بررسی افزایش پایداری تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری با شاخص اکو-بهره‌وری: مثال موردی شهر مشهد

تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به‌منظور انجام عملیات تصفیه و دفع آلودگی‌ها در کنار سرمایه‌گذاری اولیه، نیازمند مصرف مواد و انرژی و نیروی انسانی هستند. در پژوهش حاضر با استفاده از شاخص اکوبهره‌وری به ارزیابی‌ جنبه‌های اقتصادی و محیط زیستی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب التیمور و خین‌عرب پرداخته شد. نتایج نشان داد که مقدار شاخص اکوبهره‌وری تصفیه‌خانه خین‌عرب برپایه مقدار بار آلی و مواد مغذی حذف شده و همچنین اثرات محیط زیستی چرخه عمر بزرگ‌تر از تصفیه‌خانه التیمور است. به‌منظور بهبود پایداری، سه سناریوی احداث واحد تولید کمپوست کشاورزی، کاهش مصرف انرژی و کاهش کلرزنی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که اگر بار آلی و یا مواد مغذی حذف شده به‌عنوان شاخص محیط زیستی انتخاب شود، سناریوی اول با شاخص اکوبهره‌وری 0.09 و 0.14 میلیون ریال بر بار آلی حذف شده و یا 1.22 و 1.48 میلیون ریال بر مواد مغذی حذف شده، به‌ترتیب برای تصفیه‌خانه‌های التیمور و خین‌عرب، مناسب‌ترین گزینه است. همچنین اگر شاخص اکوبهره‌وری با اثرات محیط زیستی چرخه عمر مورد توجه قرار گیرد، سناریوی دوم با شاخص اکوبهره‌وری 103×2.44 و 103×2.90 میلیون ریال بر شاخص اثرات محیط زیستی چرخه عمر به‌ترتیب برای تصفیه‌خانه‌های‌ التیمور و خین‌عرب بهترین گزینه است. این مطالعه نشان می‌دهد که تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، نه تنها از منظر محیط‌زیستی، بلکه باید از دیدگاه اقتصادی نیز مورد توجه قرار بگیرند؛ در نتیجه، به‌منظور ارائه یک تحلیل و تجزیه جامع از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، این دو جنبه باید با یکدیگر در نظر گرفته شوند.

Investigating the Sustainability Improvement of Municipal Wastewater Treatment Plants using the eco-Efficiency Index: Case Study Mashhad

Wastewater treatment plants require the use of materials and energy, manpower, and initial investment to carry out the treatment and disposal of contaminants. In the present study, the economic and environmental aspects of AlTeymour and KhinArab wastewater treatment plants have been evaluated using the ecoefficiency index. The results represent that the ecoefficiency index of KhinArab treatment plant based on the removed organic matter and nutrients, as well as the environmental impacts of the life cycle is greater than AlTeymour treatment plant. In order to improve sustainability, three scenarios are analyzed including the construction of composting unit, reduction of energy consumption, and reduction of chlorination. The results show that if the removed organic load or nutrients are selected as the environmental index, the first scenario with the ecoefficiency index of 0.09 and 0.14 million Rials per the removed organic load or 1.22 and 1.48 million Rials per the removed nutrients, it is the most suitable option for AlTeymour and KhinArab treatment plants, respectively. In addition, if the ecoefficiency index based on life cycle environmental impacts is considered, the second scenario is the best option with ecoefficiency index of 2.44×103 and 2.90×103 million Rials per the environment impact index of the life cycle for AlTeymour and KhinArab treatment plants, respectively. This study represents that the WWTPs should be considered not only from an environmental viewpoint but also from an economic viewpoint; as a result, in order to provide a comprehensive analysis of the WWTPs, these two aspects should be considered together.