การเปลี่ยนน้ำเสียให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์

(HNMO) - นักวิทยาศาสตร์ ภาคใต้ประสบความสำเร็จในการวิจัยกระบวนการเปลี่ยนน้ำเสียและน้ำเสียให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ เช่น เม็ดพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพและเม็ดพลาสติกกรองน้ำ

น้ำเสียจากการแปรรูปอาหารสามารถแปลงเป็นเม็ดไบโอพลาสติกที่ย่อยสลายได้เพื่อสร้างบรรจุภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ไบโอพลาสติกจากน้ำเสีย

โครงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์นี้ดำเนินการโดยกลุ่มวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อมและพลังงาน (มหาวิทยาลัยไซ่ง่อน) โดยได้รับการสนับสนุนจากภาควิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนคร โฮจิมิน ห์ ภารกิจทางวิทยาศาสตร์ระดับเมืองนี้มีชื่อว่า "การวิจัยความสามารถของแบคทีเรียในการสังเคราะห์เรซิน PHB จากน้ำเสียที่มีคาร์บอนสูง"

เนื้อหาของงานมุ่งเน้นการใช้ประโยชน์จากแหล่งน้ำเสียที่มีสารอาหารไฮโดรคาร์บอนสูง (โดยเฉพาะในน้ำเสียจากโรงงานผลิต - โรงงานแปรรูปอาหาร โรงงานกระดาษ โรงงานเบียร์ ฯลฯ) เพื่อพัฒนาจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการสังเคราะห์ PHB โดยผสมผสานกระบวนการสังเคราะห์ PHB เข้ากับกระบวนการบำบัดน้ำเสีย

เม็ดพลาสติกย่อยสลายได้ที่ได้จากการกรองน้ำเสีย

“ไบโอพลาสติก PHB ที่ได้จากแบคทีเรียสองสายพันธุ์ ได้แก่ Bacillus pumilus NMG5 และ Bacillus megaterium BP5 ถือเป็นวัสดุสีเขียวที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เหมาะสำหรับใช้ในชีวิตประจำวัน ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากไบโอพลาสติกชนิดนี้มีความทนทานเทียบเท่าพลาสติกทั่วไป แต่สามารถย่อยสลายได้หมดภายใน 30-50 วัน ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม” ดร. โฮ กี กวาง มิญ หัวหน้าโครงการกล่าว

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทีมงานได้เก็บตัวอย่างตะกอนที่ถูกกระตุ้นและน้ำเสียจากถังปรับสมดุลของระบบบำบัดน้ำเสียที่โรงงานผลิตเส้นหมี่ เส้นก๋วยเตี๋ยว และกระดาษข้าว ในเขตอำเภอกู๋จี (นครโฮจิมินห์) บริษัท Mekong Food (เขตดึ๊กฮวา จังหวัด ล็องอาน ) โรงงานผลิตกระดาษไซง่อน (เขตเตินถั่น จังหวัดบ่าเรีย-หวุงเต่า) โรงงานผลิตกระดาษมิญฮึง (จังหวัดบิ่ญเฟื้อก)... ผลการทดสอบได้ตัวอย่างตะกอน 9 ตัวอย่างและตัวอย่างน้ำเสีย 9 ตัวอย่าง ซึ่งมีแบคทีเรียสายพันธุ์ต่างๆ รวม 185 สายพันธุ์

ในจำนวนนี้ มีแบคทีเรีย 2 สายพันธุ์ที่มีความสามารถในการสังเคราะห์ PHB ได้อย่างโดดเด่นภายในเวลา 48 ชั่วโมงของการเพาะเลี้ยง ได้แก่ Bacillus pumilus NMG5 ซึ่งมีน้ำหนักแห้ง 42.28% และ Bacillus megaterium BP5 ซึ่งมีน้ำหนักแห้ง 41.19% กลุ่มตัวอย่างได้สร้างฟิล์ม PHB จากการสังเคราะห์แบคทีเรีย 2 สายพันธุ์ข้างต้น โดยบ่มเพาะในดินที่มีความชื้น ผลปรากฏว่าฟิล์มสลายตัวได้อย่างสมบูรณ์หลังจาก 6 สัปดาห์ และในดิน ฟิล์มสลายตัวได้อย่างสมบูรณ์ภายใน 4 สัปดาห์

ไบโอพลาสติกมีความแข็งแรงและทนความร้อน เหมาะสำหรับการบรรจุภัณฑ์ แต่สามารถสลายตัวได้หลังจาก 6 สัปดาห์ในสภาพแวดล้อมดินที่ชื้น และ 4 สัปดาห์ในสภาพแวดล้อมน้ำ

จากผลลัพธ์ที่เป็นบวกอย่างมากนี้ นายเหงียน เวียด ดุง ผู้อำนวยการกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนครโฮจิมินห์ กล่าวว่า กรมกำลังพิจารณาข้อเสนอของทีมวิจัยที่จะสนับสนุนการดำเนินการผลิตทดลอง PHB ในระดับที่ใหญ่ขึ้นต่อไป ซึ่งจะทำให้การระบุสายพันธุ์แบคทีเรียและกระบวนการสังเคราะห์เป็นอนุภาคพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเสร็จสมบูรณ์ เพื่อผลิตบรรจุภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในระดับอุตสาหกรรม

จากน้ำกรองสารส้มสู่เรซินกรองน้ำ

จากข้อเท็จจริงที่ว่าประชากรเกือบร้อยละ 50 ในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำโขงต้องกรองน้ำที่ปนเปื้อนสารส้มลงในน้ำดื่ม นอกจากนี้ จากพื้นที่ทั้งหมดกว่า 4 ล้านเฮกตาร์ในภูมิภาคนี้ยังมีดินที่ปนเปื้อนสารส้มถึง 1 ล้านเฮกตาร์ ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยอานซาง (มหาวิทยาลัยแห่งชาตินครโฮจิมินห์) จึงได้ดำเนินโครงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อใช้ประโยชน์จากน้ำที่ปนเปื้อนสารส้มเพื่อสร้างวัสดุพลาสติกที่เรียกว่าเหล็กออกไซด์ของสารส้ม ซึ่งสามารถบำบัดฟอสเฟต แคลเซียม และแมกนีเซียมในน้ำได้พร้อมกัน

ตามกระบวนการปัจจุบัน น้ำที่ระบายออกจากสารส้มหลังการกรองอาจยังคงก่อมลพิษต่อแหล่งน้ำและดินบริเวณที่ระบายออกไป

รองศาสตราจารย์ ดร.เหงียน จุง ถั่น ตัวแทนทีมวิจัย กล่าวว่า เป็นเวลานานแล้วที่ประชาชนในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำโขงได้ใช้วิธีการต่างๆ มากมาย (เช่น การใช้ขี้เถ้า ปูนขาว เรซินแลกเปลี่ยนไอออน ฯลฯ) ในการบำบัดน้ำสารส้ม แล้วจึงกำจัดของเสียออก ทำให้น้ำสะอาด อย่างไรก็ตาม ของเสียหลังการกรองมีความเสี่ยงที่จะก่อให้เกิดมลพิษต่อดินและแหล่งน้ำ

ในขณะเดียวกัน สารส้มสามารถสังเคราะห์เป็นวัสดุกรองเพื่อกำจัดฟอสเฟตในน้ำเสีย ซึ่งเป็นการหลีกเลี่ยงแหล่งกำเนิดมลพิษ “ดังนั้น เราจึงได้วิจัยกระบวนการกรองน้ำสารส้มเพื่อประโยชน์ในการดำรงชีวิตของประชาชน และเพื่อให้ได้วัสดุสำหรับชะล้างสารส้ม ซึ่งจะช่วยกำจัดมลพิษสู่ดินและแหล่งน้ำ” คุณเหงียน ตรุง ถั่น กล่าว

ในปี พ.ศ. 2565 กลุ่มบริษัทประสบความสำเร็จในการวิจัยและประยุกต์ใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออน (225H) ซึ่งหาซื้อได้ง่ายในท้องตลาด เพื่อดูดซับธาตุเหล็กในน้ำสารส้มให้ได้มากที่สุดในระหว่างการกรอง จากนั้นเม็ดเรซินเหล่านี้จะถูกนำไปผ่านกระบวนการบำบัดหลายขั้นตอน จนกลายเป็นวัสดุใหม่ที่เรียกว่าเรซินเหล็กออกไซด์ไฮเดรต เมื่อนำมาใช้เป็นวัสดุกรองน้ำ เม็ดเรซินนี้สามารถกำจัดองค์ประกอบอื่นๆ ของน้ำเสียที่มีฟอสเฟต แคลเซียม แมกนีเซียม และอื่นๆ ได้ในเวลาเดียวกัน

ลูกปัดพลาสติกที่ได้จากการกรองน้ำสารส้ม

โชคดีที่ผลการทดสอบคุณภาพน้ำหลังการกรองทั้งหมดเป็นไปตามข้อบังคับทางเทคนิคแห่งชาติว่าด้วยคุณภาพน้ำผิวดิน (QCVN 08-MT: 2015/BTNMT) สำหรับน้ำใช้ในครัวเรือน

จากความสำเร็จดังกล่าว ตั้งแต่ต้นปี 2566 จนถึงปัจจุบัน กลุ่มบริษัทฯ ยังคงดำเนินการทดสอบกับครัวเรือนต่างๆ อย่างต่อเนื่อง เพื่อปรับปรุงกระบวนการผลิตวัสดุพลาสติกที่เมื่อกรองแล้วสามารถเปลี่ยนสถานะของน้ำที่ปนเปื้อนหลายประเภทได้โดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องสร้างเม็ดพลาสติกกรองแยกประเภทสำหรับน้ำแต่ละประเภทที่มีสารปนเปื้อนต่างกัน

พร้อมกันนี้ ทีมวิจัยยังได้ลดต้นทุนของวัสดุกรองชนิดนี้ให้เหมาะสมกับขนาดการใช้งานในครัวเรือน วิจัยการสร้างเม็ดพลาสติกที่ "ดูดซับ" ของเสียให้เป็นสารอาหารสำหรับพืชไฮโดรโปนิกส์ และปรับปรุงกระบวนการสร้างใหม่สำหรับการนำเม็ดพลาสติกกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งก็คือเหล็กออกไซด์ไฮเดรต

แหล่งที่มา