Превращение загрязненной воды в полезные продукты

(HNMO) - Ученые Юга успешно исследовали процессы превращения сточных вод и загрязненной воды в полезные продукты, такие как биоразлагаемые пластиковые гранулы и фильтрующие воду пластиковые гранулы.

Сточные воды от пищевой промышленности можно перерабатывать в биоразлагаемые гранулы биопластика для производства экологически чистой упаковки.

Биопластик из сточных вод

Это научно-исследовательский проект, реализуемый исследовательской группой Института экологических и энергетических технологий (Сайгонский университет) при поддержке Департамента науки и технологий города Хошимин . Название научной задачи городского уровня: «Исследование способности бактерий синтезировать ПГБ-смолу из сточных вод, богатых углеродом».

Содержание задачи направлено на использование источника сточных вод, богатых углеводородными питательными веществами (особенно присутствующими в сточных водах производственных предприятий - предприятий пищевой промышленности, бумажных фабрик, пивоваренных заводов...), для разработки микроорганизмов, способных синтезировать ПГБ, объединив процесс синтеза ПГБ с процессом очистки сточных вод.

Биоразлагаемые пластиковые гранулы, полученные после фильтрации сточных вод.

«Биопластик PHB, полученный из двух штаммов бактерий, Bacillus pumilus NMG5 и Bacillus megaterium BP5, можно считать экологичным, безопасным материалом, пригодным для использования в повседневной жизни. Изделия из этого биопластика обладают такой же прочностью, как и обычный пластик, но могут полностью разлагаться в течение 30–50 дней в зависимости от условий окружающей среды», — заявил доктор Хо Ки Куанг Минь, руководитель проекта.

В частности, группа собрала образцы активного ила и сточных вод из усреднительного резервуара системы очистки сточных вод на предприятиях по производству вермишели, рисовой лапши и рисовой бумаги в районе Ку Чи (город Хошимин), компании Mekong Food Company (район Дук Хоа, провинция Лон Ан ), бумажной фабрике Saigon (район Тан Тхань, провинция Ба Риа - Вунгтау), бумажной фабрике Minh Hung (провинция Бинь Фыок)... В результате было получено 9 образцов ила и 9 образцов сточных вод, в которых было обнаружено в общей сложности 185 различных штаммов бактерий.

Среди них два штамма бактерий с замечательной способностью синтезировать ПОБ за 48 часов культивирования: Bacillus pumilus NMG5, достигающий 42,28% от сухого веса, и Bacillus megaterium BP5, достигающий 41,19% от сухого веса. Группа создала плёнки ПОБ путём синтеза этих двух штаммов бактерий, инкубированных во влажной почвенной среде. В результате через 6 недель плёнки полностью разложились. В водной среде плёнки полностью разложились за 4 недели.

Биопластик прочен и термоустойчив, подходит для упаковки, но может разлагаться через 6 недель во влажной почвенной среде и через 4 недели в водной среде.

Директор Департамента науки и технологий города Хошимин Нгуен Вьет Зунг, основываясь на этом весьма позитивном результате, сообщил, что Департамент рассматривает предложение исследовательской группы о дальнейшей поддержке внедрения опытного производства ПОБ в более крупных масштабах, тем самым завершив идентификацию штаммов бактерий и процесс синтеза в биоразлагаемые пластиковые частицы для производства экологически чистой упаковки в промышленных масштабах.

От воды, отфильтрованной квасцами, до смолы для фильтрации воды

Учитывая, что почти 50% населения дельты Меконга вынуждены фильтровать квасцовую воду для получения питьевой воды; кроме того, 1 миллион гектаров из более чем 4 миллионов гектаров земель региона загрязнены квасцами, исследовательская группа Университета Анзянг (Национальный университет города Хошимин) реализовала научно-исследовательский проект по использованию загрязненной квасцами воды для создания пластичного материала — оксида железоалюмофосфата, который может одновременно очищать воду от фосфата, кальция и магния.

Согласно текущему процессу, сброшенная вода после фильтрации может продолжать загрязнять источник воды и почву, куда она сбрасывается.

По словам доцента, доктора Нгуен Чунг Тханя, представителя исследовательской группы, жители дельты Меконга уже давно используют различные методы (с использованием золы, извести, ионообменной смолы и т.д.) для очистки воды с использованием алюма, а затем утилизируют отходы, поддерживая чистоту воды. Однако отходы после фильтрации могут загрязнять почву и водоисточники.

Между тем, квасцы можно синтезировать в фильтрующий материал для удаления фосфатов из сточных вод, избегая источников загрязнения. «Поэтому мы исследовали процесс, позволяющий одновременно фильтровать воду, содержащую квасцы, для пользы для людей и получать материал для вымывания квасцов, устраняя загрязнение почвы и водных источников», — сказал г-н Нгуен Чунг Тхань.

В 2022 году группа успешно исследовала и применила ионообменную смолу (225H), широко доступную на рынке, для максимального поглощения железа из алюмокальциевой воды во время фильтрации. Эти гранулы смолы затем проходят ряд процессов обработки и превращаются в новый материал – гидратированную железооксидную смолу. При использовании в качестве фильтрующего материала для воды эта смола способна одновременно удалять множество других компонентов из загрязненной воды, включая фосфаты, кальций, магний и т. д.

Пластиковые шарики, полученные после фильтрации квасцовой воды.

К счастью, результаты проверки качества воды после фильтрации полностью соответствуют Национальному техническому регламенту качества поверхностных вод (QCVN 08-MT: 2015/BTNMT) для хозяйственно-питьевой воды.

Опираясь на достигнутые успехи, с начала 2023 года и по настоящее время группа продолжает проводить испытания в ряде домохозяйств, чтобы усовершенствовать процесс создания пластиковых материалов, которые при фильтрации могут автоматически изменять состояние многих типов загрязненной воды, без необходимости создания отдельных типов фильтрующих пластиковых шариков для каждого типа воды с различными загрязняющими веществами.

Наряду с этим исследовательская группа снизила стоимость этого фильтрующего материала для масштабов массового использования в домашних хозяйствах; исследовала создание пластиковых шариков, которые «поглощают» отходы, превращая их в питательные вещества для гидропонных растений; и усовершенствовала процесс регенерации для повторного использования пластиковых шариков — гидратированного оксида железа.

Источник