مقاله سوپر جاذب گیاهی (گیاه ویتیوار) راهی جدید برای تصفیه ی فاضلاب

word قابل ویرایش
12 صفحه
5700 تومان

سوپر جاذب گیاهی (گیاه ویتیوار) راهی جدید برای تصفیه ی فاضلاب
چکیده
استفاده از صنایع سبز یک گرایش جهانی در تصفیه ی فاضلاب محسوب می شود. در این خصوص گیاه ویتیوار از نظر مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی به اعتقاد بسیاری از محققین کم نظیر بوده و تطابق بسیار خوبی با شرایط آب و هوایی گوناگون دارد. این گیاه شرایط دشوار محیطی چون خاک های قلیایی و شور و دارای آلودگی های شیمیایی را به خوبی تحمل می کند.
نتایج مطالعات اخیر نشان داده است که این گیاه توان بالایی در جذب نیتروژن و فسفر دارد و می توان از آن به عنوان یک نیترات زدای قوی استفاده کرد. با توجه به مزایای فراوان گیاه ویتیوار، برای استفاده از آن روش های گوناگونی ابداع شده است که در موارد بسیاری مناسب شرایط اقلیمی ایران می باشد. در این مقاله ضمن معرفی این گیاه ، نقش و جایگاه رو به رشد آن در صنعت تصفیه ی فاضلاب مرور خواهد شد.
کلمات کلیدی : گیاه ویتیوار، تصفیه ی فاضلاب ، نیترات زدایی ، بیوتکنیک.

سرآغاز
از آغاز تشکیل جوامع انسانی ، همواره دو موضوع تامین آب و دفع فاضلاب مورد توجه بوده است . با گسترش فعالیت های توسعه ای در طی ١٠٠سال اخیر، بشر همواره در صدد تصفیه ی هرچه آسان تر و اقتصادی تر فاضلاب بوده است . در حال حاضر روش های بسیاری مبتنی بر دیدگاه های فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی برای تصفیه ی فاضلاب پیشنهاد و بر اساس شرایط و امکانات محلی مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه استفاده از سپتیک تانک ، برکه های تثبیت ، انواع گوناگون لجن فعال و….
از جمله روش های متداول در تصفیه ی فاضلاب های خانگی می باشند. گاه عدم طراحی مناسب و بهره برداری ناصحیح از تصفیه خانه های فاضلاب می تواند باعث ایجاد عامل های محیط ی نامط لوب گردد، به طوری که ساکنین اطراف تصفیه خانه ها از انتشار بیماری های واگیر دار، حذف بوهای آزاردهنده، فراوانی

شکل ۱: تصویری از بوته های گیاه ویتیوار
حشرات موذی و مناظر زشت شکایت دارند که این امر به تدریج منجر به افزایش اعتراض های اجتماعی و حتی تعطیلی برخی تصفیه خانه ها شده است . یکی از روش هایی که در سال های اخیر برای تصفیه ی فاضلاب توجه محققین و کارشناسان را
جلب کرده، استفاده از سوپر جاذب های گیاهی است که از جمله ی آن ها گیاه ویتیوار است .
خصوصیات گیاه ویتیوار
این گیاه با نام علمی ویتور زیزانی ا…دس ٢ از خانواده ی گرامیده٣ و بومی جنوب هندوستان است . ویتیوار، ابتدا توسط بخش آب و خاک بانک جهانی توصیه شد (شکل ١( و در حال حاضر در بیش از صد کشور از این گیاه در پروژه های گوناگون حفاظت خاک، پایداری شیب های خاکی ، حفاظت سواحل رودخانه ها، تثبیت لوله های انتقال، ایجاد مناظر زیبای شهری، صنایع دستی وحتی روغن کشی استفاده می شود [١] (شکل ٢(
ویتیوار، گیاهی چند ساله است و بوته های آن دارای برگ هایی باریک و بلند به رنگ سبز روشن می باشد که گاهی ارتفاع آن به بیش از ٢ متر نیز می رسد. از ویژگی های دیگر این گیاه، رشد در

شکل ۲: پراکنش جغرافیایی و کشورهای استفاده کننده از ویتیوار
محیط هایی با دمای بین ١۴- تا ۵۵ درجه ی سانتی گراد است .
ویتیوار همچنین توان تحمل بالا در خاک های شور و قلیایی و آلوده به مواد شیمیایی چون فلزات سنگین و سمی را نیز دارد (جدول١(. این گیاه فقط توسط پنجه زنی در طوقه ی بوته تکثیر می شود و بذر تولید نمی کند. سرعت رشد آن بالا بوده و می تواند در کمتر از سه ماه به ارتفاعی بیش از ١.۵ متر برسد. گیاه ویتیوار توان تولید بیومس فراوان داشته و برای احیای شرایط زیستی در محیط پیرامون خود بسیار مط لوب است .

پیشینه ی کاربرد ویتیوار در تصفیه ی فاضلاب
استفاده از ویتیوار در تصفیه ی فاضلاب چندان قدیمی نبوده و مربوط به دهه ی اخیر است . نخستین بار در سال ١٩٩٠ در مرکز تحقیقات طبیعی و معدنی کوئینزلند۴ استرالیا نشان داده شد که این گیاه نسبت به سایر گیاهان زراعی توان بالاتری در جذب آلودگی های نیتراته و فسفاته ناشی از کود های شیمیایی دارد [٢].
در سال ١٩٩۵، در کمپ سامرست ۵ واقع در اسک شایر۶ استرالیا، فاضلاب خروجی از یک توالت صحرایی بر روی ردیف های ویتیوار کشت شده بر روی شیب تپه جریان داده شد. تمامی جریان سط حی فاضلاب مذکور جذب شد و ویتیوار های مسیر جریان نسبت به سایر گیاهان رشدی بیشتری داشتند، به گونه ای که در مدتی کمتر از ۸ ماه، ارتفاع بوته های مذکور به بیش از ٢ متر رسید [٣].
در سال ١٩٩٧ در یک اقدام تجربی ، محققین چینی با استفاده از کشت ویتیوار در حواشی رودخانه ، توانستند در مدت ٢ هفته میزان فسفر یک رودخانه ی آلوده را تا ٩٣.٧ درصد کاهش دهند [۴].
در سال ١٩٩۸ در یک مزرعه واقع در بریس بان ٧ استرالیا برای دفع پساب یک سپتیک تانک از گیاهان مختلف در شرایط مزرعه استفاده شد. چمن ویتیوار نسبت به گیاهانی چون سورگوم کارآمدی بهتری از خود نشان داد. ارتفاع بوته های ویتیوار در کمتر از ۵ ماه به بیش از ٢ متر رسید. این در حالی است که سط ح اشغال شده توسط این گیاه کمتر از ۵٠ متر مربع و کمتر از سایر گیاهان بوده است . میزان نیترات پساب از ٩٣ به ٠.٧ میلی گرم در لیتر (٩٩ درصد( کاهش یافته و مقدار فسفر از ١.٣ به ٠.٢ میلی گرم در لیتر (۸۵ درصد( تقلیل یافت . شمارش شاخص کلیفرم نیز از ۵٠٠ به ٢٣ میکروارگانیسم در هر ١٠٠ میلی لیتر تنزل یافته بود. این میزان تصفیه به مراتب بیشتر از حد استاندارد خروجی فاضلاب ایران می باشد [۵].
در سال ٢٠٠٠ با هدف ایجاد مدل ریاضی جذب نیتروژن و فسفر توسط ویتیوار دریافتند، در شرایط کشت هیدروپونیک (کاشت در آب( توان ویتیوار در جذب نیتروژن بسیار بالا بوده و می تواند سالانه تا ١٠هزار کیلوگرم در هکتار نیتروژن را جذب کند. میزان جذب فسفر نیز تا ١٠٠٠ کیلوگرم در هکتار در سال بالغ می گردد [۶].
در کشور تایلند اولین بار از گیاه ویتیوار برای تصفیه ی فاضلاب یک مزرعه ی پرورش خوک بهره گرفته شد. امروزه اکثر تحقیقات این کشور بر روی تصفیه ی فاضلاب های خانگی به این گیاه معط وف شده است [٧].
روش های کاربردی در تصفیه ی فاضلاب
از جمله مواد اصلی تشکیل دهنده ی فاضلاب، پروتیین و اوره است (۴٠ الی ۶٠ درصد(. با توجه به این که عنصر اصلی این مواد نیتروژن است [۸]. از گیاه ویتیوار می توان برای نیترات زدایی استفاده کرد. امروزه از آن به دو صورت زیر یا ترکیبی از هر دو، در تصفیه ی فاضلاب بهره برداری می شود:
• کشت هیدرو پونیک (صفحات شناور(
• ایجاد مزارع جذب فاضلاب (وتلند(
در روش نخست نشاءهای ویتیوار به جای خاک بر روی صفحات شناور بر سط ح آب حوضچه های تصفیه ی فاضلاب کاشته می شود. میزان و تعداد صفحات بسته به درجه ی تصفیه ی مورد نیاز و فصل سال تغییر می کند. هم زمان با کشت ویتیوار بر روی کناره های لاگون های خاکی علاوه بر افزایش سرعت جذب نیترات، پایداری دیواره های خاکی نیز تثبیت می شود (شکل ۵(
گیاه ویتیوار دارای ریشه های بسیار طویلی است . طول ریشه های آن در طبیعت می تواند به بیش از ٣ متر نیز برسد. در شرایط هیدروپونیک و محدودیت اکسیژن محلول در فاضلاب، طول ریشه ها بین ٣٠ الی ۴٠ سانتی متر متغییر است . یافته های جدید نشان می دهد هر چه از عمق آب در برکه های تثبیت کاسته گردد بر کارآمدی اثرگذاری این روش افزوده می شود [٩].

در روش دوم درون مزارع جذب فاضلاب (وتلند( نشاء های ویتیوار در ردیف هایی به فواصل ٠.۵ الی ٣ متری از یکدیگر بر روی خط وط تراز کاشته می شود و محل هایی را برای عبور جریان مازاد باز می گذارند، به طوری که فاضلاب به صورت چرخشی در بین ردیف ها جریان داشته باشد. طول مزارع بسته به حجم و ویژگی های فاضلاب طراحی می شود. در شرایط آب و هوایی تایلند، برای تصفیه ی بهتر فاضلاب به میزان ٣٣.١ متر مکعب در روز، از روش آبیاری مزارع ویتیوار به صورت هر ۵ روز فقط ٣ روز آبیاری و ٢ روز خشک استفاده می شود [١٠].
از گیاه ویتیوار در تعدادی از تصفیه خانه های شهری استرالیا، چین و تایلند استفاده می شود. همچنین برای تصفیه ی فاضلاب ناشی از توالت های صحرایی (پروژه های کوچک ( طرح های واحدی توسط محققین تهیه و توصیه شده است . از آن جمله در کشور اندونزی در جزیره ی آجی جایا برای منط قه ی مسکونی به تعداد ٢٠٠٠ ویلا از این روش استفاده می شود (شکل ۸ و ٩).
پیشنهادها
امروزه کشورهای زیادی با حمایت بانک جهانی و فائو اقدام به استفاده از این گیاه بی نظیر در تصفیه ی فاضلاب نموده اند. این امر علاوه بر کاهش هزینه ی پروژه ها، در مقابل سایر روش های سازه ای، توانسته تحولی را در زندگی افراد بومی ایجاد کند.
وجود یک مرکز تحقیقاتی و اجرایی برای ترویج و توسعه ی ویتیوار در ایران ضروری به نظر می آید. توصیه های زیر برای بهره برداری بهتر از این گیاه در حل مشکلات صنعت تصفیه ی فاضلاب ارایه می گردد.
١. با ایجاد گلخانه در مجموعه ی تاسیساتی تصفیه خانه های بزرگ شهری، از این گیاه در چرخه ی تصفیه استفاده شود. در این مورد می توان از روش صفحات شناور در برکه های تثبیت استفاده کرد.
٢. با توجه به این که به دفع فاضلاب در مناطق روستایی ، کمتر توجه شده است . می توان با ایجاد وتلند در کنار این مناطق اقدام مط لوبی برای تصفیه ی پساب های تولیدی انجام داد.
٣. برای مناطقی که فاضلاب در نهایت وارد آبراهه های سط حی می گردد، می توان با عبور جریان از میان زهکش های دارای پوشش ویتیوار از میزان آلایندگی آن تا حد زیادی کاست .
۴. با کشت ویتیوار بر کناره ی رودخانه های آلوده ی کشور، تا حد زیادی از میزان نیترات آب کاسته و شرایط برای زیست سایر موجودات فراهم خواهد شد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 5700 تومان در 12 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد