به گزارش ماین نیوز، به نقل از عصرمس، از زمان تشکیل مجتمع مس سونگون، ارتباط این مجموعۀ صنعتی با دانشگاه تبریز روزبه‌روز بیشتر شده است و تاکنون چندین تفاهم‌نامۀ همکاری میان این دو به امضا رسیده. همین تفاهم‌نامه‌های همکاری علمی و پژوهشی باعث شد مس منطقۀ آذربایجان برای طرح «مطالعه، طراحی و اجرای سیستم تصفیۀ زهاب باطله‌های معدن مس سونگون» سراغ دانشگاه تبریز برود. «عبدالرضا واعظی هیر»، عضو هیأت علمی و رئیس ادارۀ ارتباط با صنعت، مالکیت فکری و کارآفرینی دانشگاه تبریز، از همکاری در این پروژه گفته است. همکاری‌ای که به گفتۀ این دکترای آب‌شناسی و مجری طرح، ناشی از اعتماد و درکی دوطرفه است.
عبدالرضا واعظی هیر
دانشگاه تبریز چه نقشی در طراحی و اجرای سیستم تصفیۀ زهاب باطله‌های معدن مس سونگون داشت؟
ابتدا لازم است به این نکته اشاره کنم که حتی قبل از این‌که معدن مس سونگون شروع به فعالیت کند، در محدودۀ درۀ شمالی معدن آلایندگی‌هایی وجود داشت و دره‌ای که در این منطقه وجود دارد «پخیر» نام‌گذاری شده بود. پخیر در ترکی به معنی مس است و دلیل این نام‌گذاری هم، این است که رودخانۀ جاری در این دره چون از این مادۀ معدنی عبور می‌کرد، آغشته به عناصر سنگین ازجمله مس می‌شد و تغییر رنگ می‌داد. با شروع فعالیت شرکت ملی صنایع مس ایران در این منطقه و بهره‌برداری از معدن مس سونگون، این وضعیت تشدید می‌شود؛ چراکه این دره به عنوان Tailings Dam برای دپو شدن باطله‌های جامد در نظر گرفته شد. طبیعی است که با ایجاد بارندگی این باطله‌ها زه‌کشی شوند و در نتیجه، غلظت مس و برخی عناصر سنگین دیگر در داخل آب رودخانه افزایش پیدا کند.
درنتیجه، پس از شروع کار معدن ما شاهد افزایش غلظت مس و سایر عناصر سنگین مانند مولیبدن در محدودۀ درۀ پخیر هستیم؛ به‌طوری‌که رنگ آب رودخانۀ جاری در این دره به رنگ کات کبود (سبزآبی) درآمده بود. مسالۀ مهمی که در این‌جا وجود داشت، آن بود که رودخانۀ پخیر به رودخانۀ سونگون ملحق می‌شود و رودخانۀ سونگون به رودخانۀ ایلگنه‌چای می‌ریزد که این رودخانه نیز درنهایت به رودخانۀ ارس می‌رسد. علاوه بر این، این موضوع را مد نظر داشته باشید که همۀ این اتفاق‌ها در منطقۀ حفاظت‌شده‌ای به اسم ارسباران دارد روی می‌دهد. حساسیت‌های زیست‌محیطی در این منطقه بسیار بالا بوده و خود شرکت مس هم نسبت به این موضوع بسیار حساس است و بارها پیش‌قدم شده بود که آلایندگی‌های موجود در این منطقه را کنترل کند یا از بین ببرد. در نتیجه شرکت مس سراغ دانشگاه تبریز آمد تا برای زهاب اسیدی خود چاره‌جویی کند.
چرا از عنوان «زهاب اسیدی» استفاده می‌کنید؟ وجود فلزات سنگین در آب باعث اسیدی شدن آن می‌شود؟
به دلیل وجود کانی‌های سولفیدی در باطله‌ها، وقتی زه‌کشی از داخل آن‌ها اتفاق می‌افتد، میزان اسیدیته آب بالا می‌رود. زهاب اسیدی یعنی آبی که زه‌کشی شده و اسیدیتۀ آن بالاست و در عین حال PH آن پایین. PH آب‌های اسیدی ممکن است تا عدد سه هم برسد. در سال 1393 در این منطقه PH زهاب 6 تا 6.5 بود؛ یعنی آب خیلی اسیدی نشده بود. ولی به تدریج PH پایین‌تر آمد و به عدد 4.5 هم رسید.
طرح دانشگاه تبریز برای مدیریت این زهاب‌ها چه بود؟
پنج سال پیش، یک تفاهم‌نامه بین شرکت مس آذربایجان و دانشگاه تبریز منعقد شد. بعد از آن، در قالب همین تفاهم‌نامه جلسات مشترکی بین دو طرف برگزار می‌شود. در همین جلسات بود که مطرح شد، چنین مشکلی در درۀ پخیر وجود دارد و شرکت مس آذربایجان مصمم است آن را حل کند. پس از تهیه و تصویب پروپوزال پیشنهادی دانشگاه و انجام امور قراردادی، طرح مدیریت زهاب درۀ پخیر توسط دانشگاه شروع شد. این طرح پژوهشی انجام و منجر به طراحی یک سیستم تصفیۀ برجا برای زهاب درۀ پخیر شد.
در صورت تصفیه نشدن این زهاب‌ها چه آسیبی به محیط‌زیست منطقه وارد می‌شد؟
در بازدیدهایی که قبل از اجرای این طرح از منطقه صورت گرفت، مشاهده شد که زهاب اسیدی از پاشنۀ باطله که خارج می‌شود در فاصله 500 متری تا الحاق به رودخانۀ سونگون به دلیل غلظت بالای عناصر سنگین در آن، آب و بستر رودخانه کاملاً تغییر رنگ داده و به رنگ سبزآبی درآمده بود که به دلیل اسیدیتۀ بالا، در چنین آبی کمتر موجود زنده‌ای امکان حیات دارد. ازسوی دیگر، آب رودخانۀ سونگون تمیز است و از نظر استانداردهای زیست‌محیطی در محدودۀ غیرآلوده قرار دارد و پیوستن رودخانۀ پخیر به آن، رودخانۀ سونگون را نیز آلوده می‌کرد و می‌توانست تا چند کیلومتر طول این رودخانه را نیز طوری متاثر کند که جانوران و گیاهان آبزی امکان رشد در آن نداشته باشند. البته به‌خاطر خاصیت خودپالایی رودخانه چند کیلومتر پایین‌تر کیفیت رودخانه تا حد زیادی احیا می‌شود و به محدودۀ استاندارد مجاز برمی‌گردد. به‌طوری‌که کیفیت آب رودخانه ایلگنه‌چای در محل الحاق رودخانۀ میان‌کافه دوباره در حد استانداردهای زیست‌محیطی قرار می‌گیرد. با این حال، شرکت مس اعتقاد داشت غلظت آلاینده‌ها در زهاب خروجی معدن باید در حد مجاز باشد و از همین رو، این طرح را اجرا کرد. با اجرای این طرح حتی اگر آسیبی هم به محیط‌زیست زده شده باشد، جبران خواهد شد چون در طول دو سالی که ما در حال مطالعه، طراحی و اجرای این طرح بودیم، مشاهده کردیم که در فصول تَر که غلظت آلاینده‌ها در آب رودخانه بهبود پیدا می‌کرد، محدوده تحت تاثیر آلودگی کاهش پیدا می‌کرد. این نشان می‌دهد که اگر غلظت آلاینده‌ها کم شود، رودخانه توان بازیابی خودش را دارد. بنابراین، به نظر می‌رسد هرچه از اجرای این طرح بگذرد، کیفیت آب و رسوبات بستر رودخانه بهبود پیدا خواهد کرد.
با اجرای طرح مشکل تغییر رنگ آب رودخانۀ پخیر هم حل شده است؟
بله، واقعیت این است که نتایجی که طرح داشت فراتر از انتظار ما بود. این طرح برای اولین بار است که در ایران اجرا می‌شود و حتی از یک نظر اولین بار است که در دنیا چنین طرحی اجرا شده است. هر چند مشابه این طرح در تگزاس امریکا و کانادا انجام شده ولی راستش را بخواهید ما حتی با نوعی عدم قطعیت در این طرح مواجه بودیم که ناشی از تعمیم نتایج آزمایشگاهی و مدل‌سازی به مقیاس واقعی است. اما پس از این‌که طرح اجرا شد، دیدیم که زهاب خروجی از سیستم تصفیه هم از نظر غلظت عناصر سنگین و هم از نظر PH در سطح استانداردهای زیست‌محیطی است. هم‌اکنون میزان مس در محل خروجی سیستم به زیر 10 میلی‌گرم در لیتر رسیده و pH هم 6.5 است. این نشان می‌دهد که موفقیت این طرح بسیار بالا بوده است. البته طرح پس از این نیز نیاز به نگه‌داری دارد که با بهره‌برداری صحیح، این وضعیت تداوم خواهد شد.
اشاره کردید این طرح اولین بار است که در دنیا اجرا می‌شود. کدام ویژگی طرح باعث می‌شود چنین ادعایی درباره آن داشته باشید؟
مشابه این سیستم تصفیه پیش از این با نام Open Lime Channels یا کانال‌های آهکی روباز در امریکا و کانادا اجرا شده است. یعنی استفاده از کانال‌هایی با بستر آهکی که باعث افزایش PH می‌شود. با افزایش PH آب، عناصر سنگین نمی‌توانند در آب محلول بمانند و رسوب می‌کنند. ما در این طرح به‌وسیله مدل‌سازی‌های آزمایشگاهی و ریاضی که انجام شد متوجه شدیم این کانال‌های آهکی روباز برای درۀ پخیر جواب‌گو نیست و ما نمی‌توانیم با انجام این کار غلظت عناصر سنگین را کاهش دهیم. در زمانی که ما این طرح را اجرا می‌کردیم غلظت مس در آب درۀ پخیر بین 25-35 میلی‌گرم در لیتر متغیر بود. با مدل‌سازی‌هایی که انجام شد متوجه شدیم که با کمک آهک ما می‌توانیم این عدد را به 15 میلی‌گرم برسانیم. 15 قابل قبول نیست چون استانداردهای زیست‌محیطی برای آب‌های سطحی زیر 10 میلی‌گرم در لیتر است و ما می‌خواستیم میزان مس در آب را به زیر 10 میلی‌گرم برسانیم. بنابراین از یک مکانیزم مکمل در این طرح استفاده کردیم. در جریان آزمایش‌هایی که داشتیم زئولیت رفتار موفقیت‌آمیزی در حذف عناصر سنگین از خود نشان داد که البته پیش از این نیز نقش آن در جذب عناصر سنگین اثبات شده بود. اما این‌که ما آن را به صورت مکمل با آهک استفاده کردیم، کاری جدید و بی‌سابقه بود. عملکرد تصفیه‌خانه درۀ پخیر به این شکل است که زهاب وارد کانال می‌شود و غلظت عناصر سنگین آن در اثر عملکرد آهک به 15 میلی‌گرم در لیتر می‌رسد و پس از این مرحله زهاب وارد فیلتر زئولیت می‌شود که بعد از فیلتر آهک تعبیه شده است. این فیلتر زئولیت آن بخش از عناصر سنگین را که آهک توان حذفش را ندارد، جذب می‌کند. نکته قابل توجه این است که مکانیزم حذف عناصر سنگین توسط زئولیت با آهک متفاوت است. آهک با افزایش PH اما زئولیت با مکانیزم جذب عمل تصفیه را انجام می‌دهد. ما این مکانیزم افزایش PH و مکانیزم جذب را در کنار یکدیگر قرار دادیم و بنابراین غلظت عناصر سنگین را تا حد پنج میلی‌گرم در لیتر کاهش داده‌ایم.
و همین ترکیب است که برای اولین بار در دنیا اجرا شده است؟
بله، طراحی یک سیستم ترکیبی از آهک و زئولیت برای اولین بار در دنیا انجام گرفته است. ما کانال‌های آهکی به طول 120 متر و فیلترهای زئولیتی به طول 250 متر در این طرح تعبیه کرده‌ایم که این اعداد از نتایج مطالعات آزمایشگاهی و مدل‌سازی به دست آمده است.
آیا این طرح ویژگی منحصربه‌فرد دیگری هم دارد؟
ویژگی مهم و منحصربه‌فرد دیگر این طرح، انعطاف‌پذیری آن است. ما این طرح را به‌گونه‌ای طراحی کرده‌ایم که در صورت افزایش غلظت آلاینده‌ها در درۀ پخیر، با یک تغییر جزئی در طرح بتوان توان تصفیه سیستم را افزایش داد. چراکه اولاً طول این فیلترها قابل افزایش است تا بتواند غلظت آلاینده‌ها را بیشترکاهش دهد و مهم‌تر از آن این‌که حوضچه‌های کنترلی در فواصل مختلف در نظر گرفته‌ایم که اگر زمانی غلظت آلاینده‌ها افزایش پیدا کرد، بتوانیم با اضافه کردن مستقیم سود سوزآور یا همان NaOH به زهاب، فرآیند افزایش PH را به‌صورت تهاجمی سرعت دهیم.
آیا این شکل تصفیه زهاب‌های اسیدی در صنایع دیگر هم کاربرد دارد؟
در تمامی صنایعی که آلایندگی عناصر سنگین دارند ازجمله معادن فلزی این روش قابل استفاده است. این روش برای کاهش بیشتر عناصر سنگین مثل سرب، روی، کادمیوم و... می‌تواند با یک بازطراحی استفاده شود. برای مثال از صنایع چرم‌سازی که آلودگی کروم دارند تا صنایع فلزی می‌توان از این سیستم استفاده کرد. امیدواریم از این روش در سایر صنایع هم استفاده شود. خدا را شاکر هستیم که هم‌اکنون ما به دانش فنی مدیریت زهاب‌های اسیدی از صفر تا صد یعنی از مرحله شناخت اولیه تا پاک‌سازی دست یافته‌ایم.
یعنی این طرح کاملاً با توان بومی و داخلی انجام گرفته است؟
بله، درست است که ما در این طرح از مباحث علمی مطرح‌شده در دنیا در قالب کتاب و مقاله استفاده کرده‌ایم اما کل فرآیند آن را متخصصین داخلی متشکل از تیمی از اساتید و دانشجویان دانشگاه تبریز انجام داده‌اند. ما حتی مشاور خارجی هم نداشته‌ایم و معتقدم این طرح یک نقطه عطف در ارتباط صنعت و دانشگاه است.
چرا؟
بگذارید یک جمله از مدیر محترم HSE شرکت مس آذربایجان در این زمینه نقل کنم که به نظر من به بهترین شکل نمایان‌گر این ارتباط است. ایشان به ما گفتند حتی اگر این طرح شکست هم خورد شما به کارتان ادامه دهید چون این کار بومی است و دارد توسط یک دانشگاه داخلی انجام می‌شود ما پشت شما هستیم. این برای دانشگاه خیلی مهم است که بداند با مجموعه‌ای وارد کار شده است که نگاهش این نیست که اگر n ریال در یک پژوهش هزینه کرد باید 1+n ریال برایش سود داشته باشد و در غیر این صورت آن پژوهش به درد نمی‌خورد. این‌که دانشگاه و صنعت حرف یکدیگر را بفهمند مقدمه ارتباط این دو است. البته باید به این موضوع هم اشاره کرد که دانشگاه تبریز هم دغدغه‌های صنعت مس را به‌خوبی درک می‌کند. ما می‌دانستیم که دیگر عمر پژوهش برای پژوهش در دنیا به سر رسیده است و پژوهش باید کاربرد داشته باشد. ما می‌دانستیم که شرکت مس به دنبال حل معضل است و از ما برای حل معضل کمک خواسته نه این‌که گزارشی آماده شود که برود داخل کتاب‌خانه خاک بخورد! این موضوع نتیجه ارتباط تنگاتنگی است که شرکت مس آذربایجان با دانشگاه تبریز دارد. بیش از چهار سال است که ما جلسات ماهانه با شرکت مس آذربایجان داریم و این یک ارتباط نمونه بین صنعت و دانشگاه است.
منبع:عصرمس
مس
