در تحقیق سفال‌های تصفیه‌کننده پساب با استفاده از پسماند دی‌اکسید تیتانیوم فرآیند کلاوس منطقه ویژه اقتصادی پارس، سفال‌های فوتوکاتالیستی با خاصیت تصفیه‌کنندگی پساب در حضور نور خورشید و آنتی باکتریال ساخته شد. تولید این محصول به دلیل کم‌هزینه بودن و سهولت فرآیند ساخت به‌راحتی در صنایع کاشی و سرامیک قابل ساخت است که می‌تواند موجب سودآوری قابل‌توجهی برای این صنعت شود.

این نوع سفال‌ها قابلیت استفاده در حوضچه‌های تصفیه‌خانه‌های شهری و صنعتی و همچنین استفاده در دیواره اتاق‌های استریل را دارا هستند. جذابیت دیگر این محصول استفاده از منبع تجدید پذیر نور خورشید در تصفیه فاضلاب است. محصول تولید شده ثبت اختراع شد و در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران نیز تأیید و به ثبت رسید.

ساخت ابر خازن‌های الکتروشیمیایی با استفاده از گرافن تهیه شده از پسماند پوست موز

گسترش منابع تجدید پذیر نظیر انرژی‌های خورشیدی و بادی نیازمند توسعه سیستم‌های ذخیره انرژی مانند ابرخازن‌ها است. ابرخازن‌ها توانایی ذخیره انرژی با نرخ بالای شارژ/تخلیه را داشته و از جدیدترین تکنولوژی‌ها برای ذخیره‌سازی انرژی به‌حساب می‌آیند.

در این تحقیق جهت اصلاح الکترود ابرخازن، نانو صفحات گرافن از پسماند کشاورزی تهیه شده و در کنار نانوذره دوبعدی مکسین، مورد بررسی قرا گرفته و نتایج به دست آمده نشان دهنده میزان بالای ظرفیت خازنی نسبت به نمونه‌های ساخته شده از روش‌های شیمیایی است که علاوه بر کاهش مصرف انرژی در روند تولید، اثرات محیط زیستی وارده را نیز کاهش می‌دهند.

تخریب فتوکاتالیستی و سونوفتوکاتالیستی رنگ‌های صنایع نساجی

فرمالدهید با غلظت‌های بالایی در پساب‌های صنایع چسب رزین اوره فرمالدهید وجود دارد که به دلیل تجزیه‌ناپذیر بودن زیستی امکان تصفیه آن به روش‌های بیولوژیکی وجود ندارد. برای این منظور در این طرح حذف فرمالدهید با استفاده از روش شیمیایی و بهره‌گیری از اوره صورت پذیرفت که در نتیجه آن میزان فرمالدهید موجود در پساب از 75 هزار میلی‌گرم بر لیتر به زیر 150 میلی‌گرم بر لیتر کاهش یافت و بیش از 99 درصد از آلاینده خطرناک فرمالدهید از پساب حذف شد.

با توجه به این نکته که روش تصفیه بیولوژیکی مرسوم برای حذف فرمالدهید تنها قادر هستند غلظت‌های پایین فرمالدهید را تصفیه کنند. روش مذکور با کمک یک ماده ارزان‌قیمت مانند اوره قادر است پسابی با غلظت بالای فرمالدئید را تصفیه کند.

در نتیجه این فرآیند تصفیه، پسماند جامد سفید رنگی بر جای ماند که از آن به‌عنوان پیش ماده در تهیه فتوکاتالیست غیرفلزی کربن-نیتریدی جدید استفاده شد. در ادامه از فتوکاتالیست جدید تولید شده در حذف ترکیبات رنگی موجود در پساب نساجی استفاده شد. فتوکاتالیست تهیه شده در این پروژه توانست مواد رنگی را با راندمان بالای 95 درصد حذف کند، این تحقیق نیز ثبت اختراع شد.

تصفیه پساب صنایع محصولات کاغذی و نساجی برای روش‌های اکسیداسیون پیشرفته

صنعت نساجی و رنگرزی به‌عنوان یک صنعت با مصرف آب بالا و خروجی پساب آلوده با حجم بالا در نظر گرفته می‌شود. فاضلاب نساجی محتوی ترکیبات مقاوم به تجزیه، فلزات سنگین، سمی و از بین برنده میکروارگانیسم‌های طبیعی موجود در آب هستند.

تصفیه این نوع از فاضلاب‌های صنعتی دارای پیچیدگی‌های ویژه‌ای چون نیاز به کنترل pH، تولید لجن در حجم زیاد و افزودن دقیق مواد شیمیایی منعقد کننده است. به جای استفاده از روش‌های پرهزینه تصفیه شیمیایی، فاضلاب نساجی پس از مرحله آشغال‌گیری با کمک فناوری‌های الکتروشیمیایی و اکسیداسیون پیشرفته، بدون استفاده از مواد منعقد کننده، فرآیند رنگ‌بری صورت گرفته و 70 تا 90 درصد از بار آلودگی فاضلاب در مدت کوتاهی حذف می‌شود. رنگ و دیگر مواد شیمیایی موجود در فاضلاب به‌صورت لجن غلیظی از فاضلاب به‌راحتی جدا می‌شود.

کارخانجات محصولات کاغذی و سلولزی یکی از منابع بزرگ آلودگی صنعتی در دنیا هستند. این صنعت در روز پسابی تا حدود یک‌میلیون لیتر تولید می‌کند. حضور ترکیباتی با تجزیه‌پذیری پایین و سمی در پساب تولید شده و نیز تدوین قوانین سختگیرانه محیط‌زیستی در ارتباط با این گروه از صنایع، مدیران را در بخش تصفیه و دفع لجن با چالش‌هایی روبه‌رو کرده است.

با این حال استفاده از روش‌های فیزیکوشیمیایی قادر به تصفیه کامل پساب تولید شده نیست. از این رو فناوری‌های نوین موجود در حوزه الکتروشیمی با صرف حداقل زمان و هزینه و بدون مصرف مواد شیمیایی قادر است به مدیران و تصمیم‌گیرندگان در جهت دستیابی به استانداردهای تخلیه پساب به محیط‌زیست کمک کند.

در این پروژه تا حدود 85 درصد از COD پساب صنایع سلولزی صرفاً با یک مرحله تصفیه الکتروشیمیایی از 4 هزار میلی‌گرم بر لیتر به حدود 600 میلی‌گرم بر لیتر کاهش یافت. این در صورتی است که در تصفیه‌خانه صنعت مربوط طی 5 مرحله تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تا حدود 1100 میلی‌گرم بر لیتر کاهش پیدا می‌کند.

*دبیر کارگروه محیط‌زیست کارگروه تخصصی آب، خشکسالی، فرسایش و محیط‌زیست معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری

مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری

#20