تقييم قائم على العمليات لجودة مياه الصرف وإمكانات إعادة استخدام مياه الشطف في إنهاء الدينيم: إطار قابل للتوسع لإدارة دائرية للمياه

لماذا يرتبط الدينيم والمياه في قصة واحدة

معظمنا يفكر في مظهر وجوّ الجينز، لا في مقدار المياه التي يستخدمها أو يلوّثها. ومع ذلك، فإن كل تجعيدة باهتة أو بقعة متآكلة في زوج من الدينيم ناتجة عن خطوات غسيل تستهلك كميات كبيرة من المياه العذبة وتُفرِغ مياه صرف ملونة وغنية بالمواد الكيميائية في المجاري. تبحث هذه الدراسة داخل مصنع دينيم فعلي في تونس لتحديد أين تُنتج أنسبَخ المياه، وكيف تتغير جودتها في كل خطوة، ومقدار تلك المياه التي يمكن تنقيتها بما يكفي عبر عمليات شطف بسيطة وإعادة استخدام ذكية للحد من حاجة المصنع إلى المياه العذبة.

متابعة المياه عبر خط إنتاج الدينيم

تتبّع الباحثون مياه الصرف عبر ست مراحل رئيسية في عمليات إنهاء الدينيم: تحضير الألبسة للصباغة، الصباغة، الغسيل بالحجارة، التبييض، معادلة بقايا المبيّض، والغسيل النهائي بالصابون. عند كل مرحلة جمعوا عينات على مدار عدة أسابيع وقيَسوا مؤشرات أساسية مثل الحموضة، العكارة، الأملاح الذائبة، الحمل العضوي، واللون. بدلاً من اعتبار كل مياه الصرف تياراً مختلطاً واحداً، اعتبروا كل خطوة كمصدر مستقل، معترفين بأن ما يخرج من حوض الصباغة يختلف كثيراً عما يخرج من برميل التبييض أو الغسيل بالحجارة. سمحَ لهم هذا المنظور القائم على العملية بتحديد الأجزاء التي تُنتج ذروات تلوث أكبر وتلك التي تنتج مياهاً أنقى نسبياً.

تحويل العديد من القياسات إلى إشارة واحدة واضحة

لفهم كل الأرقام، عدّل الفريق أداة تسمى مؤشر جودة المياه، والتي تجمع عدة قياسات مائية في درجة واحدة. تشير الدرجات الأقل إلى مياه أنقى وتدل الدرجات الأعلى على مياه متسخة لا تصلح لإعادة الاستخدام دون معالجة مكثفة. اختاروا خمسة مؤشرات رئيسية تهم إعادة الاستخدام في المصنع واللوائح المحلية: الحمل العضوي، الجسيمات العالقة، الحموضة، ومحتوى الأملاح. في معظم المراحل التقط رقم واحد مدى انحراف المياه عن الحدود الموصى بها، كما جمع الباحثون الدرجات في نطاقات بسيطة تتدرج من ممتاز إلى غير مناسب. في مياه التبييض، تداخل عنصر واحد مع الاختبار المختبري المعتاد لقياس التلوث العضوي، لذا اعتمد المؤشر هناك على القياسات الباقية الموثوقة وفُسِّر بحذر.

أين يتسبب مياه الصرف بأكبر الأضرار

أظهرت قياسات المصنع أن ليس كل خطوات الدينيم متساوية من حيث التأثير. كانت مياه التحضير للصباغة نظيفة بشكل مدهش، ووقعت في فئة صنفها المؤلفون على أنها جودة جيدة ومناسبة لإعادة الاستخدام المباشر أو التصريف الآمن. بالمقابل، غالباً ما أنتجت عمليات الغسيل بالحجارة، والتبييض، والمعادلة، والغسيل بالصابون تيارات شديدة اللون وأكثر ملوحة مع أحمال عضوية تفوق الحدود الوطنية. برزت المعادلة، المستخدمة لإزالة بقايا الكلور بعد التبييض، كنقطة تلوث رئيسية، مع درجات جودة مياه في أسوأ فئة حتى بعد الشطف. تظهر هذه النتائج أن استهداف عدد قليل من المراحل الحرجة يمكن أن يحقق فوائد أكبر بكثير من معاملة كل مياه المصنع بنفس الطريقة.

إعادة التفكير في مياه الشطف كموارد

لأن كل خطوة معالجة رطبة تتبعها شطفة أو شطفتان، فحص الفريق لاحقاً كيف تغيّرت جودة المياه قبل وبعد هذه الشطفات. عبر معظم المراحل انخفضت مستويات الملوثات بشدة من الحمام الرئيسي إلى الشطف الأول ومرة أخرى إلى الثاني، مما قلّل أحياناً درجة التلوث المجمعة بنحو 70 بالمئة. في حالات عدة وصلت مياه الشطف الثانية إلى مستويات جودة اعتُبرت جيدة أو مقبولة على الأقل لإعادة الاستخدام. استناداً إلى ذلك، رسم المؤلفون مخططاً "تدرجياً" تُغذى فيه مياه الشطف النظيفة نسبياً من مرحلة إلى المرحلة التالية المتوافقة، مع إضافة المياه العذبة فقط حيث تتطلب جودة المنتج ذلك. تشير حساباتهم إلى أن مثل هذا المخطط قد يخفض استخدام المصنع للمياه العذبة بنحو ثلثي الاستهلاك، بينما يقلص أيضاً حجم مياه الصرف المتجهة إلى المعالجة الخارجية.

ماذا يعني هذا لزوج الجينز القادم لديك

بالنسبة لغير المتخصصين، الرسالة الأساسية أن جزءاً كبيراً من المياه المستخدمة في إنهاء الدينيم لا يلزم أن يُستخدم مرة واحدة فقط. من خلال قياس جودة المياه بعناية في كل مرحلة، وإعادة توجيه مياه الشطف الأنظف إلى العملية، يمكن للمصانع الحفاظ على نفس مستوى أداء المنتج مع سحب كمية أقل بكثير من الأنهار والمياه الجوفية. تقدم الدراسة خارطة طريق عملية يمكن لمصانع الدينيم والنسيج الأخرى تكييفها، خاصة في المناطق الجافة، للتحرك نحو نموذج دائري تُستخدم فيه المياه وتُنقّى داخل المصنع ثم تُعاد استخدامها بدلاً من التخلص منها بسرعة.

الاستشهاد: Hamdi, R., Mahjoubi, N. Process based assessment of wastewater quality and rinse water reuse potential in denim finishing: a scalable framework for circular water management. Sci Rep 16, 14710 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51562-3

الكلمات المفتاحية: مياه صرف الدينيم, إعادة استخدام مياه الشطف, صناعة النسيج, مؤشر جودة المياه, مياه دائرية