تحلیل اقتصادی یکی از ارکان اصلی در انتخاب و پیاده‌سازی فناوری‌های تصفیه فاضلاب است. اگرچه عملکرد فنی و کیفیت پساب خروجی از اهمیت بالایی برخوردارند، اما پایداری مالی یک پروژه در بلندمدت، موفقیت آن را تضمین می‌کند. در این فصل، به بررسی جنبه‌های اقتصادی فناوری بیوراکتور غشایی (MBR) در مقایسه با روش‌های مرسوم پرداخته و چشم‌انداز آینده این فناوری از منظر اقتصادی تحلیل می‌شود.
آب، کالایی حیاتی و در عین حال محدود است. افزایش جمعیت، توسعه صنعتی و تغییرات اقلیمی، فشار بر منابع آب شیرین را به شدت افزایش داده و آن را به یک منبع اقتصادی استراتژیک تبدیل کرده است. در این چارچوب، فاضلاب دیگر یک "پسماند" نیست، بلکه یک "منبع" بالقوه برای بازیافت آب و مواد مغذی محسوب می‌شود. اقتصاد آب به مطالعه چگونگی تخصیص، مدیریت و توزیع منابع آب می‌پردازد. تحلیل اقتصادی در پروژه‌های تصفیه فاضلاب ضروری است زیرا به تصمیم‌گیری برای سرمایه‌گذاری، ارزیابی هزینه‌های چرخه عمر (LCC) و توجیه‌پذیری بازچرخانی آب کمک می‌کند. با تعیین هزینه تمام‌شده تولید هر متر مکعب آب تصفیه‌شده، می‌توان قیمت‌گذاری منطقی برای فروش آن به بخش‌های کشاورزی و صنعت انجام داد و پروژه‌های بازچرخانی را از نظر اقتصادی پایدار کرد.
مطالعات اقتصادی MBR
تحلیل اقتصادی یک سیستم MBR شامل بررسی دقیق هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه (CAPEX) و هزینه‌های عملیاتی (OPEX) است. هزینه اولیه سیستم‌های MBR به طور سنتی بالاتر از روش‌های مرسوم مانند لجن فعال (CAS) است که دلایل اصلی آن هزینه بالای غشا و تجهیزات جانبی پیشرفته است. با این حال، MBR می‌تواند از طریق کاهش هزینه‌های ساختمانی به دلیل اشغال فضای بسیار کمتر و پتانسیل ساخت پکیج‌های پیش‌ساخته، باعث کاهش CAPEX در بخش‌های دیگر شود. هزینه‌های عملیاتی MBR ترکیبی از نقاط قوت و ضعف است. بزرگترین جزء OPEX در یک MBR، مصرف انرژی بالای آن به دلیل هوادهی مورد نیاز برای تمیزکاری غشاست. همچنین، هزینه‌های نگهداری و تعویض غشا در بلندمدت باید در نظر گرفته شود. در مقابل، MBR به دلیل کارکرد در زمان ماند لجن (SRT) بالا، لجن مازاد کمتری تولید می‌کند که هزینه‌های مدیریت لجن را کاهش می‌دهد و به دلیل سطح بالای اتوماسیون، به نیروی انسانی کمتری نیاز دارد. به طور خلاصه، مقایسه اقتصادی MBR نشان می‌دهد که هزینه اولیه آن بالاتر ولی در برخی جنبه‌های عملیاتی مانند مدیریت لجن و نیروی انسانی، بهینه‌تر است.
روش‌های مرسوم
برای مقایسه بهتر، نگاهی به ساختار هزینه‌ای روش‌های مرسوم می‌اندازیم. لجن فعال متداول (CAS) هزینه اولیه پایین‌تری دارد اما به دلیل نیاز به حوض‌های ته‌نشینی بزرگ، هزینه ساخت‌وساز و زمین آن بیشتر است. در بخش عملیاتی، مصرف انرژی آن معمولاً کمتر است اما هزینه مدیریت حجم بالای لجن تولیدی و نیاز به نیروی انسانی بیشتر، OPEX را افزایش می‌دهد. راکتور ناپیوسته متوالی (SBR) با حذف حوض ته‌نشینی جداگانه در فضا صرفه‌جویی می‌کند و CAPEX مشابه یا کمتری نسبت به CAS دارد، اما مدیریت لجن آن مشابه CAS است. راکتور بستر متحرک با بستر بیوفیلم (MBBR) نیز از نظر هزینه اولیه معمولاً بین CAS و MBR قرار می‌گیرد و هزینه اصلی آن مربوط به مدیاهای پلاستیکی است.
چشم‌انداز اقتصادی در فناوری MBR
بازار غشاهای MBR یک بازار رقابتی و در حال رشد است که قیمت‌گذاری در آن به عواملی چون نوع غشا (الیاف توخالی، صفحه تخت، سرامیکی)، جنس، برند تولیدکننده و مقیاس پروژه بستگی دارد. در دهه گذشته، قیمت غشاها به طور مداوم رو به کاهش بوده است که این روند، یکی از مهم‌ترین عوامل در افزایش جذابیت اقتصادی MBR بوده است.
آینده اقتصادی فناوری MBR بسیار روشن به نظر می‌رسد. چندین عامل کلیدی این چشم‌انداز مثبت را تقویت می‌کنند. انتظار می‌رود کاهش مداوم هزینه‌های غشا و تجهیزات جانبی، همراه با تمرکز تحقیقات بر روی کاهش مصرف انرژی، باعث کاهش قابل توجه هزینه‌ها شود. از سوی دیگر، با تشدید بحران آب و وضع مقررات سخت‌گیرانه‌تر زیست‌محیطی، ارزش آب بازیافتی با کیفیت بالا افزایش می‌یابد. MBR با تولید پسابی که مستقیماً برای کشاورزی و صنعت قابل استفاده است، یک جریان درآمدی ایجاد می‌کند. این فناوری کاملاً با اصول اقتصاد چرخشی همسو است و پتانسیل بازیابی منابع و تولید انرژی را نیز فراهم می‌آورد. در نتیجه، اگرچه MBR ممکن است هنوز در برخی کاربردها هزینه اولیه بالاتری داشته باشد، اما با در نظر گرفتن هزینه‌های چرخه عمر، کاهش هزینه‌های آتی، ارزش‌آفرینی از طریق بازیافت و تطابق با مقررات آینده، به طور فزاینده‌ای به عنوان راه‌حل اقتصادی برتر برای مدیریت پایدار فاضلاب شناخته می‌شود.
