سیستم تصفیه آب فاضلاب خورشیدی؛ نجات‌بخش مناطقی که با بحران روبروئن!

یه تیم تحقیقاتی توی مرکز آلمان، پروژه‌ای راه‌ انداخته که واقعاً میشه گفت به درد روز مبادا می‌خوره! قضیه از این قراره که دانشگاه فنی هسه (THM) یه تصفیه‌خونه کوچیک ساختن که با انرژی خورشیدی کار می‌کنه و کل هدفش اینه که بتونه تو شرایط بحرانی (مثلاً بعد زلزله یا سیل یا حتی تو مناطق جنگ‌زده) آب آلوده رو تمیز کنه و به طبیعت برگردونه.

رییس پروژه هم پروفسور مارکوس روئریشت هست، که راهنمایی این تیم رو به عهده گرفته. بامزه اینجاست که نه فقط توی آزمایشگاه بمونن بلکه الان دارن توی دنیای واقعی این سیستم رو امتحان میکنن! از سپتامبر این سیستم آزمایشی رو توی یه تصفیه‌خونه کوچیک تو شهر لولار راه انداختن و دارن عملکردش رو زیر نظر می‌گیرن.

پشت این پروژه، وزارت فدرال پژوهش، تکنولوژی و فضا آلمان هم ایستاده و ۲۴۲,۵۰۰ یورو براش هزینه کرده. کلی هم شرکت صنعتی مثل Saygin & Stein و EMW filtertechnik همکاری دارن می‌کنن تا کار حسابی پیش بره. تازه مسئول تصفیه فاضلاب منطقه هم وارد ماجراست که کمک کنه سیستم توی لولار خوب جواب بده.

خب اما این تصفیه‌خونه کوچولو چطور کار می‌کنه؟ اول از همه مهندس‌ها طوری طراحی کردنش که اگه برق نباشه یا زیرساخت‌ها آسیب دیده باشه هم بشه راحت ازش استفاده کرد. نصبشم توسط شرکت Saygin & Stein توی چند روز سر و سامان پیدا کرد. توی میدون خود دانشجوها هم فعالن؛ مثل لوئیس مولر که دانشجوی ارشد مهندسی حفاظت از اقلیم و محیط زیسته و خودش هر دو روز یه بار میره وضعیت دستگاه رو چک می‌کنه، البته اگه مشکلی باشه بیشترم سر می‌زنه.

اینجوریه که فاضلابی که یه بار قبلاً تصفیه ابتدایی روش انجام شده (یعنی آشغال‌های درشتش گرفته شده و مراحل شن‌گیری و چربی‌گیری طی شده)، وارد این راکتور می‌شه. داخلش کلی مکعب فومی شناور هست که مدام تو آب تکون می‌خورن. روی این فوم‌ها، یه سری میکروارگانیسم (یعنی همون موجودات ریز مثل باکتری‌ها که دوست دارن چیزای آلوده رو بخورن و تمیزش کنن) رشد می‌کنن و یه لایه زیستی که بهش بیوفیلم می‌گن درست میشه.

این بیوفیلم باعث میشه آلودگی‌ها تجزیه بشن و آخرش یه سری لجن هم ته‌نشین میشه تو مخزن جداگانه که دیگه آب تمیزتر بشه. آب بعد تصفیه رو حتی میشه مستقیم وارد رودخونه کرد، البته توی لولار یه مرحله دیگه هم برا اطمینان بیشتر بهش اضافه کردن.

تا حالا چقدر خوب جواب گرفته؟ باورتون نمی‌شه ولی همین نمونه آزمایشی تونسته ۹۰ درصد آلودگی شیمیایی آب رو حذف کنه! حالا این آلودگی شیمیایی یا همون chemical oxygen demand، یعنی مقدار موادی که اکسیژن آب رو مصرف می‌کنن و باعث میشن آب واسه جاندارای توش غیرقابل زیست بشه. ۶۰ تا ۷۰ درصد نیتروژن هم گرفته میشه – نیتروژن مشکلش اینه که اگه زیاد بشه تو آب رودخونه‌ها، باعث بیشترشدن جلبک و به‌هم خوردن اکوسیستم میشه.

برای مطمئن شدن از کار دستگاه، هر هفته چند بار (شنبه، سه‌شنبه و پنج‌شنبه) نمونه‌گیری می‌کنن و هر نمونه معادل ۱۲ ساعت کارکرد دستگاهه. بعدش نمونه‌ها رو می‌فرستن آزمایشگاه دانشکده و اونجا دقیق آنالیز میشه.

اما محقق‌ها اینجا وای نمیستن! تو آزمایشگاه دارن دنبال راه‌هایی می‌گردن که کارایی سیستم رو بالاتر هم ببرن. مثلاً می‌خوان زمان موندن آب تو دستگاه رو از ۱۶ ساعت برسونن به ۱۰ ساعت (یعنی آب سریع‌تر و با همون کیفیت تصفیه بشه). تازه دارن فکر می‌کنن شاید اصلاً نیاز نباشه ۳۰ درصد حجم راکتور رو با این مکعب‌های فومی پر کرد و کمترش هم کار بده.

نیکلاس یاست، دانشجوی بیوتکنولوژی، داره انواع جنس فوم‌ها رو با سوراخ‌های ریز یا درشت تست می‌کنه تا ببینه کدومشون روش بهتر جواب می‌ده – اینم بگم که کل پایان‌نامه ارشدش رو گذاشته روی همین موضوع!

قراره یه سال کامل این تصفیه‌خونه آزمایشی کار کنه تا بررسی کنن توی فصول مختلف و دماهای متفاوت چه واکنشی نشون میده. اگر پروژه بهینه بشه، واقعاً می‌تونه مثل یه قهرمان توی مناطق بحران‌زده مثل مناطق جنگ‌زده، سیل‌زده یا جاهایی که آب سالم گیر نمیاد، خیلی زود نصب و راه‌اندازی بشه و جون خیلیارو نجات بده. به همین راحتی، فقط با کمک خورشید و یه ایده ساده ولی خلاقانه!

منبع: +