قام مهندسون في معهد IIT-Kanpur بتطوير نظام آلي لمعالجة مياه الصرف الصناعي يجمع بين الرمل المحلي المصدر، والتحفيز الضوئي الشمسي على صفيح مجلفن مغطى بأكسيد الزنك، وحساسات inline، وقد تم بالفعل تجريبه في مصنع منسوجات في جايبور. وفي تقرير صادر بتاريخ 21 أغسطس 2026، أوضح المعهد أن التقنية مسجلة كبراءة اختراع، ويجري حالياً توسيعها لتشمل معالجة مياه الصرف من قطاع الأغذية وإنتاج الهيدروجين The Times of India.
أبرز الاستنتاجات
- قام فريق معهد IIT-Kanpur بقيادة الأستاذ شانتانو بهاتاشاريا بتطوير خط معالجة مياه صرف بالتحفيز الضوئي باستخدام الرمل والإشعاع الشمسي وأكسيد الزنك المُنمّى على صفيح مجلفن عادي The Times of India.
- بعد 2–3 ساعات من التحفيز الضوئي الشمسي، انخفضت قيمة BOD من 156 mg/L إلى 10 mg/L، وانخفضت قيمة COD من 2,400 mg/L إلى 125 mg/L في موقع التجربة في جايبور The Times of India.
- تقوم الحساسات بمراقبة الـ pH، وإجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS)، واللون في عدة مراحل معالجة، وقد تم تسجيل النظام كبراءة اختراع The Times of India.
- يُطبَّق الآن التقنية ذاتها على مياه الصرف من قطاع الأغذية، ويستكشف الباحثون إمكانية استخدام المياه المعالجة الخارجة لإنتاج الهيدروجين The Times of India.
- تسلط التغطية الإعلامية لأبحاث وتطوير معالجة مياه الصرف في الهند الضوء أيضاً على مفاعل التخثير الكهربائي ذي القطب الدوار من معهد IIT-Guwahati، الذي حقق في الأعمال المنشورة إزالة تصل إلى 98.2% من الزرنيخات و91.8% من الفلوريد The Shillong Times.
ما الذي حدث
أفادت صحيفة The Times of India بتاريخ 21 أغسطس 2026 أن باحثين من معهد IIT-Kanpur صمموا خط معالجة يستهدف بشكل مباشر نوع المياه المعالجة الخارجة المتغيرة ذات الـ COD المرتفع التي تنتجها مصانع المنسوجات والصلب. تبدأ السلسلة في خزان التخثير والتكتل حيث تتم تهيئة الـ pH وتُترك الحمأة العالقة لتستقر، ثم تمر عبر مرشح رملي، ثم تدخل إلى خزان التحفيز الضوئي حيث يُنشَّط أكسيد الزنك المُنمّى على صفيح مجلفن عادي بواسطة ضوء الشمس لمدة تتراوح بين ساعتين وثلاث ساعات The Times of India.
بعد هذه الخطوة الشمسية، انخفضت قيمة BOD من 156 mg/L إلى 10 mg/L، وانخفضت قيمة COD من 2,400 mg/L إلى 125 mg/L، مع خطوة تلميع نهائية بفلتر كربوني للجسيمات المتبقية التي لم يلتقطها مرشح الرمل The Times of India. وقال الباحث سوراج كومار إن النظام آلي: "هذه المنصة مُركَّبة حالياً في أحد مصانع المنسوجات في جايبور. وبفضل هذه التقنية، تُعاد استخدام مياه الصرف المعالجة في غسل الملابس والزراعة" The Times of India.
وأوضح الأستاذ بهاتاشاريا للصحيفة أن الفريق قام منذ ذلك الحين بتطبيق خط المعالجة ذاته على مياه الصرف من قطاع الأغلبية، وهو يبحث الآن في إنتاج الهيدروجين من المياه المعالجة الخارجة، ويؤكد المعهد أن التصميم مسجل كبراءة اختراع The Times of India. وقد حظي خط بحث وتطوير منفصل في الهند حول تقنيات معالجة المياه منخفضة التكلفة — وهو مفاعل التخثير الكهربائي ذي القطب الدوار من معهد IIT-Guwahati، والمنشور في مجلة Chemical Engineering Journal — بتغطية إعلامية بتاريخ 28 أغسطس 2026، ويُظهر الدفع الأوسع نحو المفاعلات الآلية منخفضة التكلفة في البلاد، محققاً إزالة تصل إلى 98.2% من الزرنيخات و91.8% من الفلوريد في تجربته الأولية The Shillong Times.
قراءة المواصفات
عند قراءة الأرقام المبلغ عنها بوحدات الشراء: قام مصنع التجربة بنقل مياه الصرف من قيمة COD قدرها 2,400 mg/L إلى قيمة COD قدرها 125 mg/L في تمريرة تحفيز ضوئي واحدة مدتها 2–3 ساعات بعد معالجة مسبقة بخطوة التخثر والتكتل والترشيح الرملي، مع خفض قيمة BOD من 156 mg/L إلى 10 mg/L في الخطوة ذاتها The Times of India. ولا يذكر المصدر معدل تدفق بالمتر المكعب في اليوم، لذا يتعذر استنتاج إنتاجية المنصة من المقال؛ وعادةً ما تعمل مشاريع تجريبية للتحفيز الضوئي الصناعي من هذه الفئة بمعدلات تدفق تتراوح من أقل من 1 m³/day إلى بضعة عشرات من m³/day (نطاق صناعي عام، وغير مستمد من المصادر). يتعلق خط المعالجة الذي يعالجه المشروع بمرحلة المعالجة من الثانوية إلى الثلاثية: فهو يفترض وجود مرحلة تخثر وتكتل فعالة لضبط الـ pH واللون، ومرشح رملي للمواد الصلبة العالقة، وخطوة تحفيز ضوئي تعمل بالطاقة الشمسية كوحدة رئيسية لإزالة المواد العضوية، ومرحلة تلميع نهائية بالكربون لإزالة اللون المتبقي والملوثات الدقيقة — وهو نفس الموقع الذي تشغله وحدات DAF (التعويم بالهواء المذاب) ووحدات MBR (مفاعل حيوي غشائي) وغيرها من وحدات التلميع الثلاثية في الخطوط التقليدية.
بالنسبة للمشغّل، فإن سيناريو التعرّف محدد الضوابط: إذا كان مصنعكم خط معالجة مياه صرف من قطاع المنسوجات أو الصلب يعمل بمعدلات تدفق متوسطة مع قيمة BOD للمدخل في نطاق 100–200 mg/L وقيمة COD في نطاق 1,000–3,000 mg/L، وتواجهون ضغطاً لتقليل سحب المياه العذبة من خلال إعادة استخدام مياه الغسل في العمليات، فإن خطوة التحفيز الضوئي التي تعمل بالطاقة الشمسية خلف مرشح التخثر والتكتل والفلتر الرملي الموجودين هي قطعة المعدات الجديدة التي يشير إليها هذا العمل، وهي نوع من خطوات التلميع التي تسبق خط أنظمة أغشية MBR أو منصة تنقية المياه. كما تحتاج المصانع أيضاً إلى مرحلة معالجة طور غازي ومرحلة إزالة غبار قوية في المنبع مثل وحدات معالجة الغبار الهوائي التي نغطيها، لأن عمر المحفز الضوئي يتأثر بنظافة مياه الدخل.
الأسئلة الشائعة
ما الذي يزيله فعلياً نظام معهد IIT-Kanpur؟
يخفض النظام قيمة BOD من 156 mg/L إلى 10 mg/L وقيمة COD من 2,400 mg/L إلى 125 mg/L بعد 2–3 ساعات من التحفيز الضوئي الشمسي، مع مراقبة الـ pH وTDS واللون عبر الحساسات في كل مرحلة The Times of India.
هل النظام تجاري وما هي تكلفته؟
يوضح تقرير The Times of India فقط أن التصميم مسجل كبراءة اختراع ومُركَّب في مصنع منسوجات في جايبور، وأنه يستخدم الرمل المتاح محلياً والإشعاع الشمسي للحفاظ على انخفاض تكلفة التشغيل؛ ولا ينشر المقال سعراً، أو قيمة رأسمالية، أو مدة توريد، لذا فإن أي رقم من عرض مورد يخرج عن نطاق ما يدعمه المصدر The Times of India.
كيف أقارن هذا النظام بوحدة DAF (التعويم بالهواء المذاب) أو المروّق في المنبع لمصنعي للمنسوجات أو الأغذية؟
تتوفر مقارنات DAF (التعويم بالهواء المذاب) والمروّق لذات الاستخدام في أدلة الاستخدام الخاصة بالأغذية والمشروبات في Waterloo، ولاستخدام التعدين والمعادن في Nome ضمن مقارنة DAF بالمروّق لمياه الصرف في قطاع الأغذية والمشروبات في Waterloo: دليل المصنع 2026 ومقارنة DAF بالمروّق لمياه الصرف في التعدين والمعادن في Nome، الولايات المتحدة: دليل المصنع 2026؛ وتُعد تغذية الترويق الأولية هي ما يُثبّت أداء مفاعل التحفيز الضوئي في المنبع مثل مفاعل معهد IIT-Kanpur.
هل التقنية محصورة بمياه صرف المنسوجات؟
أوضح الأستاذ بهاتاشاريا لصحيفة The Times of India أن الفريق استخدم خط المعالجة ذاته على مياه الصرف من قطاع الأغذية، ويستكشف الآن إنتاج الهيدروجين من المياه المعالجة الخارجة، لذا فإن توليفة التحفيز الضوئي والترشيح الرملي يجري وضعها لتخدم أكثر من قطاع صناعي The Times of India.
