فومهای پلییورتان (PUFs) بعنوان مادهای امیدوارکننده در تصفیه فاضلاب خانگی بدلیل خواص فیزیکی منحصربهفرد و حمایت از رشد میکروبی خود شناخته شدهاند. این فومها بعنوان محیط پرکننده در بیوفیلترها استفاده میشوند، جایی که در نقش حامل زیستتوده میکروبی عمل نموده و بطور مؤثر آلایندههای آلی را تجزیه میکنند. ساختار متخلخل و سلولهای باز PUF سطح ویژه بزرگی را فراهم میکند که به چسبیدن و رشد باکتریها کمک میکند؛ این ویژگی برای تجزیه مواد آلی و ترکیبات نیتروژن در فاضلاب ضروری هستند.
مطالعه بیشتر: مروری بر بازدارندههای شعله در فومهای پلییورتان
دو نوع اصلی از فومهای پلییورتان یعنی فومهای انعطافپذیر استوانهای نوین و فومهای ضایعاتی در این کاربردها استفاده میشود. هر دو نوع دارای تخلخل و آبگریزی بالایی هستند که باعث جذب مؤثر و چسبندگی زیستتوده میشود. مطالعات نشان دادهاند که مورفولوژی سلولهای فوم از تشکیل ساختارهای میکروبی چندسلولی حمایت میکند و زیستتوده فعال را درون فیلتر افزایش میدهد. این امر به تصفیه مؤثر حتی برای فاضلابهایی با نسبتهای کربن به نیتروژن (C/N) پایین و سطوح بالای نیتروژن آمونیوم کمک میکند.
فرآیند بیوفیلتراسیون با استفاده از فومهای PU کاراییهای قابل توجهی در حذف آلایندهها نشان داده است. برای تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی (BOD) و تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD)، کاهش آلایندهها تا ۹۵% گزارش شده است. حذف نیتروژن آمونیوم نیز عملکرد خوبی دارد و معمولاً کاراییهایی بالای ۶۰-۸۰% را بهدست میآورد که از فرآیندهای چرخه نیتروژن درون فیلتر حمایت میکند. علاوه بر این، فیلترها مواد جامد معلق را کاهش میدهند و کیفیت خروجی را بهبود میبخشند. محیط PUF امکان ایجاد سیستمهای مخصوصی را فراهم میکند که نیاز به هوادهی مکانیکی را کاهش یا حذف میکند، که این امر باعث صرفهجویی در انرژی و سادهسازی طراحی تأسیسات میشود.
پتانسیل احیای فومهای پلییورتان به پایداری استفاده از آنها در تصفیه فاضلاب اضافه میکند. فومهای استفاده شده میتوانند تمیز و چندین بار بدون کاهش قابل توجه در ظرفیت حمل زیستتوده یا یکپارچگی ساختاری، استفاده شوند. این سازگاری، همراه با توانایی بازسازی فومهای ضایعاتی PU، مزایای زیستمحیطی و اقتصادی آنها را برجسته میکند.
علاقه صنعتی به بیوفیلترهای فوم پلییورتان از فناوریهای ثبت اختراع شدهای که در آن ماژولهای فوم از رشد زیستتوده در فیلترهای بیولوژیکی نفوذی حمایت میکنند، مشهود است. این سیستمها نگهداری لجن و قابلیت تجزیه آلایندهها را بهبود میبخشند و آنها را برای تأسیسات تصفیه فاضلاب غیرمتمرکز یا کوچک تا متوسط مناسب میسازد.
جمع بندی
فومهای پلییورتان بعنوان محیطهای مؤثر و چندمنظوره در فیلترهای زیستی فاضلاب خانگی عمل کرده و کاراییهای بالای حذف آلایندهها را ارائه میدهند؛ این فومها با امکان تجزیه از زبالههای آلی و نیتروژنی و از طریق استفاده مجدد و بازسازی فومهای ضایعاتی، مزایای اقتصادی و زیستمحیطی را فراهم میآورند. نقش آنها در تأسیسات تصفیه ساده و کمانرژی نشاندهنده پتانسیل قابل توجهی برای مدیریت پایدار فاضلاب خانگی است.
منبع
[۱] Dacewicz, Ewa, and Joanna Grzybowska-Pietras. “Polyurethane foams for domestic sewage treatment.” Materials 14.4 (2021): 933.
[۲] Skleničková, Kateřina, et al. “Biodegradability and ecotoxicity of polyurethane foams: A review.” Critical Reviews in Environmental Science and Technology 52.2 (2022): 157-202.
بدون دیدگاه