إزالة الأصباغ من مياة الصرف العادمة
أ.م/ منال سمير المصري
مشكله التلوث المائى
في السنوات الأخيرة، أصبحت مشكلة تلوث المياه من قبل الصناعات الملونة من القضايا البيئية الهامة التى تهدد الصحة العامة واستدامة الموارد المائية. من بين الملوثات المائية، تأخذ الأصباغ الصناعية درجة عالية من الأهمية بسبب تأثيراتها السلبية على البيئة والكائنات الحية. تعتبر الأصباغ الصناعية من المواد المستخدمة بكثرة في العديد من الصناعات، مثل صناعة الادويه وصناعه الاغذيه والنسيج والورق والجلود والطباعة وغيرها وعند التخلص من الاصباغ بشكل غير مناسب، يمكن أن تنتشر الأصباغ في المياه السطحية والجوفية، مما يسبب تدهور جودة المياه والإضرار بالبيئة والصحة العامة.
المخلفات الغذائيه
على الجانب الاخر تعاني المدن الكبرى في العالم من مشكلة تزايد كميات المخلفات الغذائية التي تنتجها المنازل والمطاعم والفنادق والمؤسسات الغذائية الأخرى. وبسبب عدم التخلص الصحيح من هذه المخلفات، يتم إلقاؤها في مجاري المياه ، مما يؤدي إلى تلوث المياه وزيادة مستويات النيتروجين والفوسفور فيها. هذا النوع من التلوث يؤدي إلى نمو الطحالب والجراثيم في المياه، مما يؤدي إلى انخفاض جودة المياه وتهديد الحياة البحرية والنباتية
اعاده تدوير المخلفات الغذائيه
يمكن أن يكون لإعادة تدوير بقايا الطعام تأثير إيجابي على البيئة والصحة العامة، يمكن استخدام تقنية إعادة تدوير بقايا الطعام كبديل صديق للبيئة او ما يعرف بالمعالجه الخضراء لإزالة الصبغات من مياه الصرف العادمه حيث تعتبر مواد الامتصاص الطبيعية بديلاً مستداماً واقتصادياً للتقنيات التقليدية لإزالة الأصباغ.
تعتبر بقايا الأغذية او المخلفات الغذائيه مصدراً هاماً للمواد الطبيعية التي يمكن استخدامها في عملية إزالة الصبغات من المياه، حيث تحتوي هذه البقايا على مواد امتصاصية قوية مثل قشور الفواكه والخضروات والحبوب والشاي والقهوة. وتعتمد هذه التقنية على خاصية الامتصاص القوية للمواد الطبيعية، حيث تتمتع هذه المواد بالقدرة على امتصاص الصبغات والمواد الكيميائية الأخرى من المياه.
كيفيه معالجه المخلفات الغذائيه
يمكن معالجة المخلفات الغذائية كيميائيًا لإزالة الأصباغ من مياه الصرف العادمه باستخدام عدة طرق حيث يتم جمع المخلفات الغذائية مثل قشور الفواكه والخضروات أو نشارة الخشب أو قشر البن وغيرها من المواد العضوية وتجفيفها للتخلص من الرطوبة الزائدة ويمكن تجفيف المواد تحت أشعة الشمس أو باستخدام جهاز تجفيف. يتم طحن المواد المخلفات الغذائية الى مسحوق ناعم لتحسين قدرتها على الامتزاز ثم يتم تنشيط المواد الامتصاصيه.
تنشيط المواد الامتصاصية يمكن أن يكون كيميائيًا أو حراريًا:
- التنشيط الكيميائي: تنشيط المواد الامتصاصية باستخدام مركبات كيميائية مثل حمض الهيدروكلوريك أو حمض الكبريتيك. يتم خلط المواد المطحونة مع المركبات الكيميائية وتسخينها لفترة زمنية محددة. بعد ذلك، يتم تصفية المزيج وتجفيفه.
- التنشيط الحراري: يتم تسخين المواد المطحونة في درجة حرارة عالية (تتراوح بين 400 و800 درجة مئوية) في جو خالٍ من الأكسجين. يساعد التسخين على إزالة الجزيئات العضوية المتبقية وزيادة المساحة السطحية للمواد. وبعد التنشيط، يتم تبريد المواد المنشطة وغسلها بالماء للتخلص من الشوائب والمركبات الكيميائية الزائدة ثم تجفيفها مرة أخرى.
- تصغير الحجم لحجم النانوميتر لتحسين خواصها الامتصاصيه
كيف تتم معالجه مياه الصرف العادمه
يتم استخدام المواد الامتصاصية المعالجة كيميائيًا لإزالة الأصباغ والملوثات الأخرى من مياه الصرف العادمه عن طريق وضع المواد الامتصاصية في جهاز تصفية و بتمرير المياه عبره. تترسب الصبغات على سطح المواد الامتصاصية وتتم إزالتها من المياه.قد تحتاج هذه العمليه إلى تحسين بعض الخطوات وتعديل الظروف المحيطة (مثل درجة الحرارة والرطوبة والتركيز ووقت الاتصال) لزيادة فعالية المواد الامتصاصية. يجب أيضًا إجراء تجارب معملية لتحديد أفضل المواد المناسبة وتحسين عملية الامتزاز.
ما هي المخلفات الغذائية التي يمكن استخدامها ؟
هناك العديد من المخلفات الغذائية التي يمكن استخدامها في صناعة المواد الامتصاصية و تشمل:
1. قشور الفواكه والخضروات: يمكن استخدام قشور البرتقال والليمون والموز والأفوكادو والبطاطس وغيرها من القشور كمواد امتصاصية بعد معالجتها بشكل مناسب بواسطة المواد الكيميائية لتحسين الخصائص الامتصاصية. يمكن أن تساعد هذه المعالجة في تكوين بنية مسامية أكبر وزيادة مساحة السطح لزيادة قدرة الامتصاص
2. قشر الأرز: يعتبر قشر الأرز مادة امتصاصية جيدة بسبب وجود السيليكا في تركيبته. يمكن استخدامه في إزالة الأصباغ والمعادن الثقيلة وغيرها من الملوثات من المياه.
3. نخالة القمح: تحتوي نخالة القمح على مكونات تساعد في امتصاص الملوثات من المياه العادمة.
4. قشر البيض: يمكن استخدام قشر البيض كمادة امتصاصية بعد تحويله إلى كربون نشط أو كربونات الكالسيوم.
5. قشور المكسرات والبذور: يمكن استخدام قشور الفول السوداني وبذور الكتان والسمسم وغيرها كمواد امتصاصية بعد معالجتها بشكل مناسب.
6. الكربون النشط المستخلص من المخلفات الزراعية والغذائية: يمكن إنتاج الكربون النشط من مختلف المخلفات الزراعية والغذائية، مثل قش الذرة والقش والنفايات الخشبية وقشر الجوز وغيرها عن طريق عملية التفعيل الحراري أو الكيميائي. يعتبر الكربون النشط مادة امتصاصية فعالة لإزالة الأصباغ والملوثات الأخرى من المياه.
هذه مجرد أمثلة على المواد المستخدمة في صناعة المواد الامتصاصية. يعتمد الاختيار على توافر المواد الخام وفعاليتها في إزالة الملوثات المطلوبة. يمكن تحسين أداء هذه المواد عن طريق معالجتها بطرق مختلفة، مثل التفعيل الكيميائي أو الحراري.
يمكن أن يكون لإعادة تدوير بقايا الطعام تأثير إيجابي على البيئة والصحة العامة، حيث تساعد في تحسين جودة المياه وتقليل تلوثها. ولكن، يجب ملاحظة أن إعادة تدوير بقايا الطعام لإزالة الصبغات من مياه الصرف العادمه ليست الحل النهائي للمشكلة. يجب علينا جميعًا تعزيز الوعي بشأن أهمية التخلص الصحيح من المخلفات الغذائية.