Table of Contents
الحاجة المتزايدة إلى فهم تعقيد النفايات الحضرية
فالبيئات الحضرية هي محركات للاستهلاك، وإنتاج مسارات النفايات الواسعة والمتزايد التعقيد، ومع تطور أنماط الاستهلاك في المدن، يصبح تكوين النفايات الصلبة البلدية أكثر تنوعاً - خليط من نفايات التغليف، والخردات الغذائية، والالكترونيات، والمنسوجات، والحطام، والأصناف المنزلية الخطرة، وبالتالي فإن الجهود الرامية إلى إعادة تدوير الموارد، أو التخلص من المخلفات، لا تؤدي إلى تقويض الأهداف التنظيمية المصاحبة للبناء.
ومع ذلك فإن طبيعة النفايات الحضرية التي تجمعها آلاف الأسر المعيشية والأعمال التجارية والمؤسسات - تجعل من السمات تحدياً غير عادي، ولا تقتصر على التنوع بل تتباين أيضاً على مختلف المناطق، بل تتميز أيضاً باختلافات كبيرة مع الزمن وعبر الأحياء، وهذا التباين يزداد تعقيداً بسبب التلوث، وعدم كفاية البنية التحتية للفرز، والقيود المفروضة على التحليل اليدوي، ومن أجل التغلب على هذه العقبات والمدن ومشغلي إدارة النفايات، تتجه نحو تكنولوجيات متقدمة ونهج متفاوتة.
تعقيد تركيبة النفايات الحضرية
العوامل التي تؤثر على التفاوت
فالنفايات الحضرية هي نتاج قرارات فردية لا حصر لها تتأثر بالوضع الاجتماعي - الاقتصادي، والعادات الثقافية، والأحداث الموسمية، والأنظمة المحلية، وقد يؤدي وجود حي سكني في منطقة ذات دخل عال إلى توليد نفايات غلافية أقل، كما أن كمية الأغذية الأقل من مساحة منطقة منخفضة الدخل، حيث تكون نفايات الأغذية المنزلية أقل، ولكن البلاستيك غير القابل للتدوير قد تكون أكثر انتشاراً، وقد تكون التغيرات الموسمية - مثل زيادة النفايات في الخريف أو في التغليف في عطلة نهاية الأسبوع.
وهذا التقلب يعني أن دراسة واحدة لتحديد خصائص النفايات في مرحلة من الزمن لا يمكن الاعتماد عليها طوال السنة أو عبر المدينة، ومن الضروري إعادة أخذ العينات والتحليلات المنهجية لاستخلاص الاتجاهات وتحديد العوامل الخارجية، وبدون هذه البيانات، يمكن تصميم مرافق الفرز لمتوسط تكوين نادرا ما يكون قائما، مما يؤدي إلى عدم الكفاءة وارتفاع معدلات التلوث.
فهم الطبيعة " المختلطة "
وكثيراً ما يشير مصطلح " النفايات الثابتة " إلى النفايات التي يتم جمعها في مجرى واحد، والتي يقصد بها تجهيزها في مرفق لاستعادة المواد أو لأغراض الحرق، وفي كثير من المناطق الحضرية، لا تفرز النفايات في مهابط المصدر جميع المواد غير الموزعة على الموارد معاً، مما يجعل من الصعب التمييز بين العناصر القابلة لإعادة التدوير والمركبة وغير القابلة للاسترداد، والأصناف الخطرة مثل بطاريات النفايات.
التحديات الأساسية في مجال التكيُّف
السمنة والعينات
وقد يكون التجانس بين النفايات هو التحدي الأساسي، وحتى في إطار حمولة واحدة، قد تحتوي النفايات على كل شيء من ورق المكاتب النظيفة إلى صناديق البيتزا البشعة، من زجاجات غير سليمة إلى أشلاء مبعثرة، من حاويات بلاستيكية صلبة إلى أفلام نحيفة.
المواد الخطرة
(ب) إن التطهير هو مشكلة واسعة النطاق في مجاري النفايات المختلطة، وعندما تكون المواد غير القابلة للتدوير مختلطة بالمواد القابلة لإعادة التدوير، فإنها تقلل من نوعية الناتج المعاد تدويره ويمكن أن تلحق الضرر بمعدات التجهيز، فعلى سبيل المثال، فإن نسبة صغيرة من الألياف الورقية المكسورة يمكن أن تجعل من الاختباء المواد الكيميائية الخطرة أكثر أهمية.
Limited Sorting Infrastructure in Urban Settings
ولا توجد في كثير من المدن، ولا سيما في المناطق النامية، مرافق للفرز ذات الصلاحية (FLT:0)()، بل إن هذه المرافق التي لا تملك سوى سلاسل ومغناطيسية، ولا يمكن أن تجهز بصورة مباشرة إلا بسلاسل بسيطة، أو بمزيجات مصغرة من النفايات، مما يتيح قدرة محدودة على فصل مسارات النفايات المعقدة، كما أن عدم وجود فرز محركات ميكانيكية قريبة، أو مواد فرز يدوية، أو نظم فرز نفايات ذات قيمة.
صعوبات جمع البيانات والحدود اليدوية
فالتصنيف اليدوي للنفايات لأغراض التخصيص هو كثيف ومستهلك للوقت ومعرض للأخطاء ، ويجب أن تصنف الأفرقة كميات كبيرة من النفايات إلى عشرات الفئات، وأن تزن كل جزء منها، وأن تكون هذه العملية غير سارة وناعمة وخطيرة، وحتى مع العمال المدربين تدريبا جيدا، تؤدي الفرز اليدوي إلى اختناق في المواد البلاستيكية().
التقدم التكنولوجي لتحسين السمعة
مستشعرة: من تقرير الجرد الوطني إلى Hyperspectral
(أ) إن تكنولوجيات الفرز القائمة على أجهزة الاستنشاق، التي تستخدم في شكل أجهزة استشعار ذات طابع غير نقدي، قد تحولت إلى أجهزة استشعار ذات طابع غير نقدي، تستخدم في شكل أجهزة استشعار ذات طابع غير ثاقبة، وتُميِّز أيضاً هذه المواد ذات الصبغة غير الثابتة، وتُستخدم في شكل أجهزة استشعار ذات ترددات نووية، وتُستخدم هذه المواد في شكل أجهزة استشعار ذات ترددات ذاتية ذاتية ذاتية.()
ماكين للتعلم والاستخبارات الفنية
(أ) [الإطار الاستراتيجي]]: يمكن استخدام خوارزميات التعلم المحتوية على محركات متعددة [الإطار الاستراتيجي]، على نحو متزايد، في بيانات الاستشعار لتحسين دقة التصنيف، خلافا للنهج القائمة على القواعد التي تعتمد على عتبات ثابتة، يمكن أن تتعلم نماذج الأشعة المميتة من بيانات واسعة النطاق للاعتراف بأنماط متفرعة، وعلى سبيل المثال، فإن الشبكة العصبية الملتوية التي تُدرَّب على آلاف النماذج العالية للنفايات
نظم التصوير والتصوير الحاسوبي
(أ) يمكن أن تلتقط أجهزة تصوير ذات ترددات بصرية مفصلة عن المواد المحتوية على نفايات، أو شكلها أو ملصقاتها أو حتى شوكها، مع وجود صور متداخلة في تركيبها، كما أن هذه البيانات لا تفيد في الفرز فحسب بل أيضاً في توصيف الملكية التجارية، أو أشكال التغليف، ومصادر التلوث، وقد تم نشر بعض النظم لإجراء عمليات مراجعة يدوية متداخلة في النفايات المصورة على مرافق تجهيزها.
التكنولوجيات الناشئة: تحليلات الأشعة والروبوت
وفيما عدا الكاميرات المصورة، يجري استكشاف [العملية ذات الطابع العالي] في شكل مقطعي مُنع، حيث يُحدِّد هذا النوع من البيانات الميكانيكية [الصفيفة] [العاملة في فئة الحرف الألف]، ويُحدِّد في الوقت الراهن من التكوين الميكانيكي [الخاص]
دور التكييف الدقيق في الاقتصاد العلماني
تعزيز معدلات إعادة التدوير ونوعية المواد
فبدون بيانات دقيقة عن تكوين النفايات، تعمل برامج إعادة التدوير في الظلام، وتساعد عملية التكييف البلديات على استهداف حملات التوعية، على سبيل المثال، إذا كشفت البيانات عن ارتفاع مستويات التلوث الزجاجي في مجاري الورق، فإن الجهود التعليمية يمكن أن تركز على الفصل الصحيح. والوصف الدقيق هو أيضاً أمر أساسي لتصميم نظم الفرز الأمثل .
تحديد النفايات الخطرة والامتثال لها
وكثيرا ما تحتوي مجرى النفايات المختلطة على مواد خطرة يجب تحديدها لحماية العمال وتلبية اللوائح البيئية، فعلى سبيل المثال، تتطلب الولايات في الولايات المتحدة مثل كاليفورنيا إدارة سليمة للنفايات العالمية (البطاريات، ومبيدات الآفات، والمصابيح) ويمكن أن يشير التحديد الدقيق لهذه المواد من مجرى الإنذار العام بالنفايات، ويمكن لبعض التكنولوجيات، مثل أجهزة الكشف عن الترددات الفوقية في الهواء والتصوير الكيميائي، إلى وجود مواد سمية مثل النفايات المغلقة.
السياسات والفوائد الاقتصادية
وتُسترشد البيانات المستمدة من توصيف النفايات في القرارات المتعلقة بالسياسات على كل مستوى، وعندما يفهم مخططو المدن حصة النفايات الغذائية في النفايات التي تُستخدم في مدافن القمامة، فإن بإمكانهم تبرير الاستثمارات في عمليات الترميز أو التحلل الهضمي، وعندما يرى منظمو الدولة اتجاهات التغليف، فإنهم يستطيعون تصميم مخططات واسعة النطاق لتحمل مسؤولية المنتجين، تُحسب على النحو الصحيح للأنواع المادية. [FLT:]
دراسات الحالة والتطبيقات العالمية الحقيقية
وقد نفذت عدة مدن ومنظمات برامج متطورة لتحديد خصائصها، فعلى سبيل المثال، قدمت C40 Cities] الدعم لمشاريع توصيف النفايات في المراكز الحضرية الرئيسية مثل ]Buenos Aires and Johannesburg للمساعدة في تصميم خطط إدارة النفايات المستدامة.() وفي هذه المشاريع، استخدمت الأفرقة المدرَّبة في بروتوكولات التجميعية مجموعة من النفايات اليدوية.
وفي القطاع الخاص، تقوم شركات مثل Valerres] (وهو ما ينتقل من المعهد الاتحادي السويسري للتكنولوجيا) بنشر أجهزة استشعار مجهزة بمناقل تمسح حمولات النفايات وتنتج تقارير عن تركيبات في الوقت الحقيقي، ويستخدم عملاؤها هذه التقارير للتحقق من مطالبات إعادة التدوير، ويحققون في تركيبة السوقيات على النحو الأمثل، ويؤهلون للحصول على شهادات تلف خضراء.
مثال آخر بارز هو [الحملة الرياضية: 0] واتزيت الدراسه لمدينة نيويورك (التي تجريها إدارة الصرف الصحي بصورة دورية) في عام 2017، فرزت شركة نيويورك يدويا أكثر من 000 1 عينة من مسارات إعادة تدوير النفايات السكنية والتجارية، مما كشف أن 34 في المائة من النفايات السكنية كانت قابلة لإعادة تدويرها (العمليات المزودة بالبقود، والمعادن، والبيانات البلاستيكية) و 17 في المائة
الاتجاهات المستقبلية والاحتياجات البحثية
ومستقبل وصف النفايات يكمن في التخزين والتكامل والتوحيد . ويمكن أن تؤدي هذه الأطر الآلية بالكامل إلى إعداد تقارير تفصيلية يومية دون أي فرز يدوي، غير أن هذه النظم باهظة الثمن وغير منتشرة على نطاق واسع، وتجري البحوث لتقليل أجهزة الاستشعار وتخفيض التكاليف حتى ولو كانت نماذج الاسترداد ذات النطاق الصغير يمكن أن تفيد.
ولا تزال معايير تحديد مسارات النفايات المعقدة بحاجة إلى التطوير، إذ إن معيار ISO 14021] بشأن العلامات والإعلانات البيئية يوفر بعض الإرشادات، ولكن الأساليب المنسقة لأخذ العينات والإبلاغ عن البيانات لا تزال غير موجودة، والتعاون الدولي من خلال منظمات مثل الرابطة الدولية للنفايات الصلبة (]ISWA) لا يزال يمضي قدماً في اتباع أفضل أساليب التكيف.
ويعجل هذا التقدم في التعاون بين مشغلي النفايات، وموردي التكنولوجيا، والمؤسسات الأكاديمية، إذ إن المشاريع الرائدة في المدن مثل ]Singapore، وسان فرانسيسكو، وأوسلو ] تجري عملية تحديد ذات طابع آلي على نطاق واسع، وتتوفر في مجموعات البيانات الناتجة عن ذلك، عند تقاسمها بشكل مفتوح، إمكانية تحويل إدارة النفايات من صناعة غير مهذبة وتفاعلية إلى صناعة ذات دوافع استباقية للبيانات.
خاتمة
إن تصقل مسارات النفايات المختلطة في البيئات الحضرية يمثل تحدياً هائلاً - واحد مدفوعاً بالتجانس والتلوث والثغرات في الهياكل الأساسية والصعوبات الكامنة في جمع البيانات يدوياً، ومع ذلك فإن الحاجة إلى القيام بذلك لم تكن أكبر، فمع سعي المدن إلى تحقيق أهداف طموحة لإعادة التدوير، والحد من انبعاثات غازات الدفيئة، والانتقال إلى الاقتصادات الدائرية، لا غنى عن بيانات دقيقة لتكوين النفايات.