افزایش جمعیت، توسعه صنایع و مصرف بیش از حد سوختهای فسیلی باعث شروع دوره ای از بحران انرژی شده است. همچنین استفاده از سوخت های فسیلی به دنبال آن افزایش انتشار گازهای گلخانه ای و گرمایش کره زمین، باعث توجه بیشتر بشر به منابع انرژی پایدار و تجدیدپذیر با انتشار آلودگی کمتر شده است. آب بعنوان یکی از ضروری ترین منابع طبیعی زمین، که بدون آن زندگی کردن ممکن نخواهد بود، در حال سیر روند کاهش است بنابراین افزایش مصرف آب و تقاضای انرژی باعث نگرانی های زیادی در مورد امنیت انرژی و تصفیه فاضلاب و
استفاده مجدد از آنها به منظور برگشت به چرخه طبیعت و کمک به حفظ هر چه بیشتر محیط زیست شده است. رشد روز افزون فعالیتهای صنعتی و به دنبال آن عدم رعایت الزامات زیست محیطی سبب شده است تا طی چند دهه اخیر مقادیر زیادی از آلاینده ها وارد محیط زیست شده و مشکلات فراوانی را بوجود آورند.
سیانوباکتریها همچون اسپیرولینا پالتنسیس در سالهای اخیر به دلیل پتانسیل استفاده از آنها در صنایع بیوتکنولوژی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند.ایده استفاده از سیانوباکتریها در صنعت اولین بار در حدود شش دهه قبل مطرح شد و بعد از آن گزارشهای متعددی در مورد استفاده از آنها در فرایند تصفیه زیستی آب و فاضلاب و خاکهای آلوده به آلاینده ها گزارش شده است. ریزجلبکها شامل فعالیتهای مختلف و متنوع تعادل محیطی برای کنترل آلودگی در محیط زیست هستند. آنها نه تنها به عنوان عاملی برای حذف گازهای گلخانه ای از جو زمین عمل میکنند، بلکه میتوانند برای تصفیه فاضلاب و کنترل آلودگی محیط زیست نیز استفاده شوند. برای غلبه بر نقایص مربوط به روشهای معمول تصفیه فاضلاب که مهمترین و برجسته ترین و اساسی ترین گام در راستای حفظ و تزکیه محیط زیست است تصفیه بیولوژیکی با استفاده از ریزجلبکها در دهه های گذشته بطور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. بسیاری از مطالعات نشان داده که ریزجلبکها پتانسیل زیادی برای حذف نیتروژن و فسفر دارند.
مکانیسم اصلی حذف مواد مغذی جلبک از فاضلاب، شامل جذب درون سلول و حذف آمونیاک از طریق افزایش pH است. در سال ۲۰۱۲ ،با کشت ریزجلبک سندسموس در پساب خروجی بعد از مرحله UV تصفیه خانه فاضلاب به حذف ۹۰ درصد از آمونیاک و ۹۰ درصد از فسفات دست یافتند. در واقع، راندمان حذف بالایی از نیتروژن و فسفر در حدود ۱۰۰-۸۰ درصد از فاضلاب در منابع مختلف (بعنوان مثال، کشاورزی، صنعتی و شهری توسط ریزجلبکها گزارش شده است. براساس تحقیقات انجام شده در سال ۲۰۱۲ کشت مخلوطی از جلک ها در فاضلاب شهری تصفیه شده به مدت ۵ تا ۱۴ روز در سیستمی ناپیوسته حجم ۵L قادر به حذف ۱۰۰-۴۱/۲ درصد نیتروژن و ۱۰۰-۱۲/۲ درصد فسفات شدند. همچنین با کشت اسپرولینا در سیستمی ناپیوسته از فاضلاب شهری به حذف ۹۹/۳ درصد نیتروژن و ۹۵/۲ درصد فسفر دست یافتند. علاوه بر این استفاده از جلبک اسپرولینا برای حذف مواد مغذی چندین مزیت دارد :
۱-نیتروژن و فسفر جذب شده توسط ریزجلبک ها می تواند توسط تولید کود از زیست توده ریزجلبکی بازیافت شود.
۲-زیست توده حاصل می تواند برای تولید انرژی زیستی، غذا و خوراک حیوانات و داروها استفاده شود.
۳-پساب حاوی اکسیژن به منابع آبی تخلیه می شود.
جلبک اسپرولینا می تواند یک فرایند ارزش افزوده نیز داشته باشد که تأثیرات محیطی آن را کاهش می دهد. بمنظور بهبود چنین سناریویی لازم است که منابع جایگزین مواد مغذی برای رشد جلبک ها پیدا شود. یک پیشنهاد عملی این است که کشت جلبک ها را با تصفیه فاضلاب مرتبط سازیم. ادغام تولید زیست توده جلبک اسپرولینا با تصفیه فاضلاب امروزه به عنوان یک راه حل برای حمایت اقتصادی از صنعت به رسمیت شناخته شده است.
لازم به ذکر است چنین ایده و چنین پژوهش هایی می تواند از دو دیدگاه زیست محیطی و ارزش اقتصادی بازیابی مواد مغذی موجود در پساب، بسیار حائز اهمیت باشد. ضرورت اجرای طرح از دیدگاه زیست محیطی از آن جهت است که پساب شهری حاوی مواد مغذی همچون نیتروژن، فسفر و مواد آلی مورد نیاز برای رشد ریزجلبک ها بوده که در تصفیه خانه طبق فرایند فیزیکی، شیمیایی و زیستی حذف می شوند. خصوصاً مواد صنعتی که دفع آنها دشوار است علاوه بر محتوای بار آلی بالا، حاوی مواد مغذی همچون نیتروژن، فسفر و پتاسیم است که سبب دفع دشوار آن شده و به یکی از نگرانی های شدید زیست محیطی و تهدیدی برای کیفیت مسیل های آب تبدیل گردیده است. هزینه های دفع و تصفیه پساب لزوم استفاده از روش های جایگزین کم هزینه و اقتصادی را دوچندان می کند.
ضرورت اجراء از دیدگاه ارزش و کاربرد مواد مغذی موجود در پساب به منظور تولید زیست توده جلبکی، به جهت رویکرد اجباری بشر در تصفیه کم هزینه فاضلاب و تولید زیست توده به عنوان منبعی برای تولید سوخت زیستی هرگونه تحقیق یا اقدامی برای نیل به بازده بیشتر، قابل حمایت و استقبال است.
رویای جلبک پارس امیدوار است با ارائه این مطالب بتواند علاقمندان به محیط زیست و همچنین تصفیه کنندگان پساب را به ارزش استفاده از ریزجلبک ها خصوصاً ریزجلبک اسپرولینا و شیوه های استفاده از آن بمنظور بهینه سازی هر چه بیشتر و مدیریت پسماندها آشنا نماید.
