گیاه پالایی در تصفیه فاضلاب و پساب ها

گیاه پالایی در تصفیه فاضلاب یکی از روش های نوین در این صنعت می باشد که بر پایه تصفیه بیولوژیکی بنا شده است. در این روش تلاش میشود تا بدون استفاده از مواد شیمیایی حجم بالایی از مواد آلی و آلاینده و معدنی موجود در پساب های صنعتی و کشاورزی و شهری توسط میکروارگانیسم ها تجزیه شده و میزان کیفیت فاضلاب تا حد مطلوبی افزایش پیدا کند. گروه صنعتی هفت؛ سازنده تجهیزات تصفیه فاضلاب در ادامه به معرفی کامل تصفیه فاضلاب با گیاهان خواهد پرداخت.

گیاه پالایی در تصفیه فاضلاب چیست؟

در تمام روش های تصفیه فاضلاب تلاش میشود تا آلاینده های آلی و معدنی و فلزات سنگین تجزیه شوند تا ورود آنها به سفره های آب زیر زمینی و طبیعت به سلامت زمین و موجودات مختلف آسیب وارد نکند. تصفیه فاضلاب به سه روش فیزیکی و بیولوژییکی و شیمیایی انجام میشود که در روش اول ذرات بزرگ و معلق موجود در پساب ها جمع آوری میشود. در روش های تصفیه شیمیایی فاضلاب نیز با کمک مواد منعقد کننده غیره آلاینده ها جمع آوری میشوند که مضراتی را به همراه دارد. یکی از بهترین و طبیعی ترین روش ها برای تصفیه فاضلاب، تصفیه بیولوژیکی می باشد که در آن تلاش میشود تا میکروارگانیسم های هوازی و بی هوازی مواد آلی و معدنی را تجزیه کنند. گیاه پالایی یا تصفیه فاضلاب به کمک گیاهان یکی از زیر مجموعه های تصفیه بیولوژییکی می باشد که در آن از ظرفیت فیزیولوژی گیاهان برای تصفیه استفاده میشود.

گیاه پالایی یا Phytoremediation به کمک گیاهان مختلفی قابل انجام می باشد که از جمله آنها می توان به گزینه هایی اشاره نمود که در خانواده های Brassicaceae ،Asteraceae،  Amaranthaceae و Poaceae و Fabaceae قرار گرفته و هر یک قادر به حذف فلزات و مواد آلی خاصی هستند.

انواع روش های گیاه پالایی در تصفیه فاضلاب

در حالت کلی گیاه پالایی را می توان در طبیعت به دو روش طبیعی و مصنوعی به کار برد که هر دو روش نیاز به مصرف انرژی و هزینه اقتصادی کمی بوده و مدت زمان راه اندازی آن نیز بسیار کوتاه است. از جمله روش های مختلف تصفیه فاضلاب با گیاهان می توان به دو گزینه زیر اشاره نمود:

تصفیه فاضلاب با تالاب طبیعی

تالاب های طبیعی موجود در طبیعت علاوه بر فراهم ساختن شرایط برای ذخیره آب و کمک به پرورش گیاهان و آبزیان، راهکاری بسیار مهم برای تصفیه فاضلاب و پساب های وارد شده به آن می باشد. در این روش که کاملا طبیعی می باشد، برخی از گیاهان موجود در تالاب ها از قبیل گیاه نِی باعث میشود تا حجم بسیار بالایی از آلاینده ها به ریشه آنها متصل و تجزیه و جذب میشود. لازم به ذکر است که در این روش، علیرغم هزینه کم برای راه اندازی و قدرت بالا در تصفیه پساب ها، فرآیند تصفیه کاملا غیر قابل کنترل می باشد و می تواند مشکلات متعددی را به همراه داشته باشد.

تصفیه فاضلاب با تالاب مصنوعی

از دیگر روش های گیاه پالایی در تصفیه فاضلاب می توان به راه اندازی تالاب یا وتلندهای مصنوعی اشاره نمود. برای راه اندازی این تالاب ها از خاک اشباع شده، آب و گیاهان استفاده شده و در حالت کلی یه مرحله تصفیه فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی را شامل میشود. یکی از موارد و نکات بسیار مهم در این شیوه تصفیه فاضلاب با گیاهان می توان به انجام مرحله پیش تصفیه برای حذف ذرات بزرگ از مواد آلاینده موجود در پساب اشاره نمود. برای این منظور در اغلب مناطق مسکونی از چاه سپتیک برای پیش تصفیه یا تصفیه فیزیکی فاضلاب استفاده میشود.

پساب خروجی از چاه های سپتیک وارد وتلند مصنوعی شده و با گیاهان مختلف عملیات تصفیه انجام میشود. در این روش ریشه گیاهان در خاک نفوذ کرده و به مرور دچار پوسیدگی میشوند و حفره ها به صورت توخالی در زمین باقی خواهند ماند. این حفره ها به محلی برای رشد و پرورش باکتری های بی هوازی و هوازی تبدیل میشوند. مواد آلی با ورود به وتلند مصنوعی در ریشه گیاهان تجمع نموده و به مرور توسط باکتری ها تجزیه و تغذیه خواهند شد.

انواع گیاهان مورد استفاده در گیاه پالایی

نوع گیاهانی که برای تصفیه پساب های صنعتی و بهداشتی و شهری مورد استفاده قرار میگیرند بسیار متنوع بوده و هر یک قادر به حذف برخی از آلاینده های موجود در آب می باشند. انتخاب این گیاهان به فاکتورهای مختلفی بستگی دارد که از جمله آنها می توان به نوع مواد آلاینده و همچنین مقدار آلودگی ها اشاره نمود. از جمله گیاهان مورد استفاده برای این منظور می توان به Reed، Narrowleavedcattail، Yellow flag، Reed grass، Rushes bulrushes، Broad-leavedcattail، Sweet flag، Carex، Fabaceae ،Brassicaceae ،Asteraceae،  Amaranthaceae اشاره نمود.

همان طور که اشاره شد، هر یک از انواع گیاهان مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب با گیاهان قادر به حذف برخی از فلزات و مواد آلی و معدنی می باشند. به عنوان مثال، pistia stratiotes  که از خانواده Araceae  می باشد، قادر است کادمیوم، نیکل، سرب و روی و مس و جیوه و کروم و نقره را براحتی تجزیه و حذف کند. lemna gibba  نیز قادر است آرسنیک موجود در پساب های بهداشتی و صنعتی را تجزیه و حذف کند.

انواع فرآیندهای گیاه پالایی در تصفیه فاضلاب

گیاه پالایی یکی از روش های نوین در صنعت تصفیه فاضلاب می باشد که در اغلب کشورهای در حال توسعه با استقبال مواجه شده است. در این روش ها تلاش میشود تا مواد آلی به کمک گیاهان و میکروارگانیسم ها حذف شوند. فرایندهایی که برای حذف هر یک از مواد آلاینده انجام میشود با توجه به نوع آلاینده متغییر بوده و اساس کار آنها نیز تفاوت هایی با هم دارد. به عنوان مثال:

• Phyto-degradatio یا تخریب توسط گیاهان که در آن مواد آلاینده به کمک آنزیم ها درون گیاه تجزیه و تخریب خواهند شد
• Phyto-extraction یا استخراج توسط گیاه همان طور که از نامش مشخص است، مواد آلاینده توسط ریشه جذب و به سمت نقاط بالایی گیاه حرکت می کند. در نهایت قسمت های بالایی گیاه چیده میشوند و از این طریق مواد آلاینده منتقل شده به نقاط بالایی گیاهان حذف خواهند شد.
• تصفیه توسط ریزوسفر: به جذب مواد آلاینده به درون ریشه یا رسوب آن روی سطح ریشه گفته میشود.
• از دیگر فرایندهای مورد استفاده در گیاه پالایی می توان به کنترل هیدورلیک، تثبیت توسط گیاهان، تصعید توسط گیاهان، تخریب توسط گیاهان اشاره نمود.

مزایای گیاه پالایی در تصفیه فاضلاب

علیرغم تنوع بالا در روش های متعدد اعمال شده در پکیج های تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی به شیوه های بیولوژیکی، گیاه پالایی به شدت در حال رواج می باشد. این روش مزایای زیادی را به همراه دارد که از جمله آنها می توان به گزینه های زیر اشاره نمود:

• عدم استفاده از مواد شیمیایی در تصفیه با گیاهان و جلوگیری از آسیب وارد شدن به طبیعت
• راه اندازی سریع وتلندها برای انجام فرآیند تصفیه
• کاهش هزینه های تصفیه بیولوژیکی نسبت به سایر روش ها
• عدم نیاز به تخصص و مهارت بالا در فرایند تصفیه با گیاهان
• عدم نیاز به تکنولوژی و تجهیزات حرفه ای برای تصفیه پساب ها به کمک گیاه مختلف
• راندمان بالا تالاب های مصنوعی و طبیعی
• کمک به ذخیره آب برای رشد گیاهان و زندگی آبزیان در کنار تصفیه مواد آلی

معایب گیاه پالایی

هر یک از روش های تصفیه فاضلاب دارای معایبی می باشند که با لازم است قبل از انتخاب آن شیوه برای تصفیه به آنها توجه شود. از جمله معایب گیاه پالایی می توان به گزینه های زیر اشاره نمود:

• زمان بر بودن فرایند تصفیه
• از بین رفتن پوشش گیاهای وتلندها به دلیل آسیب هایی که به ریشه گیاهان وارد میشود
• ایجاد بوی تعفن و فراهم شدن شرایط برای رشد و پرورش پشه در تالاب