با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی محقق شد؛
ارائه راهکارهای تازه برای تولید آب بهداشتی از فاضلاب

تولید پلاستیک زیستی و آب بهداشتی از فاضلاب کارخانه نوشابه‌سازی در یک بیوراکتور غشایی یکپارچه نوین با رژیم جریان پیوسته خوراک و تخلیه منقطع با قابلیت حذف همزمان کربن و مواد مغذی عنوان پژوهشی است که توسط محققان دانشگاه رازی کرمان انجام شد. به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست […]

تولید پلاستیک زیستی و آب بهداشتی از فاضلاب کارخانه نوشابه‌سازی در یک بیوراکتور غشایی یکپارچه نوین با رژیم جریان پیوسته خوراک و تخلیه منقطع با قابلیت حذف همزمان کربن و مواد مغذی عنوان پژوهشی است که توسط محققان دانشگاه رازی کرمان انجام شد.

به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، آب در زندگی بشر کاربرد وسیع و ضروری دارد از سویی منابع طبیعی آب محدود است همچنین افزایش جمعیت موجب افزایش مصرف آب می شود. در این شرایط، برداشت از آب زیرزمینی و سطحی قابل دسترس یک راه حل کوتاه مدت بوده ولی در طولانی مدت نمی تواند پایدار باشد. از این رو تصفیه و بازیابی پس آب های شهری و صنعتی به منظور استفاده مجدد اهمیت ویژه ای دارد.
بنابراین محققان دانشگاه رازی کرمان طرحی با عنوان ” تولید پلاستیک زیستی و آب بهداشتی از فاضلاب کارخانه نوشابه سازی در یک بیوراکتور غشایی یکپارچه نوین با رژیم جریان پیوسته خوراک و تخلیه منقطع با قابلیت حذف همزمان کربن و مواد مغذی” با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی انجام دادند.  در این پروژه، علاوه بر حذف همزمان کربن و مواد مغذی از فاضلاب کارخانه نوشابه سازی در یک بیوراکتور منفرد با جریان چرخش داخلی، از لجن تولید شده حاصل از فرآیند تصفیه، پلاستیک زیستی سنتز شود.

البته طراحی سیستم به گونه ای است که رشد جمعیت باکتر ی های سازنده پلاستیک زیستی تشویق می شود. تکنیک مورد استفاده در این بیوراکتور منفرد جهت حذف همزمان کربن و مواد مغذی، استفاده از یک لوله درونی در بیوراکتور همزمان با تامین رژیم جریان پیوسته برای ورودی و جریان منقطع برای تخلیه می باشد به گونه ای که شرایط هوازی، آنوکسیک و بی هوازی در یک بیوراکتور منفرد تامین شوند. بعلاوه با استفاده از فرآیند نانو فیلتراسیون بکار رفته در این سیستم، خروجی تصفیه شده آب بهداشتی خواهد بود. لازم به توضیح است که در این مطالعه با اصلاح و تقویت سطح غشاهای نانوفیلتراسیون تجاری با بهره گیری از پلی الکترولیت ها از یک طرف و همچنین رژیم جریان انتخاب شده در بیوراکتور (CFID) از طرف دیگر گرفتگی غشا به تعویق می افتد، فلاکس راهبری نیز افزایش یافته و به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشد.

با اجرای این طرح می توان راهکارهای تازه ای جهت تولید آب بهداشتی از فاضلاب با تلفیق روش های بیولوژیکی و غشایی ارائه کرد. در این طرح تلاش شد که هر دو روش بیولوژیکی و غشایی ارتقا پیدا کند و در نهایت یک سیستم کاربردی و مقرون به صرفه از لحاظ مصرف انرژی و سرمایه معرفی شود. همچنین تولید لجن اضافی که از جمله معایب روش بیولوژیکی است، یکی از معضلات راهبری تصفیه خانه ها است که هر ساله هزینه هایی صرف هضم آن می شود.  این بیوراکتور جدید لجنی با قابلیت سنتز پلاستیک زیستی تولید می کند که ماده ای با ارزش می باشد و درآمد زایی از تصفیه فاضلاب را در بر خواهد داشت و در نتیجه باعث ترغیب صاحبان صنایع به تصفیه فاضلاب تولیدی خواهد شد.

هدف از اجرای این طرح امکان سنجی تولید پلاستیک زیستی  از لجن بیولوژیکی حاصله از یک فرآیند تصفیه فاضلاب نوین می باشد. در نتیجه علاوه بر مرتفع ساختن مشکل هضم لجن مازاد در صنعت ، ماده با ارزش پلاستیک زیستی نیز سنتز خواهد شد که از لحاظ اقتصادی باعث ترغیب صاحبان صنایع به تصفیه فاضلاب می شود. یکی دیگر از اهداف انجام این پروژه معرفی بیوراکتور منفرد بی هوازی/آنوکسیک/هوازی با جریان چرخشی داخلی جهت حذف همزمان کربن و مواد مغذی بدون کنترل نرخ هوادهی می باشد. لازم به ذکر است که مصرف انرژی در این بیوراکتور به دلیل شدت بالای فرآیند تصفیه نسبت به روش های متعارف کمتر می باشد و همچنین راهبری آن نسبت به سایر سیستم های بیولوژیکی حذف مواد مغذی ساده تر می باشد. تولید آب بهداشتی با استفاده از غشا نانوفیلتراسیون اصلاح شده با پلی الکترولیت ها هدف دیگر می باشد به گو نه ای که کارایی و عمر غشاهای اصلاح شده افزایش یابد.
در نهایت هدف اصلی از انجام این طرح معرفی یک بیوراکتور منفرد یکپارچه با قابلیت حذف همزمان کربن و مواد مغذی از فاضلاب و تولید بیو پلاستیک و آب بهداشتی است.
نتایج این طرح موجب تولید دانش فنی سنتز پلاستیک زیستی  از لجن مازاد تصفیه خانه های کشور می شود، همچنین از دیگر دستاوردهای این طرح  می توان به تولید پکیج بیوراکتور نوین جهت تصفیه فاضلاب اماکن کوچک و صنایع اشاره کرد