"غدي نيوز"

المهندس عباس ابراهيم زهرالدين*

اعتمدت متروبولية برشلونة حلاً متكاملا لمعالجة المخلفات الصلبة، وذلك من خلال منهجية عنقودية ولم تكتف بالفرز واعادة الاستعمال والتدوير والتسبيخ فحسب، بل اعتمدت المطامر الصحية والمحارق ومطامر نفايات خاصة، كلها تحت مراقبة حثيثة من قبل مختصين في الوكالة الكتلانية للمخلفات التابعة لوزارة البيئة. وتعتمد جميع هذه الحلقات في تصميمها وانشائها وتشغيلها على الشراكة المكونة من اتحاد البلديات والشركات المتخصصة ومراكز البحوث، وعلى دراسات ترتيب الأراضي واختيار المواقع الملائمة لمنشآتها، ومن ثم تنفيذ الإدارة المتكاملة لإدارة المخلفات الصلبة والسائلة والعمل على تدعيم المحاسبة والشفافية، الوقاية والتخفيف، والتوعية والتحفيز، ودفع المتوجب من ضرائب وغيرها.

إقليم كتالونيا وعاصمته برشلونة

يقع إقليم كتالونيا شمال شرقي إسبانيا، ويحده من الشمال فرنسا وأندورا، ومن الشرق البحر المتوسط، وتبلغ مساحة الإقليم 32 ألف كيلومتر مربع، ويقطنه 7.5 مليون نسمة، ويمثل هذا العدد 16 بالمئة من بين 46.5 مليون هو عدد السكان الإجمالي لإسبانيا خامس بلدان أوروبا من حيث الكثافة السكانية. وتعد مدينة برشلونة الشهيرة عاصمة الإقليم، ويسكن فيها 21 بالمئة من سكان كتالونيا، ومن أشهر مدن الإقليم كذلك جيرونا، وتراغونيا، ولييدا. تنتج كتالونيا 20 بالمئة من الناتج المحلي الإجمالي لإسبانيا.

تصدر مرافئ كتالونيا 25 بالمئة من صادرات إسبانيا، فيما يعمل 50 بالمئة من سكان المدينة بالمجال الصناعي والتجاري. وتضم مدينة برشلونة العديد من المعابد والأضرحة إلى جانب المباني التاريخية والمؤسسات الثقافية والأسواق التجارية، وهي تشهد تقليدياً مهرجانات ضخمة، ما يجعلها قبلةً للسياح من كل مكان.

إسبانيا هي ثالث أهم وجهة سياحية عالمياً بعد فرنسا والولايات المتحدة، إذ زارها العام الماضي حوالي 75.3 مليون سائح، 18 مليونا منهم زاروا إقليم كتالونيا لا سيما برشلونة وشواطئ كوستابرافا. كما تحتضن عدداً من الجامعات الخاصة المميزة عالمياً لدراسة الأعمال، بالإضافة إلى وجود الجامعات الحكومية مثل جامعة برشلونة والجامعة المستقلة في برشلونة التي تعد ممتازة . ويعتبر نادي برشلونة لكرة القدم، أحد أبرز سفراء المدينة للعالم. ومن الضروري أن نعلم بأن برشلونة واحدة من أكثر المتروبوليات المكتظة بالسكان في أوروبا ويقدر عدد سكانها بحوالي 3.2 مليون نسمة موزعة على 36 بلدية ويبلغ متوسط الكثافة السكانية فيها 5093 شخص لكل كيلو متر مربع.

المخلفات الصلبة المحلية في إقليم كتالونيا

في إطار الصلاحيات المنسوبة إليها، أعدت وكالة المخلفات الكتلانية البرنامج العام للوقاية ولإدارة المخلفات والموارد في كاتالونيا، لتحديد النموذج والمنهجية وبلورة الأهداف الاستراتجية لفترة 2013-2020، وأيضاً برمجة الإجراءات والوسائل الضرورية لتحقيقها. تهدف حوكمة وإدارة المخلفات الصلبة في كاتالونيا إلى الحد من الآثار السلبية على صحة الإنسان وعلى الطبيعة والبيئة (التربة والمياه والهواء). وتهدف إلى التجنب والتخفيف من توليد المخلفات وتعزيز قيمتها كمورد للحصول على مواد وطاقة التي يمكن دمجها مجدداً في عمليات التصنيع والإنتاج والإستهلاك، وتهدف أيضاً إلى تحسين شبكة البنية التحتية ومنشآت المعالجة والتخلص، وأخيراً المساهمة في جعل كاتالونيا مرجعاً ومجتمعاً مستداماً اقتصاديًا واجتماعياً وبيئياً.

وفقا لدراسة أوروبية نشرت في عام 2014 لمركز يعنى بقضايا الإنتاج والاستهلاك (كوبنهاغن) بالشراكة مع الوكالة الأوروبية للبيئة فإن إقليم كاتالونيا (إسبانيا)، إلى جانب إقليم لومبارديا (إيطاليا)، هي واحدة من أقاليم أوروبا التي تميزت بأفضل إدارة للمخلفات الصلبة الحضرية المحلية. وتشترك المنطقتان في حقيقة أنها شرعت في بلورة البرامج والخطط وفي تنفيذها أفضل الإدارة على أرض الواقع في التسعينيات من القرن الماضي، وكان ذلك قبل إعداد متطلبات وشروط الاتحاد الأوروبي وتحويلها إلى تشريعات وطنية إسبانية وإيطالية. وقد تمكنت كاتالونيا ولومبارديا في عقد واحد من تغيير خيارهما الإستراتيجي من المكبات والمطامر الصحية إلى إعادة تدوير واسترداد المواد من المخلفات، إلى تحويل الفضلات العضوية والمخلفات الخضراء، وإلى التفكك الحراري والترميد لإنتاج طاقة من المخلفات في المدن الكبرى والمتروبوليات.

الحاويات الرمادية وعنقود رقم 3

بلغت كمية المخلفات الصلبة المحلية المتولدة من السكان في كاتالونيا في العام 2016 ما وزنه 3.7 مليون طناً، وكانت حصة الشخص الواحد 1.3 كيلوغرام يومياً. معظم هذه المخلفات 63.3 في المئة تمت معالجته واسترداد الطاقة منه عن طريق الطمر الصحي والترميد والهضم اللاهوائي، في حين كانت نسبة استرداد المواد عن طريق التدوير والتحويل 36.7 بالمئة.

تتوزع المخلفات الصلبة المحلية في إسبانيا على حاويات فرز من المصدر، يتم جمعها ونقلها في شكل دوري عن طريق البلدية أو عن طريق القطاع الخاص الى مصانع إعادة التدوير. فإذا جلت في أحياء وشوارع مدينة برشلونة فسوف تميزها من ألوانها، الأزرق للكرتون والورق المفرز، الأصفر للعبوات المعدنية والبلاستيكية المفرزة، الأخضر للزجاج المفرز والبني للفضلات العضوية المفرزة . ولكن هناك أصناف أُخرى من المخلفات الصلبة المحلية المفرزة يتم جمعها في أماكن محددة "زوايا خضراء" ونقلها في مواعيد محددة. وهناك أيضاً أصناف من المخلفات الصلبة الخطرة المفرزة Toxic chenicals & Hazardous waste تسلك مسارات خاصة من الباب للباب Door to Door، تُجمع وتُنقل للمعالجة والتخلص في منشآت خاصة بها. ولكن الأكثر انتشاراً والأكبر حجماً في شوارع برشلونة هي "الحاويات الرمادية" فهي مخصصة للمخلفات الغير مفرزة لمن لا يستطيع أو لا يرغب الآن في فرز قمامته وتحوي على جميع أنواع المخلفات المحلية الصلبة مخلوطة Mixed Urban Solid Waste، وتشكل المواد الحيوية والعضوية القابلة للتحلل حوالي 50 بالمئة منها. يتم جمعها ونقلها في متروبولية برشلونة بشكل دوري الى عنقود رقم3 لمعالجة المخلفات الصلبة المحلية وانتاج الطاقة من النفايات.

عنقود رقم 3

يتواجد عنقود رقم 3 لمعالجة المخلفات الصلبة المحلية وانتاج الطاقة من النفايات بمساحة ٣ هكتار في منطقة سان أدريا دي بيزوس Sant Adrià de Besòs شمال العاصمة وفي مكان غير بعيد من المباني السكنية عند أحد شواطئ برشلونة وبمحاذاة شركة الغاز والكهرباء ونهر بيزوس ومنتزه السلام ومارينا فوروم. وهو مرفق عام يقع على مسافة ستة كيلومترات من مركز المؤتمرات الدولي الذي شهد إعلان اتفاقية برشلونة وبروتوكولاتها لحماية البحر الأبيض المتوسط من التلوث سنة 1975. وهو مرفق عام يشغل من قبل شركة عامة TERSA وهي مملوكة محاصصة بين مدينة برشلونة ومتروبولية برشلونة. ويعتبر معمل التفكك الحراري والترميد، المحرقة من الجيل الرابع غير ملوثة وقد شهدت أربع مراحل تأهيلية منذ العام 1975 (تاريخ إنشائها) وكان آخرها مرحلة ٢٠٠٨-٢٠١٤. يستقبل عنقود رقم 3 26 بالمئة من مخلفات ونفايات متروبولية برشلونة، 1140 طن يومياً من حاويات رمادية ل4 بلديات (550 طن يومياً) Badalona, Sant Adrià de Besòs, Santa Coloma de Gramenet Barcelona ومن بينها مرفوضات قادمة من العناقيد الأُخرى ومعامل إعادة التدوير الخ. المتواجدة في المتروبولية (590 طن يومياً). ويتضمن عنقود رقم 3 لمعالجة المخلفات الصلبة المحلية -الغير مفرزة المخلوطة القادمة من الحاوية الرمادية- 1- معملاً للمعالجة الميكانيكية والبيولوجية واسترداد مواد (Material Recovery) وآخر 2- معملاً للتفكك الحراري والترميد واسترداد طاقة (Energy Recovery).

1-معمل المعالجة الميكانيكية والبيولوجية واسترداد مواد (Material Recovery). كما أشرنا في الجزء الأول، يتم في متروبولية برشلونة جمع "الحاويات الرمادية" بشكل دوري ونقلها الى العناقيد الأربعة الموزعة ضمن منهجية عنقودية وتركيبية للمعالجة الميكانيكية والبيولوجية واسترداد مواد قابلة لإعادة تصنيعها واستهلاكها. وهي حاويات مخصصة للمخلفات الغير مفرزة وتحوي على جميع أنواع المخلفات المحلية الصلبة مخلوطة Mixed Urban Solid Waste وتشكل المواد الحيوية والعضوية القابلة للتحلل ما يقارب 50 بالمئة منها. في عنقود رقم 3 يتم فصل المخلفات الضخمة وتتم عملية الفرز الميكانيكي واليدوي للمواد القابلة للتدوير (معادن، ورق، بلاستيك وزجاج 10 بالمئة) وفصل الفضلات العضوية. ومن ثم تخضع كمية من المواد العضوية (9 بالمئة) إلى معالجة بيولوجية من خلال الهضم اللاهوائي Anaerobic Digestion كجزء من منظومة متكاملة في عنقود 3 لاسترداد طاقة. عبارة عن تفكك حراري ينتج غاز الميثان ويرقيه إلى غاز حيوي بجودة الغاز الطبيعي. ونتيجة لهذه العملية، يتم الحصول على غاز غني بالميثان لإنتاج الغاز الحيوي Refuse derived gaseous fuel - Biogas كوقود بديل، (108 مليون متر مكعب/ بيوغاز/سنة) وإنتاج طاقة كهربائية متجددة منه بواسطة ثلاثة محركات (20.5 جيغاواط/سنة) يتم تصديرها إلى شبكة الكهرباء. وبقية المواد العضوية (2 بالمئة) التي يتم هضمها تخضع لعملية تسبيخ Biostabilisation وتليها عملية انتاج كومبوست Composting. تتراوح نسبة المرفوضات من العملية برمتها بين 75 و80 بالمئة يتولاها الحزام الناقل من تحت الأرض إلى معمل التفكك الحراري والترميد واسترداد طاقة (Energy Recovery)

2- معمل التفكك الحراري والترميد واسترداد طاقة (Energy Recovery).

المحرقة اليوم هي من الجيل الرابع وقد شهدت أربع مراحل تأهيلية منذ العام 1975 لتحديث نظام الاحتراق ولتتلاءم مع متطلبات البرنامج العام للوقاية ولإدارة المخلفات والموارد في كاتالونيا. الطاقة من النفايات Waste-to-Energy هي عملية احتراق مراقبة تمكن من خفض كبير جدا في وزن وحجم النفايات، من توليد طاقة كهربائية، ومن استرداد مواد يمكن إعادة تصنيعها واستهلاكها من معادن ورمال lands-scrap (رماد القاع). وتعتبر الطاقة المولدة (215 جيغاواط/سنة) طاقة متجددة يتم تصديرها وبيعها إلى شركة الكهرباء. بالإضافة إلى ذلك ومنذ العام 2003 فقد وفر معمل التفكك الحراري والترميد استرداد طاقة متجددة حرارية في شكل بخار ماء وتوريدها إلى شبكة التوزيع وتزويد زبائنها لاستخدامها في التدفئة (44.4 جيغاواط/سنة) والتبريد (96.4 جيغاواط/سنة). فالمعمل يلتزم بالتوجيه الأوروبي 2010/75/EU لخفض ثاني أوكسيد الكربون من خلال الإفادة من الحرارة الفائضة في توليد الطاقة المتجددة الكهربائية والحرارية.

خيار أوروبي

يمثل التفكك الحراري والترميد لإنتاج الطاقة من النفايات خيار مقترح من قبل الاتحاد الأوروبي وذلك للاستفادة بطريقة فعالة وصديقة للبيئة من النفايات-المرفوضات الغير قابلة للتدوير (التوجيه الإطاري الصادر عن الإتحاد الأوروبي 2008/98/EC والقانون الإسباني المتعلق بالمخلفات والتربة). هذا ما شمله أيضاً البرنامج العام للوقاية ولإدارة المخلفات والموارد في كاتالونيا التي أعدته وكالة المخلفات الكتلانية، وفقاً للتوجيهات والمتطلبات الأوروبية والوطنية الإسبانية، الإلزامية في المعالجة الميكانيكية البيولوجية للمخلفات الصلبة المحلية المخلوطة (الحاوية الرمادية) لاسترداد الكمية الأقصى من مواد يمكن فرزها في المعمل قابلة للتدوير، للهضم اللاهوائي، للتسبيخ ولإنتاج سماد. هذا التوجيه والتغيير في تحديد نوعية "التلقيمة" قد ساعد بشكل ملحوظ في زيادة قيمتها الحرارية من مجموعة 1700 - 2200 كيلوكالوري/كجم إلى مجموعة جديدة من 2500 ± 600 كيلوكالوري/كجم. "التلقيمة" في محرقة عنقود 3 هي نفايات-مرفوضات معامل المعالجة الميكانيكية والبيولوجية (عنقود 1، عنقود 2 وعنقود 3) ونفايات-مرفوضات معامل التدوير الخ. المتواجدة في متروبولية برشلونة، نتحدث عن ترميد 1000 طن نفايات-مرفوضات يومياً. يضم معمل التفكك الحراري والترميد لإنتاج الطاقة من النفايات 3 وحدات ترميد (3 خطوط) تقوم رافعتان قابضتان بمجانسة النفايات وتقليبها، ثم تفريغ رأسي للتلقيمة إلى وحدات الترميد Sliding Fire Grates، تبلغ قدرة كل منها 15 طن/ساعة وتعمل على مدار الساعة. يتم حرق النفايات بدرجة حرارة تبلغ 900 درجة مئوية وتبقى داخل وحدة الترميد مدة كافية يحددها آلياً جهاز التحكم بالاحتراق. يستفاد من حرارة الاحتراق في غلي الماء المضغوطة ضمن مرجل بخاري يعمل على توفير المياه الساخنة وتوليد الكهرباء عبر مولدتوربيني Turbo-generator تصل قدرته إلى 26 ميغاواط ومولدتوربيني آخر بقدرة 5.5 ميغاواط

التجنب ومعالجة التلوث

وكانت تناولت مجلة البيئة والتنمية في عددها 234 في مقال تحت عنوان 'اليابان تحرق نفاياتها' موضوع التجنب ومعالجة التلوث. هنالك عدة مراحل متشابهة في تجنب ومعالجة التلوث في معمل التفكك الحراري تبدأ في برج تحفيز إزالة النترجة الذي يعتمد على ضخ الأمونيا للتفاعل مع أكاسيد النيتروجين الموجودة في الغاز العادم الناتج عن الاحتراق، وبوجود محفز كيميائي ينتج عن التفاعل النيتروجين والماء. ثم يمرر الغاز العادم إلى فلتر الجسيمات الدقيقة الذي يلتقط السخام والغبار، ويزيل أوكسيد الكبريت وكلوريد الهيدروجين بفضل التفاعل مع الجير المطفأ. ولضمان إزالة أوكسيد الكبريت بشكل تام، يجرى تمرير الغاز العادم ضمن برج تنقية الغاز بالطريقة الرطبة حيث يُضخ رذاذ الصودا الكاوية لتعديل الأحماض وإنتاج الماء والأملاح، أما الزئبق فيتم ترسيبه باستخدام مركب سائل يحتوي عوامل احتجاز (تمخلب). بعد ذلك يتم إطفاء غاز العادم الحار في برج التبريد السريع مما يحول دون تشكل الديوكسينات من جديد، علماً أن الديوكسينات تتشكل ضمن درجة الحرارة بين 400 إلى 700 درجة، وعندما تحترق النفايات في درجة أعلى من هذه العتبة تتفكك الديوكسينات، ثم تعاود التشكل مع انخفاض درجة الحرارة ضمن هذاالمجال الحراري، ولذلك يعد التبريد السريع في المحارق الحديثة أحد السبل لمنع تشكل الديوكسينات. ولضمان إزالة أية آثار متبقية من الديوكسينات، يمرر الغاز العادم عبر برج الكربون المنشط الذي يمتص أية بقايا للديوكسينات. وعند هذه المرحلة تكتمل معالجة الغاز العادم الذي يتم تحريره إلى الجو عبر المدخنة.

يلتزم معمل التفكك الحراري والترميد لإنتاج الطاقة من النفايات بالتوجيه الأوروبي 2010/75/EU و2000/76/UE واتفاقية استوكهولم المتعلقة بالملوثات العضوية POPs Persistent Organic Pollutants في تصميم وتنفيذ وتشغيل أفضل التقنيات المتاحة Best Available Technologies لمعالجة التلوث البيئي من المعادن الثقيلة والديوكسينات والفيورانات مع نظام رصد مستمر وتفتيش ورقابة بشكل دوري من قبل وكالة المخلفات التابعة لوزارة البيئة وشركات متخصصة. أما الصرف الصحي للمعمل ومياه تبريد وغسيل الرماد والمياه العادمة المستخدمة في تنظيف برج تنقية الغاز بالطريقة الرطبة ومياه غسيل الفلاتر، فتجري معالجتها في وحدة معالجة المنصرفات من خلال تطبيق عدة تقنيات من بينها التخثير والترسيب، والترشيح، والادمصاص باستخدام عوامل الاحتجاز، والتبادل الأيوني. وتستخدم مياه البحر والمياه المعالجة لتأمين احتياجات المحرقة من المياه، ويصرف الفائض إلى شبكة الصرف العامة.

عملية التفكك الحراري والترميد من شأنها أن تختزل وزن التلقيمة إلى 75 و80 المئة مما كانت عليه عند دخولها إلى المحرقة. يتم إزالة رماد القاع من وحدات الترميد، مادة متبقية غير قابلة للاحتراق وغير خطرة، آمنة مقبولة من وجهة نظر تقنية وبيئية وتحوي على كميات هامة من المعادن (15 بالمئة) وتوفر العديد من فرص استرداد مواد لإعادة تصنيعها ولإستهلاكها. وبالرغم من ذلك فإن رماد القاع يخضع بشكل دوري للتحليل، فبعد تعميره بحوالي سنة يصبح رماد القاع مادة مستقرة ومناسبة يمكن استخدامها في أعمال بناء الطرقات (رمال).

معمل التفكك الحراري والترميد لإنتاج الطاقة من النفايات في عنقود3 ومن خلال عملية الإحتراق الكامل والذي يتوافق مع التوجيهات الأوروبية والإسبانية يولد متبقية أُخرى يطلق عليها الرماد المتطاير وهي تشكل 3 بالمئة وزنا من التلقيمة. أن الرماد المتطاير لا يصبح آمناً بما يكفي للتخلص منه في المطامر الصحية غير المعدة لاستقبال النفايات الخاصة لأنه يعتبر من المتبقيات المصنفة عالمياً نفايات خاصة ووفق التوجيه الأوروبي واتفاقية بازل ويُلزِم عنقود3 بنقله للتخلص منه بعد معالجته وخفض حجمه في مطمر Castelloli لإستقبال النفايات الخاصة Monofill والذي يبعد عن برشلونة فقط 55 كلم.

*مهندس زراعي

ماجستر تربية تواصل من أجل التنمية المستدامة

مجموعة معرفة - إسبانيا