مردم خیلی کم در مورد فاضلابی که روزانه از دوش، وان، سینک و ظرفشویی و دستشویی‌شان تولید میشود، فکر می‌کنند. اما با تکنیکهای درست، این فاضلاب میتواند منبع باارزشی باشد تا بتوان آن را بازیافت و استفاده‌های گوناگونی از آن کرد.
بطور متوسط هر فرد روزی 60 گالن آب برای دستشویی، دوش و لباسشویی استفاده میکند. این مقدار اگر که مصارف خارجی مانند آبیاری چمن و پر کردن استخر هم به آن اضافه شود، دو برابر میشود. بیشتر این آب باید قبل از اینکه در طبیعت رها شود، تصفیه شود. و تصفیه، انرژی زیادی استفاده میکند. بنابر آمار آژانس حفاظت محیط زیست، تجهیزات آب و فاضلاب بیشتر از یک سوم بودجه ی شهرداری را مصرف می‌کنند.
تکنیک بازیافت فاضلاب:
تحقیق من روی بازیافت منابع از فاضلاب و بازیافت آن تمرکز دارد. این یک پروسه‌ی سخت است، زیرا فاضلاب مقدار زیادی از انواع آلاینده‌ها را در خود دارد. اما محققان رشته ی ما سعی در ایجاد راه های خلاقانه برای ساخت محصولات از آنها را دارند.
انرژی از مواد ارگانیک:
مهندسین فاضلاب سرسخت، ارزش فاضلاب را فهمیده‌اند به طوری که آن را سرمایه می‌نامند نه ضایعات. برخی آن را “آب استفاده شده” می‌خوانند و به کارگاه های تصفیه آب، تجهیزات زنده کردن دوباره ی آب میگویند.
در حقیقت، فاضلاب سه برابر انرژی که صرف تصفیه آن میشود را در خود دارد و یکی از بهترین راهکارها آن است که ما بتوانیم آنرا بازیافت کنیم. یک تکنیک ساده برای بازیافت قسمتی از این انرژی، هضم ناهوازی است، یک پروسه ی طبیعی که در آن ریزجاندارن گریس و باقی مواد ارگانیک موجود در فاضلاب را می‌خورند و بیوگاز تولید کنند، همانگونه که مخمر، جو را می‌خورد و آبجو تولید میکند. بیوگاز حدودا 50درصد متان دارد که میتواند به عنوان سوخت دیگهای بخار تجدیدشونده، کوره‌ها و سیستم‌های گرمایشی و یا جهت چرخاندن توربین ها و تولید برق مورد استفاده قرار بگیرد.
تکنیکهای پیشرفته‌تر مانند پروسه‌های گرمایی، گل‌ولای و جامدات کنار گذاشته شده از فاضلاب در حین تصفیه را حذف کرده و آنها را به سوختهای بیو، که جایگزینی برای سوخت های بنزینی و دیزلی هستند، تبدیل می‌کنند. این پروسه در حال حاضر در مرحله ی اثبات تجربی است.
علاوه بر گل‌ولای، برخی محققین – مانند خود من – به خزه‌های دریایی نیز علاقه‌مند هستند. این موجودات، منابع غذایی برای سوخت های بیو هستند و بعضی از آنها حتی از فاضلاب رشد می‌کنند. من و همکارانم یک سیستم گرمایی طراحی کرده ایم که خزه‌های به وجود آمده در فاضلاب را به سوخت بیو تبدیل میکند. این پروسه هنوز در دست بررسی در آزمایشگاه است، اما امیدواریم که به زودی در آینده ای نزدیک مورد استفاده قرار بگیرد.
استخراج منابع مغذی از فاضلاب:
فاضلاب منابعی همچون فسفر و نیتروژن را در خود دارد، که این منابع برای رشد گیاهان ضروری‌اند. در فرایندهای حال حاضر تصفیه آب و فاضلاب، ما انرژی زیادی را صرف تبدیل آمونیاکی که اغلب از ادرار می‌آید، به گاز نیتروژن می‌کنیم. اگرچه، صنایع مقدار زیادی گاز طبیعی را صرف فرایند( هابر بوش Haber-Bosch process)، برای تبدیل دوبارۀ نیتروژن به آمونیاک، و تولید کود می‌کنند.
واضح است که گرفتن آمونیاک به طور مستقیم و بدون تبدیل از فاضلاب، بهترین کار است. به این منظور، استفاده از توالت های تبدیل ادرار، یکی از راه های گرفتن آمونیاک و بازیافت به طور مستقیم است که در حال حاضر این توالت ها در دسترسند و ادرار را از سایر منابع فاضلاب جدا می‌کنند. سپس ادرار جمع آوری شده، پس از خارج کردن مواد بیماری‌زا به روشهای بهداشتی، میتواند به عنوان کود استفاده شود.
ادرار تصفیه‌شده به روش های بهداشتی، شامل موادمغذی دیگری مانند فسفر و پتاسیم نیز هست. موسسه غیرانتفاعی وابسته به ورمونت به نام انستیتو زمین غنی Rich Earth Institute، که توسط فدراسیونها و آژانسهای فدرال حمایت میشود، در پی کشف راه هایی برای تبدیل ادرار انسان به کود است. این انستیتو، ادرارهای جمع آوری شده را روی غلات واقعی امتحان کرده و نتیجه گرفته که استفاده از این کودها واقعا موثر است.
متناوبا، ما می‌توانیم این مواد مغذی را به عنوان استروایت struvite، یا فسفات آمونیاک منیزیم magnesium ammonium phosphate، یک ماده معدنی که حاوی منیزیم، نیتروژن و فسفات است، بازیافت کنیم. استروایت میتواند به طور طبیعی حین پروسه تصفیه آب به وجود بیاید، اما در تانکرها و لوله‌ها ته نشین میشود و اگر به آن رسیدگی نشود باعث تخریب تجهیزات می‌گردد. با کنترل پروسه ایجاد استروایت، این ماده میتواند در راکتورها بازیافت شود.
محققین، این استروایت را روی غلات امتحان کرده و نتایجی قابل مقایسه با کودهای موجود در بازار به دست آورده‌اند. این تکنیک هنوز در حال رشد است، اما کارخانه‌ها در حال توسعه ورژنهای بازرگانی برای کارگاه های تصفیه آب هستند.
احتمالات بیشتر:
دنبال مواد باارزش بیشتری هستید؟ فاضلاب یک معدن طلاست که حاوی فلزاتی است که سالانه میلیونها دلار امریکا می‌ارزند. این فلزات برای زندگی آبی سمی هستند و باید جدا شوند. اما تکنولوژیهای مرسوم استخراج انرژی زیاد صرف می‌کنند و گل‌ولای سمی تولید می‌کنند.
محققین و دانشمندان در پی کشف روشهایی، مانند سیستم غشایی که میتواند فلزات با ارزش را از آب جدا کند و بیوسیستم هایی که می‌توانند از ریزجانداران برای بازیافت آنها استفاده کنند، برای استخراج و استفاده دوباره از این فلزات هستند. این تکنیکها هنوز در سطح ابتدایی هستند و مشخص نیست که بازدهی اقتصادی داشته باشند یا خیر، ولی پتانسیل تبدیل فاضلاب به منابع باارزش را دارند.
به علاوه، فاضلاب معمولا از منابع آب طبیعی گرمتر است، مخصوصا در زمستان، پس میتواند به عنوان منبع گرمایشی مورد استفاده قرار بگیرد. این تکنیک به خوبی پیشرفت کرده و فقط به تبلیغ محدود نیست. شما می‌توانید سیستم‌های بازیافت گرمای آب را در منزل خود نصب کنید و مقدار قبض انرژی خود را کاهش دهید.
برای من، این تازه اول کار است. با تکنیک های درست، “فاضلاب” به ما خدمات بیشتری ارائه می‌دهد و من منتظر روزی هستم که هیچ “فاضلابی” وجود نداشتi باشد و فقط آب “استفاده شده” موجود باشد.
بدون دیدگاه