد. از آنجا که مقدار سدیم موجود در آب شرب (حتی بعد از سختی گیری آب) نشان دهنده‌ی درصد قابل توجهی از مصرف روزانه ی افراد نمی باشد، لذا سازمان حفاظت از محیط زیست امریکا وجود سدیم در آب شرب را باعث بروز اثرات نامطلوب بر روی سلامتی نمی داند.

کسانی که نسبت به سدیم حساس می باشند می توانند با استفاده از اسمز معکوس، سدیم و سایر ناخالصی های احتمالی موجود را از آب شرب و آب مورد استفاده برای پخت و پز حذف کنند. همچنین می توان از پتاسیم کلرید به جای سدیم کلرید استفاده نمود (این کار موجب بالا رفتن هزینه ها می شود). برای افرادی که از عارضه های کلیوی رنج می برند، استفاده ی زیاد از پتاسیم می تواند موجب عوارضی مانند تپش قلب شود.

در مقایسه روش های اسمز معکوس و تقطیر که برای تولید آب نرم استفاده می شوند، آب سخت با کاهش میزان حلالیت یون های سمی فلزی مانند سرب و مس (این مواد حلالیت بیشتری در آب نرم دارند)، باعث ایجاد مزیت های بهداشتی و سلامتی می گردد.

اثرات زیست محیطی

به دلیل جایگزینی کلسیم و منیزیم با سدیم درآب نرم (با اندازه گیری شاخص سدیم کربنات باقی مانده)، این آب برای استفاده در مصارف آبیاری و کشاورزی مناسب نمی باشد، چرا که موجب قلیایی شدن خاک می گردد. به همین دلیل در اغلب مواقع از تجهیزات غیرشیمیایی به جای روش قدیمی کاهش سختی آب استفاده می شود.