شماره های تماس

مدیریت منابع آب در صنایع آهن و فولاد

مدیریت منابع آب در صنایع آهن و فولاد

۱۳۹۸/۰۱/۲۶ - ۱۴:۴۲

صنایع آهن و فولاد اهمیت زیاد و حیاتی آب را به خوبی نشان می‌دهد. اهمیت و نقش حیاتی آب در زندگی و صنعت باعث شده است که صنایع به دنبال صرفه‌جویی هرچه بیشتر در مصرف منابع آب باشند. در همین راستا، امروزه در صنایع فولاد پیشرفته، اغلب آبی که در فرآیند تولید استفاده می‌شود جمع‌آوری شده و دوباره مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال از آب دریا برای مرحله‌ی خنک کردن استفاده می‌کنند و مقدار آبی که عملاً در این مرحله استفاده می‌شود چیزی کمتر از یک درصد است. هرچند مقدار مورد نیاز آب عدد بزرگی است اما اکثر آن بدون تغییر به دریا بازگردانده می‌شود. آب شیرین رودخانه‌ها ابتدا تصفیه شده و حتی تمیزتر از قبل به رودخانه بازمی‌گردد.

موارد استفاده از آب در صنایع آهن و فولاد

به طور کلی از آب در سه قسمت اساسی فرایند تولید فولاد استفاده می‌شود:

  •  خنک سازی
  •  آماده سازی فولاد برای رنگ
  •  گرد زدایی
خنک سازی یکی از مهمترین مراحل استفاده از آب در صنایع فولاد است.
 

وضعیت استفاده از آب در صنایع آهن و فولاد

در صنایع فولاد از انواع مختلفی از آب استفاده می‌شود. آب تازه و با کیفیت در بسیاری از مراحل تولید فولاد نقش بسیار اساسی دارد. با به وجود آمدن نگرانی‌های روز افزون در مورد تغییرات آب و هوای دنیا، اهمیت کنترل منابع آبی بسیار بالا رفته است. منابع آب تازه و با کیفیت با رشد جمعیت و افزایش تقاضا در کل جهان رو به کاهش است. مخصوصاً در کشورهای درحال توسعه‌ای مثل ایران که روش‌های نوین صنعتی در آنها وجود ندارد، وضعیت استفاده از آب بسیار بحرانی است.

جایگاه تولید فولاد در حفظ منابع آبی جهان چیست؟

امروزه در کشورهای صنعتی، تولید کنندگان فولاد مسئولیت به حداقل رساندن مصرف آب را بسیار جدی گرفته اند و مدام در پی یافتن راه‌های تازه برای کاهش مصرف آب در تولید فولاد هستند. این راه‌های تازه هم در راستای کاهش مصرف هستند و هم به دنبال استفاده‌های چندباره از آب می باشند.

همانطور که فولاد قابل بازیافت است، آب هم می‌تواند دوباره به تولید باز گردد، البته بهبود کیفیت آب برای استفاده‌ی دوباره و بازیافت آن هم هزینه‌های خود را دارد. اما با تمامی این توصیفات، تولیدکنندگان فولاد در کشورهای صنعتی توانسته‌اند میزان مصرف آب خود را تا حد بسیار قابل توجهی کاهش دهند.

چارچوب قانونی برای مدیریت منابع آب

امروزه بسیاری از فعالان صنایع آهن و فولاد خطر کمبود آب را حس کرده‌اند و یا به زودی حس خواهند کرد. البته میزان این چالش‌ها بسیار متفاوت است. تحلیل‌ها نشان می‌دهد که مناطق مختلف جغرافیایی هریک به طور جداگانه‌ای با این مشکلات سروکار دارند. جایی با کمبود آب مواجه است و جایی با سیل و آلودگی منابع آبی. با توجه به این تفاوت‌ها لازم است که چارچوب‌های قانونی مشخص، با توجه به مناطق جغرافیایی مختلف، برای مدیریت منابع آبی شکل بگیرد.

مدیریت منابع آبی به صورت منطقه‌ای

مدیریت منابع آبی وقتی مؤثر خواهد بود که هر منطقه‌ی جغرافیایی با توجه به وضعیت خودش، با مناسب‌ترین شیوه اداره گردد. متخصصین محلی با شناخت هرچه بیشتری که بر مناطق جغرافیایی خود دارند می‌توانند بهترین راهکارها را برای مدیریت منابع آبی آن محل تدوین کنند. این چارچوب قانونی مشخص می‌تواند محدودیت‌ها و آزادی‌هایی را برای صنایع فولاد ایجاد کند. به عنوان مثال مناطقی که با کمبود منابع آب تازه روبه‌رو هستند باید با کنترل و نظارت بسیار بالا اقدام به تولید فولاد کرده و یا در صورت امکان به طور کلی از آن صرف نظر کنند. طبق تحقیقات جهانی، کشورهایی که از تکنیک‌های محلی برای مدیریت منابع آبی خود استفاده کرده‌اند بهترین نتیجه‌ را از آن گرفته‌اند. بسیاری از کشورها، تولید فولاد را در بسیاری از مناطق خود به طور کلی ممنوع کرده‌اند. دو مورد اساسی باید در این راستا مورد توجه قرار بگیرد:

  •  عوامل مصرف آب باید در نزدیکی منابع قابل جبران آبی باشند.
  •  متخصصین محلی بهترین افراد برای مدیریت منابع آبی هر منطقه هستند زیرا بهتر از هر کسی با شرایط منطقه‌ی خود آشنایی دارند.

استفاده‌ی مجدد از آب

استفاده‌ی مجدد و چندباره از آب بسیار مهم است. بازیافت آب یکی از مؤثرترین راه‌ها برای کاهش مصرف آن است. این فرآیند معمولاً شامل تصفیه و خنک سازی‌ آب در هر مرحله از تولید می‌شود.
 

امروزه سعی بر آن بوده است که چندین بار از آب استفاده شود.

مصرف انرژی باید مد نظر قرار گیرد

آماده‌سازی آب برای مراحل بعدی مراحل خاص خودش را دارد، مثل خنک کردن که خودش به تنهایی مقدار زیادی انرژی مصرف می‌کند. عدم کنترل میزان مصرف انرژی برای آماده‌سازی آب، خودش می‌تواند در ابعاد بزرگ موجب افزایش مصرف آب شود. این مراحل اضافی خودشان دردسرهایی مثل افزایش تولید گازهای گلخانه‌ای را هم دارند. به همین دلیل میزان مصرف انرژی باید به طور اساسی با میزان مصرف دوباره‌ی آب هماهنگ شود تا همه‌ی ضررها به حداقل و سودها به حداکثر برسد.

برای استفاده بهینه از انرژی و بازیافت آب در تولید فولاد باید به دو مورد زیر توجه شود:

  •  قبل از آن که به فکر استفاده‌ی مجدد از آب باشیم باید حتماً به برآورد خوبی از مقدار هزینه‌ و انرژی مورد نیاز آن برسیم.
  •  از آنجایی که بازیافت آب در صنایع فولاد، یک صنعت دمابالاست باید حتماً به تأثیر آن بر منابع آبی در بلندمدت توجه شود.

امتیازات ویژه برای به صفر رساندن هدر رفتن آب

یکی از راهکارهایی که امروزه در خیلی از مناطق کم‌آب دنیا در حال انجام است اختصاص دادن امتیازات ویژه برای تولیدکنندگانی که هدر رفت آب را به صفر برسانند. هدف اصلی به حداقل رساندن مصرف آب تازه و بازیافت چندین باره‌ی آن است. برای استفاده‌ی مجدد از این آب، باید آن را خنک و تصفیه کرد. علت این کار آن است که آب در طی برخی از مراحل تولید فولاد توسط انواع نمک‌های فلزی آلوده می‌شود و بازگشت بدون تصفیه‌ی آن به طبیعت بسیار خطرناک است.

تولید فولاد با آب تصفیه و مصرف انرژی

برای استفاده‌ی چند باره از آب، تصفیه‌ی آن امری بسیار مهم است اما انرژی مصرفی در فرآیند نمک‌زدایی از آب و خنک کردن آن بسیار زیاد است. این نمک‌ها مشکلات زیادی ایجاد می‌کنند. تصفیه‌ی آنها گران است، جنس خاک را تغییر می‌دهند، بازیافت آب هم خودش در طولانی مدت می‌تواند مصرف آب را بالا ببرد. در این صورت مناسب ترین کار آن است که:

  •  نباید صفر و یکی فکر کرد. این که برای صرفه‌جویی در آب بخواهیم مصرف از منابع آب را به صفر برسانیم می‌تواند تبعات زیادی داشته باشد. باید در قانون گذاری تمامی جنبه‌ها را در نظر گرفت تا با یک توازن مناسب بین همه‌ی عوامل به صرفه‌جویی در مصرف آب برسیم.

ملاحظاتی در مورد محل و ساختمان کارخانه‌های تولید فولاد

کارخانه‌های فولاد عمر زیادی خواهند داشت. یعنی وقتی یک کارخانه ساخته می‌شود قرار است سال‌ها بسیاری از آن استفاده شود. ساختار این کارخانه‌ها طی سالیان فعالیت باید تغییر کند تا با محیط اطراف سازگار باشند. نحوه‌ی این تغییرات ساختاری به شرایط منطقه و میزان منابع آب آن بستگی زیادی دارد. به منظور مدیریت منابع آبی، این محدودیت‌ها باید در نظر گرفته شود. زمین‌های اطراف کارخانه‌های قدیمی را نباید با زمین‌های حاصل‌خیز یکی دانست. نوع آب استفاده شده در آن مناطق موقعیت آنجا را تغییر داده است. طراحی کارخانه‌های تازه باید به شکلی باشد که محیط زیست منطقه تغییر نکند. نکته‌ی مهم:

  • به منظور مدیریت منابع آبی، در طراحی کارخانه‌های جدید، باید به محدودیت‌های زمین‌های بایر و منابع آبی توجه ویژه شود.
مدیریت منابع آب
 

کارخانه‌های تولید انرژی در کنار کارخانه‌های تولید فولاد

کارخانه‌های تولید انرژی آب بسیار زیادی مصرف می‌کنند. اغلب این انرژی صرف خنک سازی می‌شود که یکی از مراحل اساسی در تولید فولاد و تصفیه‌ی آب مصرفی آن است. مقایسه‌ی مقدار آب مصرفی، وقتی کارخانه‌ی تولید انرژی در نزدیکی کارخانه‌ی تولید فولاد و یا دور از آن است، تفاوت بسیاری را نشان می‌دهد. این مقایسه‌ها باید نتیجه‌ی عملی داشته باشند:

  • محل کارخانه‌ی تولید انرژی بسیار مهم است. حضور کارخانه‌ی تولید انرژی در نزدیکی و یا دور از کارخانه‌ی تولید فولاد می‌تواند تأثیر بسیار زیادی در مقدار آب مصرفی داشته باشد.

آب مصرفی و آب خروجی در صنایع فولاد

در سال ۲۰۱۱ مقاله‌ای چاپ شد که نشان می‌دهد برای تولید هر تن فولاد چیزی در حدود ۲۸/۶ متر مکعب آب لازم است. از این مقدار چیزی در حدود ۲۵/۳ آن می‌تواند با استاندارد سازی، به محیط طبیعی بازگردد. این نشان می‌دهد که مصرف آب می‌تواند در صنایع فولاد بسیار کم باشد یعنی به ازای هر تن رقمی در حدود ۳/۳ مترمکعب. اغلب این آب هم در فرآیند تبخیر از بین می‌رود.

رد پای آب در صنایع فولاد

با توجه به اهمیت بسیار زیاد آب و مصرف بالای آن در صنایع فولاد، نگرانی‌های زیادی در رابطه با منابع آب به وجود آمده است. در اغلب طرح‌هایی که امروزه در جهت کاهش مصرف منابع آب به کار گرفته می‌شود، تنها مصرف آب است که اهمیت دارد در صورتی که عوامل زیادی در آن دخیل هستند. تمرکز تنها روی مقدار مصرف آب است زیرا جمع‌آوری اطلاعات در مورد آن کار آسانی است. اما متأسفانه جنبه‌های منطقه‌ای و محیط‌زیستی مناطق اصلاً مورد توجه قرار نمی‌گیرد زیرا از متخصصین توانا استفاده نمی‌شود.

جمع‌آوری داده‌های اساسی در مورد جغرافیای منطقه و شرایط محیط زیست آن کار متخصصین است. در واقع این نوع داده‌هاست که می‌تواند چشم‌انداز دقیقی از میزان مصرف آب به ما بدهد و نه صرفاً مقدار آبی که وارد کارخانه می‌شود. راهکار صنایع فولاد این بوده است که:

  •  صنایع فولاد از ایزو۱۴۰۴۶:۲۰۱۴ حمایت می‌کند. این ایزو به منظور بررسی ردپای آب (آب‌هایی که مصرف آنها از چشم عادی پنهان می‌ماند) ایجاد شد و امروزه بهترین استاندارد برای مصرف آب در کارخانه‌های فولاد است.


منبع: گروه تامین محتوای فولاد ۲۴

مجموعه: 
پاتیل اطلاعات
ادامه مطلب...

Submit world_metals

۱۲ + ۷ =