پیش‌تصفیه «آب شور» با نوعی زغال

طبق پیش بینی ها، جمعیت جهان در سال 2025 به حدود 8 میلیارد نفر خواهد رسید که 60 درصد از این افزایش جمعیت، در کشورهای در حال توسعه روی خواهد داد. برای سیر کردن شکم چنین جمعیتی، کشورها بیش از پیش به توسعه کشاورزی نیاز خواهند داشت و آن چه در کشاورزی در درجه نخست اهمیت قرار دارد، آب است. ولی وقوع رویدادهایی مثل کاهش منابع آبی، افزایش آلودگی آب های قابل دسترس و رقابت شدید بخش های شهری و صنعتی با بخش کشاورزی برای این مایه حیات، گسترش آبیاری در کشاورزی را با مشکل مواجه نموده است و احتمالا انسان را مجبور به استفاده از آب هایی مانند آب شور، آب زهکش ها و همچنین پساب های تصفیه شده که در مجموع از کیفیت مطلوبی برخوردار نیستند، خواهد کرد و ضمنا هزینه هایی اضافی را برای شیرین کردن این گونه آب ها بر انسان تحمیل خواهد نمود..

امروزه برای شیرین کردن آب شور از روش های «اسمز معکوس» و «الکترودیالیز» استفاده می شود که به دلیل مصرف انرژی و هزینه بالا، قابل استفاده در کشاورزی نیستند. ولی در صورتی که بتوان پیش از استفاده از این دستگاه ها، آلودگی ها و نمک آب را با استفاده از مواد جاذب، جدا کرده و اصطلاحا آب را «پیش تصفیه» کرد شاید بتوان در مصرف انرژی و هزینه های شیرین سازی آب صرفه جویی بسیار زیادی نمود. یکی از مهم ترین این مواد جاذب، زغال های زیستی هستند که با استفاده از زیست توده های خشک شده گیاهی و طی عملی به نام «پیرولیز» به دست می آیند. در فرایند پیرولیز مواد آلی طی گرمای شدید و در غیاب اکسیژن تجزیه شیمیایی گردیده و به زغال تبدیل می گردند.

در همین راستا پژوهشگرانی از دانشگاه صنعتی اصفهان و دانشگاه سمنان با استفاده از بقایای شلتوک برنج، زغال زیستی خاصی تولید نموده و خاصیت شوری زدایی این زغال را برای پیش تصفیه آب شور در کشاورزی مورد مطالعه قرار داده اند.

برای انجام این پژوهش که نتایج آن طی مقاله ای علمی پژوهشی در مجله «علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک » سال نوزدهم شماره 71 متتشر گردیده است، زغال های زیستی مختلفی از شلتوک برنج و طی سه دمای 400، 600 و 800 درجه سانتی گراد و در کوره آزمایشگاهی تهیه گردیده و سپس برای انجام آزمایشات مورد نظر، به کار گرفته شدند.

نتایج آزمایش نشان می دهد که زغال تولیدی از بقایای شلتوک برنج در حرارت 600 درجه سانتی گراد، دارای بهترین عملکرد در شوری زدایی از آب شور است. در آزمایشات، این جاذب توانست به میزان حدود 300 میلی گرم بر گرم، یون های سدیم و کلر را از آب شور جذب و جداسازی نماید.

این جاذب بیشترین سطح ویژه و حجم حفره را در مقایسه با دو زغال زیستی دیگر از خود نشان داد. این دو از مهم ترین شاخص های ارزیابی جاذب های کربنی هستند. جاذب های کربنی نظیر زغال های زیستی تولید شده از بقایای شلتوک برنج، به دلیل خصوصیات شیمیایی خاص قادر به جذب هر دو نوع یون های منفی و مثبت یا اصطلاحا آنیون ها و کاتیون ها هستند.

بنا بر اظهار پژوهشگران مجری این تحقیق، نتایج چنین مطالعه ای نشان می دهد که با تبدیل مواد کم ارزشی مثل پسماندهای کشاورزی به مواد باارزشی مانند زغال های زیستی، نه تنها می توان مدیریت این گونه پسماندها را بهبود بخشید، بلکه با به کارگیری این زغال ها در پیش تصفیه آب شور می توان صرفه جویی بسیاری در مصرف انرژی نموده و هزینه ها را کاهش داد.

قابل ذکر است سالانه مقادیر بسیار زیادی پسماند و بقایای کشاورزی تولید می شود که متاسفانه اکثر آن سوزانده شده و با این کار ضمن هدر رفتن منابع، هوا و محیط زیست نیز آلوده می گردد.

منبع: رستمیان، ر.، حیدرپور، م.، موسوی، س. و افیونی، م. 1394. بررسي كاربرد زغال زيستي تهيه شده از شلتوك برنج در شوريزدايي آب آبياري. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، سال نوزدهم، شماره 71، ص‌ص 29-21

لینک منبع

No tags for this post.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا