Utakaso wa maji katika kiwanda cha kisasa cha maji machafu ya maji machafu ni pamoja na kuondoa kemikali zisizofaa, vimumunyisho na gesi kutoka kwa maji machafu. arhendrix / Shutterstock.com

Timu yangu imegundua matumizi mengine ya tanuu za microwave ambazo zitakushangaza.

Biosolidi - bakteria waliokufa - kutoka kwa mimea ya maji taka kawaida hutupwa kwenye nywila. Walakini, ni matajiri katika virutubishi na inaweza kutumika kama mbolea. Lakini wakulima hawawezi tu kuchukua mbolea ya kawaida wanayotumia kwenye mchanga wa kilimo na biosolidi hizi. Sababu ni kwamba mara nyingi huchafuliwa na madini mazito yenye sumu kama arseniki, risasi, zebaki na cadmium kutoka tasnia. Lakini kuyatupa katika taka za ardhi ni kupoteza rasilimali muhimu. Kwa hivyo, suluhisho ni nini?

Mimi ni mhandisi wa mazingira na mtaalam katika matibabu ya maji machafu. Wenzangu na mimi tumeamua jinsi ya kutibu biosolidi hizi na kuondoa metali nzito ili ziweze kutumika salama kama mbolea.

Jinsi matibabu mimea safi maji machafu

Maji taka yana taka ya kikaboni kama protini, wanga, mafuta, mafuta na urea, ambayo hutokana na chakula na taka za binadamu tunateleza kwa kuzama kwa choo cha jikoni na vyoo. Ndani ya mimea ya kutibu, bakteria hutengana nyenzo hizi za kikaboni, kusafisha maji ambayo hutolewa kwa mito, maziwa au bahari.

Bakteria haifanyi kazi hiyo bure. Wananufaika na mchakato huu kwa kuzidisha wanapokula kwa taka za binadamu. Mara maji yanapoondolewa kwenye taka, kile kilichobaki ni donge dhaifu la bakteria inayoitwa biosolidi.

Hii inachanganywa na ukweli kwamba mimea ya matibabu ya maji machafu inakubali sio maji machafu tu bali pia maji machafu ya viwandani, pamoja na kioevu kinachoamua taka ngumu katika milipuko ya ardhi - inayoitwa leachate - iliyochafuliwa na madini yenye sumu pamoja na arseniki, risasi, zebaki na cadmium. Wakati wa mchakato wa matibabu ya maji machafu, metali nzito zinavutiwa na bakteria na hujilimbikiza kwenye nyuso zao.

Ikiwa wakulima hutumia biosolidi katika hatua hii, madini haya yatatengana na biosolidi na kuchafua mazao kwa matumizi ya binadamu. Lakini kuondoa madini mazito sio rahisi kwa sababu vifungo vya kemikali kati ya metali nzito na biosolids ni nguvu sana.

Gang Chen hutumia biosolidi kadhaa, kutenganisha nyenzo za kikaboni na metali zenye sumu. Chuo cha Uhandisi cha Gang Chen / FAMU-FSU, CC BY-SA

Machafu yasiyokuwa yakiokoa hutoa madini mazito

Kimsingi, metali hizi huondolewa kutoka kwa biosolidi kutumia njia za kemikali zinazojumuisha asidi, lakini hii ni ya gharama kubwa na hutoa taka hatari zaidi. Hii imefanywa kwa kiwango kidogo katika uwanja fulani wa kilimo.

Baada ya kuhesabu kwa uangalifu mahitaji ya nishati ya kutolewa metali nzito kutoka kwa bakteria iliyoambatanishwa, nilitafuta kila mahali kwa vyanzo vyote vya nishati ambavyo vinaweza kutoa vya kutosha kuvunja vifungo lakini sio sana kuharibu virutubisho kwenye biosolidi. Hapo ndipo nilipoona serendipitely kwa kawaida oveni ya jiko kwenye jikoni langu la nyumbani na kuanza kujiuliza ikiwa microwave ndio suluhisho.

Timu yangu na mimi tulipima uchunguzi ikiwa microwaving biosolids ingevunja uhusiano kati ya metali nzito na seli za bakteria. Tuligundua ilikuwa mzuri na rafiki wa mazingira. Kazi imekuwa iliyochapishwa katika Jarida la Uzalishaji wa Usafi. Wazo hili linaweza kubadilishwa kwa kiwango cha viwanda kwa kutumia mawimbi ya sumakuumeme kutengeneza vijidudu.

Hii ni suluhisho ambayo inapaswa kuwa na faida kwa watu wengi. Kwa mfano, mameneja wa mitambo ya kutibu maji machafu wanaweza kupata mapato kwa kuuza biosolidi badala ya kulipa ada ya ovyo kwa nyenzo hizo kutupwa kwenye nywila.

Biosolids baada ya ukusanyaji kutoka kwa kituo cha matibabu ya taka. Chuo cha Uhandisi cha Gang Chen / FAMU-FSU, CC BY-SA

Ni mkakati bora kwa mazingira kwa sababu wakati biosolids zinapoingizwa kwenye taka za ardhini, metali nzito huchukua dimbwi la kutuliza taka, ambalo hutendewa katika mimea ya kutibu maji machafu. Metali nzito huzunguka kati ya mimea ya kutibu maji machafu na milipuko ya ardhi katika kitanzi kisicho na mwisho. Utafiti huu unavunja mzunguko huu kwa kutenganisha metali nzito kutoka kwa biosolidi na kuziokoa. Wakulima pia wangefaidika na mbolea ya bei rahisi ya kikaboni ambayo inaweza kuchukua nafasi ya zile za synthetic za kemikali, kuhifadhi rasilimali muhimu na kulinda mfumo wa ikolojia.

Je! Huu ndio mwisho? Bado. Sasa hivi tunaweza kuondoa tu 50% ya metali nzito lakini tunatumai kuibadilisha hadi 80% na miundo bora ya majaribio. Timu yangu hivi sasa inafanya majaribio madogo ya maabara na uwanja kuchunguza kama mkakati wetu mpya utafanya kazi kwa kiwango kikubwa.

Somo moja ningependa kushiriki na kila mtu: Kuwa macho. Kwa shida yoyote, suluhisho linaweza kuwa karibu na wewe, nyumbani kwako, ofisi yako, hata katika vifaa unavyotumia.

Kuhusu Mwandishi

Gang Chen, Profesa wa Uhandisi wa Mazingira na Mazingira, Chuo cha Uhandisi cha FAMU-FSU

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

vitabu_sheria