تاثیر دستگاه رسوب زدا هیدروفلو با امواج رادیویی باند AM بر روی تخریب بایوفیلم

یکی از رایج ترین روشهای دفع زباله در جهان، دفن آن میباشد زباله های شهری حاوی مقدار زیادی مواد آلی بوده، لذا تجمع آنها برروی هم باعث تجزیه و فساد این مواد میشود. این فساد به همراه رطوبت ذاتی زباله و بارش باران منجر به تولید ماده ی سیاه و بدبویی میشود که به نام شیرابه شناخته میشود. بازچرخانی شیرابه یکی از روشهایی هست که از دهه ی 70 میلادی رواج پیدا کرد و با اهدافی از جمله مدیریت شیرابه، افزایش تولید بیوگاز درخاکچال و همچنین افزایش پایداری خاکچال انجام میشود . یکی از معضلاتی که در بازچرخانی شیرابه وجود دارد، تشکیل لایه ای از اجتماع باکتریایی به نام بایوفیلم میباشد که باعث اتلاف مقادیر زیادی انرژی و ایجاد مشکلات جدی در بهداشت عمومی میشود.

                                                                                                      مدار لوله کشی کارخانه کاغذ سازی- لوله 4″

                                                       بعد از نصب دستگاه رسوبزدا هیدروفلو                                                قبل از نصب دستگاه رسوبزدا هیدروفلو

بایوفیلم چیست؟

بایوفیلم )زیست لایه) به اجتماع باکتریایی گفته میشود که توسط یک ماتریکس محصور شده و به یک سطح اتصال دارند.
تصویر پایین مراحل تشکیل بایوفیلم را نشان میدهد.
بایوفیلم در کجاها وجود دارد؟
عوامل تشکیل‌دهنده بایوفیلم، میکروارگانیزم‌ های بیماری‌زای مختلف هستند که به وسیله مواد شیمیایی که یک محیط زندگی را تشکیل می‌دهند، دربر گرفته شده، و به سختی به یک سطح مرطوب چسبیده‌اند. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که بایوفیلم می‌تواند روی بیشتر سطوح مرطوب تشکیل شود.

وجود بایوفیلم در لوله های صنایع مختلف مانند اپراتورهای سیستم آب برج خنک کننده امری طبیعی است. لایه ی نازک بایوفیلم مانع از انتقال حرارت حتی بیشتر از رسوب میشود و این به معنی اتلاف
مقادیر زیادی انرژی میباشد و به عنوان یک مشکل جدی در محیط زیست و بهداشت عمومی قلمداد می شود.

روش جلوگیری از تشکیل بایوفیلم چیست؟

روشهای شیمیایی متفاوتی تا الان برای جلوگیری از رشد و کاهش بایوفیلم ارائه شده است اما طبق آخرین جستجوی محققین در منابع علمی، روشهای غیر شیمیایی زیادی برای حل این مشکل استفاده نشده است. دستگاه استفاده شده در این تحقیق علمی رسوب زدا با امواج رادیویی Hydroflow مدل S-38 می باشدکه به عنوان یک اصلاح گر فیزیکی مبتنی بر ارسال سیگنال های الکتریکی آنالوگ با فرکانس 120 الی 200 کیلو هرتز در داخل تمامی مسیر لوله کشی آب می باشد، ارائه شده است، که متعلق به شرکت هیدروپت (Hydropath) انگلستان میباشد.

نتایج استفاده ازدستگاه رسوب زدا هیدروفلو چه بوده است؟

آزمایشاتی در خصوص حذف بایوفیلم بر روی نمونه بایوفیلم تولید شده آزمایشگاهی شیرابه خاکچال انجام گردیده است که تمامی آزمایشات انجام شده در 2 سناریو که شامل بررسی دستگاه در مهار و جلوگیری از تشکیل و همچنین کاهش بایوفیلم از قبل رشد کرده ی 2 باکتری مختلف انجام شده است. ( 4 مرحله آزمایش)
طبق مراحل مختلف ثابت شد که بیشترین تاثیر این دستگاه در جلوگیری از تشکیل بیوفیلم 2 اجتماع باکتریایی مختلف سودوموناس( بایوفیلم آزمایشگاهی) و شیرابه¬ی خاکچال به ترتیب شامل5/97 و 54/99 درصد و در کاهش نیز 95/63و 82/74 درصد میباشد لذا اینگونه میتوان برداشت کرد که این دستگاه در سناریوی مهار و جلوگیری از تشکیل به خصوص برای بایوفیلم ناشی از باکتری شیرابه¬ی خاکچال که نمونه واقعی برداشت شده از مخزن دفع زباله آرادکوه بوده بدون استفاده از روش های شیمیایی کاملا موثر است. چنانچه مدار لوله کشی قبل از استفاده از تکنولوژی رسوبزدای هیدروفلو تمیز شود این دستگاه اجازه تشکیل مجدد بایوفیلم را به میزان 99/54 در صد شیرابه خاکچال و 97/5% بایوفیلم آزمایشگاهی در حالت سکون آب نخواهد داد. بدیهی است که این تحقیق در حالت سکون آب انجام شده و بدیهی است در صورت برقراری جریان درداخل لوله این عملکرد بهبودخواهد یافت.
دستگاه‌های رسوبزدای هیدروفلو با بروز ترین فناوری، در از بین بردن بایوفیلم خنک کننده کندانسور خلاء نیروگاهی و مبدل های حرارتی خنک شونده با آب دریا یا رودخانه به عنوان راه حلی کارآمد و قابل اعتماد مورد استفاده قرار می‌گیرند.
یکی از بهترین کاربرد ها ی این تکنولوژی در کنترل بایوفیلم در سیستم های آب شیرین کن آب دریا به روش اسمز معکوس می باشد.این تجهیزات علاوه بر افزایش عمر مفید سیستم‌ها، به بهبود کارایی و کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات نیز کمک می‌کنند.همچنین، دستگاه‌های مذکور با اثربخشی خود در خطوط تغذیه مرغداری طیور، به بهداشت و بهره‌وری بهتری در فرآیند تغذیه دام و پرورش طیور کمک می‌نمایند. به علاوه، این تکنولوژی نوین به حفظ کیفیت آب و جلوگیری از تجمع رسوبات ناخواسته در سیستم‌های مختلف کمک می‌کند.
قرارداد پژوهشی فی مابین معاونت پژوهشی دانشکده های فنی دانشگاه تهران و شرکت بازرگانی مهندسی رادین گستر سینا با موضوع قرارداد ” حذف و جلوگیری از تشکیل بایوفیلم شیرابه خاکچال با امواج رادیویی دستگاه هیدروفلو” به تایید دانشکدگان فنی دانشگاه تهران رسیده است. که نتیجه پایان نامه پژوهشی سرکار خانم زهرا شفیعی با مدیریت و راهبری جناب آقای دکتر بازارگان به شرح ذیل میباشد:
1- رسوبزدای هیدروفلو مانع از تشکیل بایوفیلم در شیرابه خاکچال به میزان 99/54 درصد میباشد.
2- رسوبزدای هیدروفلو مانع از تشکیل بایوفیلم سودوموناس (تولید شده در آزمایشگاه) به میزان 97/5 درصد میشود.
بایوگرافی جناب آقای دکتر علیرضا بازارگان:
استادیار دانشکده محیط زیست و سرپرست گرایش مدیریت پسماند در دانشگاه تهران است. او دانش آموخته مهندسی شیمی از دانشگاه صنعتی شریف در مقطع کارشناسی، رشته مدیریت پروژه مهندسی محیط زیست و انرژی در مقطع کارشناسی ارشد در دانشگاه École des Mines de Nantes فرانسه، و دانشگاه علوم و فن‌آوری هنگ‌کنگ در مقطع دکترا به همراه پیوست تحقیقاتی در دانشگاه کمبریج انگلستان در زمینه فرایندهای استحصال مواد ارزشمند از پسماندهای سیلیسی و کربنی است. او مولف دهها مقاله داوری شده و کتب منتشر شده در حوزه تصفیه آب، پسماند و فرایندهای زیست محیطی است و تجربه تحقیق و پژوهش در دانشگاه فنی کایزرسلاترن آلمان را نیز در کارنامه خود دارد. دکتر بازارگان همچنین از سال ۲۰۲۰ تا به امروز مشاور دفتر برنامه توسعه سازمان ملل متحد در ایران می‌باشد.
بایوگرافی سرکار خانم مهندس زهرا شفیعی:
دانش آموخته دانشکده محیط زیست ، دانشکده فنی، دانشگاه تهران و همچنین محقق پایان نامه ” حذف و جلوگیری از تشکیل بایوفیلم شیرابه خاکچال با امواج رادیویی دستگاه هیدروفلو” میباشد.