نجات رودخانه ها با فناوری حباب های میکرو و نانو بدون ساخت تأسیسات
به گزارش بیست و یکم، محققان دانشگاه آرام آی تی استرالیا (RMIT University) موفق به توسعه روشی نوین برای حذف بالاتر از 90 درصد ریزپلاستیک ها از فاضلاب شده اند.
به گزارش بیست و یکم به نقل از ستاد نانو، این فناوری که با ترکیب همزمان میکروحباب ها و نانوحباب ها در پروسه شناورسازی با هوای محلول عمل می کند، می تواند بدون احتیاج به تغییرات اساسی در زیرساخت های موجود، کارآیی تصفیه خانه های فاضلاب را به صورت شایان توجهی افزایش دهد و از ورود میلیونها ذره پلاستیکی به محیط زیست پیشگیری کند.
ریزپلاستیک ها در سالیان اخیر به یکی از مهم ترین آلاینده های محیط زیست تبدیل گشته اند. این ذرات بسیار ریز که از تجزیه محصولات پلاستیکی یا الیاف مصنوعی منشا می گیرند، به آسانی از خیلی از سیستم های تصفیه عبور کرده و در نهایت وارد رودخانه ها، دریاها و حتی زنجیره غذایی انسان می شوند. حال گروهی از محققان دانشگاه آرام آی تی استرالیا (RMIT University) راهکاری نوآورانه برای رویارویی با این چالش عرضه کرده اند؛ راهکاری که می تواند بدون احتیاج به بازسازی گسترده تصفیه خانه ها، میزان حذف این آلاینده ها را به بالای ۹۰ درصد برساند.
فناوری جدید بر پایه پیشرفت پروسه شناخته شده شناورسازی با هوای محلول (Dissolved Air Flotation یا DAF) توسعه یافته است؛ روشی که سال هاست در تصفیه آب و فاضلاب برای جداسازی ذرات معلق به کار می رود. محققان در این مطالعه نشان دادند که ترکیب دو نوع حباب، شامل میکروحباب ها و نانوحباب ها، عملکرد این فناوری را به صورت شایان توجهی بهبود می بخشد.
راندمان حذف ریزپلاستیک ها از رودخانه ها افزایش می یابد
در این شیوه، شرایط عملیاتی سامانه همچون فشار هوا، مدت زمان اشباع هوا در آب و اندازه حباب ها به شکلی بهینه سازی شده است که هر دو نوع حباب بتوانند به شکل همزمان نقش خودرا ایفا کنند. نتایج آزمایش ها نشان داد استفاده همزمان از میکروحباب ها و نانوحباب ها، راندمان حذف ریزپلاستیک ها را بمراتب بیشتر از زمانی می کند که تنها یکی از این دو نوع حباب مورد استفاده قرار گیرد.
یافته های این مطالعه در نشریه علمی ACS ES&T Waterمنتشر شده است.
بیپلوب پرامانیک (Biplob Pramanik)، دانشیار و سرپرست این مطالعه، می گوید این فناوری می تواند راهکاری عملی و کم هزینه برای پیشرفت عملکرد تصفیه خانه های فاضلاب باشد. به گفته ی ایشان، تصفیه خانه های فاضلاب یکی از مهم ترین مسیرهای ورود ریزپلاستیک ها به محیط زیست هستند، چونکه بخش قابل توجهی از این ذرات از فیلترهای متداول عبور می کنند و در نهایت وارد اکوسیستم های آبی می شوند؛ موضوعی که هم برای حیات وحش و هم برای سلامت انسان نگرانی های جدی به وجود آورده است.
وی تاکید کرد که روش جدید بسادگی در سیستم های موجود قابل اجراست و می تواند در همان مراحل اولیه تصفیه، بخش عمده ای از ریزپلاستیک ها را از جریان فاضلاب جدا کند؛ اقدامی که از انتقال این ذرات به مراحل بعدی پروسه و در نهایت به محیط زیست جلوگیری خواهد نمود.
بررسی های محققان نشان داد هر یک از دو نوع حباب وظیفه متفاوتی بر عهده دارند. میکروحباب ها نیروی شناوری لازم را برای انتقال ذرات ریزپلاستیک به سطح آب فراهم می کنند، در صورتیکه نانوحباب ها با افزایش چسبندگی میان ذرات و تقویت پروسه تجمع آنها، موجب تشکیل ذرات بزرگ تر و جداسازی آسان تر آنها می شوند. این همکاری میان دو نوع حباب، راندمان پروسه را بشکل محسوسی می افزاید.
یکی از مهم ترین بخش های این مطالعه، ارزیابی عملکرد فناوری در شرایطی بود که شباهت زیادی به فاضلاب واقعی داشت. محققان دریافتند وجود مواد آلی، چربی ها، روغن ها و گریس که به طور معمول به عنوان عوامل مزاحم در فرآیندهای تصفیه شناخته می شوند، نه فقط سبب کاهش کارآیی این فناوری نشد، بلکه در تعدادی شرایط حتی به بهبود عملکرد آن نیز کمک کرد.
سراجوم منیرا (Sirajum Monira)، از اعضاء تیم تحقیقاتی، توضیح داد که این ترکیبات در کنار مواد منعقدکننده متداول، سبب می شوند ذرات ریزپلاستیک به یکدیگر متصل شده و توده های بزرگ تری تشکیل دهند. این ذرات بزرگ تر بسیار راحتتر به سطح آب منتقل شده و از جریان فاضلاب جدا می شوند.
وی همینطور اشاره کرد که حذف ریزپلاستیک ها قبل از آن که در لجن فاضلاب تجمع پیدا کنند، اهمیت زیادی دارد. در خیلی از کشورها، لجن تصفیه خانه ها بعد از فرآوری به عنوان کود یا اصلاح کننده خاک مورد استفاده قرار می گیرد. اگر ریزپلاستیک ها در این لجن باقی بمانند، باردیگر وارد محیط زیست شده و در نهایت به خاک، منابع آب و محصولات کشاورزی راه پیدا خواهند کرد. ازاین رو حذف این ذرات در همان مراحل اولیه تصفیه، می تواند از انتشار باردیگر آنها پیشگیری کند.
این فناوری از نظر اقتصادی نیز مزیت قابل توجهی دارد.
در این شیوه، شرایط عملیاتی سیستم همچون فشار هوا، مدت زمان اشباع هوا در آب و اندازه حباب ها به گونه ای بهینه سازی شده است که هر دو نوع حباب بتوانند بشکل هم زمان نقش خودرا ایفا کنند. به نقل از ایشان، تصفیه خانه های فاضلاب یکی از مهم ترین مسیرهای ورود ریزپلاستیک ها به محیط زیست هستند، چراکه بخش قابل توجهی از این ذرات از فیلترهای متداول عبور می کنند و در نهایت وارد اکوسیستم های آبی می شوند؛ موضوعی که هم برای حیات وحش و هم برای سلامت انسان نگرانی های جدی ایجاد کرده است. وی اصرار کرد که روش جدید به سادگی در سیستم های موجود قابل اجراست و می تواند در همان مراحل اولیه تصفیه، بخش عمده ای از ریزپلاستیک ها را از جریان فاضلاب جدا کند؛ اقدامی که از انتقال این ذرات به مراحل بعدی فرآیند و در نهایت به محیط زیست جلوگیری خواهد نمود. میکروحباب ها نیروی شناوری لازم را برای انتقال ذرات ریزپلاستیک به سطح آب فراهم می کنند، در صورتی که نانوحباب ها با افزایش چسبندگی میان ذرات و تقویت فرآیند تجمع آنها، باعث تشکیل ذرات بزرگ تر و جداسازی آسان تر آنها می شوند.
این مطلب بیست و یکم را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان قرن بیست و یکم در مورد این مطلب