معالجة النفايات البلدية والنفايات الصناعية السائلة

يُعدّ التعامل مع النفايات البلدية والمخلفات الصناعية أمرًا محوريًا لاستدامة المدن في جميع أنحاء العالم. وقد تجاوزت التقنيات الحالية مجرد دفن النفايات وتصريفها، لتتجه نحو استعادة الموارد وإدارتها بذكاء. في مجال معالجة النفايات البلدية، برز الفرز المدعوم بالذكاء الاصطناعي كاتجاه جديد. فعلى سبيل المثال، تستخدم أنظمة مثل نظام AMP Robotics الكاميرات والأذرع الروبوتية لفصل المواد القابلة لإعادة التدوير والمواد العضوية بدقة عن النفايات المعبأة في أكياس. أما في معالجة مياه الصرف الصناعي، فتتوسع تطبيقات التقنيات المبتكرة، مثل تقنية الفقاعات النانوية، التي تُحسّن كفاءة المعالجة مع تقليل استخدام المواد الكيميائية بشكل ملحوظ. وتُضفي الشراكات بين القطاعين العام والخاص زخمًا جديدًا على إدارة النفايات ومياه الصرف، حيث يتزايد استثمار رأس المال الخاص في مرافق المعالجة واسعة النطاق. ولا تقتصر فوائد المعالجة الفعّالة على تخفيف الأعباء البيئية فحسب، بل تُنتج أيضًا موارد قيّمة مثل المياه المُستصلحة والغاز الحيوي والأملاح الصناعية، ما يُحوّل النفايات إلى أصول قيّمة.

أفضل خمس محطات لمعالجة النفايات الصلبة البلدية ومياه الصرف الصناعي على مستوى العالم

على مستوى العالم، أصبحت العديد من محطات معالجة النفايات الصلبة البلدية ومياه الصرف الصناعي معايير صناعية رائدة بفضل حجمها وابتكاراتها التكنولوجية ونماذجها التشغيلية. فيما يلي خمس حالات نموذجية:

1. محطة ممفيس لمعالجة مياه الصرف الصحي بتقنية الأغشية الخزفية (MBR)، تينيسي، الولايات المتحدة الأمريكية: بُنيت هذه المحطة باستثمار قدره 570 مليون دولار أمريكي من شركة xAI، وهي أكبر محطة في العالم لمعالجة مياه الصرف الصحي بتقنية الأغشية الخزفية (MBR). تبلغ طاقتها الإنتاجية اليومية 493 مليون لتر، وتعيد تدوير ما يقارب 20% من مياه الصرف الصحي من محطة معالجة مياه الصرف الصحي البلدية المجاورة لتبريد مركز البيانات، مما يساهم في توفير كميات كبيرة من المياه الصالحة للشرب سنوياً.

٢. نظام فرز النفايات بالذكاء الاصطناعي في جنوب شرق ولاية فرجينيا الأمريكية: بموجب عقد طويل الأجل مع شركة AMP Robotics، قامت المنطقة بنشر عدة خطوط فرز للنفايات الصلبة البلدية تعمل بتقنية الذكاء الاصطناعي. وبقدرة معالجة سنوية تبلغ ٥٤٠ ألف طن، يضاعف هذا النظام عمر مكبات النفايات المحلية، مما يُظهر التحسين الجوهري الذي تُحدثه التكنولوجيا في كفاءة محطات معالجة النفايات الحضرية ومياه الصرف الصناعي.

3. منشأة إعادة التدوير في فيلادلفيا، الولايات المتحدة الأمريكية: أكمل هذا المصنع تحديثًا للأتمتة بقيمة 40 مليون دولار في عام 2024. وقد أدى التحديث إلى زيادة الطاقة الإنتاجية السنوية من 120,000 طن إلى 192,000 طن، باستخدام الذكاء الاصطناعي والفرز البصري لتعزيز نقاء وقيمة المواد المعاد تدويرها.

4. شبكة فيوليا العالمية: بصفتها أكبر مزود لخدمات البيئة في العالم، تدير فيوليا العديد من محطات معالجة النفايات الحضرية ومياه الصرف الصناعي المتطورة. وتكمن قوتها في دمج حرق النفايات لتوليد الطاقة مع استعادة الموارد، مما يحقق معدلات إعادة تدوير كيميائية تصل إلى 95% للبلاستيك.

5. محطة معالجة مياه الصرف الصحي في مابل كريك، جرير، كارولاينا الجنوبية: تُجسّد هذه المحطة التطبيق الناجح لتقنية الفقاعات النانوية. فمن خلال تبني هذا الابتكار، تمكنت المحطة من خفض استهلاك المواد الكيميائية، وتعزيز كفاءة المعالجة، وتحسين الامتثال للمعايير دون الحاجة إلى تحديثات كبيرة في البنية التحتية.

المعايير الأمريكية لمعالجة النفايات الصلبة البلدية ومياه الصرف الصناعي

تُعزز المعايير الأمريكية لمعالجة النفايات الصلبة البلدية ومياه الصرف الصناعي من خلال التشريعات الفيدرالية، واستثمارات حكومات الولايات، وممارسات الشركات. وقد أنشأ قانون ستيوارد، الذي أُقرّ عام 2025، "برنامج البنية التحتية لإعادة التدوير وإمكانية الوصول إليها" لتخصيص أموال لتحسين أنظمة إعادة التدوير في المجتمعات المحرومة. ويُجيز القانون تخصيص 30 مليون دولار سنويًا من السنة المالية 2025 إلى 2029، بمنح فردية للمشاريع تتراوح بين 500 ألف دولار و15 مليون دولار. عمليًا، تتجلى هذه المعايير في أهداف تتعلق بنقاء المواد القابلة لإعادة التدوير ومعدلات استعادة الموارد. فعلى سبيل المثال، التزم مصنع المعالجة المُطوّر في فيلادلفيا بخفض معدلات تلوث المواد القابلة لإعادة التدوير بنسبة 10%. كما تُشجع معايير معالجة النفايات الصلبة البلدية ومياه الصرف الصناعي على تحويل النفايات العضوية. استثمرت ولاية كونيتيكت 3.3 مليون دولار في نيو هيفن لإنشاء منشأة لفرز نفايات الطعام لدعم برنامج جمع السماد العضوي من المنازل في المدينة. وقد ساعد هذا المشروع التجريبي المجتمعات المشاركة على خفض النفايات المُرسلة للحرق أو الدفن بنسبة 14%. يكمل الاستثمار الخاص المعايير العامة - كما هو الحال في محطة معالجة مياه الصرف الصحي المذكورة سابقًا في ممفيس، حيث غطت الشركة جميع تكاليف البناء وقامت بتزويد المجتمع بالمياه المستصلحة، مما أدى إلى وضع معايير تنفيذ عملية أعلى.

معايير الاتحاد الأوروبي لمعالجة النفايات البلدية ومياه الصرف الصناعي

تتمحور معايير الاتحاد الأوروبي لمعالجة النفايات البلدية ومياه الصرف الصناعي حول أهداف صارمة للاقتصاد الدائري وخفض الانبعاثات. وتُطبَّق هذه المعايير من خلال سلسلة من التوجيهات وأطر السياسات، ما يؤثر بشكل كبير على الممارسات داخل الدول الأعضاء وشركاتها الرائدة. في مجال إدارة النفايات، يدفع الاتحاد الأوروبي الدول الأعضاء نحو هدف "صفر نفايات في مكبات النفايات"، وهو ما يعود بالنفع المباشر على شركات مثل شركة سويز الفرنسية، التي تجني فوائد من هذه السياسات في 50% من أسواقها التشغيلية. وتفرض المعايير قيودًا صارمة على مكبات النفايات، وتُلزم بمعدلات إعادة تدوير عالية لأنواع محددة من النفايات مثل التغليف والنفايات الإلكترونية والبطاريات. أما بالنسبة لمعالجة مياه الصرف الصناعي، فتتجاوز المعايير حدود التصريف النهائي لتُركز على دمج تقنيات استعادة الموارد وكفاءة الطاقة في عمليات الإنتاج. فعلى سبيل المثال، تُلبي شركة باك إنفيرومنتال الهولندية معايير مياه الصرف الأوروبية الأكثر صرامة لصناعة تجهيز الأغذية، بل وتُعززها، من خلال تقنية أكسدة الأمونيوم اللاهوائية التجارية التي تُحسّن كفاءة المعالجة بشكل ملحوظ. يُرسّخ نظام الاتحاد الأوروبي لتجارة الانبعاثات وخطة عمل الاقتصاد الدائري حوافز اقتصادية لمعالجة النفايات البلدية ومياه الصرف الصناعي ، ويشجع على استخدام تقنيات متقدمة مثل احتجاز الكربون (على سبيل المثال، تقنية شركة إدارة النفايات مؤهلة للحصول على دعم بقيمة 85 دولارًا للطن) وإنتاج الوقود من النفايات. وقد حفزت هذه المعايير العالية حلولًا تقنية عالمية، ووضعت معايير رائدة لمحطات معالجة النفايات البلدية ومياه الصرف الصناعي داخل الاتحاد الأوروبي وخارجه