Ang paglilinis ng tubig sa isang modernong planta ng paggamot ng wastewater ay nagsasangkot ng pag-alis ng hindi kanais-nais na mga kemikal, nasuspinde ang mga solido at gas mula sa kontaminadong tubig. arhendrix / Shutterstock.com

Natuklasan ng aking koponan ang isa pang paggamit para sa mga oven ng microwave na sorpresa mo.

Biosolids - pangunahin ang patay na bakterya - mula sa mga halaman sa dumi sa alkantarilya ay karaniwang itinatapon sa mga landfills. Gayunpaman, mayaman sila sa mga nutrisyon at maaaring magamit bilang mga pataba. Ngunit ang mga magsasaka ay hindi lamang maaaring palitan ang normal na mga pataba na ginagamit nila sa agrikultura na lupa sa mga biosolids na ito. Ang dahilan ay madalas silang nahawahan ng nakakalason na mabibigat na metal tulad ng arsenic, lead, mercury at cadmium mula sa industriya. Ngunit ang pagtapon ng mga ito sa mga landfill ay ang pag-aaksaya ng mga mahalagang mapagkukunan. Kaya, ano ang solusyon?

Isa akong engineer sa kapaligiran at isang dalubhasa sa paggamot ng wastewater. Napag-isipan ng aking mga kasamahan kung paano gamutin ang mga biosolid na ito at alisin ang mabibigat na metal upang maaari silang ligtas na magamit bilang isang pataba.

Paano malinis ang mga halaman sa paglilinis ng basura

Ang Wastewater ay naglalaman ng mga organikong basura tulad ng mga protina, karbohidrat, taba, langis at urea, na nagmula sa pagkain at basura ng tao na tayo ay bumagsak sa mga lababo at banyo. Sa loob ng mga halaman sa paggamot, ang mga bakterya ay nabubulok sa mga organikong materyales na ito, naglilinis ng tubig na kung saan pagkatapos ay pinalabas sa mga ilog, lawa o karagatan.

Ang bakterya ay hindi gumagawa ng trabaho para sa wala. Nakikinabang sila sa prosesong ito sa pamamagitan ng pagdaragdag habang kumakain sila sa basura ng tao. Kapag ang tubig ay tinanggal mula sa basura, ang nananatiling isang solidong bukol ng bakterya na tinatawag na biosolids.

Ito ay kumplikado sa pamamagitan ng ang katunayan na ang mga halaman ng paggamot ng wastewater ay tumatanggap hindi lamang ng tirahan ng basura kundi pati na rin ang pang-industriya na wastewater, kabilang ang likido na dumi sa labas ng solidong basura sa mga landfills - na tinatawag na leachate - na kontaminado ng mga nakakalason na metal kabilang ang arsenic, lead, mercury at cadmium. Sa panahon ng proseso ng paggamot ng wastewater, ang mga mabibigat na metal ay naaakit sa bakterya at makaipon sa kanilang mga ibabaw.

Kung inilalapat ng mga magsasaka ang biosolids sa yugtong ito, ang mga metal na ito ay ihiwalay sa mga biosolids at mahawahan ang ani para sa pagkonsumo ng tao. Ngunit ang pag-alis ng mabibigat na metal ay hindi madali dahil ang mga bono ng kemikal sa pagitan ng mga mabibigat na metal at biosolids ay napakalakas.

Ang mga mikropono ng Gang Chen ay ilang mga biosolids, na naghihiwalay sa organikong materyal mula sa nakakalason na mga metal. Gang Chen / FAMU-FSU College of Engineering, CC BY-SA

Ang microwaving basura ay naglalabas ng mabibigat na metal

Ayon sa kombinsyon, ang mga metal na ito ay tinanggal mula sa mga biosolids gamit ang mga pamamaraan ng kemikal na kinasasangkutan ng mga acid, ngunit ito ay magastos at bumubuo ng mas mapanganib na basura. Isinagawa ito sa isang maliit na sukat sa ilang mga bukid na agrikultura.

Matapos ang isang maingat na pagkalkula ng kinakailangan ng enerhiya upang palabasin ang mga mabibigat na metal mula sa nakalakip na bakterya, hinanap ko ang paligid para sa lahat ng posibleng mga mapagkukunan ng enerhiya na maaaring magbigay lamang ng sapat upang masira ang mga bono ngunit hindi masyadong maraming upang sirain ang mga nutrisyon sa biosolids. Iyon ay nang napansin kong serendipitously ang microwave oven sa aking kusina sa bahay at nagsimulang magtaka kung ang microwaving ang solusyon.

Sinubukan ko ang aking koponan kung ang microwaving ang biosolids ay makakasira sa mga bono sa pagitan ng mga mabibigat na metal at mga bakterya na selula. Natuklasan namin na ito ay mabisa at palakaibigan. Ang gawain ay nai-publish sa Journal of Cleaner Production. Ang konsepto na ito ay maaaring maiakma sa isang pang-industriya scale sa pamamagitan ng paggamit ng mga electromagnetic waves upang makabuo ng mga microwaves.

Ito ay isang solusyon na dapat maging kapaki-pakinabang para sa maraming tao. Halimbawa, ang mga tagapamahala ng mga halaman ng paggamot ng wastewater ay maaaring kumita ng kita sa pamamagitan ng pagbebenta ng mga biosolids sa halip na magbayad ng mga bayad sa pagtatapon para sa materyal na itatapon sa mga landfills.

Biosolids matapos ang koleksyon mula sa isang pasilidad sa paggamot ng basura. Gang Chen / FAMU-FSU College of Engineering, CC BY-SA

Ito ay isang mas mahusay na diskarte para sa kapaligiran dahil kapag ang mga biosolid ay idineposito sa mga landfills, ang mabibigat na metal ay tumagilid sa landfill leachate, na kung saan ay ginagamot sa mga halaman ng paggamot ng wastewater. Ang mabibigat na metal sa gayon ay lumipat sa pagitan ng mga halaman ng paggamot ng wastewater at landfills sa isang walang katapusang loop. Pinaghihiwalay ng pananaliksik na ito ang siklo na ito sa pamamagitan ng paghihiwalay ng mga mabibigat na metal mula sa biosolids at pagbawi sa kanila. Makikinabang din ang mga magsasaka mula sa murang mga organikong pataba na maaaring palitan ang mga sintetikong kemikal, pag-iingat ng mahalagang mapagkukunan at pagprotekta sa ekosistema.

Ito na ba ang wakas? Hindi pa. Sa ngayon maaari lamang nating alisin ang 50% ng mga mabibigat na metal ngunit inaasahan naming ilipat ito hanggang sa 80% na may pinabuting mga eksperimentong disenyo. Ang aking koponan ay kasalukuyang nagsasagawa ng maliit na mga eksperimento sa laboratoryo at larangan upang galugarin kung ang aming bagong diskarte ay gagana sa isang malaking sukat.

Isang aralin na nais kong ibahagi sa lahat: Maging mapagmasid. Para sa anumang problema, ang solusyon ay maaaring nasa paligid mo lamang, sa iyong bahay, sa iyong tanggapan, kahit sa mga gamit na ginagamit mo.

Tungkol sa Author

Gang Chen, Propesor ng Sibil at Teknikal na Teknolohiya, FAMU-FSU College of Engineering

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

libro_science