បច្ចេកវិទ្យាផលិតសាប៊ូបោកខោអាវដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន
ការយល់ដឹងរបស់សាធារណជនអំពីការបំពុលទឹក កាកសំណល់គ្រួសារ និងស្នាមជើងកាបូនឧស្សាហកម្មនៅតែបន្តកើនឡើង។ ផលិតផលមួយដែលជាប់ទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធជាមួយជីវិតប្រចាំថ្ងៃដែលរួមចំណែកដល់បន្ទុកបរិស្ថានគឺសាប៊ូបោកខោអាវ។ សាប៊ូបោកខោអាវត្រូវបានប្រើសម្រាប់បោកសម្លៀកបំពាក់ ឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះ និងសូម្បីតែគោលបំណងឧស្សាហកម្ម។ ប្រសិនបើរូបមន្ត និងដំណើរការផលិតរបស់វាមិនត្រូវបានរចនាឡើងយ៉ាងល្អទេ សាប៊ូបោកខោអាវអាចរួមចំណែកដល់ការរលួយនៃសារាយ (ការរីកដុះដាលនៃសារាយ) ពុលដល់សារពាង្គកាយក្នុងទឹក និងបង្កើតសំណល់ដែលពិបាករលួយ។ ដូច្នេះ បច្ចេកវិទ្យាផលិតសាប៊ូបោកខោអាវដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានបានក្លាយជាប្រធានបទដ៏សំខាន់មួយ ដោយរួមបញ្ចូលគ្នានូវគីមីវិទ្យាបៃតង វិស្វកម្មដំណើរការ និងការគ្រប់គ្រងវដ្តជីវិតផលិតផល។
1. ហេតុអ្វីបានជាសាប៊ូបោកខោអាវត្រូវធ្វើឱ្យកាន់តែមានបរិស្ថានល្អ?
ជាទូទៅ សាប៊ូបោកខោអាវធម្មតាមានផ្ទុកសារធាតុផ្សំសំយោគមួយចំនួន សារធាតុបង្កើត (សារធាតុចងអ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូម/ម៉ាញ៉េស្យូម) សារធាតុ bleach ក្លិនក្រអូប និងសារធាតុបន្ថែមផ្សេងៗ។ បញ្ហាចម្បងមួយចំនួនជាមួយសាប៊ូបោកខោអាវ "ចាស់" រួមមាន៖ ការប្រើប្រាស់ផូស្វាតជាសារធាតុបង្កើត ដែលបង្កឱ្យមាន eutrophication; សារធាតុបង្កើតដែលពិបាករលួយ ហើយដូច្នេះនៅតែមាននៅក្នុងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីក្នុងទឹក។ និងការប្រើប្រាស់សារធាតុបន្ថែមដែលបង្កើនជាតិពុល ឬផលិតផលិតផលរងដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់។ លើសពីនេះ ដំណើរការផលិតដែលប្រើថាមពលច្រើន និងបង្កើតការបំភាយឧស្ម័នក៏បង្កើនផលប៉ះពាល់បរិស្ថានផងដែរ។
សាប៊ូបោកខោអាវដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានមិនត្រឹមតែមានន័យថា "ងាយរលួយ" ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏រួមបញ្ចូលទាំងប្រភពវត្ថុធាតុដើមប្រកបដោយនិរន្តរភាព ដំណើរការផលិតថាមពលទាប កាកសំណល់តិចតួចបំផុត មានសុវត្ថិភាពសម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ និងមានប្រសិទ្ធភាពនៅពេលប្រើនៅសីតុណ្ហភាពទាប ដោយហេតុនេះសន្សំសំចៃថាមពលនៅដំណាក់កាលអនុវត្ត។
២. ការច្នៃប្រឌិតវត្ថុធាតុដើម៖ សារធាតុ surfactants បៃតង
បេះដូងនៃសាប៊ូបោកខោអាវគឺសារធាតុ surfactants—ម៉ូលេគុលដែលបន្ថយភាពតានតឹងលើផ្ទៃទឹក ដែលអនុញ្ញាតឱ្យភាពកខ្វក់ដែលមានជាតិខ្លាញ់ត្រូវបានដកចេញ។ បច្ចេកវិទ្យាដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានផ្តោតយ៉ាងខ្លាំងទៅលើសារធាតុ surfactants ដែលមានប្រភពមកពីប្រភពកកើតឡើងវិញ និងអាចរលួយបានយ៉ាងងាយស្រួល។
ក. សារធាតុផ្សំពីប្រេងរុក្ខជាតិ (oleochemicals)
សាប៊ូបោកខោអាវទំនើបជាច្រើនកំពុងចាប់ផ្តើមប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុដើមពីប្រេងដូង ប្រេងគ្រាប់ដូង ឬប្រេងបន្លែផ្សេងទៀត។ ឧទាហរណ៍រួមមាន អាល់កុលខ្លាញ់ ដែលបន្ទាប់មកត្រូវបានបំប្លែងទៅជាសារធាតុ surfactants ដូចជាអាល់កុលអេតូស៊ីឡាត (ដំណើរការក្រោមការគ្រប់គ្រង) ឬអាល់គីលប៉ូលីគ្លុយកូស៊ីត (APGs)។ APGs ត្រូវបានផលិតឡើងដោយការធ្វើប្រតិកម្មស្ករ (គ្លុយកូស) ជាមួយនឹងអាល់កុលខ្លាញ់ ដោយផលិតសារធាតុ surfactants មិនមែនអ៊ីយ៉ុង ដែលជាទូទៅអាចរលួយបានដោយជីវសាស្រ្ត និងទន់ភ្លន់លើស្បែក។
ខ. សារធាតុជីវសាស្រ្តពីការ fermentation
បច្ចេកវិទ្យាដំណើរការ fermentation អាចឱ្យមានការផលិតសារធាតុជីវសាស្ត្រដូចជា rhamnolipids, sophorolipids និង lipopeptides ដោយប្រើមីក្រូសរីរាង្គ។ គុណសម្បត្តិរបស់វារួមមានភាពរលួយខ្ពស់នៃជីវសាស្ត្រ និងដំណើរការល្អក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ (ឧទាហរណ៍ ជាតិប្រៃ ឬ pH)។ បញ្ហាប្រឈមនៅតែមាននៅក្នុងទំហំផលិតកម្ម ស្ថិរភាព និងថ្លៃដើម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងការរីកចម្រើនក្នុងដំណើរការជីវសាស្ត្រ — ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពសំពាធ ការគ្រប់គ្រងដំណើរការ fermenter និងការបន្សុទ្ធ — សារធាតុជីវសាស្ត្រកំពុងមានលទ្ធភាពកាន់តែច្រើនសម្រាប់កម្មវិធីពាណិជ្ជកម្ម។
គ. សារធាតុផ្សំលើផ្ទៃដែលមានរចនាបថអាចរលួយបានដោយជីវសាស្ត្រ
ក្រៅពី "កន្លែងដែលវាមកពីណា" ការរចនាម៉ូលេគុលក៏សំខាន់ផងដែរ។ គោលការណ៍គឺថាខ្សែសង្វាក់អ៊ីដ្រូកាបូនលីនេអ៊ែរមានទំនោររលួយងាយជាងខ្សែសង្វាក់មែកឈើ។ ក្រុមហ៊ុនផលិតកំពុងអភិវឌ្ឍសារធាតុ surfactants ដែលងាយបំបែកដោយអតិសុខុមប្រាណនៅក្នុងរោងចក្រប្រព្រឹត្តកម្មទឹកសំណល់។
៣. ការជំនួសផូស្វាត៖ សារធាតុសាងសង់ដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន
សារធាតុសាងសង់ជួយបន្ទន់ទឹកដោយភ្ជាប់អ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូម និងម៉ាញ៉េស្យូម ដែលអនុញ្ញាតឱ្យសារធាតុផ្សំសកម្មដំណើរការបានល្អបំផុត។ ផូស្វាតធ្លាប់មានប្រជាប្រិយភាពដោយសារប្រសិទ្ធភាពរបស់វា ប៉ុន្តែវាអាចរួមចំណែកដល់ការបំផ្លាញដោយអឺត្រូភីស៊ី។ បច្ចេកវិទ្យាសាប៊ូបោកខោអាវដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានប្រើជម្រើសដូចជា៖
– ហ្សេអូលីត (អាលុយមីណូស៊ីលីត)៖ ចាប់យកអ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូម និងមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងសាប៊ូបោកខោអាវម្សៅ។
– សូដ្យូម ស៊ីត្រាត៖ មានប្រភពមកពីអាស៊ីតនៃក្រូចឆ្មា (អាចផលិតបានតាមរយៈការ fermentation) ងាយរលួយ និងមានសុវត្ថិភាព។
– សូដ្យូមកាបូណាត (សូដាលាងសម្អាត)៖ ជួយបង្កើនអាល់កាឡាំង និងប្រសិទ្ធភាពសម្អាត។
– ប៉ូលីកាបូស៊ីឡាតជាក់លាក់៖ ប្រើក្នុងកំហាប់ដែលបានគ្រប់គ្រង ដើម្បីជួយក្នុងការរលាយនៃធូលីដី និងការពារការកកកុញឡើងវិញ។
ការអភិវឌ្ឍក៏នាំទៅរកសារធាតុសាងសង់ដែលមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងកម្រិតទាប ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយបន្ទុកគីមីដែលខ្ជះខ្ជាយ។
៤. អង់ស៊ីម៖ ការលាងសម្អាតប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៅសីតុណ្ហភាពទាប
មធ្យោបាយមួយក្នុងចំណោមមធ្យោបាយជាក់ស្តែងបំផុតដើម្បីកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់បរិស្ថានគឺការកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលនៅពេលបោកគក់។ អង់ស៊ីមដូចជា ប្រូតេអាស អាមីឡាស លីប៉ាស និងសែលុយឡូស អនុញ្ញាតឱ្យសាប៊ូបោកខោអាវដំណើរការប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៅសីតុណ្ហភាពទាប (ឧទាហរណ៍ ២០-៣០°C)។ នេះជួយសន្សំសំចៃអគ្គិសនី ឬឧស្ម័នដែលប្រើសម្រាប់កំដៅទឹក។
បច្ចេកវិទ្យាអង់ស៊ីមរួមមាន៖
- ស្ថេរភាពនៃអង់ស៊ីម ដើម្បីធ្វើឱ្យពួកវាធន់នឹងសារធាតុអុកស៊ីតកម្ម និងការប្រែប្រួល pH។
– មីក្រូអេនកាបស៊ុលសិន ដើម្បីការពារអង់ស៊ីមអំឡុងពេលផ្ទុក និងកាត់បន្ថយធូលី (សំខាន់សម្រាប់សុវត្ថិភាពកម្មករ និងអ្នកប្រើប្រាស់)។
– បង្កើនប្រសិទ្ធភាពរូបមន្ត ដើម្បីឱ្យអង់ស៊ីមដំណើរការរួមគ្នាជាមួយសារធាតុ surfactant និង builder។
៥. សារធាតុធ្វើឱ្យស និងសារធាតុធ្វើឱ្យស្បែកសដែលមានសុវត្ថិភាពជាង
សារធាតុក្លរីនសម្រាប់ធ្វើឲ្យសាប៊ូស (ឧ. អ៊ីប៉ូក្លរីត) មានប្រសិទ្ធភាព ប៉ុន្តែអាចបង្កើតជាផលិតផលរងគ្រោះថ្នាក់។ សាប៊ូបោកខោអាវដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានច្រើនតែប្រើ៖
– អុកស៊ីសែនដែលមានមូលដ្ឋានលើ Percarbonate/perborate (perborate ត្រូវបានដាក់កម្រិតកាន់តែខ្លាំងឡើងនៅកន្លែងខ្លះដោយសារតែបញ្ហាបូរ៉ុន) រួមផ្សំជាមួយ TAED ជាសារធាតុសកម្មដើម្បីឱ្យមានប្រសិទ្ធភាពនៅសីតុណ្ហភាពទាប។
– សារធាតុបំភ្លឺអុបទិកត្រូវបានជ្រើសរើសដោយគិតគូរពីភាពរលួយជីវภาพ និងផលប៉ះពាល់ពុលបរិស្ថាន ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់ឱ្យតិចបំផុតតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។
៦. បច្ចេកវិទ្យាដំណើរការផលិតកម្ម៖ ប្រសិទ្ធភាពថាមពល និងកាកសំណល់តិចតួចបំផុត
មិត្តភាពនឹងបរិស្ថានមិនត្រឹមតែជារូបមន្តធ្វើម្ហូបប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏ជាបច្ចេកវិទ្យាផលិតកម្មផងដែរ។
ក. ការផលិតម្សៅសាប៊ូបោកខោអាវ៖ ការសម្ងួតដោយបាញ់ទល់នឹងការកកកុញ
វិធីសាស្ត្របុរាណសម្រាប់ផលិតម្សៅសាប៊ូបោកខោអាវគឺការសម្ងួតដោយបាញ់ថ្នាំ ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបាញ់សារធាតុរាវចូលទៅក្នុងប៉មសម្ងួតដោយខ្យល់ក្តៅ។ វិធីនេះប្រើប្រាស់ថាមពលច្រើន។ ជម្រើសដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាងនេះគឺការលាយស្ងួត និងការបញ្ចូលគ្នា (កិន)៖ គ្រឿងផ្សំត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នា និងកិនជាម្សៅ ដែលកាត់បន្ថយតម្រូវការសម្ងួត។ បច្ចេកវិទ្យានេះកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល និងការបំភាយឧស្ម័ន ខណៈពេលដែលផលិតម្សៅរលាយយ៉ាងឆាប់រហ័ស។
ខ. សាប៊ូបោកខោអាវដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ និងកំហាប់ខ្ពស់
ការធ្វើឱ្យផលិតផលកាន់តែក្រាស់មានន័យថាកាត់បន្ថយទឹក និងសារធាតុបំពេញ ដូច្នេះ៖
- ការវេចខ្ចប់តូចជាងមុន,
- ការដឹកជញ្ជូនស្រាលជាងមុន (ការបំភាយឧស្ម័នទាបជាង)
– កាត់បន្ថយតម្រូវការថាមពលផលិតកម្ម និងភស្តុភារ។
និន្នាការនេះត្រូវបានគេមើលឃើញនៅក្នុងសាប៊ូបោកខោអាវរាវដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ កន្សោម/ផត និងម្សៅបោកគក់ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជាមួយនឹងកម្រិតតូច។
គ. ការគ្រប់គ្រងការបំភាយឧស្ម័ន និងការប្រើប្រាស់ទឹកកែច្នៃឡើងវិញ
រោងចក្រទំនើបៗប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធទឹកបិទជិត ការស្តារឡើងវិញនូវកំណកទឹក និងការព្យាបាលខ្យល់ចេញចូល (ឧទាហរណ៍ ការចាប់យកធូលី/ភាគល្អិត)។ ទឹកសំណល់ត្រូវបានព្យាបាលដើម្បីកាត់បន្ថយ COD/BOD មុនពេលបញ្ចេញ ហើយស្ទ្រីមកាកសំណល់មួយចំនួនអាចប្រើប្រាស់ឡើងវិញបាន។
៧. ការវេចខ្ចប់ និងការរចនាផលិតផល៖ ការកាត់បន្ថយប្លាស្ទិក និងបង្កើនការកែច្នៃឡើងវិញ
ការវេចខ្ចប់រួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ដល់ផលប៉ះពាល់បរិស្ថាន។ ការច្នៃប្រឌិតថ្មីៗរួមមាន៖
– ស្ថានីយបំពេញដប ឬកន្លែងបំពេញដបដើម្បីកាត់បន្ថយដបប្រើបានតែម្តង
– ការប្រើប្រាស់ផ្លាស្ទិចកែច្នៃឡើងវិញ (PCR) និងការរចនាសម្ភារៈតែមួយសម្រាប់ងាយស្រួលកែច្នៃឡើងវិញ
– ស្លាក និងទឹកថ្នាំដែលឆបគ្នាជាមួយដំណើរការកែច្នៃឡើងវិញ
– កន្សោមសាប៊ូបោកគក់ដែលមានស្រទាប់រលាយក្នុងទឹក ដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីសុវត្ថិភាព និងអាចរលួយបានដោយជីវសាស្រ្ត ដោយយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងចំពោះសុវត្ថិភាពកុមារ។
ការរចនាក៏គិតគូរពី «កម្រិតថ្នាំត្រឹមត្រូវ» ផងដែរ។ ផលិតផលដែលមានក្លិនក្រអូបពេក ឬមានពពុះពេក ជារឿយៗជំរុញឱ្យប្រើប្រាស់ច្រើនពេក និងខ្ជះខ្ជាយទឹកសម្រាប់លាងសម្អាត។
៨. ការធ្វើតេស្តភាពរលួយជីវសាស្រ្ត និងការវាយតម្លៃវដ្តជីវិត (LCA)
ដើម្បីធានាថាការអះអាង "មិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន" មិនមែនគ្រាន់តែជាល្បិចកលទីផ្សារនោះទេ ក្រុមហ៊ុនផលិតអនុវត្តស្តង់ដារធ្វើតេស្ត៖
– សមត្ថភាពរលួយជីវសាស្រ្តបែបអេរ៉ូប៊ីក/អាណាអេរ៉ូប៊ីក
- ជាតិពុលអេកូឡូស៊ីចំពោះសារពាង្គកាយក្នុងទឹក
– ស្នាមមេដៃកាបូន និងការប្រើប្រាស់ទឹកតាមរយៈការវាយតម្លៃវដ្តជីវិត (LCA)។
LCA វាយតម្លៃផលប៉ះពាល់ពីវត្ថុធាតុដើម ការផលិត ការចែកចាយ ការប្រើប្រាស់ (ដំណាក់កាលលាងសម្អាត) និងការបោះចោលការវេចខ្ចប់។ គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ ដំណាក់កាលប្រើប្រាស់ច្រើនតែជាកត្តារួមចំណែកធំបំផុតដោយសារតែការប្រើប្រាស់ថាមពលនៃការកំដៅទឹក។ ដូច្នេះ សាប៊ូបោកខោអាវដែលមានប្រសិទ្ធភាពនៅសីតុណ្ហភាពទាប និងងាយស្រួលលាងសម្អាតច្រើនតែលេចធ្លោនៅក្នុង LCA។
៩. បញ្ហាប្រឈម និងទិសដៅនាពេលអនាគត
បើទោះបីជាមានការរីកចម្រើនផ្នែកបច្ចេកវិទ្យាក៏ដោយ ក៏នៅតែមានបញ្ហាប្រឈមមួយចំនួន។ សារធាតុផ្សំ និងសារធាតុសាងសង់បៃតងត្រូវតែមានតម្លៃសមរម្យ មានស្ថេរភាពក្នុងអំឡុងពេលផ្ទុក និងមានប្រសិទ្ធភាពលើលក្ខខណ្ឌទឹកជាច្រើនប្រភេទ (ទន់/រឹង) និងប្រភេទស្នាមប្រឡាក់។ សារធាតុផ្សំជីវសាស្ត្រតម្រូវឱ្យមានមាត្រដ្ឋានផលិតកម្មដែលមានប្រសិទ្ធភាព និងខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់ដែលមានស្ថេរភាព។ លើសពីនេះ បទប្បញ្ញត្តិ និងស្តង់ដារស្លាកសញ្ញាអេកូឡូស៊ីមានភាពខុសប្លែកគ្នានៅទូទាំងប្រទេស ដែលទាមទារឱ្យអ្នកផលិតសម្របរូបមន្តរបស់ពួកគេ។
ដោយក្រឡេកមើលទៅអនាគត ការច្នៃប្រឌិតដ៏ជោគជ័យរួមមាន៖
– វត្ថុធាតុដើមពីកាកសំណល់ជីវម៉ាស (ឧទាហរណ៍ ប្រេងចម្អិនអាហារដែលប្រើរួច ឬសំណល់កសិកម្ម)
– ដំណើរការជីវសាស្រ្តដែលមានប្រសិទ្ធភាពថាមពលកាន់តែច្រើនសម្រាប់ជីវសារធាតុសកម្ម និងសារធាតុបន្ថែម
– រូបមន្តសម្ភារៈទាបជាមួយនឹងដំណើរការខ្ពស់ (តិចជាងប៉ុន្តែល្អជាង)
– ការរួមបញ្ចូលបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) និងការទិន្នន័យសម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃរូបមន្តធ្វើម្ហូប និងដំណើរការផលិតកម្ម
– ប្រព័ន្ធចែកចាយដោយផ្អែកលើការបំពេញ និងប្រមូលផ្តុំ ដើម្បីកាត់បន្ថយការវេចខ្ចប់។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
បច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ផលិតសាប៊ូបោកខោអាវដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានគឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃការច្នៃប្រឌិតសម្ភារៈ (សារធាតុ surfactants កកើតឡើងវិញ សារធាតុបង្កើតមិនមែនផូស្វាត អង់ស៊ីម) ការកែលម្អដំណើរការផលិត (ប្រសិទ្ធភាពថាមពល ការរួមផ្សំ សារធាតុប្រមូលផ្តុំ) ការរចនាវេចខ្ចប់ និងការវាយតម្លៃវិទ្យាសាស្ត្រតាមរយៈការធ្វើតេស្តជីវសាស្រ្ត និង LCA។ គោលដៅចុងក្រោយមិនមែនគ្រាន់តែធ្វើឱ្យសាប៊ូបោកខោអាវ "បៃតង" នោះទេ ប៉ុន្តែដើម្បីកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់បរិស្ថានយ៉ាងច្រើនដោយមិនបាត់បង់មុខងារចម្បងរបស់វា៖ ការសម្អាតប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព សុវត្ថិភាព និងសន្សំសំចៃធនធាន។ ដោយមានការគាំទ្រពីការស្រាវជ្រាវ បទប្បញ្ញត្តិសមស្រប និងឥរិយាបថអ្នកប្រើប្រាស់ដ៏ឈ្លាសវៃក្នុងការប្រើប្រាស់កម្រិតថ្នាំ និងសីតុណ្ហភាពបោកគក់ សាប៊ូបោកខោអាវអាចក្លាយជាឧទាហរណ៍ជោគជ័យនៃការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យាបៃតងនៅក្នុងផលិតផលប្រចាំថ្ងៃ។