Algat mund të pastrojnë ujin e ndotur pa energji ose kimikate – e testuam në Afrikën e Jugut

Gjatë Afrikës, shumë komunitete rurale përballen me një krizë sanitare në rritje. Sistemët e trajtimit të ujërave të ndotura, ku ata ekzistojnë, shpesh janë të vjetra, të mbingarkuara, ose të prishura. Në disa qytete, uji i ndotur pa trajtim rrjedh drejt për drejt në lumenj, duke ndotur burimet e ujit dhe duke dëmtuar të dy ekosistemet dhe shëndetin publik.

Për dekada, përgjigjja globale ndaj ujërave të ndotura ka qenë pastrimi i ujit në impiante të mëdha trajtimi ujërash të ndotura të dizajnuara për të hequr kontaminantët fizikë, kimikë dhe biologjikë nga uji i përdorur në shtëpi (tualetet) ose ujërat industriale. Ujëtrajtuesit e ujërave të ndotura prodhojnë ujë të trajtuar që është i sigurt për t'u derdhur në lumenj.

Por ato janë të shtrenjta dhe kërkojnë shumë energji. Janë gjithashtu të vështira për t'u mirëmbajtur në zonat rurale ku qeveria lokale nuk merr shumë të ardhura.

---

Lexoni më shumë: Uji i ndotur është një burim i vlefshëm informacioni -- shkencëtarët e Afrikës duhet ta përdorin atë për të gjetur bakteret rezistente ndaj barnave

---

Unë isha pjesë e një ekipi shkencëtarësh të udhëhequr nga studiuesi i menaxhimit mjedisor dhe profesor Paul Oberholster, i cili vendosi të kërkonte një zgjidhje shumë më të thjeshtë dhe më miqësore me mjedisin në një qytet të vogël në provincën Limpopo të Afrikës së Jugut. Kërkimi ynë zbuloi se algat – të njëjtat organizma të gjelbër shpesh injorohen si mbeturina në pishinë – mund të ofrojnë një mënyrë të lirë, të thjeshtë për të pastruar ujin e ndotur në shtëpi.

Ekipi futi mikroalgat e vogla në pishinat e impiantit të Trajtimit të Ujërave të Ndotura në Motetema në Limpopo. Mikroalgat larguan patogjenët pa përdorur kimikate ose pajisje mekanike që funksionojnë me energji elektrike. Ata pastruan ujin e ndotur nga 1,560 shtëpi.

Kjo është një qasje e qëndrueshme, me kosto të ulët për trajtimin e ujërave të zeza që mund të përmirësojë shëndetin publik dhe mjedisin në qytete të vogla, sidomos ato me infrastrukturë të kufizuar dhe energji elektrike të pasigurt. Dhe është veçanërisht e rëndësishme të gjenden mënyra për pastrimin e ujërave të zeza që nuk kushtojnë shumë ose nuk përdorin energji elektrike sepse ndryshimet klimatike rrit stresin e ujit dhe kostot e energjisë në kontinent.

Një qasje e bazuar në natyrë për ujërat e zeza

Nitrati dhe fosfori janë lëndë ushqyese që gjenden në mbetjet njerëzore, detergjentë, plehra dhe ujin e ndotur që rrjedh nga fermat e mëdha në lumenj. Uji i papërpunuar është një burim kryesor i këtyre lëndëve ushqyese. Kur ato grumbullohen në lumenj ose liqene, ato shkaktojnë rritjen e tepruar të algave. Ndërsa algat vdesin dhe dekompozojnë, ato përdorin oksigjen në ujë. Kjo e bën të vështirë ose të pamundur për peshqit dhe jetën tjetër ujore të mbijetojnë dhe çon në “zona të vdekura” ku pothuajse asgjë nuk mund të jetojë.

---

Lexoni më shumë: Liqeni Viktoria po bëhet i gjelbër – bakteret vdekjeprurëse pas tij

---

Microalgat mund ta parandalojnë këtë. Burimi i tyre kryesor i energjisë është drita, dhe ato janë në gjendje të rriten shpejt nëse kanë mjaftueshëm. Kjo ndihmon aerobet – bakteret që mbijetojnë dhe rriten vetëm në prani të oksigjenit në mjedisin e tyre – të shpërbëjnë substancat organike, si mbetjet njerëzore, mbetjet ushqimore dhe substancat e tjera biodegradueshme të pranishme në ujërat e zeza.

Me fjalë të tjera, algat sigurojnë oksigjenin, dhe bakteret bëjnë punën e rëndë të pastrimit të ujërave të zeza. Së bashku, ato krijojnë një sistem trajtimi natyror, me kosto të ulët.

---

Lexoni më shumë: Kriza e ujit në Afrikën e Jugut: raporti dëshmon 46% kontaminim, 67% e impianteve të trajtimit pranë rrëzimit

---

Ky proces nuk është i ri. Alga janë përdorur në pishinat e trajtimit të ujërave të ndotura në Afrikën e Jugut, SHBA, Evropë, Azia Qendrore dhe India për dekada.

Por ajo që e veçon projektin Motetema është përdorimi i dy llojeve të shpejtë të rritjes së algave (Chlorella vulgaris dhe Chlorella protothecoides), të zgjedhura (pas testimit të dhjetra llojeve të algave) për aftësinë e tyre të jashtëzakonshme për të absorbuar lëndë ushqyese si azoti dhe fosfori nga uji i ndotur.

Ekipi deshi të sigurohej që do të kishte mjaftueshëm mikroalga për të pastruar të gjithë ujin e ndotur. Kështu, ne rritëm sasi të mëdha në bioreaktorë fototikë (tanka transparente të dizajnuara për të ofruar dritën më të mirë dhe kushtet për rritjen e algave). Mendoni për një bioreaktor si një serë me teknologji të lartë për bimët mikroskopike, ku drita, dioksidi i karbonit dhe lëndët ushqyese kontrollohen me kujdes për të maksimizuar rritjen.

---

Lexoni më shumë: Ujërat e lagunave bëjnë punën e teknologjisë së shtrenjtë, nëse i lejojmë

---

Pastaj ekipi futi mikroalga në pishinat e ujërave të ndotura të qytetit. Rezultatet ishin të jashtëzakonshme. Pas një viti, sistemi i trajtimit arriti:

• 99% ulje të amonisë

• 83% ulje të orthofosfatit

• 73% ulje të azotit total.

Amonia dhe azoti mund të jenë toksikë për peshqit dhe jetën ujore. Fosfori (matet si orthofosfat) nxit zhvillimin e florës së dëmshme të algave. Prandaj, ishte shumë mirë të shihej se mikroalga pastruan këto substanca.

Në përgjithësi, midis 73% dhe 99% e ndotësve kryesorë u larguan nga algat brenda një viti. Para kësaj, pishinat e trajtimit shpesh lëshonin ujë të trajtuar në mjedis. Por me phycoremediation në vend, uji i trajtuar përmbushte kufijtë e sigurisë mjedisore dhe mund të lihej pa shkaktuar dëme.

Një zgjidhje e rrënjosur në realitetet rurale

Motetema është një qytet i vogël rural me rreth 11,000 banorë. Sistemi i ujërave të zeza atje përbëhet nga 12 diga të mëdha trajtimi. Një grup prej gjashtë diga funksionon ndërsa tjetra pastrohet.

Sistemi trajton rreth 4.5 milion litra ujë të zeza shtëpiakë në ditë. Por kjo sasi është pothuajse dyfish më shumë se sa diga të trajtimit ishin projektuar fillimisht për të përballuar, dhe sistemi i ujërave të zeza po përballej me vështirësi.

Gjatë gjithë Afrikës së Jugut, impiantet e trajtimit të ujërave të zeza janë jo i përditësuar, me financim të ulët dhe rrallë të zgjeruar për t’u përballur me rritjen e popullsisë. Shumë qytete tashmë përdorin sisteme diga për trajtimin e ujërave të zeza. Këto sisteme shpesh nuk funksionojnë mirë për shkak të ndërprerjeve të energjisë, mirëmbajtjes të dobët dhe buxheteve të kufizuara për kimikatet e nevojshme. Gjithashtu mungon edhe operatorë të aftë.

Por algat nuk kanë nevojë për paga ose energji. Me strainet e duhura, kultivimin e thjeshtë dhe injektimin periodik në diga, këto mund të bëhen sisteme efektive të ujërave të zeza.

Zona të tjera rurale mund të përfitojnë

Phycoremediation kërkon tokë pasi çdo diga mbulon pothuajse 40,000 metra katrorë. Kjo e bën atë ideale për qytete rurale me hapësirë të disponueshme. Gjithashtu, duhet të kalojnë të paktën dy deri në tre javë që algat të pastrojnë ujërat e zeza. Kjo do të thotë se digat duhet të jenë gjithashtu të mjaftueshme për të mbajtur të gjithë ujërat e zeza të qytetit në mënyrë që të pastrohen plotësisht nga algat.

Si çdo sistem natyror, phycoremediation nuk është pa karakteristikat e tij. Në Motetema, projekti u përball me:

• një mbingarkesë me patëllxhan – një bimë e vogël, me rritje të shpejtë që lëviz në sipërfaqe uji shpesh e gjetur në ujë të stagnuar. Kjo bllokoi dritën e diellit të nevojshme për algat për të bërë punën e tyre.

• zjarret sezonale, të cilat dëmtuan tubacionet e bioreaktorit

• valët e ujërave të zeza në orët e pikut, të cilat përkohësisht mbingarkuan sistemin

• rritja e mbeturinave, e cila zvogëloi volumin e hapësirës në dige dhe vonoi pastrimin e ujërave të zeza.

Këto janë çështje të menaxhueshme, dhe theksojnë se këto diga natyrore do të kërkojnë disa mbështetje, duke përfshirë shtimin e algave të freskëta dhe të shëndetshme nga koha në kohë dhe mirëmbajtje bazë.

Çfarë duhet të ndodhë më pas

Ky model kërkon mbështetje nga bashkitë dhe politikanët. Pastaj mund të riprodhohet në mijëra vendbanime rurale në Afrikë ku impiantet tradicionale të trajtimit të ujërave të zeza janë shumë të shtrenjta ose të vështira për t'u mirëmbajtur.

Phycoremediation gjithashtu sfidon mënyrën se si mendojmë për ujërat e zeza. Në vend që t'i trajtojmë ato si një barrë, ato bëhen një burim, diçka që mund të pastrohet dhe të ripërdoret për të mbështetur bujqësinë, peshkimin ose madje për të rimbushur ujin nëntokësor.