एक लेख में अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के 'अदृश्य क्लीनर' के बारे में बताया गया है

लोग आमतौर पर शौचालय को फ्लश करते हैं या वनस्पति धोने का पानी डालते हैं, लेकिन शायद ही कभी वे इस बारे में सोचते हैं कि इन सीवेज में कितने प्रदूषक छिपे हैं।आज हम सीवेज ट्रीटमेंट में एक सुपर क्रिटिकल इंडिकेटर - सीओडी (केमिकल ऑक्सीजन डिमांड) के बारे में बात करेंगे।, और कैसे एक समूह चुपचाप "माइक्रोबियल क्लीनर" इन प्रदूषकों को साफ करते हैं।

सबसे पहले, समझें कि मृत्यु का कारण क्या है?

सीओडी शब्द काफी पेशेवर लगता है। सरल शब्दों में, यह अपशिष्ट जल में उन पदार्थों की कुल मात्रा को संदर्भित करता है जिन्हें रासायनिक ऑक्सीडेंट द्वारा "जलाया" जा सकता है।रसोई के अवशेषों और कारखानों के कार्बनिक अपशिष्ट जल जैसे कार्बनिक पदार्थों में कार्बन तत्वों की एक बड़ी मात्रा होती हैइस ऑक्सीकरण प्रक्रिया में खपत होने वाली ऑक्सीजन की मात्रा सीओडी है। मान जितना अधिक होगा, अपशिष्ट जल में उतनी ही अधिक "गंदे चीजें" होंगी।यदि इसे सीधे नदी में छोड़ दिया जाता है, पानी में मछलियाँ और झींगे पीड़ित होंगे।

सूक्ष्मजीवः सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट की "मुख्य शक्ति"

अपशिष्ट जल शुद्धिकरण संयंत्र में प्रवेश करता है, और वास्तविक कार्यकर्ता ऊंचे उपचार उपकरण नहीं हैं, बल्कि सूक्ष्मजीव हैं जिन्हें केवल सूक्ष्मदर्शी के तहत देखा जा सकता है।वे छोटे मज़दूरों के समूह की तरह हैं जिनके पास काम का स्पष्ट विभाजन है, कुछ बड़े कार्बनिक अणुओं को विघटित करने के लिए "बड़े-बड़े टुकड़े में मांस खाने" में अच्छे हैं, जबकि अन्य धीरे-धीरे कठिन यौगिकों को हानिरहित पदार्थों में चबा सकते हैं।इन सूक्ष्मजीवों को मुख्यतः तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया हैबैक्टीरिया, कवक, और प्रोटोज़ोआ. सबसे कुशल "कार्यकर्ता" अभी भी बैक्टीरिया हैं. चलो उन पर ध्यान केंद्रित करते हैं.

सीओडी के माइक्रोबियल अपघटन के लिए "तीन-चरण" रणनीति

चरण 1: अवशोषण और अवशोषण - "घर में ले जाने के लिए भोजन लाओ"

अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ या तो वसायुक्त मांस के बड़े टुकड़ों (उच्च आणविक भार कार्बनिक पदार्थ) या छोटे टुकड़े मांस (कम आणविक भार कार्बनिक पदार्थ) की तरह होता है।सूक्ष्मजीव हमारे जैसे हाथों से भोजन नहीं पकड़तेवे अपनी कोशिकाओं की सतह पर एक चिपचिपा पदार्थ उत्सर्जित करते हैं, जैसे कि उन पर "चिपचिपा कोट" लगाना। जब अपशिष्ट जल बहता है, तो छोटे कार्बनिक अणु सीधे कोशिकाओं में प्रवेश कर सकते हैं,जबकि बड़े कार्बनिक अणु कोशिका की सतह पर "चिपके" रहेंगेअवशोषण के अगले चरण की प्रतीक्षा में।

उदाहरण के लिए, यह खाना ऑर्डर करने जैसा है, जहां छोटे अणु कार्बनिक पदार्थ एक पूर्व-कट फल थाली है जो सीधे आपके मुंह में भरा जा सकता है;उच्च आणविक भार वाला कार्बनिक पदार्थ एक संपूर्ण तरबूज होता है जिसे खाने से पहले खोलकर काटने की आवश्यकता होती है.

चरण 2: इंट्रासेल्युलर अपघटन - "चलो खाते हैं! चबाते हैं और भोजन को पचाते हैं"

बड़े कार्बनिक अणुओं को सूक्ष्मजीवों की सतह पर अवशोषित करने के बाद, वे कुछ ऐसा "बाहर उगलेंगे" जिसे बाह्य कोशिका एंजाइम कहा जाता है।ये एंजाइम तेज चाकू की तरह हैं जो स्टार्च को ग्लूकोज में काट सकते हैंविघटन के बाद, छोटे कार्बनिक अणु कोशिका झिल्ली के माध्यम से आसानी से गुजर सकते हैं और सूक्ष्मजीव कोशिकाओं के अंदर प्रवेश कर सकते हैं।

कोशिकाओं में प्रवेश करने वाले छोटे कार्बनिक अणुओं को जटिल रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला से गुजरना पड़ता है, हमारे शरीर में पाचन के समान। सबसे आम प्रतिक्रिया श्वसन है,जहां सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थ में कार्बन तत्वों को "जलाते हैं"इस प्रक्रिया के लिए ऑक्सीजन सहायता की आवश्यकता होती है, जिसे आमतौर पर एरोबिक उपचार के रूप में जाना जाता है।कुछ सूक्ष्मजीव बहुत विशिष्ट हैं और ऑक्सीजन के बिना वातावरण में काम कर सकते हैं, जो कि अनायरबिक उपचार है।

एरोबिक श्वासः "कार्बनिक पदार्थ जलाना" का एरोबिक संस्करण

ऑक्सीजन से भरपूर वातावरण में सूक्ष्मजीव एक "टर्बोचार्ज इंजन" चलाते हैं, जो विशेष रूप से तेज गति से कार्बनिक पदार्थों को विघटित करते हैं। वे ग्लूकोज और ऑक्सीजन को "जलाएंगे",कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादनइस ऊर्जा का एक हिस्सा सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए आवश्यक पदार्थों जैसे प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है।दूसरे भाग का प्रयोग सूक्ष्मजीवों की दैनिक गतिविधियों को बनाए रखने के लिए किया जाता है, जैसे कि भोजन की तलाश में "स्विमिंग" करना।

अनायरबिक श्वसन: "वैकल्पिक पाचन" का अनायरबिक संस्करण

जब ऑक्सीजन नहीं होती, तो सूक्ष्मजीवों के पास भी तरीके होते हैं। वे अन्य पदार्थों की तलाश करेंगे जो ऑक्सीजन की जगह ले सकते हैं, जैसे नाइट्रेट और सल्फेट।ये पदार्थ कार्बनिक पदार्थों के विघटन के दौरान जारी इलेक्ट्रॉनों को भी स्वीकार कर सकते हैं और पूर्ण "श्वास" कर सकते हैंहालांकि, एरोबिक उपचार एरोबिक उपचार की तुलना में धीमा होता है और मीथेन और हाइड्रोजन सल्फाइड जैसी गंधहीन गैसों का उत्पादन करता है (इसलिए एनेरोबिक टैंकों में कभी-कभी बदबू आती है) ।लेकिन इसके फायदे भी हैं।, यह जिद्दी कार्बनिक पदार्थों को संभाल सकता है जो एरोबिक सूक्ष्मजीवों को संभाल नहीं सकते हैं, और यह ऊर्जा स्रोत के रूप में बायोगैस का उत्पादन भी कर सकता है।

चरण 3: संश्लेषण और परिवर्तन - "आप भरे हुए हैं, यह आपके शरीर को विकसित करने का समय है"

सूक्ष्मजीव न केवल ऊर्जा प्राप्त करने के लिए कार्बनिक पदार्थ को विघटित करते हैं, बल्कि 'अपने शरीर को विकसित करने के लिए भी करते हैं।वे अपघटन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न मध्यवर्ती उत्पादों का उपयोग अपने स्वयं के विकास और प्रजनन के लिए आवश्यक कोशिका पदार्थों को संश्लेषित करने के लिए करेंगेसरल शब्दों में कहें तो इसका मतलब है कि आप जो "भोजन" खाते हैं, उसे अपने "मांस" में बदल दें। जैसे-जैसे सूक्ष्मजीवों का गुणा होता जाता है, अपशिष्ट जल में सूक्ष्मजीवों की संख्या बढ़ जाती है।दृश्यमान "छोटे समूह" बनाते हैं जिन्हें हम अक्सर सक्रिय कीचड़ या बायोफिल्म कहते हैं.

जब सूक्ष्मजीव पर्याप्त मात्रा में खाते और पीते हैं तो सीवरेज में सीओडी भी कम हो जाती है। उपचार के बाद, सूक्ष्मजीवों को पानी से अलग करने के लिए पानी में तलछट होती है।स्वच्छ जल को बाहर निकाला जा सकता है या पुनः उपयोग किया जा सकता है, जबकि "फैट ग्रोइंग" सूक्ष्मजीवों को आगे संसाधित किया जाएगा और लैंडफिल के लिए उर्वरक या कीचड़ में बदल दिया जाएगा।

सूक्ष्मजीवों के कामकाज की दक्षता को प्रभावित करने वाला 'लघु स्वभाव'

यद्यपि काम में सूक्ष्मजीव मुख्य बल हैं, लेकिन उनके पास एक "ताप" भी है और वे अनुपयुक्त वातावरण में अच्छी तरह से काम नहीं करते हैंः

तापमानः अधिकांश सूक्ष्मजीव 20-35 डिग्री सेल्सियस के वातावरण को पसंद करते हैं। यदि यह बहुत ठंडा है, तो वे जमे रहेंगे; यदि यह बहुत गर्म है, तो वे गर्मी के झटके से पीड़ित होंगे,और उनके अपघटन की दक्षता कम हो जाएगी.

-पीएच मानः 6.5-8.5 के बीच का पीएच मान सबसे उपयुक्त है, क्योंकि अत्यधिक अम्लता या क्षारीयता सूक्ष्मजीवों की सेलुलर संरचना को नुकसान पहुंचा सकती है।

- पोषक तत्वों का अनुपातः सूक्ष्मजीवों को काम करते समय "संतुलित पोषण" की भी आवश्यकता होती है, कार्बनिक पदार्थ के अलावा उन्हें नाइट्रोजन, फास्फोरस और अन्य तत्वों की भी उचित मात्रा की आवश्यकता होती है,जैसे लोग मांस और सब्जियां संतुलित तरीके से खाते हैं.

-विषाक्त पदार्थ: भारी धातुएं, रासायनिक एजेंट और अन्य पदार्थ सूक्ष्मजीवों के लिए "विषाक्त" की तरह होते हैं, और बहुत अधिक एकाग्रता सीधे उन्हें "विषाक्त" कर सकती है।

भविष्य: सूक्ष्मजीवों को और अधिक कुशल बनाने के लिए

वैज्ञानिक इस बात का अध्ययन कर रहे हैं कि कैसे सूक्ष्मजीवों को सीओडी को बेहतर तरीके से हटाने के लिए बनाया जा सकता है। उदाहरण के लिए आनुवंशिक रूप से इंजीनियर सूक्ष्मजीवों को अवशोषित करने के लिए अधिक कठिन प्रदूषकों का इलाज करने के लिए;अपशिष्ट जल उपचार की दक्षता में सुधार के लिए एरोबिक और एनाएरोबिक उपचार को जोड़ने वाली नई प्रक्रियाएं विकसित करेंशायद एक दिन, ये छोटे सूक्ष्मजीव अभी भी हमें प्लास्टिक प्रदूषण और तेल के रिसाव जैसी बड़ी समस्याओं से निपटने में मदद कर सकते हैं!

अगली बार जब आप एक सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट के पास से गुजरेंगे, तो उन अस्पष्ट पूल और पाइपलाइनों को कम मत समझो,जो अरबों "माइक्रोबियल क्लीनर" छिपाते हैं जो लगातार दिन रात गंदे पानी को साफ कर रहे हैंयद्यपि वे छोटे हैं, वे हमारे जल पर्यावरण की रक्षा कर रहे हैं और निश्चित रूप से पृथ्वी पर सबसे शक्तिशाली "पर्यावरण रक्षक" हैं!