إن فكرة تدوير المخلفات الزراعية والمنزلية ليست حديثة العهد بل قديمة مارسها الإنسان عفويا منذ أن عرف الزراعة وأستأنس الحيوان. فالمزارع يستخدم الحيوانات كالأبقار والماعز والدجاج والخنازير في تحويل المخلفات المنزلية والزراعية المتمثلة في بقايا الطعام ومخلفات الحصاد من المزروعات إلى لحوم وألبان في الماعز والأبقار والأغنام وبيض وريش ولحوم في البط والدجاج وجلود وأصواف في البقر والماعز والأغنام وطاقة عضلية في الثيران والخيل والحمير لجر العربات والمحاريث ونقل الأمتعة على ظهور الحمير والبغال والجمال وفي السفر على الخيل والجمال. ويستخدم روث الحظائر وفضلات المطابخ والمراحيض في تسميد التربة للحصول على إنتاج أوفر من المزرعة والحقل. إلا أن فكرة تدوير المنتجات الصناعية المستهلكة جزئيا ظهرت خلال الحرب العالمية الأولى عندما وجدت بعض الدول نقصا حادا في بعض المواد مثل المطاط مما دفعها إلى تجميع تلك المواد من المخلفات لإعادة تصنيعها واستخدامها. وفي الآونة الأخيرة وجد الإنسان أن تدوير النفايات ليست ضرورة تفرضها الحاجة بل إلى ما للنفايات من مضايقات للإنسان وإفساد لمكونات البيئة زد على ذلك بعض الخسائر الاقتصادية، كما أن المساحات المخصصة كمكبات لنفايات المدن أخذت تضيق درعا بما يدخلها وتعاني من قلة المتاح من الأرض لأجل التوسع. عموما فكرة التدوير الصناعي تقوم على الأسس التالية:

1- تقليل المخلفات: ويتم ذلك إما باستخدام مواد خام أقل أو بالحد من المواد المستخدمة في عمليات التعبئة والتغليف، حيث اتجهت الصناعة، على سبيل المثال، إلى إنتاج صابون سائل مركز حتى يتم تعبئته في عبوات أصغر، أو إنتاج معجون أسنان بدون عبواته الكرتونية، أو إنتاج معجون طماطم في علب لا يوجد بها غلاف ولا ألوان لتقليل التكلفة.

 2- إعادة استخدام المخلفات والأمثلة على ذلك كثيرة، فنجارة الخشب تجمع من الورش لصناعة الورق، أو يضاف إليها مادة لاصقة ثم تضغط لصناعة ألواح الخشب المضغوط، أو تحول إلى سماد زراعي بعد أن تستغل كفرش لحيوانات الحظائر. كما يدخل ضمن هذا الإطار إعادة ملء عبوات زجاج المشروبات الغازية بعد غسلها وتعقيمها، وإعادة صناعة ورق الجرائد. إلا أن هذا الإجراء يتطلب وعياً لدى السكان بكيفية التخلص من مخلفاتهم والقيام بعملية الفرز لكل من المخلفات البلاستيكية والورقية والزجاجية والمعدنية، ووضع كل نوع في الصندوق المخصص له حتى يسهل نقله إلى الجهة المعنية بإعادة التدوير. تبن الشعير والقمح كان ولفترة طويلة يعتبر نفايات في بريطانيا لذلك يحرق ليلوث الجو بالغازات والسيليكا التي يمتصها من التربة ولتجنب مخاطر التلوث تم تطوير أسلوب جديد لإزالة السيليكا من التبن ومن ثم تحويل التبن إلى ورق.

 3- الاسترجاع الحراري: وهذا الأسلوب يقوم على فكرة التخلص الآمن من المخلفات الصلبة والمخلفات الخطرة (صلبة أو سائلة) ومخلفات المستشفيات والحمئة الناتجة عن الصرف الصحي والصناعي عن طريق حرقها في محارق خاصة للتحكم في الانبعاثات والحرارة الناتجة عن الحرق  تستغل في التدفئة وتوليد الكهرباء. فعلى سبيل المثال، بدأت في ميلانو الإيطالية سنة  1978 محطة لإنتاج الطاقة وقودها النفايات تنتج 73 ميغاواط ساعة. وفي سنة 1980 أكتمل بناء محطة في ناشفيل بالولايات المتجددة، يستفاد منها في تدفئة المباني وتكييفها وفي توليد الكهرباء، فهي تستهلك 1120 طنا من النفايات يوميا لتنتج 113 طنا البخار بدرجة حرارة 300 من درجة مئوية بالإضافة إلى 703 ميغاواط ساعة من الكهرباء.[1]

4- إعادة التدوير: ويقصد بها استخدام المخلفات لإنتاج منتجات أخرى أقل جودة من المنتج الأصلي لكن بثمن زهيد ومن أمثلة ذلك ما يلي:[2]

 أ- إعادة تدوير الورق: تعتبر عملية إعادة تدوير الورق عملية اقتصادية من الدرجة الأولى، فإنتاج طن واحد من الورق من مخلفات ورقية يوفر 4100 كيلووات/ ساعة الطاقة، من و 24 مترا مكعبا من الماء، ونقص في التلوث الهوائي. ويستخدم الورق المعاد تصنيعه في صنع الجرائد وكراتين التغليف.

ب - إعادة تدوير البلاستيك: هناك نوعين رئيسيين من البلاستيك هما البلاستيك الناشف ورقائق أو شرائح البلاستيك. وقبل إعادة التدوير يغسل البلاستيك بالماء الساخن والصودا، وبعد ذلك يتم تكسير البلاستيك الناشف وإعادة استخدامه في صناعة مشابك الغسيل، والشماعات وخراطيم الكهرباء.

ج- إعادة تدوير المخلفات المعدنية: وهذه تشمل الألمونيوم والحديد والرصاص والنحاس. علما بأن عملية إعادة تدوير المخلفات المعدنية تحتاج إلى طاقة أقل بكثير من الطاقة اللازمة لاستخراجه من الخام.

د -إعادة تدوير الزجاج: إن صناعة الزجاج من الصناعات المستهلكة للطاقة فهي تحتاج إلى درجات حرارة عالية تصل إلى 16000 درجة مئوية، أما إعادة تدوير الزجاج فتحتاج إلى طاقة أقل.

هـ - إعادة تدوير المخلفات الحيوية وهذه تشمل بقايا الأطعمة ويعاد تدويرها في وحدات لصنع السماد العضوي ويتم ذلك بعدة طرق منها:

1- المعالجة بالتخمر الهوائي أو اللاهوائي، ويكون من نواتجها غاز الميثان الممكن استغلاله في توليد الكهرباء أو الحرارة. وتتم عملية التحلل اللاهوائي بوضع النفايات العضوية في خزان محكم الإغلاق بعد خلطها بمياه المجاري أو بسوائل أخرى مناسبة والاحتفاظ بدرجة حرارة داخل الخزان تقارب 35 درجة مئوية. وبواسطة بكتيريا منتجة للأحماض سوف تتحول الجزيئات العضوية المعقدة إلى جزيئات أبسط وهذه الجزيئات سوف تتحول بدورها بواسطة نوع آخر من البكتيريا إلى غاز الميثان الذي يمكن عزله من الفضلات المتبقية في قاع الخزان ومن ثم إمراره على ماء جيري وكلور وحديد للتخلص من غازات ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين وبخار الماء. [3]

 2- المعالجة بالتخمر بالديدان : وهنا تقوم الديدان بتحويل المخلفات العضوية إلى سماد عضوي بجودة عالية وخالي من بذور الحشائش، ويمكن استعماله كتربة صناعية في المشاتل، كما أن العملية ذاتها غير ملوثة للبيئة واقتصادية وغير مستنفدة للطاقة.[4]

3- إعادة تدوير مياه الصرف الصحي : تحتوي مياه الصرف الصحي على الكثير من الفيروسات والبكتيريا وعلى عناصر المعادن الثقيلة المسببة للأمراض وعلى الأحماض والقلويات والمواد العضوية وجميعها تشكل خطرا داهما هي الأخرى على صحة الإنسان والمخلة بالتوازن البيئي. وعادة ما تصنف هذه الشوائب والملوثات إلى ما يلي:[5]

1- ملوثات فيزيائية يمكن تمييزها عادة بالعين المجردة مثل الرمال والمواد العضوية.

2 ملوثات كيميائية وهي كثيرة جداً وقد تكون من أصل عضوي أو غير عضوي أو غازي:

 أ- الملوثات العضوية وهذه تشمل الزيوت والشحوم والكربوهيدرات والبروتينات والمبيدات الحشرية ومواد التنظيف والغسيل.

 ب- الملوثات اللاعضوية مثل الكلوريدات والكربونات والمعادن الثقيلة.

 ج- ملوثات غازية تنتج عن التفكك الحيوي اللاهوائي للفضلات كغازات كبريتيد الهيدروجين والأمونيا

د- ملوثات حيوية وهذه تشمل كافة أنواع الجراثيم والديدان المسببة للعدوى والأمراض مثل الدوسنتاريا وديدان الإسكارس والكوليرا والتهاب الكبد الوبائي والسلمونيلا وحمى التيفوئيد والليجنيري، واضطراب القلب وأمراض الجهاز التنفسي والتهاب العيون.

وتستخدم مياه المجاري المعالجة بشكل عام في المحالات التالية:

1- تلبية الاحتياجات البلدية مثل:

 أ- ري الحدائق العامة والخاصة والتحريج وتحميل الطرق.

ب- إطفاء الحرائق.

ج- غسيل السيارات وشبكات الطرد لدورات المياه.

2- الصناعة: هناك الكثير من الصناعات التي لا يدخل إنتاجها في نطاق الاستهلاك المباشر من قبل الإنسان مثل:

 أ- صناعة الورق

 ب- صناعة النسيج.

 ج- تبريد المحركات ومولدات الطاقة الحرارية والنووية.

3- حقن الخزانات الجوفية بالمياه، وهذه تتم بإحدى طريقتين:

 أ- الحقن المباشر عن طريق آبار خاصة معدة لهذا الغرض وهذه تتطلب دخول الماء في مراحل تنقية متقدمة تضمن خلوها بالكامل من التلوث.

 ب- الحقن غير المباشر عن طريق الرشح أو التسرب وذلك بنشر الماء في أحواض طبيعية يتم من خلالها تسرب الماء ورشحه إلى طبقات الماء الجوفي، إلا أن شروط نقاوة الماء هنا أكثر تسامحا من الأولى، نظرا لأن الانتقال البطيء للماء عبر مسامات التربة والصخور والتفاعلات الكيميائية والحيوية تضمن نقاءً إضافيا للمياه قبل وصولها إلى منسوب الماء الجوفي.

 4- الري الزراعي: لعل أهم مجالات استخدام المياه المعالجة هو في ري الأراضي الزراعية للمزايا التالية:

 أ- قرب الأراضي الزراعية من محطات المعالجة دون الحاجة إلى أنابيب مكلفة لنقل الماء من بعيد.

 ب- المحافظة على المخزون المائي الجوفي.

ج- تحسين البيئة بإيجاد مساحات من الحقول الخضراء حول المدن الصحراوية .

 د - تأمين قسم من الاحتياجات الزراعية للسكان.

وهناك العديد من الشروط التي يجب توفرها في المياه المعالجة قبل استخدامها في الري منها:

 أ- قلة الملوحة حتى لا تعيق نمو النبات.

 ب- المعادن الثقيلة مثل الزئبق والرصاص والنحاس يجب أن تكون ضمن الحدود المعقولة لنمو النبات.