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 نفذه فريق بحثي من معهد التكنولوجيا البيئية والطاقة (جامعة سايجون) بدعم من قسم العلوم والتكنولوجيا في مدينة هوشي منه. يُطلق على هذه المهمة العلمية على مستوى المدينة اسم: "البحث في 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 معالجة 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 يتم 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 المعادلة لنظام معالجة مياه الصرف الصحي في مرافق إنتاج الشعيرية ونودلز الأرز 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.

ومن بين هذه السلالات، كان هناك سلالتان بكتيريتان تتمتعان بقدرة ملحوظة على تصنيع PHB في 48 ساعة من الثقافة: وصلت Bacillus pumilus NMG5 إلى 42.28٪ من الوزن الجاف وبلغت bacillus megaterium BP5 إلى 41.19٪ من الوزن الجاف. قامت المجموعة بإنشاء أفلام PHB من خلال تصنيع سلالات البكتيريا المذكورة أعلاه، وحضنتها في بيئة التربة الرطبة. ونتيجة لذلك، بعد 6 أسابيع، تحللت الأفلام بشكل كامل. في الماء، تتحلل الأفلام بشكل كامل 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 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

وبناءً على حقيقة مفادها أن ما يقرب من 50% من سكان منطقة دلتا نهر ميكونج مضطرون إلى تصفية مياه الشبة وتحويلها إلى مياه شرب؛ وبالإضافة إلى ذلك، فإن مليون هكتار من إجمالي أكثر من 4 ملايين هكتار من الأراضي في المنطقة هي تربة حمضية. قام فريق بحثي من جامعة آن جيانج (جامعة مدينة هوشي منه الوطنية) بتنفيذ مشروع بحث علمي لاستخدام المياه الحمضية لإنشاء مادة بلاستيكية - أكسيد الحديد - يمكنها 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.

وبحسب الأستاذ المشارك الدكتور نجوين ترونج ثانه، ممثل فريق البحث، فإن الناس في دلتا ميكونج استخدموا منذ فترة طويلة العديد من الطرق (باستخدام الرماد والجير وراتينج التبادل الأيوني...) لمعالجة مياه الشبة، ثم التخلص من النفايات، والحفاظ على نظافة المياه. ومع ذلك، فإن النفايات بعد الترشيح تحمل خطر تلويث التربة ومصادر المياه.

وفي الوقت نفسه، يمكن تصنيع الشبة في صورة مادة ترشيح لإزالة الفوسفات في مياه الصرف الصحي، مما يتجنب مصادر التلوث. "ولذلك، قمنا بالبحث عن عملية لتصفية مياه الشبة لخدمة حياة الناس والحصول على مواد لغسل الشبة، والقضاء على التلوث من التربة ومصادر المياه"، كما قال السيد نجوين ترونج ثانه.

في عام 2022، نجح الفريق في البحث وتطبيق استخدام راتنج التبادل الأيوني (225H) المتوفر بسهولة في السوق لامتصاص الحديد إلى أقصى حد في مياه الشبة أثناء الترشيح. تمر هذه الجزيئات البلاستيكية بعد ذلك بسلسلة من خطوات المعالجة وتصبح مادة جديدة تسمى بلاستيك أكسيد الحديد المائي. يمكن لهذه الخرزة البلاستيكية، عند استخدامها كمواد لتنقية المياه، أن تزيل في نفس الوقت العديد من المكونات الأخرى للمياه الملوثة التي تحتوي على الفوسفات والكالسيوم والمغنيسيوم...

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.

إلى جانب ذلك، قام فريق البحث بخفض تكلفة مادة الفلتر هذه لتناسب حجم الاستخدام الشامل في المنازل؛ البحث في مجال إنشاء حبيبات بلاستيكية "تمتص" النفايات وتحويلها إلى عناصر غذائية للنباتات المائية؛ إكمال عملية تجديد وإعادة استخدام حبات البلاستيك - أكسيد الحديد المائي.

[إعلان 2]
مصدر