تصفيه آب‌ آلوده با استفاده از ‌نانو و روغن زيتون

محققان در تلاشند با استفاده از تركيبات استخراج شده از آب سياه زيتون آن را به‌ عنوان زيست‌فيلتر محلول‌هايي که با فلزات سنگين يا نامطلوب آلوده شده‌اند، استفاده كنند.

به گزارش ايسنا، در فراوري روغن زيتون، مايع زائدي به‌ نام آب سياه زيتون يا آب زائد سايش روغن زيتون (OMW) توليد مي‌شود. اين آب به‌دليل نياز شيميايي به اکسيژن(COD) بالا و نياز بيوشيميايي به اکسيژن(BOD) بالا و فنول‌هاي خود، خصوصيات آلوده‌کنندگي قابل توجهي دارد.

در کشورهاي مديترانه‌يي ـ که 95 درصد از روغن زيتون دنيا را توليد مي‌كنند ـ ميزان OMW سالانه بيش از سي ميليون متر مربع تخمين زده مي‌شود، در نتيجه با توجه به اينکه روش‌هاي عمل مرسوم براي خارج کردن گروهي از آلودگي‌هاي OMW بي‌اثر است، دفع اين ماده مطلب بسيار مهمي تلقي مي‌شود.

از سويي ديگر OMW زيست‌توده‌اي ارزان از ترکيبات آلي و غير آلي است. با استفاده از روش‌هاي جداسازي مناسب مي‌توان اين ترکيبات را خارج کرده، به شکل ترکيبات مورد استفاده در کشاورزي، فرايندهاي زيست محيطي و صنعت درآورد.

تحقيقاتي که دانشمندان ايتاليايي در سال 2002 انجام دادند، نشان داد که يون‌هاي فلزي ـ كه به‌طور طبيعي در OMW وجود دارند ـ به يک جزء پليمري در OMW، متصل مي‌شوند. قسمت اعظم اين يون‌ها K+ بود، همچنين اين جزء در مقايسه با خود OMW داراي مقدار بسيار کمي از COD و BOD بود.

محققان اين پروژه با هدف مطالعة بازيافت اين جزء در کشاورزي و فرايندهاي زيست‌ محيطي اين زيست‌ماده را به دست آورده، نام آن را «پلي‌مرين» نهادند.

دکتر کاپاسو، محقق اين طرح، مي‌گويد: پلي‌مرين خصوصيات پلي‌الکتروليتي و مقدار K+ قابل بازيافت فراواني دارد. پس مي‌تواند به‌عنوان زيست‌فيلتر محلول‌هايي که با فلزات سنگين يا نامطلوب آلوده شده‌اند، مفيد باشد. استفاده از اين زيست‌فيلتر براي آلودگي‌زدايي بسيار مهم و جالب است؛ زيرا علاوه بر مشکل آلود‌گي، مشکل دفع OMW را هم حل مي‌کند.

تحقيقات جديد انجام شده به وسيلة دكتر زينگ در دانشگاه ماساچوست، از برهم‌کنش اين ماده با نانوذرات اکسيد آلومينيوم خبر مي‌دهد. دکتر زينگ مي‌گويد: "مقايسه ميان رفتار کاتيون‌ها در ابعاد نانوذرات و ميکروذرات، در رابطه با برهم‌کنش با يک مادة آلي، موضوع جديدي است، همچنين اين اولين باري است که يک کمپلکس پلي‌مرين نانوذره براي کاربرد در يک فرايند زيست‌فناوري محيطي آزمايش مي‌شود."

اين پژوهشگران نشان دادند که مي‌توان از پلي‌مرين در جذب فنانترن از آب‌هاي آلوده استفاده کرد. اگر پلي‌مرين را با نانوذرات اکسيد آلومينيوم مخلوط، سپس خشک کنيم و از آن در فرايند بالا استفاده کنيم، اثربخشي افزايش پيدا مي‌کند.

فنانترن يکي از ترکيبات بسيار مضر در اکوسيستم‌هاي طبيعي است، که اغلب از سوختن سوخت‌هاي کربني نظير ذغال‌سنگ، نفت، گاز و چوب حاصل مي‌شود.

دکتر زينگ مي‌گويد: "نتايج ما نشان داده که نانوذرات اکسيد آلمينيوم، صد برابر بيشتر از ميکروذرات، پلي‌مرين را جذب مي‌کنند. به‌علاوه ما فهميده‌ايم که کمپلکس خشک پلي‌مرين- نانوذرات نسبت به پلي‌مرين تنها، فنانترن را دو برابر بيشتر جذب مي‌کند، همچنين اين کمپلکس نسبت به کمپلکس پلي‌مرين- ميکروذرات 70 برابر بيشتر جذب دارد."

پلي‌مرين يک شبکة قابل حل در آب با بار منفي است. پس زماني که فرايند اتصال صورت گرفت، جدا کردن آن کار مشکلي است.

زينگ و کاپاسو مي‌خواستند پلي‌مرين را روي يک تکيه‌گاه نامحلول ثابت نگه دارند، زيرا جاذب سيستم‌هاي biobed، بايد ماده‌اي جامد باشد. اکسيد آلومينيوم در pH خنثي و اسيدي بار مثبت دارد، پس براي اين مقصود مناسب است.

به گزارش ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، دکتر زينگ مي‌گويد: پلي‌مرين گزينة مناسبي براي يک سورفاکتانت مدرن است. استفاده از پلي‌مرين به جاي سورفاکتانت‌هاي سنتزي کار ساده‌اي است، زيرا پلي‌مرين از مواد ارزان به دست مي‌آيد و جداسازي راحتي دارد.

بر اين اساس مي‌توان از اين مادة جديد براي تميز کردن آب‌هاي آلوده در زمين‌هاي کشاورزي بهره برد.

دکتر زينگ مي‌گويد: بعضي از رآکتورها ـ که داراي سيستم همزن متوالي هستند ـ ممکن است داراي مادة جاذب باشند. پس از اينکه جذب سطحي اشباع شد، با سوزاندن جز، آلي مي‌توان کمپلکس پلي‌مرين- نانوذرات را بازيافت کرد که فرايند ارزاني است. 

خدمات و محصولات صنعتی

 الکتروپمپ