فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هدف: اصول اقتصاد چرخشی و توسعه پایدار بر نیاز حیاتی به مدیریت مؤثر پسماند، به ویژه لجن فاضلاب شهری، تأکید دارند. اگرچه این لجن اغلب به عنوان یک آلاینده خطرناک در نظر گرفته می‌شود، اما در واقع یک منبع غنی از مواد مغذی ضروری گیاهی است که فرصتی مهم برای تبدیل آن به یک زیست‌کود با ارزش فراهم می‌آورد. این پژوهش با هدف پرداختن به این چالش، به ارائه یک بررسی جامع در مقیاس آزمایشگاهی پرداخته است.روش: در این تحقیق، لجن آبگیری شده از تصفیه‌خانه فاضلاب شهری تیران تحت هیدرولیز قلیایی قرار گرفت. این فرآیند شامل هضم شیمیایی با استفاده از محلول هیدروکسید سدیم 0.25 مولار بود. پس از یک دوره هضم کنترل‌شده، مخلوط سانتریفیوژ شد تا بقایای جامد از بخش مایع غنی از مواد مغذی جدا گردد. کود مایع حاصل، تحت فرآیند مشخصه‌یابی کامل قرار گرفت تا پتانسیل کشاورزی آن ارزیابی شود. پارامترهای کلیدی فیزیکوشیمیایی (شامل pH، EC، TOC، و غلظت N، P، K)، ریزمغذی‌ها، فلزات سنگین و پاتوژن‌های شاخص، در لجن خام و محصول نهایی به دقت اندازه‌گیری شدند. علاوه بر این، غلظت ریزمغذی‌ها، فلزات سنگین و پاتوژن‌های شاخص در هر دو لجن خام و محصول مایع نهایی کمّی‌سازی شدند. در نهایت، با استفاده از اسید سولفوریک برای تنظیم pH بالا و سولفات پتاسیم برای غنی‌سازی محتوای پتاسیم پایین، یک مرحله پس‌تصفیه برای بهینه‌سازی کیفیت کود و ایجاد یک پروفایل مغذی متعادل اجرا شد.نتایج: فرایند هیدرولیز قلیایی مؤثر عمل کرد و کود مایع با غلظت‌های بالایی از فسفر و کربن آلی تولید نمود. این اجزاء برای افزایش حاصلخیزی خاک، بهبود ساختار خاک و تحریک فعالیت میکروبی حیاتی هستند. اگرچه غلظت اولیه پتاسیم کمتر از سطح بهینه برای رشد گیاه بود، اما مرحله پس‌فرآوری آن را به محدوده موردنظر غنی‌سازی کرد و امکان‌پذیری تولید یک کود کامل و متعادل را به اثبات رساند. یافته مهم دیگر این پژوهش، غلظت پایین بار میکروبی و فلزات سنگین بود. به‌طوری‌که، محصول نهایی ایمنی میکروبی لازم بر مبنای استانداردهای سخت‌گیرانه کلاس A آژانس حفاظت محیط‌زیست ایالات متحده (U.S. EPA) برای پاتوژن‌ها را برآورده کرد و بدین‌ترتیب ایمنی آن برای استفاده نامحدود در کاربردهای کشاورزی تضمین شد.نتیجه‌گیری: این مطالعه با موفقیت یک راه‌حل پایدار و مؤثر برای تبدیل لجن فاضلاب شهری به کود مایع با ارزش افزوده را نشان می‌دهد. روش توسعه‌یافته نه تنها یک مسیر ساده برای بازیابی مواد مغذی ارزشمند فراهم می‌کند، بلکه تولید یک محصول ایمن از نظر محیط‌زیستی و مفید از نظر کشاورزی را نیز تضمین می‌نماید. این رویکرد به طور قابل‌توجهی به توسعه کشاورزی پایدار از طریق بستن چرخه مواد مغذی کمک کرده و یک مدل قابل تکرار برای سیستم‌های مدیریت پسماند شهری ارائه می‌دهد که به دنبال انتقال به شیوه‌های چرخشی‌تر و کارآمدتر از نظر منابع هستند.