استفاده از اشعه مایکروویو در تصفیه فاضلاب باعث می‌شود که بتوان از مواد به جا مانده بعنوان کود بی خطر در کشاورزی بهره برد.
اخیراً کاربرد دیگری برای اشعه اجاقهای مایکروویو کشف‌شده‌است که شما را متعجب خواهد کرد.
بیوسولیدها (باکتری های مرده از تصفیه فاضلاب) معمولاً به محلهای دفن زباله ریخته‌می‌شوند.
با این حال ، آنها غنی از مواد مغذی هستند و به طور بالقوه می‌توانند به عنوان کود استفاده شوند.
کشاورزان نمی توانند این بیوسولیدها را جایگزین کودهای معمولی کشاورزی کنند.
دلیل آن این است که آنها اغلب به فلزات سنگین سمی مانند آرسنیک، سرب، جیوه و کادمیوم ناشی از استفاده درصنایع آلوده‌می‌شوند.
اما رها کردن آنها درمحلهای دفن زباله باعث هدررفتن منابع گرانبهای آنها می‌شود.
پس راه حل چیست؟
یک گروه مهندسی محیط زیست و متخصص در تصفیه فاضلاب اخیرا کشف جدیدی نموده است. آنها چگونگی بازیافت این بیوسولیدها و حذف فلزات سنگین را انجام داده‌اند. تا بتوان از آنها به صورت ایمن به عنوان کود استفاده کرد.
تصفیه خانه ها چطور فاضلاب را تمیز می کنند
فاضلاب حاوی پسماندهای آلی مانند پروتئین ها ، کربوهیدرات ها ، چربی ها ، روغن ها و اوره است.
این مواد از مواد غذایی و مواد زائد انسانی حاصل می شود که ما در ظرف های آشپزخانه و توالت می ریزیم.
در داخل تصفیه‌خانه‌ها، باکتری‌ها این مواد آلی را تجزیه می‌کنند و آبی را که پس از آن به رودخانه‌ها، دریاچه‌ها یا اقیانوس‌ها تخلیه می‌شود، تمیزمی‌کنند.
باکتری ها هیچ کاری نمی کنند آنها فقط هنگام صرف غذای زباله های انسانی با ضرب در نتیجه از این فرآیند بهره مند می شوند.
هنگامی که آب از زباله ها خارج شد ، آنچه باقی می ماند یک توده باکتری به نام بیوسولیدها است.
این واقعیت بسیار پیچیده‌است که سیستم تصفیه فاضلاب نه تنها فاضلاب مسکونی بلکه فاضلاب صنعتی را نیز می‌پذیرند. از جمله مایعی که از زباله‌های جامد در محلهای دفن زباله بیرون می‌ریزد شیرابه که به فلزات سمی از جمله آرسنیک، سرب، جیوه و کادمیوم آلوده‌است.
درطی فرآیند تصفیه فاضلاب، فلزات سنگین جذب باکتری‌شده و در سطح آنها جمع می‌شوند.
اگر کشاورزان در این مرحله از بیوسیدها استفاده کنند. این فلزات از بیوسولیدها جدا شده ومحصول را برای مصرف انسان آلوده‌می‌کنند.
ازبین بردن فلزات سنگین کارآسانی نیست. زیرا پیوندهای شیمیایی بین فلزات سنگین و بیوسولیدها بسیار قوی است.
اشعه مایکروویو باعث آزاد شدن فلزات سنگین می شوند
به طور معمول ، این فلزات با استفاده از روش های شیمیایی شامل اسیدها از بیوسولیدها حذف می شوند ، اما این کار بسیار گران و پر هزینه است و زباله های خطرناک تری تولید می کند.
البته این امر در برخی زمینه‌های کشاورزی در مقیاس کوچک انجام شده‌است.
گروه پس از محاسبه دقیق میزان انرژی مورد نیاز برای آزادسازی فلزات سنگین از باکتری‌های متصل در اطراف تمام منابع احتمالی انرژی که می‌توانند. برای شکستن پیوندها به اندازه کافی برای ازبین‌بردن موادمغذی موجود در بیوسیدها فراهم‌کنند. جستجو و تحقیقات زیادی انجام داد.
آن وقت بود که با سرعت بالایی متوجه اشعه مایکروویو داخل آشپزخانه شدند و فکر کردند که آیا مایکروفر راه حل خوبی می‌تواند باشد یا خیر؟
گروه آزمایشاتی انجام داد. که آیا اشعه مایکروفر باعث شکستن پیوندهای بین فلزات سنگین و سلول‌های باکتریایی می‌شود یا خیر. آنها فهمیدند که این ماده کارآمد و سازگار با محیط زیست است.
این تحقیق در مجله Cleaner Production منتشر شده‌است.
حال این مفهوم را می توان با استفاده از امواج الکترومغناطیسی برای تولید مایکروویو در مقیاس صنعتی سازگار کرد.
این موضوع یک راه حل است که باید برای بسیاری از افراد می‌تواند مفید باشد. به عنوان مثال ، مدیران تصفیه خانه های فاضلاب به جای پرداخت هزینه های دفع مواد برای ریختن به محل دفن زباله ، می توانند از طریق فروش بیوسولیدها به طور بالقوه درآمد کسب کنند.
فرآیند جدید یک استراتژی بهتر برای محیط زیست است زیرا هنگام رسوب بیوسیدها در محل های دفن زباله ، فلزات سنگین به شیرابه محل دفن زباله نفوذ می کنند ، که پس از آن در تصفیه خانه های فاضلاب تصفیه می شود.
بنابراین فلزات سنگین در یک حلقه بی پایان بین تصفیه خانه های فاضلاب و محل های دفن زباله حرکت می کنند.
این تحقیق با جداسازی فلزات سنگین از بیوسیدها و بازیابی آنها ، این چرخه را می شکند.
کشاورزان همچنین از کودهای آلی ارزان قیمت که می توانند جایگزین مواد شیمیایی مصنوعی شوند ، صرفه جویی در منابع ارزشمند و محافظت از اکوسیستم را انجام دهند.
آیا این پایان راه است؟ نه هنوز.
تاکنون فقط توانسته شده ۵۰٪ از فلزات سنگین را حذف نمایند اما دانشمندان امیدوارند که با بهبود طراحی های آزمایشی این درصد را به ۸۰٪ برساننئ.
محققات در حال انجام آزمایش های کوچک آزمایشگاهی و میدانی هستند تا بررسی کند که آیا استراتژی جدید در مقیاس وسیع کار می کند یا خیر.