تحويل المياه الملوثة إلى منتجات مفيدة

[إعلان 1]

(HNMO) - نجح علماء الجنوب في البحث عن عمليات لتحويل مياه الصرف الصحي والمياه الملوثة إلى منتجات مفيدة مثل الخرز البلاستيكي القابل للتحلل الحيوي والخرز البلاستيكي لتصفية المياه.

يمكن تحويل مياه الصرف الصحي الناتجة عن معالجة الأغذية إلى حبيبات بلاستيكية حيوية قابلة للتحلل الحيوي لصنع مواد تغليف صديقة للبيئة.

البلاستيك الحيوي من مياه الصرف الصحي

هذا مشروع بحث علمي نفّذه فريق بحثي من معهد تكنولوجيا البيئة والطاقة (جامعة سايغون) بدعم من قسم العلوم والتكنولوجيا في مدينة هو تشي منه . يُطلق على هذه المهمة العلمية على مستوى المدينة اسم "بحث قدرة البكتيريا على تصنيع راتنج PHB من مياه الصرف الصحي الغنية بالكربون".

يهدف محتوى المهمة إلى الاستفادة من مصدر مياه الصرف الصحي الغنية بالمغذيات الهيدروكربونية (الموجودة بشكل خاص في مياه الصرف الصحي من مرافق الإنتاج - مصانع تجهيز الأغذية، ومصانع الورق، ومصانع البيرة ...) لتطوير الكائنات الحية الدقيقة القادرة على تصنيع PHB، من خلال الجمع بين عملية تصنيع PHB وعملية معالجة مياه الصرف الصحي.

حبيبات بلاستيكية قابلة للتحلل الحيوي تم الحصول عليها بعد ترشيح مياه الصرف الصحي.

قال الدكتور هو كي كوانغ مينه، رئيس المشروع: "يُعتبر البلاستيك الحيوي PHB، المُستخلص من سلالتين من البكتيريا، Bacillus pumilus NMG5 وBacillus megaterium BP5، مادةً خضراء وصديقة للبيئة، ومناسبة للاستخدام اليومي. تتميز المنتجات المصنوعة من هذا البلاستيك الحيوي بنفس متانة البلاستيك التقليدي، ولكنها قابلة للتحلل تمامًا في غضون 30-50 يومًا، حسب البيئة".

على وجه التحديد، جمع الفريق عينات من الحمأة المنشطة ومياه الصرف الصحي من خزان معادلة نظام معالجة مياه الصرف الصحي في مرافق إنتاج الشعيرية والمعكرونة الأرزية وورق الأرز في منطقة كوتشي (مدينة هوشي منه)، وشركة ميكونج للأغذية (منطقة دوك هوا، مقاطعة لونغ آن )، ومصنع سايجون للورق (منطقة تان ثانه، مقاطعة با ريا - فونج تاو)، ومصنع مينه هونغ للورق (مقاطعة بينه فوك)... وقد تم الحصول على النتائج من خلال 9 عينات من الحمأة و9 عينات من مياه الصرف الصحي بإجمالي 185 سلالة بكتيرية مختلفة.

من بين هذه السلالات، هناك سلالتان بكتيريتان تتمتعان بقدرة ملحوظة على تخليق PHB بعد 48 ساعة من الزراعة: Bacillus pumilus NMG5 بنسبة 42.28% من الوزن الجاف، وbacillus megaterium BP5 بنسبة 41.19% من الوزن الجاف. أنتج الفريق أغشية PHB من تخليق السلالتين البكتيريتين المذكورتين، وحُضنت في بيئة تربة رطبة. ونتيجةً لذلك، تحللت الأغشية تمامًا بعد 6 أسابيع. وفي بيئة مائية، تحللت الأغشية تمامًا خلال 4 أسابيع.

يعتبر البلاستيك الحيوي قويًا ومقاومًا للحرارة، ومناسبًا للتغليف، ولكنه يمكن أن يتحلل بعد 6 أسابيع في بيئة التربة الرطبة و4 أسابيع في بيئة مائية.

ومن خلال هذه النتيجة الإيجابية للغاية، قال مدير إدارة العلوم والتكنولوجيا في مدينة هوشي منه نجوين فيت دونج إن الإدارة تدرس اقتراح فريق البحث لمواصلة دعم تنفيذ الإنتاج التجريبي لـ PHB على نطاق أوسع، وبالتالي استكمال تحديد سلالات البكتيريا وعملية التخليق إلى جزيئات بلاستيكية قابلة للتحلل الحيوي لإنتاج مواد تغليف صديقة للبيئة على نطاق صناعي.

من الماء المفلتر بالشبة إلى راتنج فلتر المياه

وبناء على حقيقة أن ما يقرب من 50% من سكان دلتا ميكونج مضطرون إلى تصفية مياه الشبة إلى مياه شرب؛ وإلى جانب ذلك، فإن مليون هكتار من إجمالي أكثر من 4 ملايين هكتار من الأراضي في المنطقة هي أراضي ملوثة بالشب، نفذ فريق البحث في جامعة آن جيانج (جامعة مدينة هوشي منه الوطنية) مشروع بحث علمي لاستخدام المياه الملوثة بالشب لإنشاء مادة بلاستيكية - أكسيد الشب الحديدي الذي يمكنه معالجة الفوسفات والكالسيوم والمغنيسيوم في الماء في وقت واحد.

وفقًا للعملية الحالية، فإن مياه تصريف الشبة بعد الترشيح يمكن أن تستمر في تلويث مصدر المياه والتربة حيث يتم تصريفها.

وفقًا للأستاذ المشارك، الدكتور نجوين ترونغ ثانه، ممثل فريق البحث، فقد استخدم سكان دلتا ميكونغ، منذ زمن طويل، طرقًا متعددة (مثل استخدام الرماد والجير وراتنج التبادل الأيوني، إلخ) لمعالجة مياه الشبّة، ثم التخلص من النفايات، مما يحافظ على نظافة المياه. ومع ذلك، فإن النفايات بعد الترشيح تحمل خطر تلويث التربة ومصادر المياه.

في الوقت نفسه، يمكن تصنيع الشبة لإنتاج مادة ترشيح لإزالة الفوسفات من مياه الصرف الصحي، وتجنب مصادر التلوث. وصرح السيد نجوين ترونغ ثانه: "لذلك، بحثنا عن عملية لترشيح مياه الشبة لخدمة حياة الناس، وفي الوقت نفسه، إيجاد مادة لإزالة الشبة، مما يقضي على تلوث التربة ومصادر المياه".

في عام ٢٠٢٢، نجحت المجموعة في بحث وتطبيق استخدام راتنج التبادل الأيوني (٢٢٥H)، المتوفر بكثرة في السوق، لتحقيق أقصى امتصاص للحديد في مياه الشبة أثناء الترشيح. تخضع هذه الحبيبات الراتنجية بعد ذلك لسلسلة من عمليات المعالجة، لتصبح مادة جديدة، وهي راتنج أكسيد الحديد المائي. عند استخدامها كمادة لترشيح المياه، يمكن لهذه الحبيبات الراتنجية إزالة العديد من المكونات الأخرى من المياه الملوثة، بما في ذلك الفوسفات والكالسيوم والمغنيسيوم، وغيرها، في آنٍ واحد.

خرز بلاستيكي تم الحصول عليه بعد تصفية ماء الشبة.

ولحسن الحظ، فإن نتائج اختبار جودة المياه بعد الترشيح تلبي جميعها متطلبات اللائحة الفنية الوطنية بشأن جودة المياه السطحية (QCVN 08-MT: 2015/BTNMT) للمياه المنزلية.

وبناءً على الإنجازات التي تحققت، تواصل المجموعة منذ بداية عام 2023 وحتى الآن إجراء الاختبارات في عدد من المنازل لإتقان عملية إنشاء مواد بلاستيكية يمكنها، عند ترشيحها، تغيير حالة العديد من أنواع المياه الملوثة تلقائيًا، دون الحاجة إلى إنشاء أنواع منفصلة من حبيبات البلاستيك المرشحة لكل نوع من المياه ذات الملوثات المختلفة.

وبالإضافة إلى ذلك، نجح فريق البحث في خفض تكلفة مادة الفلتر هذه لتتناسب مع حجم الاستخدام الشامل في المنازل؛ كما بحث في إنشاء حبيبات بلاستيكية "تمتص" النفايات وتحويلها إلى مغذيات للنباتات المائية؛ وأتقن عملية التجديد لإعادة استخدام الحبيبات البلاستيكية - أكسيد الحديد المائي.

[إعلان 2]
مصدر