خلق آینده ای پایدار با خود اتکایی

تکنولوژی‌ های جدید برای کاهش مصرف آب در صنعت فولاد خلق آینده ای پایدار با خود اتکایی

عباس اکبری محمدی، مدیر انرژی و سیالات شرکت فولاد مبارکه در مقاله ای به چیلان که در ویژه نامه نخستین همایش و نمایشگاه ملی فولاد ایران به چاپ رسیده و در ادامه قابل مشاهده می باشد، تکنولوژی های جدید برای کاهش مصرف آب در صنعت فولاد را تشریح کرده و اقدامات صورت گرفته فولاد مبارکه در این زمینه را بازگو کرده است.

عباس اکبری محمدی (مدیر انرژی و سیالات شرکت فولاد مبارکه)

پایداری مفهومی لازم تر از همیشه

پایداری مفهومی است که سال های اخیر توجه زیادی به آن می شود و از جنبه های مختلفی همانند تداوم تولید، محیط زیست، مالی و تامین می توان به آن نگریست. یکی از شروط اساسی تامین، پایداری شرکت و تداوم تولید تامین پایدار کمی و کیفی حامل های انرژی و آب است و لازمه آن، برنامه ریزی و ایجاد زیرساخت های متناسب است و هر گونه اختلال در این زمینه می تواند منجر به زمین گیر شدن تولید و عوارض بعدی برای شرکت ها گردد.

فولاد مبارکه با پیش بینی های دقیق و هدایت سرمایه گذاری و انجام پروژه های هوشمندانه در سال های اخیر توانسته است علاوه بر کاهش مصارف انرژی و آب مورد نیاز شرکت، پایداری تولید را تضمین نماید به گونه ای که نه تنها کلیه شرایط استانداردهای اجباری مصرف انرژی در صنعت فولاد را برآورده کرده بلکه در بسیاری موارد بسیار جلوتر از استاندارد در حرکت است.

در زمینه مصرف آب نیز طی سال جاری با کاهش ۳۵ درصدی استفاده آب خام به مصرف ۲.۷۵ متر مکب به ازاء هر تن تولید ورق فولادی رسیده است که این مقدار نه تنها در داخل کشور بلکه در سطح جهانی نیز بین شرکت های فولاد سازی بی نظیر است. این رکورد با تکمیل فرآیند بازچرخانی بدست آمده است و این مقادیر با تکمیل سایر پروژه های در دست اقدام کاهش بیشتری نیز خواهد داشت.

مصرف ویژه آب در فولاد (مترمکعب بر تن فولاد )

تکنولوژی‌ های بومی نقطه ای قابل اتکا

امروزه موضوعات مرتبط با بهره وری انرژی و محدودیت های دسترسی به آب نه تنها از مسایل مورد توجه در ایران و صنعت فولاد بلکه از موضوعات مطرح جهانی است. افزایش راندمان و کاهش هزینه انرژی های تجدید پذیر، توسعه روش ها و تکنولوژی بازیابی انرژی، توسعه تکنولوژی جهت کاهش مصرف آب در فرآیندها، توسعه روش ها و تکنولوژی های تصفیه و بازچرخانی آب و بکارگیری آب های نامتعارف از این جمله هستند.

فولاد مبارکه نیز در راستای استفاده بهینه از انرژی و کاهش مصرف آب ضمن بکارگیری آخرین تکنولوژی روز دنیا، پروژه های متعددی را تعریف نموده است که برخی از آنها برای اولین بار در کشور اجرا شده است. برای نمونه می توان به استفاده از تکنولوژی های UF مستغرق، HERO جهت تصفیه و باز چرخانی پساب و بکارگیری تکنولوژی HRSG جهت کاهش مصرف انرژی اشاره کرد. البته در سال های اخیر توسعه دانش و تکنولوژی در این زمینه در داخل کشور نیز شتاب گرفته است که امید است با حمایت مراکز علمی و صنعتی و حرکتی با شتاب بیشتر جهت بومی سازی این تکنولوژی ها بتواند گره گشای صنعت کشور خصوصا در شرایط حساس فعلی باشد.

تعهد مدیریت ارشد موتور محرک ارتقاء

استفاده بهینه از منابع انرژی و آب از ابتدای بهره ‌برداری در دستورکار فولاد مبارکه بوده و در اهداف استراتژیک و اساسی این شرکت لحاظ شده است. در این راستا همواره با حمایت های مدیریت ارشد شرکت پروژه ‌های متعددی برای کاهش هرچه بیشتر مصرف ارائه و اجرا شده است.

فولاد مبارکه برای مدیریت یکپارچه آب در در سه بخش کار کرده است که یکی تامین آب از منابع جدید و دیگری بازچرخانی پساب صنعتی و تکمیل تصفیه خانه داخلی و در نهایت کاهش مصرف آب در فرآیندهای تولید شرکت است.

مجموعه سرمایه گذاری که فولاد مبارکه در این مدت برای پروژه های کاهش مصرف آب انجام شده بیش از ۵۰۰ میلیارد تومان بوده است. قسمتی از این پروژه ‌ها با سرمایه گذاری هوشمند و قابل توجه به گونه ‌ای است که برای انتقال و تصفیه پساب شهرهای اطراف به شرکت فولاد مبارکه انجام شده و با تکمیل شبکه جمع آوری داخل شهرها و اتصال مشترکین و رسیدن به ظرفیت نهایی طرح، حدود۳۰درصد آب مورد نیاز شرکت از این طریق تأمین خواهد شد. اجرای پروژه جمع آوری پساب شهرهای همجوار شرکت علاوه براینکه پساب را به آب قابل استفاده در صنعت مبدل می کند، شرایط منطقه را نیز از منظر بهداشتی و محیط زیستی ارتقا می دهد.

بهره وری آب در صنعت فولاد

آب هم در صنایع فولاد و هم در سایر بخش‌های معدن و صنایع معدنی کاربرد موثر دارد و به ‌عنوان ماده حیاتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته آب در صنعت فولاد بیش از بخش‌های دیگر اهمیت دارد و این ماده در تمام قسمت‌ های زنجیره فولاد شامل تولید سنگ آهن و کنسانتره، گندله و فولادسازی نقش بسیار اساسی ایفا می‌کند. به عبارت بهتر، تولید در بخش معدن و صنایع معدنی و به‌ ویژه صنعت فولاد، بدون آب غیر ممکن است.

تمامی صنایع تولیدی در کشور ما به‌ طور کلی ۲.۸۴ درصد از آب قابل استحصال کشور را مورد مصرف قرار می‌ دهند. ۸.۳ درصد از مصرف آب کشور به بخش خانگی و شرب و ۸۸ درصد آن در بخش کشاورزی اختصاص پیدا می‌کند. از ۲.۸۴ درصد سهم بخش صنعت در مصرف آب کشور، در حدود ۰.۱۸ درصد به بخش صنایع فولادی کشور اختصاص دارد. این یعنی مقدار آبی که در بخش فولاد در کل کشور مورد استفاده قرار می‌گیرد، در مقایسه با سایر بخش ها با در نظر گرفتن ارزش افزوده ناچیز است. اما با توجه به تنش‌های که در کشور طی سال‌های اخیر وجود داشته است، عمده شرکت‌ها در حوزه صنایع معدنی و فلزی، اقدامات متعددی را برای صرفه‌جویی در همین میزان اندک مصرف خود صورت داده‌اند. به ‌طور مثال شرکت‌های فولادی اغلب یا تکنولوژی‌های جدید را برای کاهش مصرف آب به کار گرفته اند و یا اینکه با تصفیه فاضلاب شهرهای اطراف، برداشت از سفره‌های آب زیر زمینی یا سطحی و به عبارت دیگر مصرف آب تازه را کاهش دادند.

شرکت ‌های فولادی در دنیا برای فعالیت خطوط تولید خود از آب تازه استفاده می‌کنند در صورتی که فولاد مبارکه با تصفیه پساب و تکمیل بازچرخانی به بهره‌ وری فوق‌ العاده بالایی در این زمینه دست یافته است و مصرف ویژه آب خام در این شرکت حدود ۲.۷۵ متر مکعب به ‌ازای تولید هر تن محصول رسیده است. این میزان آب مصرفی علاوه بر واحدهای تولیدی، سایر تاسیسات و بخش‌های جنبی مانند آب بهداشتی، نیروگاه، واحدهای اکسیژن و… نیز را دربر می‌گیرد. این میزان مصرف آب در دنیا در حال حاضر الگو ( bench mark) است.

در داخل کشور نیز صنایع فولادی گام‌های متعددی را برای کاهش مصرف آب برداشته ‌اند. البته در داخل کشور اطلاعات در مورد میزان مصرف آب در صنایع فولادی نسبتا کمتر است. البته میزان مصرف آب در شرکت‌های فولاد بستگی به وجود بخش‌های مختلف زنجیره در آن‌ها دارد. شواهد حاکی از آن است که در کشور سرانه مصرف آب برای تولید فولاد در شرکت‌های دارای چرخه کامل یعنی از انباشت و برداشت سنگ آهن تا تولید، گندله، احیای مستقیم، فولادسازی و محصولات فولادی، حدود ۵ متر مکعب به‌ ازای هر تن محصول است. میانگین مصرف ویژه آب در دنیا برای تولید فولاد حدود ۵ متر مکعب است که حتی در برخی از شرکت‌های اروپایی این میزان به ۸ متر مکعب و بیشتر نیز می‌ رسد.

نه فقط برای خود

در راستای مسئولیت‌ های اجتماعی و کاهش مصرف آب، شرکت فولاد مبارکه به‌ عنوان یک شرکت پیشرو در این زمینه از سال‌های ۹۱، پروژه‌های بسیار متعدد و هزینه ‌بری را آغاز کرده است که از جمله آن‌ ها می‌توان به تکمیل پروژه‌ های بازچرخانی آب اشاره کرد. همچنین در این رابطه پروژه‌ های مرتبط با جمع‌آوری، تصفیه و به‌کارگیری پساب شهرهای مجاور در شرکت فولاد مبارکه نیز صورت گرفته است. پروژه‌های یاد شده از سال‌های گذشته با سرمایه‌گذاری‌ های بسیار سنگین و هوشمندانه آغاز شده‌ اند و بخشی از آن‌ها در سال جاری به بهره ‌برداری رسیدند و تعدادی دیگر نیز درسال جاری و سال آینده به بهره‌ برداری خواهند رسید. اثرات این پروژه‌ ها نیز کاهش بیشتر مصرف آب شرکت فولاد مبارکه خواهد بود.

در مجموع در شرکت فولاد مبارکه سه نوع پروژه برای مدیریت بهتر مصرف آب تعریف شده‌اند. یک دسته از آن‌ها، پروژه کاهش مصرف آب در تمامی واحدهای تولیدی را دربر می‌گیرد که خوشبختانه با اقدامات صورت گرفته، به ‌دلیل بهره‌ برداری بخشی از پروژه‌های کاهش مصرف آب، در سال جاری حدود ۲۰ درصد میزان مصرف آب توزیع شده میان واحدها کاهش پیدا کرده است. دسته دیگر پروژه‌های کاهش مصرف با تصفیه و بازچرخانی پساب هستند که شامل تصفیه‌خانه‌های صنعتی، تصفیه‌خانه‌های RO و RO تکمیلی و تصفیه‌خانه استحصال می‌شوند. با راه‌اندازی بخشی از این پروژه‌ها، بازچرخانی شرکت فولاد مبارکه تکمیل می گردد. بدین ترتیب، تمام آب صنعتی که به واحدهای مختلف تولیدی وارد و به پساب تبدیل می‌شود، مجددا تصفیه شده و با کیفیت آب صنعتی و به‌عنوان آب کیفی در چرخه تولید فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرد. دسته دیگر پروژه‌های مرتبط با تامین آب مورد نیاز شرکت فولاد مبارکه است که از جمله آن‌ها می‌توان به جمع‌آوری و تصفیه پساب شهرهای مجاور اشاره کرد. در حال حاضر، پساب‌های خانگی اکثر شهرهای اطراف به شرکت فولاد مبارکه متصل شده‌اند و به درون تصفیه‌خانه پیشرفته این شرکت منتقل می‌شوند. پساب انتقال یافته نیز تصفیه می‌شود و با کیفیت آب صنعتی در فرآیندهای مختلف خط تولید مورد استفاده قرار می‌گیرد. گفتنی است که این پروژه در سال جاری به بهره‌برداری رسید و در ابتدای راه‌اندازی قرار دارد. بنابراین تا زمان به حداکثر رسیدن ظرفیت ممکن است مدت زمانی به‌ طول انجامد.

نکته قابل توجه دیگر در مورد تصفیه آب در شرکت فولاد مبارکه آن است که در این شرکت آب بارها مورد تصفیه قرار می‌گیرد و هیچ گونه هدررفتی از آب در این شرکت وجود ندارد. در فولاد مبارکه آب به‌ اندازه‌ای بازچرخانی می‌شود که به صفر برسد. این یعنی یک چرخه کامل از بازچرخانی پساب در شرکت فولاد مبارکه وجود دارد. آبی که در خطوط تولید تغذیه می‌شود، پس از استفاده در این خطوط بلافاصله به تصفیه‌خانه صنعتی انتقال پیدا می‌کند. در برخی از خطوط تولید، آب دو تا سه بار در چرخه مورد تصفیه قرار می‌گیرد که در برخی از خطوط به‌صورت محلی تصفیه می‌شود. پس از آن پساب به تصفیه‌خانه مرکزی شرکت وارد شده و مجددا عملیات تصفیه روی آن صورت می‌گیرد. پس از آن پساب تصفیه شده با کیفیت آب صنعتی به چرخه تولید وارد می‌شود. به این ترتیب در شرکت فولاد مبارکه آب به‌اندازه‌ای چرخش می‌کند و مورد استفاده قرار می‌گیرد که در خطوط تولید قابل کاربرد باشد. حتی لجن‌های باقیمانده از فرآیندهای تصفیه پساب به‌عنوان ماده اولیه در فرآیند تولید آهن اسفنجی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برنامه فولاد مبارکه برای کاهش مصرف آب

برنامه بلندمدت شرکت فولاد مبارکه برای کاهش مصرف آب این است که مصرف آب خام در این شرکت به مصرف آب خام به‌ازای هر تن تولید در این شرکت به حدود ۲ متر مکعب کاهش پیدا کند که این عدد از نظر بهره‌ وری مصرف آب در دنیا بسیار فوق‌العاده است. در این رابطه پروژه‌ های بسیار سنگینی انجام شده و یا در دست اقدام قرار دارد امیدواریم طی سال های آینده با بهره ‌برداری از پروژه‌های باقیمانده به هدف یاد شده دست یابیم.