سایت آزمون دکتری ‌( www.PhdAzmoon.Net ) – پژوهشگران دانشگاه سمنان با همکاری دانشگاه زنجان با استفاده از نانو فناوری و انرژی‌های تجدیدپذیر سیستمی را برای حذف آلاینده‌ها در پساب ارائه کردند؛ به گفته این محققان این سیستم در اداره آب و فاضلاب شهرستان زنجان در حال نصب است.

تصفیه آب و فاضلاب

محمدرضا اسکندریان، مجری طرح در گفت‌وگو با خبرنگار ایسنا، با بیان اینکه تصفیه پساب معمولا با استفاده از مواد شیمیایی چون کلر و گاز “ازن” انجام می‌شود، گفت: این در حالی است که در کشورهای اروپایی و آمریکایی این روند اصلاح شده؛ ولی این روش همچنان در کشور استفاده می‌شود.

وی استفاده از لامپ‌های UV برای ضد عفونی کردن آب‌ها را از دیگر روش‌های تصفیه آب دانست که در خروجی تصفیه خانه‌ها نصب می‌شوند و ادامه داد: لامپ UV‌ به دلیل دارا بودن فلز جیوه سمی است، ضمن آنکه دوستدار کاربر (User Friendly) نیست و در صورت شکستن و یا ترک برداشتن کل سیستم باید جاگذاری و تعمیر شود.

اسکندریان با تاکید بر اینکه در این مطالعات ما به جای استفاده از لامپ‌های UV از لامپ‌های UV LED جدید بهره بردیم، خاطرنشان کرد: این لامپ‌ها دارای ابعاد بسیار کوچکتری نسبت به لامپ‌های UV هستند و نیازی به زمان لازم برای رسیدن به اوج تابش را ندارند.

مجری طرح تبدیل مقادیر زیادی از انرژی الکتریکی به نور را از دیگر مزایای لامپ‌های UV LED دانست و گفت: این لامپ‌ها راندمان تبدیل الکتریکی به نور بالایی دارند و از شکل‌پذیری بالایی برخوردارند.

به گفته وی، عمر مفید این لامپ‌ها ۵۰ برابر لامپ‌های UV است و انرژی کمتری مصرف می‌کنند.

این محقق دانشگاه سمنان با بیان اینکه در طراحی این سامانه از نانو فتوکالیست استفاده شد، در این باره توضیح داد: نانو فتوکاتالیست پودری، مشکل جمع‌آوری و فیلتر کردن را دارند؛ از این رو در این طرح پژوهشی این نانومواد را بر روی سطوح ارزان قیمت مانند شیشه و سرامیک تثیبت کردیم. این امر سبب شد فتوکاتالیستی با تخلخل، استحکام و میزان واکنش‌پذیری بالا ایجاد شود که سرعت و راندمان آن در حذف آلاینده‌ها به طور چشمگیری افزایش یافته است.

این محقق، نانوفتوکاتالیست طراحی شده در این طرح را از جنس نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم (TiO2) در کنار ذرات زئولیت دانست که روی بستری از پلی‌اتیلن دانسیته پایین (LDPE) تثبیت شده است.

به گفته وی، نتایج آزمایشات نشان داد که در چرخه ۶ مرتبه‌ای ۶ سیکل پشت سر هم راندمان ۹۸ درصدی در تصفیه پساب حفظ شده است. این ویژگی منجر به کاهش هزینه‌های فرآیند تصفیه خواهد شد.

اسکندریان با تاکید بر اینکه سیستم تصفیه آب تولید شده “خودران” است، اظهار کرد: این امکان از طریق پنل‌های خورشیدی فراهم شد. به این صورت که پنل‌های خورشیدی، انرژی خورشیدی را تبدیل به انرژی الکتریکی می‌کند و انرژی تولید شده، این سیستم را راه‌اندازی خواهد کرد.

این محقق در این باره توضیح داد: استفاده همزمان سلول‌های فتوولتاییک خورشیدی در کنار لامپ‌های ‌LED موجب شده است که فتوراکتور این تحقیقات به گونه‌ای طراحی شود که منبع تأمین انرژی آن شامل لامپ‌های UVLED در کنار سلول‌های خورشیدی است.

وی یادآور شد: از آنجایی که این فتوراکتور یک سیستم خودران است؛ از این رو در مناطق دور افتاده و سایت‌های نظامی که دسترسی به منبع برق ندارند، قابل استفاده است.

اسکندریان، دستاورد این تحقیقات را معرفی نانو فتوکاتالیستی ذکر کرد که می‌تواند آب‌های آلوده به آلاینده‌های آلی، نظیر رنگ‌های سنتزی نساجی و مواد دارویی را به خوبی تصفیه کند.

وی ویژگی مهم این طرح را استفاده از منابع انرژی‌های تجدیدپذیر سلول‌های فتوولتائیک برای تأمین انرژی مصرفی مورد نیاز در فرآیند تصفیه، ذکر کرد و یادآور شد: بر این اساس نانو فتوکالیست تولید شده قادر به حذف آلاینده‌ پساب‌های نساجی، دارویی، میکروبی و حشره کش‌ها است.

مجری طرح در عین حال از مطالعه در زمینه استفاده از این سامانه برای حذف آلاینده‌های نفتی خبر داد و گفت: در حال حاضر در زمینه استفاده از نانو فتوکالیست تولید شده درحذف آلاینده‌های نفتی و برش‌های نفتی و پساب‌های نفتی و واحدهای پتروشیمی مطالعاتی را در دستور کار داریم.

اسکندریان خاطرنشان کرد: سیستم حاضر به علت بهره‌گیری از نور خورشید جهت تولید انرژی مورد نیاز، باعث حذف وابستگی به انرژی الکتریکی و همچنین گسترش کاربرد آن در مناطق دور از دسترس به انرژی می‌شود.

وی همچنین از کاربردی کردن دستاوردهای این طرح خبر داد و گفت: دستاوردهای این طرح در قالب طرح پژوهشی به اداره آب و فاضلاب شهرستان زنجان ارائه شد که در تصفیه خانه این شهرستان در حال نصب است.