full screen background image
فاضلاب شهری - تصفیه - انرژی - افزایش دو برابری استخراج انرژی از فاضلاب شهری با باکتری‌های گرسنه - سامانه - آِینده‌پژوهی - پویش محیطی - شهر تهران

افزایش دو برابری استخراج انرژی از فاضلاب شهری با باکتری‌های گرسنه

141 بار دیده شده

تلاش‌های جهانی برای استخراج انرژی از فاضلاب به شکل گرما، بیوگاز و حتی برق ممکن است به لطف تحقیقات تیمی از متخصصان زیست‌شیمی و میکروب‌شناسی از دانشگاه گنت در بلژیک جان تازه‌ای بگیرد. این تیم تحقیقاتی با دی‌سی‌واتر در واشنگتون در یک پروژه آزمایشی همکاری مشترک می‌کنند.

 پساب حمام و توالت و آشپزخانه یک منبع بالقوه انرژی است زیرا سرشار از مواد ارگانیک معلق در آب است. اگر به دنبال این هستیم تا تصفیه فاضلاب شهری ، خودکفا و پایدار باشد باید روشی کارآمد برای جدا کردن ذرات ارگانیک از فاضلاب پیدا کنیم؛ در این صورت فاضلاب شهری قابل بازیافت و تصفیه می‌شود و همچنین می‌توان از مواد ارگانیک برای تولید بیوانرژی استفاده نمود.

 در حال حاضر مبنای کار اغلب تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری، بهینه‌سازی روشی است که میکروارگانیسم‌ها از قبیل باکتری‌ها، قارچ‌ها و پروتوزآن‌ها، از مواد آلوده ارگانیک موجود در فاضلاب تغذیه می‌کنند. وقتی میکروارگانیسم‌ها مواد ارگانیک را می‌خورند موادی تشکیل می‌دهند که به هم می‌چسبند و در کف مخزن ته‌نشین می‌شوند و به این ترتیب باعث می‌شوند تا آب شفاف و پاک از مواد درون آن جدا شده و خالص شود. این کار اغلب شامل مرحله‌ای تحت عنوان «تثبیت تماسی» می‌شود که طی آن از دو تانک هوادهی استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که میکروارگانیسم‌ها قبل از برخود با فاضلاب به اندازه کافی فعال هستند.

 در حال حاضر فرآیند تصفیه فاضلاب حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد مواد ارگانیک فاضلاب شهری را بازیافت می‌کند. دکتر فرانسیس میربورگ یکی از محققین پروژه بلژیک می‌گوید که هدف آنها بهبود دادن روش جذب مواد ارگانیک توسط باکتری‌ها است. «رویکرد ما منحصر به فرد است زیرا یک روش جایگزین برای تثبیت تماسی ایجاد کرده‌ایم.» تیم تحقیق کشف کرد که می‌تواند بازده فرآیند تثبیت را از طریق «گرسنه بودن باکتری‌ها» افزایش دهد. پروفسور نیکو بون توضیح می‌دهد: «ما به صورت دوره‌ای باکتری‌ها را گرسنگی می‌دهیم، و به نوعی به آنها رژیم روزه می‌دهیم. سپس فاضلاب را با این باکتری‌های گرسنه پرخور تماس می‌دهیم، این باکتری‌های گرسنه مواد ارگانیک درون فاضلاب را می‌خورند اما نمی‌توانند تمام آنها را جذب و هضم کنند. این کار ما را قادر می‌سازد تا مواد هضم نشده را به منظور تولید انرژی و محصولات با کیفیت برداشت نماییم. سپس ما سایر باکتری‌ها را گرسنگی می‌دهیم تا بتوانند مجدداً فاضلاب را تصفیه نمایند.»

این روش جدید می‌توانند بیش از ۵۵ درصد مواد ارگانیک درون فاضلاب را بازیافت نماید که در مقایسه با نرخ فعلی (۲۰ تا ۳۰ درصد) بهبود قابل توجهی است. طبق محاسبات تیم پژوهش این میزان قادر است انرژی کافی برای بازیافت کامل فاضلاب بدون نیاز به منابع خارجی برق را تأمین نماید.

فاضلاب شهری - تصفیه - انرژی - افزایش دو برابری استخراج انرژی از فاضلاب شهری با باکتری‌های گرسنه - سامانه - آِینده‌پژوهی - پویش محیطی - شهر تهران

ایجاد سیستم تصفیه فاضلاب شهری با انرژی خودکفا در کلمبیا

پروفسور سیگفرید ولامینک می‌گوید این کار منجر به ایجاد یک روش انرژی-خنثی برای تأسیسات تصفیه فاضلاب و همچنین کاهش هزینه انرژی برای عموم مردم خواهد شد. «ما به دنبال این نیستیم تا از طریق این فرایند به حل مشکل تغییرات آب و هوایی بپردازیم اما هر قدم کوچکی در این خصوص نیز مؤثر است. برای مقایسه: در منطقه ما با حدود ۶ میلیون نفر سکنه، میزان مصرف انرژی تأسیسات تصفیه فاضلاب شهری معادل برق مصرفی بیش از ۶۹۰۰۰۰ نفر یعنی بیش از ۱۰ درصد جمعیت است. این اعداد و ارقام به ما می‌گویند که پتانسیل خوبی برای کاهش مصرف انرژی از طریق انرژی-خنثی کردن تمامی تأسیسات تصفیه فاضلاب وجود دارد.»

 با توجه به تمایل همیشگی و استقبال از یافتن روشی کارآمدتر، پایدارتر و باصرفه‌تر برای تصفیه فاضلاب، کار تیم پژوهش مستقیماً از آزمایشگاه به میدان عملیات رفته و در یک تصفیه خانه در پایتخت آمریکا به کار گرفته شده است. محققین در حال حاضر به همکاری با دی‌سی واتر (سازمان آب و فاضلاب ناحیه کلمبیا) پرداخته‌اند تا بتوانند این فرآیند را در بخشی از تأسیسات تصفیه آب شهر به کار گیرند. گام بعدی ‌ارزیابی توانایی این فرایند در افزایش کارایی تصفیه فاضلاب در مقیاس بزرگتر است.

منبع




پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *