افزایش بی‌‌سابقه تولید و مصرف پلاستیک در دهه‌‌های اخیر منجر به انباشت گسترده پسماند‌‌های پلاستیکی در محیط‌‌زیست شده است. تخمین‌‌ها نشان می‌‌دهد که بخش قابل توجهی از این پسماند‌‌ها در اثر فرسایش فیزیکی، شیمیایی و زیستی به ذرات کوچکتری موسوم به میکروپلاستیک تبدیل می‌‌شوند که به دلیل اندازه ریز، دوام بالا و پراکندگی گسترده، کنترل آن‌‌ها دشوار است (Kwon et al., 2022). میکروپلاستیک‌‌ها به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم می‌‌شوند؛ نوع اولیه مستقیماً در ابعاد میکروسکوپی تولید می‌‌شود، در حالی که نوع ثانویه حاصل تجزیه پلاستیک‌‌های بزرگ‌‌تر است Iyare et al., 2020). حضور فراگیر میکروپلاستیک‌‌ها در محیط‌‌های آبی، خاکی و حتی هوا، نگرانی‌‌های فزاینده‌‌ای در خصوص پیامدهای زیست‌‌محیطی و بهداشتی آن‌‌ها ایجاد کرده است. مطالعات نشان داده‌‌اند که این ذرات می‌‌توانند توسط موجودات زنده بلعیده شده، در بافت‌‌ها تجمع یابند و به‌‌عنوان ناقل آلاینده‌‌های شیمیایی و میکروارگانیسم‌‌های بیماری‌‌زا عمل کنند ( Liu et al., 2021). شواهد آزمایشگاهی و میدانی، ارتباط بالقوه میکروپلاستیک‌‌ها را با واکنش‌‌های التهابی، استرس اکسیداتیو و اختلالات فیزیولوژیکی در موجودات زنده نشان می‌‌دهد. در این میان، فاضلاب شهری و صنعتی یکی از مسیرهای اصلی انتقال میکروپلاستیک‌‌ها از فعالیت‌‌های انسانی به محیط طبیعی محسوب می‌‌شود. شست‌‌و‌‌شوی منسوجات مصنوعی، استفاده از محصولات آرایشی حاوی ذرات پلاستیکی، سایش تایر خودروها و پساب صنایع پلیمری، از جمله مهم‌‌ترین منابع ورود میکروپلاستیک‌‌‌ها به شبکه فاضلاب هستند (Kwon et al., 2022) تصفیه‌‌خانه‌‌های فاضلاب به‌‌عنوان نقطه تلاقی این جریان‌‌ها، نقش کلیدی در کنترل یا انتشار ثانویه میکروپلاستیک‌‌ها ایفا می‌‌کنند. اگرچه بسیاری از تصفیه‌‌خانه‌‌ها قادرند بخش عمده‌‌ای از میکروپلاستیک‌‌ها را از طریق فرایند‌های فیزیکی و زیستی حذف کنند، اما مطالعات تراز جرم نشان داده‌‌‌اند که درصد قابل توجهی از این ذرات یا در پساب خروجی باقی می‌‌مانند یا در لجن تجمع می‌‌یابند .(Carnevale Miino et al., 2024) انتقال میکروپلاستیک‌‌ها به لجن، در صورت استفاده کشاورزی یا دفع نامناسب، می‌‌تواند منجر به آلودگی خاک و آب‌‌های زیرزمینی شود. برای آبگیری لجن تصفیه خانه روشهای مختلفی از جمله استفاده از فیلتر پرس، سانتریفیوژ، مولتی دیسک اسکرو پرس و غیره وجود دارد. برای مطالعه روشهای آبگیری لجن و خصوصا استفاده از مولتی دیسک اسکرو پرس به مقالات آبگیری از گل و لجن شن‌شویی با دستگاه اسکرو پرس ، مقایسه انواع اسکرو پرس موجود در ایران برای آبگیری انواع لجن، کاهش هزینه های دفع لجن با آبگیری توسط اسکرو پرس مراجعه فرمائید.

از سوی دیگر، نبود روش‌‌های استاندارد برای شناسایی و پایش میکروپلاستیک‌‌ها، مقایسه نتایج مطالعات مختلف و ارزیابی دقیق راندمان فرایند‌های حذف را با عدم قطعیت مواجه کرده است. به همین دلیل، شناخت جامع ویژگی‌‌های میکروپلاستیک‌‌ها، بررسی عملکرد واحدهای مختلف تصفیه، و تحلیل چالش‌‌ها و فناوری‌‌های نوین، برای طراحی راهبردهای مؤثر کنترل این آلاینده ضروری است. هدف از این مقاله مروری، پاسخ به این نیاز و ارائه چارچوبی منسجم برای درک نقش تصفیه‌‌خانه‌‌های فاضلاب در مدیریت آلودگی میکروپلاستیک‌‌ها است. میکروپلاستیک‌‌ها به‌‌عنوان آلاینده‌‌های نوپدید در سامانه‌‌های فاضلاب، به دلیل پایداری، قابلیت انتقال آلاینده‌‌های همراه و امکان ورود به محیط‌‌های آبی و خاکی، به یک چالش کلیدی در مدیریت پساب تبدیل شده‌‌اند. بر اساس مرور نظام‌‌مند مطالعات، در فاضلاب ورودی تصفیه‌‌خانه‌‌ها بیش از ۹۰٪ ذرات کوچک‌‌تر از ۵۰۰ میکرومتر بوده و ذرات کمتر از ۱۰۰ میکرومتر حدود ۶۰٪ را تشکیل می‌‌دهند. همچنین حضور ذرات بسیار ریز تا کمتر از ۲۵ میکرومتر نیز گزارش شده است. از منظر ویژگی‌‌های مورفولوژیک، این ذرات غالباً به صورت فیبر، فیلم، فرگمنت (تکه)، گلوله و فوم مشاهده می‌‌شوند و در فاضلاب شهری سهم فیبرها ۵۲–٪۵۶، فرگمنت‌‌ها ۲۸–۳۴٪ و فیلم‌‌ها کمتر از ۱۰٪ گزارش شده است. از نظر ترکیب پلیمری، در فاضلاب شهری پلی‌‌اتیلن تا ۶۴٪، پلی‌‌‌پروپیلن ۳۳٪ و پلی‌‌اتیلن‌‌ ترفتالات ۲۹٪ گزارش شده‌‌اند؛ همچنین پلیمر‌‌های کم‌‌چگالی مانند پلی‌‌اتیلن و پلی‌‌پروپیلن عمدتاً در فاز مایع شناورند، در حالی که پلیمر‌‌های پر‌‌چگالی مانند پلی‌‌اتیلن‌ ترفتالات و پلی‌‌و‌‌ینیل کلراید بیشتر در لجن تجمع می‌‌یابند. فراوانی پلی‌‌آمید و پلی‌‌‌استایرن در لجن تا ۱۰۰٪ گزارش شده و حضور پلیمر‌‌های زیست‌‌تخریب‌‌پذیر کمتر از ۵٪ است. در یک بررسی جهانی روی ۳۸ تصفیه‌‌خانه، غلظت میکروپلاستیک در ورودی تا ۳۱۴۰۰ ذره در لیتر و در خروجی حتی پس از تصفیه تا ۲۹۷ ذره در لیتر گزارش شده است. پایش و آنالیز میکروپلاستیک‌‌ها معمولاً مبتنی بر نمونه‌‌برداری، آماده‌‌‌سازی، جداسازی و تعیین ماهیت شیمیایی پلیمر‌‌ها است؛ در آماده‌‌سازی، هضم شیمیایی با پراکسید هیدروژن در حضور کاتالیست آهن (واکنش فنتون) برای حذف مواد آلی بدون تخریب گسترده پلیمر‌‌های رایج کاربرد دارد و جداسازی چگالی نیز برای پلیمر‌‌های سنگین‌‌تر با محلول‌‌های سنگین مانند کلرید روی توصیه می‌‌شود. در شناسایی، روش‌‌های طیف‌‌سنجی شامل طیف‌‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، طیف‌‌سنجی رامان و نیز پیرولیز همراه با کروماتوگرافی گازی و طیف‌‌سنجی جرمی به‌‌عنوان ابزارهای متداول برای تعیین نوع پلیمر و تأیید ماهیت میکروپلاستیک‌‌ها گزارش شده‌‌اند. از منظر حذف، تصفیه مقدماتی همراه ته‌‌نشینی اولیه ۴۰–۷۵٪، لجن فعال متعارف ۷۲–۸۵٪، سامانه‌‌های رشد چسبیده و بستر متحرک ۸۵–۹۰٪، فیلتراسیون شنی ۹۰–۹۷٪، صافی‌‌های دیسکی/پارچه‌‌ای ۴۰–۹۸٪ و راکتور غشایی زیستی ۹۵–۹۹٫۹٪ راندمان حذف را ارائه می‌‌کنند. در فناوری‌‌های نوین، رویکرد‌‌هایی مانند نانو‌‌‌‌‌‌‌جاذب‌‌ها، فوتوکاتالیست‌‌ها و فرایند‌‌های اکسیداسیون پیشرفته نتایج بسیار بالا (نزدیک به ۱۰۰٪) نشان داده‌‌اند، اما غالباً در سطوح اولیه بلوغ فناوری قرار دارند؛ همچنین گزارش شده است اوزن‌‌زنی به مدت ۶۰ دقیقه با کاهش اندازه ذرات و ایجاد گروه‌‌های قطبی سطحی، حذف بعدی را تسهیل می‌‌کند.

لطفا برای مطالعه کامل این پزوهش، از دکمه زیر فایل pdf ان را دانلود و مطالعه فرمائید. لطفا در صورت هرگونه استفاده، مرجع آن را به صورت کامل درج نمائید تا حق مالکیت معنوی آن رعایت شود. برای دریافت هرگونه مشاوره در خصوص فعالیتهای شرکت تکنوزیست و خصوصا روشهای آبگیری لجن میتوانید با کارشناسان تکنوزیست تجهیز ملل به شماره 09133393312 تماس حاصل فرمائید.

برای آشنایی با کاربرد ازن‌زنی در حذف ترکیبات سخت‌تجزیه‌پذیر  به همراه دریافت pdf از مقاله مورد نظر دیدن کنید.

دانلود PDF