آب، انرژی و محیط‌زیست

آب در زندگی بشر کاربرد وسیع و ضروری دارد، از سویی منابع طبیعی آب محدود است همچنین افزایش جمعیت موجب افزایش مصرف آب می شود.  در این شرایط، برداشت از آب زیرزمینی و سطحی قابل دسترس یک راه حل کوتاه مدت بوده ولی در طولانی مدت نمی تواند پایدار باشد. از این رو تصفیه و بازیابی پس آب های شهری و صنعتی به منظور استفاده مجدد اهمیت ویژه ای دارد.
بنابراین محققان دانشگاه رازی کرمان طرحی با عنوان " توليد پلاستيك زيستي و آب بهداشتي از فاضلاب كارخانه نوشابه سازي در يك بيوراكتور غشايي يكپارچه نوين با رژيم جريان پيوسته خوراك و تخليه منقطع با قابليت حذف همزمان كربن و مواد مغذي" با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی انجام دادند.  در اين پروژه، علاوه بر حذف همزمان كربن و مواد مغذي از فاضلاب كارخانه نوشابه سازي در يك بيوراكتور منفرد با جريان چرخش داخلي، از لجن توليد شده حاصل از فرآيند تصفيه، پلاستيك زيستي سنتز می شود.

 البته طراحي سيستم به گونه اي است كه رشد جمعيت باكتر ي هاي سازنده پلاستيك زيستي تشويق مي شود. تكنيك مورد استفاده در اين بيوراكتور منفرد جهت حذف همزمان كربن و مواد مغذي، استفاده از يك لوله دروني در بيوراكتور همزمان با تامين رژيم جريان پيوسته براي ورودي و جريان منقطع براي تخليه مي باشد به گونه اي كه شرايط هوازي، آنوكسيك و بي هوازي در يك بيوراكتور منفرد تامين شوند. بعلاوه با استفاده از فرآيند نانو فيلتراسيون بكار رفته در اين سيستم، خروجي تصفيه شده آب بهداشتي خواهد بود. لازم به توضيح است كه در اين مطالعه با اصلاح و تقويت سطح غشاهاي نانوفيلتراسيون تجاري با بهره گيري از پلي الكتروليت ها از يك طرف و همچنين رژيم جريان انتخاب شده در بيوراكتور (CFID) از طرف ديگر گرفتگي غشا به تعويق مي افتد، فلاكس راهبري نيز افزايش يافته و به لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه باشد.

با اجرای این طرح می توان راهکارهای تازه ای جهت تولید آب بهداشتی از فاضلاب با تلفیق روش های بیولوژیکی و غشایی ارائه کرد. در این طرح تلاش شد که هر دو روش بیولوژیکی و غشایی ارتقا پیدا کند و در نهایت یک سیستم کاربردی و مقرون به صرفه از لحاظ مصرف انرژی و سرمایه معرفی شود. همچنین تولید لجن اضافی که از جمله معایب روش بیولوژیکی است، یکی از معضلات راهبری تصفیه خانه ها است که هر ساله هزینه هایی صرف هضم آن می شود.  این بیوراکتور جدید لجنی با قابلیت سنتز پلاستیک زیستی تولید می کند که ماده ای با ارزش می باشد و درآمد زایی از تصفیه فاضلاب را در بر خواهد داشت و در نتیجه باعث ترغیب صاحبان صنایع به تصفیه فاضلاب تولیدی خواهد شد