นักวิจัยในรัฐอิลลินอยส์พัฒนาการบำบัดเชื้อราเพื่อเปลี่ยนน้ำเสียให้เป็นปุ๋ย

ในเมืองเออร์บานา รัฐอิลลินอยส์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ เออร์บานา-แชมเปญจน์ กำลังบุกเบิกแนวทางการผลิตปุ๋ยที่ยั่งยืนโดยใช้ขยะอินทรีย์ ด้วยการศึกษาเชิงนวัตกรรมสองครั้ง ทีมงานได้สำรวจศักยภาพของการบำบัดเชื้อราเพื่อเปลี่ยนน้ำเสียจากปฏิกิริยาไฮโดรเทอร์มอลเหลว (HTL) ให้เป็นปุ๋ยที่ใช้ได้สำหรับพืชผลทางการเกษตร

การทำปฏิกิริยาไฮโดรเทอร์มอลให้เป็นของเหลวเป็นกระบวนการที่เปลี่ยนชีวมวลเปียก เช่น มูลสุกรหรือเศษอาหาร ให้เป็นน้ำมันไบโอดิบโดยใช้สภาวะอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง กระบวนการนี้สร้างผลพลอยได้ที่เรียกว่าเฟสน้ำเหลวของไฮโดรเทอร์มอล (HTL-AP) ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยสารอาหารที่มีคุณค่าซึ่งถูกล็อคอยู่ในรูปแบบอินทรีย์ซึ่งพืชไม่สามารถเข้าถึงได้และอาจมีโลหะหนักที่เป็นพิษด้วย

พอล เดวิดสัน รองศาสตราจารย์ในภาควิชาวิศวกรรมเกษตรและชีววิทยา อธิบายว่า "ในขณะที่ HTL-AP มีสารอาหารที่เป็นประโยชน์ต่อการปฏิสนธิ แต่สารประกอบไนโตรเจนอินทรีย์จำเป็นต้องถูกแยกย่อยออกเป็นรูปแบบ เช่น แอมโมเนียหรือไนเตรต ที่พืชสามารถดูดซับได้ และเป็นพิษ ต้องถอดส่วนประกอบออก"

การศึกษาครั้งแรก นำโดย Vitória Leme นักศึกษาปริญญาโทในขณะนั้น โดยมุ่งเน้นไปที่การใช้ Trametes versicolor ซึ่งเป็นเชื้อราเน่าขาวชนิดหนึ่ง เพื่อรักษา HTL-AP ผลการวิจัยพบว่าการบำบัดน้ำเสียด้วยเชื้อรานี้เป็นเวลาสามวันทำให้ความเข้มข้นของไนเตรตและแอมโมเนียเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

หลังจากสำเร็จการศึกษาของ Leme นักศึกษาระดับปริญญาตรี Karla Lopez ยังได้ดำเนินการวิจัยต่อไป ในการศึกษาครั้งที่สอง เธอผสมผสานการบำบัดเชื้อราเข้ากับกระบวนการไนตริฟิเคชันของแบคทีเรียเพื่อเปลี่ยนแอมโมเนียให้เป็นไนเตรตเพิ่มเติม ทำให้มีความเข้มข้นของไนเตรตเพิ่มขึ้น 17- เท่า

โลเปซเน้นย้ำว่าผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจะเกิดขึ้นได้เมื่อจุลินทรีย์ถูกเก็บรักษาไว้ในน้ำที่มีช่วง pH 6 ถึง 7.5 เธอตั้งข้อสังเกตว่า "การค้นพบของเรายังชี้ให้เห็นว่าเชื้อราไม่เพียงช่วยในการฟื้นฟูสารอาหารเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทในการล้างพิษในน้ำเสียอีกด้วย"

จากผลลัพธ์ที่น่าหวังเหล่านี้ ทีมงานของเดวิดสันกำลังสำรวจการใช้น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วในการปลูกพืชไฮโดรโพนิกส์ โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างแบบจำลองเศรษฐกิจหมุนเวียนที่ช่วยลดความจำเป็นในการขนส่งชีวมวลเปียกเป็นระยะทางไกล เขาจินตนาการถึงการบูรณาการระบบบำบัดนี้ใกล้กับฟาร์มสุกรหรือสถานที่ทางการเกษตรที่คล้ายคลึงกัน เพื่อปรับปรุงกระบวนการตั้งแต่การสร้างของเสียไปจนถึงการใช้ปุ๋ย

การวิจัยซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยสถาบันอาหารและการเกษตรแห่งชาติของ USDA ถือเป็นก้าวสำคัญในการลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในการผลิตปุ๋ย และเพิ่มความยั่งยืนของแนวทางปฏิบัติทางการเกษตร