Oziq-ovqat ishlab chiqarish korxonalari oqova suvlarini Eichhornia asosida tozalash jarayonlarini tadqiq etish

RESEARCH AND DEVELOPMENT TADQIQOT VA TARAQQIYOT ISSN: 3030 – 3281 Volume II, Issue 11 (2025) © 2025, the Author(s). Published by IMFAKTOR. This is an open access article under the CC BY license http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ 61 Suv resurslarining sifat jihatdan yomonlashuvi va oqava suvlar hajmining ortib borishi bugungi davrning eng dolzarb ekologik muammolaridan biri sifatida e’tirof etilmoqda. Aholi zichligining keskin o‘sishi, urbanizatsiya jarayonlarining jadallashuvi, sanoat korxonalarining keng miqyosda rivojlanishi hamda qishloq xo‘jaligida mineral o‘g‘itlar va pestitsidlar iste’molining ortishi natijasida turli toifadagi oqava suvlar tabiiy suv havzalariga oqib tushmoqda. OZIQ-OVQAT ISHLAB CHIQARISH KORXONALARI OQOVA SUVLARINI EICHHORNIA ASOSIDA TOZALASH JARAYONLARINI TADQIQ ETISH Iroda INOYATOVA¹, Shaxnoza ISAKOVA¹, Dilrabo MAKSUMOVA¹. ¹ Toshkent kimyo-texnologiya instituti. https://doi.org/10.5281/zenodo.17707531 ANNOTATSIYA Suv resurslarini muhofaza qilish hamda ifloslangan suvlarni qayta ishlash ekologik barqarorlikni ta’minlashning asosiy omillaridan biridir. Ushbu maqolada Eichhornia (suv giatsinti) o‘simligining tabiiy biofiltr sifatida oqava suvlarni tozalashdagi samaradorligi tahlil qilinadi. Laboratoriya sharoitida 16–20 °C haroratda o‘tkazilgan tajribalar natijalariga ko‘ra, Eichhornia suvdagi ifloslantiruvchi moddalarning miqdorini 100 mg/l dan 10 mg/l gacha kamaytirishi, pH ko‘rsatkichini 7,0 dan 7,7 gacha oshirishi hamda biomassasini qariyb to‘rt barobarga ko‘paytirishi aniqlangan. Olingan natijalar Eichhornia o‘simligidan foydalanish oqava suvlarni ekologik xavfsiz va iqtisodiy jihatdan tejamkor tarzda qayta ishlash imkonini berishini ko‘rsatadi. Shuningdek, ushbu usul bilan tozalangan suvni sug‘orish va boshqa texnik maqsadlarda qo‘llash mumkinligi belgilangan. Kalit so‘zlar: Eichhornia suv giatsinti, oqava suv, biologik tozalash, biomassasi, рН, iflos moddalar, ekologik barqarorlik, biotexnologiya, metan bakteriyalari. STUDY OF WASTEWATER TREATMENT PROCESSES OF FOOD PRODUCTION ENTERPRISES USING EICHHORNIA ANNOTATION The protection of water resources and the treatment of polluted water play a vital role in ensuring environmental sustainability. This article examines the effectiveness of Eichhornia (water hyacinth) as a natural biofilter for wastewater purification. Laboratory experiments conducted at temperatures of 16–20 °C showed that Eichhornia reduced pollutant concentrations in water from 100 mg/L to 10 mg/L, increased the pH level from 7.0 to 7.7, and increased its biomass fourfold. These findings indicate that the use of Eichhornia provides an environmentally safe and economically efficient approach to wastewater treatment. Furthermore, the treated water was found to be suitable for use in irrigation and various technical applications. Keywords: Eichhornia water hyacinth, wastewater, biological treatment, biomass, pollutants, environmental sustainability, biotechnology, pH, methane bacteria. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ EICHHORNIA АННОТАЦИЯ Охрана водных ресурсов и переработка загрязнённых вод имеют ключевое значение для обеспечения экологической устойчивости. В данной статье проанализирована эффективность растения Eichhornia (водяной гиацинт) в качестве природного биофильтра при очистке сточных вод. По результатам лабораторных экспериментов, проведённых при температуре 16–20 °C, установлено, что Eichhornia снижает концентрацию загрязняющих веществ в воде со 100 мг/л до 10 мг/л, повышает показатель pH с 7,0 до 7,7, а также увеличивает биомассу приблизительно в четыре раза. Полученные данные свидетельствуют о том, что использование Eichhornia обеспечивает экологически безопасный и экономически эффективный способ переработки сточных вод. Кроме того, очищенная таким образом вода может быть повторно использована для оросительных и технических нужд. Ключевые слова: Eichhornia водяной гиацинт, сточные воды, биологическая очистка, биомасса, pH, загрязняющие вещества, экологическая устойчивость, биотехнология, метановые бактерии. RESEARCH AND DEVELOPMENT | VOLUME II | ISSUE 11 | 2025 \ 62 Bu esa gidroekotizimlar barqarorligining buzilishiga, biologik xilma-xillikning kamayishiga hamda ichimlik suvi sifati pasayishiga olib kelmoqda. An’anaviy mexanik va kimyoviy tozalash texnologiyalari ko‘plab mamlakatlarda qo‘llanilib kelinayotgan bo‘lsada, ular ko‘pincha yuqori moliyaviy xarajatlarni talab qilishi, energiya sarfining katta bo‘lishi, murakkab texnik xizmat ko‘rsatishni zarur etishi hamda ikkilamchi kimyoviy chiqindilar hosil qilishi bilan ajralib turadi. Bunday usullar ekologik nuqtayi nazardan hamisha maqbul bo‘lavermaydi, ayniqsa kichik sanoat korxonalari yoki qishloq xo‘jaligi xo‘jaliklari uchun ularni qo‘llash iqtisodiy jihatdan qiyin kechadi. Shu sababli ekologik jihatdan toza, arzon, texnik jihatdan sodda va yuqori samaradorlikka ega bo‘lgan biologik tozalash texnologiyalarini joriy etish zamonaviy suv xo‘jaligi tizimining ustuvor vazifalaridan biri hisoblanadi. Fitoremediatsiya usullarini, ya’ni tirik o‘simliklar yordamida suvdagi iflos moddalarni tabiiy yo‘l bilan parchalash va yutishni qo‘llash, nafaqat ekologik xavfsizlikni ta’minlaydi, balki energiya tejamkorligi va iqtisodiy samaradorligi bilan ham ajralib turadi. Shu jihatdan bunday yondashuv kelajakda suv resurslarini muhofaza qilish va barqaror boshqarishning muhim yo‘nalishlaridan biri sifatida katta ahamiyat kasb etadi. 1-rasm. Eichhornia. Fitoremediatsiya – ifloslangan suv va tuproqni tirik o‘simliklar yordamida tozalash jarayoni – so‘nggi yillarda suv ekotizimlarini reabilitatsiya qilishning eng istiqbolli va ekologik barqaror yo‘nalishlaridan biri sifatida keng tan olinmoqda. Bu usulning afzalligi shundaki, u tabiiy biologik mexanizmlarga asoslanadi, qo‘shimcha kimyoviy moddalarni talab qilmaydi va minimal energiya sarfi evaziga sezilarli samaradorlikni ta’minlaydi. Fitoremediant o‘simliklar orasida Eichhornia crassipes (suv giatsinti) eng samarali gidrofitlardan biri hisoblanadi. Uning kuchli va keng tarmoqlangan ildiz tizimi, yuqori o‘sish sur’ati hamda ildiz zonasida faoliyat yurituvchi metan hosil qiluvchi bakteriyalar bilan simbiozda yashashi oqava suvlarni biologik parchalash jarayonini sezilarli darajada tezlashtiradi. Ushbu tadqiqotning maqsadi – Eichhornia o‘simligining oqava suvlarni tozalashdagi biokimyoviy faolligini baholash, uning o‘sish dinamikasi, massa yig‘ilishi va suvning asosiy kimyoviy ko‘rsatkichlariga ko‘rsatadigan ta’sirini laboratoriya sharoitida kompleks ravishda tahlil qilishdan iborat. Tadqiqot 60 kun davomida laboratoriya sharoitida amalga oshirildi. Barcha tajribalar 16–20 °C harorat diapazonida olib borildi, bu esa Eichhornia uchun optimal bo‘lgan o‘sish sharoitlarini yaratdi. Eksperiment jarayonida LED lampalar yordamida 12/12 soatlik fotoperiod ta’minlandi va o‘simlikning yorug‘likka bo‘lgan ehtiyoji qondirildi. Tadqiqot uchun oziq-ovqat sanoati korxonasidan olingan, dastlabki tozalashdan o‘tmagan oqava suv namunalari hamda sog‘lom, patogen organizmlardan holi Eichhornia crassipes namunalaridan foydalanildi. Tadqiqot davomida quyidagi asosiy parametrlar muntazam ravishda o‘lchab borildi: pH – universal pH-metr yordamida aniqlanib, suvning muhit reaksiyasidagi o‘zgarishlar qayd qilindi; Iflos moddalar miqdori (mg/l) – standart kimyoviy tahlil usullari asosida belgilandi; Biomassa (g/l) – o‘simlikning nam og‘irligi bo‘yicha hisoblab borildi; Tozalanish darajasi (S) – shartli birliklarda baholanib, tozalash samaradorligining integral ko‘rsatkichi sifatida qabul qilindi. TADQIQOT VA TARAQQIYOT | II-JILD | 11-SON | 2025 \ 63 Ushbu metodik yondashuv Eichhornia o‘simligining fitoremediatsiya jarayonidagi rolini aniq va ishonchli baholash imkonini berdi hamda uning oqava suvlarni tozalashdagi amaliy qo‘llanilishiga oid muhim ilmiy xulosalar chiqarishga zamin yaratdi. Sutka Harorat (°C) pH Iflos moddalar miqdori (mg/l) Tozalanish darajasi (S, shartli birlik) Eichhornia biomassasi (g/l) 0 16 7,0 100 5 1,0 5 17 7,2 80 10 1,4 10 18 7,3 65 13 1,8 20 18 7,4 48 16 2,3 30 19 7,5 35 18 2,7 40 19 7,6 25 20 3,1 50 20 7,6 18 22 3,5 60 20 7,7 10 24 3,9 1-jadval. Xona haroratida Eichhornia yordamida oqava suvlarning tozalanish dinamikasi. Eichhornia o‘sishi davomida suvdagi iflos moddalar miqdori keskin kamaygani kuzatildi: dastlabki 100 mg/l kontsentratsiya 60 kun yakunida 10 mg/l gacha tushib, umumiy kamayish 90 % ni tashkil etdi. Ushbu samaradorlik, avvalo, o‘simlik tomonidan ifloslantiruvchi moddalarning biosorbsiya va bioakkumulyatsiya yo‘li bilan yutilishi, shuningdek, ildiz zonasida faoliyat yurituvchi mikroorganizmlar tomonidan organik birikmalarning bakterial parchalanishi bilan izohlanadi. Suvning pH qiymatining 7,0 dan 7,7 gacha ko‘tarilishi esa Eichhornianing metabolik jarayonlari natijasida muhitning qisman neytrallashganini, ya’ni suvning kimyoviy muvozanatidagi ijobiy o‘zgarishni ko‘rsatadi. Eichhornia biomassasi ham sezilarli darajada ortdi: 1,0 g/l dan 3,9 g/l gacha ko‘tarilib, qariyb to‘rt barobar ko‘paydi. Bunday o‘sish o‘simlikning yuqori fotosintetik faolligi, suvdagi ozuqa elementlarini samarali o‘zlashtirishi hamda fitoremediatsiya jarayoniga moslashuvchanligini ifodalaydi. Tozalanish samaradorligi esa 5 birlikdan 24 birlikka ko‘tarilib, umumiy tozalash koeffitsienti 76 % ga yetdi. Bu ko‘rsatkich suvning organik yuklamasi sezilarli darajada kamayganini, fitofiltrlash mexanizmi esa barqaror va ekologik xavfsiz tarzda ishlaganini tasdiqlaydi. Eichhornia biomassasining kimyoviy tarkibi uning amaliy qiymatini yanada oshiradi. O‘rtacha hisobda o‘simlik tarkibida 60 kg kaliy, 21 kg azot va 17 kg fosfor mavjud bo‘lib, ular o‘simlik qoldiqlarini bioo‘g‘it sifatida ishlatish imkonini beradi. Bundan tashqari, biomassadagi oqsillarning zarur aminokislotalarga boyligi uni chorvachilik uchun oziqa qo‘shimchasi sifatida ham qo‘llash imkoniyatini yaratadi. Biomassa anaerob sharoitda parchalanganda biogaz hosil bo‘lib, uning tarkibida 75 % gacha metan bo‘lishi energiya sohasida qayta tiklanuvchi yoqilg‘i sifatida foydalanish uchun istiqbolli hisoblanadi. Ushbu natijalar Eichhornianing nafaqat oqava suvlarni tozalashda, balki qishloq xo‘jaligi, energetika va ekologik sanoatning boshqa yo‘nalishlarida ham yuqori amaliy salohiyatga ega o‘simlik ekanligini ko‘rsatadi. 2-rasm. Xona haroratida Eichhornia yordamida oqava suvlarning tozalanish dinamikasi RESEARCH AND DEVELOPMENT | VOLUME II | ISSUE 11 | 2025 \ 64 2-rasmda xona harorati sharoitida Eichhornia crassipes ishtirokida oqava suvlarning tozalanish dinamikasi grafik ko‘rinishda aks ettirilgan. Grafikdagi ko‘rsatkichlar 60 sutka davomida olib borilgan kuzatishlar natijalariga asoslanadi. Iflos moddalar miqdori (sariq chiziq) tajribaning 1-kunida taxminan 100 mg/l ni tashkil etgan. Sutkalar o‘tishi bilan u izchil ravishda kamayib borib, 60-kun yakunida 10 mg/l atrofida qayd etilgan. Bu holat Eichhornia suvdagi iflos moddalarning kontsentratsiyasini samarali ravishda pasaytirishini ko‘rsatadi. Tozalanish darajasi S (ko‘k chiziq) dastlab past bo‘lib, taxminan 5 shartli birlikni tashkil etgan. Vaqt o‘tishi bilan bu ko‘rsatkich muntazam ravishda ortib, 60 sutka yakunida 24 shartli birlikka yetgan. Iflos moddalar kontsentratsiyasi kamaygani sari tozalanish darajasi oshib borganligi qayd etilgan. Harorat (qizil chiziq) tajriba davomida deyarli o‘zgarmagan bo‘lib, 16–20 °C oraliqda barqaror saqlangan. Bu esa xona harorati sharoitlari fitoremediatsiya jarayoniga salbiy ta’sir ko‘rsatmaganidan dalolat beradi. Suvning pH qiymati (kulrang chiziq) 7,0 dan 7,7 gacha biroz oshgan va butun tajriba davomida neytralga yaqin diapazonda saqlangan. Bu Eichhornia faoliyati uchun qulay bo‘lgan muhit shakllanganini bildiradi. Xulosa qilib aytganda, oqava suvlarni Eichhornia crassipes yordamida qayta ishlash natijasida suvdagi ifloslanish darajasi sezilarli darajada pasaydi va uning ekologik xavfsizligi tiklandi. O‘tkazilgan tahlillar iflos moddalar miqdorining 90 % gacha kamayganini, tozalanish darajasining esa 76 % gacha oshganini ko‘rsatdi. Bundan tashqari, o‘simlik biomassasining qariyb to‘rt barobar ortishi biogaz energetikasi, bioo‘g‘it ishlab chiqarish va qishloq xo‘jaligi uchun qo‘shimcha xomashyo manbai sifatida katta amaliy ahamiyatga ega ekanini tasdiqlaydi. Suv giatsinti (Eichhornia crassipes) fitoremediatsiya texnologiyalarida qo‘llanilishi orqali sanoat, qishloq xo‘jaligi va maishiy oqava suvlarni tozalashda barqaror, ekologik toza, iqtisodiy jihatdan tejamkor va yuqori samarali yechim sifatida e’tirof etilishi mumkin. Olingan natijalar Eichhorniyaning tabiiy biofiltr sifatidagi salohiyatini namoyon etib, uni kelgusida biofiltr tizimlari, fitobioreaktorlar hamda sanoatlashtirilgan tozalash inshootlarida qo‘llash uchun puxta ilmiy asos yaratadi. Shu tariqa, bu o‘simlikning fitoremediatsiya sohasidagi qo‘llanilishi suv resurslarini boshqarishda ekologik barqaror yondashuvning muhim tarkibiy qismiga aylanishi mumkin. TADQIQOT VA TARAQQIYOT | II-JILD | 11-SON | 2025 \ 65 Iqtiboslar 1. Подкорытова А.В., Аминина Н.М. Применение альгинатсодержащих продуктов в лечебнопрофилактическом питании. Владивосток, 1998. 2. Возжинская В.Б., Каменев А.Н. Эколого-биологические основы культивирования и использования морских донных водорослей. Москва: Наука, 1994. 3. Gopal, B. Water Hyacinth: Aquatic Plant Studies. Elsevier, 1987. 4. Reddy, K. R., DeBusk, T. A. Growth characteristics of water hyacinth in polluted waters. Aquatic Botany, 16(1), 105–122, 1984. 5. Malik, A. Environmental challenge vis-a-vis opportunity: The case of water hyacinth. Environment International, 33(1), 122–138, 2007. RESEARCH AND DEVELOPMENT | VOLUME II | ISSUE 11 | 2025 \ 66 ILMIY TAQRIZ Maqola: “ Oziq-ovqat ishlab chiqarish korxonalari oqova suvlarini Eichhornia asosida tozalash jarayonlarini tadqiq etish” Muallif: Iroda INOYATOVA, Shaxnoza ISAKOVA, Dilrabo MAKSUMOVA, Toshkent kimyo-texnologiya instituti. Taqriz uchun taqdim etilgan ushbu maqola suv resurslarining ifloslanishi, ularni qayta ishlash va ekologik jihatdan xavfsiz holga keltirish masalalariga bag‘ishlangan bo‘lib, fitoremediatsiya texnologiyalarining amaliy imkoniyatlarini chuqur ilmiy tahlil asosida yoritadi. Muallif tomonidan Eichhornia crassipes o‘simligidan foydalanib oqava suvlarning biokimyoviy tozalanish jarayonlari laboratoriya sharoitida 60 kun davomida tizimli ravishda o‘rganilgan. Maqolaning asosiy ilmiy yangiligi shundaki, unda Eichhornia o‘simligining biologik faoliyati oqava suvlarni tozalash jarayonida ketma-ket o‘lchovlar bilan aniq baholangan. Muallif iflos moddalar kontsentratsiyasining 90 % gacha kamayganini, tozalanish darajasining esa 76 % gacha oshganini dalillarga tayanib ko‘rsatadi. Ushbu ko‘rsatkichlar suv giatsintining tabiiy biofiltr sifatidagi yuqori samaradorligini tasdiqlaydi. Bundan tashqari, biomassaning to‘rt barobar ortishi, uning tarkibida kaliy, azot, fosfor kabi agronomik jihatdan muhim elementlarning mavjudligi va biogaz ishlab chiqarishdagi salohiyati haqidagi natijalar o‘simlikning ko‘p funksiyali bioresurs sifatidagi qiymatini oshiradi. Ushbu yondashuv zamonaviy ekologik texnologiyalar rivojida yangi istiqbollarni ochadi. Tadqiqot metodikasi mukammal tuzilgan bo‘lib, harorat, yorug‘lik, pH, iflos moddalar miqdori, biomassa va tozalanish darajasi kabi muhim ekologik ko‘rsatkichlar muntazam o‘lchangan. Tajribalar uchun yaratilgan sharoitlar (16–20 °C, 12/12 soatlik fotoperiod) Eichhornia uchun optimal bo‘lib, natijalar ishonchliligini ta’minlaydi. Olingan ma’lumotlarning tizimlashtirilishi va ularning grafik hamda jadvallar orqali yoritilishi tadqiqotning ilmiy qiymatini yanada oshiradi. Maqolada keltirilgan natijalar nafaqat nazariy, balki keng amaliy ahamiyatga ega. Eichhornia asosida ishlab chiqilishi mumkin bo‘lgan biofiltr tizimlari sanoat va qishloq xo‘jaligi oqava suvlarini tozalashda arzon, energiya tejamkor va ekologik xavfsiz yechim bo‘lib xizmat qilishi mumkin. Fitobioreaktorlar va sanoatlashtirilgan tozalash inshootlarida ushbu texnologiyaning qo‘llanilishi ham istiqbolli yo‘nalishlardan biridir. Maqolaning tili ilmiy uslubga mos, mantiqiy izchillik ta’minlangan, adabiyotlar ro‘yxati mavzuga muvofiq tanlangan va zamonaviy ilmiy manbalar bilan boyitilgan. Tadqiqot natijalari mustahkam eksperimental dalillarga tayangan bo‘lib, xulosalar umumlashtirilgan holda aniq va asosli tarzda berilgan. Ushbu maqola suv resurslarini boshqarish, ekologik tozalash texnologiyalari va fitoremediatsiya sohasida olib borilayotgan ilmiy izlanishlar qatoriga munosib hissa qo‘shadi. Tadqiqot ishlanmasi dolzarb, ilmiy asoslangan, amaliy ahamiyatga ega va ekologik texnologiyalar rivojiga salmoqli hissa qo‘shadi. Disclaimer © This scientific review has been prepared by the editorial board of the “RESEARCH & DEVELOPMENT” journal and is intended solely for use within the journal’s internal expert evaluation process and editorial activities. This review is protected by copyright law, and its content may not be distributed, reproduced, or used for commercial purposes without the prior permission of the editorial board. The review has been prepared to assess the scientific quality, content, and methodological aspects of the author’s (authors’) work. It does not represent the personal opinion of the author(s) nor should it be interpreted as the official position of the journal. The editorial board bears no responsibility for the implementation, outcomes, or consequences of the recommendations, conclusions, or comments contained in this review. The review is provided to ensure transparency in the editorial process and to maintain quality control over scientific publications.