汚染された水を有用な製品に変える

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(HNMO) - 南部の科学者らは、廃水や汚染水を生分解性プラスチックビーズや水ろ過プラスチックビーズなどの有用な製品に変えるプロセスの研究に成功した。

食品加工からの廃水は、生分解性のバイオプラスチック顆粒に変換され、環境に優しい包装材を作ることができます。

廃水からのバイオプラスチック

これは、ホーチミン市科学技術局の支援を受けて、サイゴン大学環境エネルギー技術研究所の研究グループが実施した科学研究プロジェクトです。この都市レベルの科学的課題は、「炭素を豊富に含む廃水からPHB樹脂を合成する細菌の能力の研究」と呼ばれています。

課題の内容は、炭化水素栄養素が豊富な廃水源（特に食品加工工場、製紙工場、ビール工場などの生産施設からの廃水に存在）を利用して、PHB合成プロセスと廃水処理プロセスを組み合わせ、PHBを合成できる微生物を開発することです。

廃水濾過後に得られる生分解性プラスチックビーズ。

「バチルス・プミラスNMG5株とバチルス・メガテリウムBP5株という2種類のバクテリアから得られるPHBバイオプラスチックは、日常生活での使用に適した、環境に優しいグリーン素材と言えるでしょう。このバイオプラスチックから作られた製品は、従来のプラスチックと同等の強度を持ちながら、環境にもよりますが30～50日以内に完全に分解します」と、プロジェクト責任者のホー・キ・クアン・ミン博士は述べています。

具体的には、研究チームは、ホーチミン市クチ地区、ロンアン省ドゥックホア地区のメコン食品会社、バリア・ブンタウ省タンタイン地区のサイゴン製紙工場、ビンフオック省のミンフン製紙工場にある春雨、米麺、ライスペーパーの生産施設の廃水処理システムの調整槽から活性汚泥と廃水のサンプルを採取しました。その結果、合計185種類の細菌株を含む9つの汚泥サンプルと9つの廃水サンプルが得られました。

これらのうち、培養48時間でPHBを合成する顕著な能力を示した細菌株が2つありました。バチルス・プミラスNMG5は乾燥重量の42.28%に達し、バチルス・メガテリウムBP5は乾燥重量の41.19%に達しました。研究チームは、上記の2種類の細菌株を合成し、湿った土壌環境で培養してPHBフィルムを作成した。その結果、6週間後にはフィルムは完全に分解されました。水中では、フィルムは 4 週間以内に完全に分解されます。

バイオプラスチックは強度と耐熱性があり、包装に適していますが、湿った土壌環境では 6 週間、水中環境では 4 週間後に分解する可能性があります。

この非常に肯定的な結果を受けて、ホーチミン市科学技術局長のグエン・ベト・ズン氏は、科学技術局は研究チームの提案を検討しており、PHBの試験生産をより大規模に実施するための支援を継続し、細菌株の特定と生分解性プラスチック粒子の合成プロセスを完了させて、工業規模で環境に優しい包装を生産すると述べた。

ミョウバンろ過水から浄水樹脂へ

メコンデルタの住民の約50％が飲料水を得るためにミョウバン水をろ過しなければならないという現実に基づき、それに伴い、この地域の土地総面積400万ヘクタール以上のうち100万ヘクタールは酸性土壌となっている。アンザン大学（ホーチミン市国立大学）の研究チームは、酸性水を利用して、水中のリン酸、カルシウム、マグネシウムを同時に処理できるプラスチック材料（酸化鉄）を作成する科学研究プロジェクトを実施しました。

現在のプロセスでは、濾過後のミョウバン排出水は、排出先の水源と土壌を汚染し続ける可能性があります。

研究チーム代表のグエン・チュン・タン准教授によると、メコンデルタの人々は昔から、ミョウバン水を処理するさまざまな方法（灰、石灰、イオン交換樹脂の使用など）を利用して、その後廃棄物を処分し、水をきれいに保つことに努めてきたという。しかし、ろ過後の廃棄物は土壌や水源を汚染する危険性があります。

一方、ミョウバンはフィルター材料として合成することができ、廃水中のリン酸塩を除去して汚染源を回避することができます。「そこで私たちは、人々の生活に役立つようにミョウバン水をろ過するプロセスと、ミョウバンを洗い流して土壌と水源から汚染を除去する物質を開発し、研究しました」とグエン・チュン・タン氏は述べた。

2022年に研究チームは、市場で容易に入手可能なイオン交換樹脂（225H）の使用を研究し、ろ過中にミョウバン水中の鉄を最大限に吸収することに成功しました。これらのプラスチック粒子は一連の処理工程を経て、水和酸化鉄プラスチックと呼ばれる新しい材料になります。このプラスチックビーズは、水ろ過材として使用すると、リン酸塩、カルシウム、マグネシウムなどを含む汚染された水の多くの他の成分を同時に除去することができます。

ミョウバン水を濾過した後に得られるプラスチックビーズ。

幸いなことに、ろ過後の水質検査の結果はすべて、生活用水の表面水質に関する国家技術規制（QCVN 08-MT: 2015/BTNMT）を満たしていました。

同グループは、その成果を基に、2023年初頭から現在に至るまで、汚染物質の異なる水の種類ごとに別々のフィルタープラスチックビーズを作成する必要がなく、ろ過すると多くの種類の汚染水の状態を自動的に変化させることができるプラスチック材料を作成するプロセスを完成させるために、多くの家庭でテストを継続しています。

それに伴い、研究チームはこのフィルター材料のコストを家庭での大量使用の規模に合わせて削減しました。廃棄物を水耕栽培植物の栄養素に「吸収」するプラスチックビーズの作成に関する研究。プラスチックビーズ（水和酸化鉄）の再生および再利用のプロセスを完了します。

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