कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में कैसे परिवर्तित किया जाता है, इसके बारे में आपने सुना होगा।

जब हम अपशिष्ट जल उपचार, कृषि उर्वरक या पर्यावरण संरक्षण विषयों के बारे में बात करते हैं, तो हम अक्सर "कार्बनिक नाइट्रोजन" और "अमोनिया नाइट्रोजन" शब्द सुनते हैं।इन दोनों के बीच क्या संबंध है?कैसे कार्बनिक नाइट्रोजन धीरे-धीरे अमोनिया नाइट्रोजन में परिवर्तित होता है? आज, चलो रूपांतरण की प्रक्रिया को समझाने के लिए सरल भाषा का उपयोग करते हैं,और फिर व्यवहार में आम तौर पर इस्तेमाल किया रूपांतरण तकनीकों के बारे में बात, सुनिश्चित करें कि आप इसे स्पष्ट रूप से सुन सकते हैं करने के लिए. पहले, स्पष्टः कार्बनिक नाइट्रोजन क्या है? क्या एमोनिया नाइट्रोजन है? परिवर्तन के बारे में बात करने से पहले, हम पहले से ही है कि हम क्या कर रहे हैं के बारे में बात कर रहे हैं.हमें पहले इन दो 'अभिनेताओं' को स्पष्ट रूप से पहचानना होगा. हमारे आसपास नाइट्रोजन तत्व काफी शरारती है, हमेशा विभिन्न "वेस्ट्स" में दिखाई देता है. कार्बनिक नाइट्रोजन "वेस्ट्स" में से एक है, जो आमतौर पर कार्बनिक पदार्थ में छिपा होता है, जैसे प्रोटीन हम खाते हैं,पौधों के पुआल में नाइट्रोजन युक्त यौगिक, और सीवेज में विभिन्न कार्बनिक यौगिकों, जिनमें से सभी कार्बनिक नाइट्रोजन का एक बहुत कुछ होते हैं. क्या एमोनिया नाइट्रोजन है?मुख्य रूप से अमोनिया गैस (NH3) या अमोनिया आयन (NH 4+) के रूप में मौजूद. यह पानी में बहुत आम है, उदाहरण के लिए, हमारे घर के मछली टैंक में पानी लंबे समय के बाद गंध करेगा, और इसमें अमोनिया नाइट्रोजन हो सकता है;कृषि भूमि में लगाए गए नाइट्रोजन उर्वरक को नदी में पानी से धोया जाता है, जो पानी में अमोनिया नाइट्रोजन की मात्रा को भी बढ़ाता है।नाइट्रोजन तत्व की "ऑर्गेनिक नाइट्रोजन वेस्ट" से "अमोनिया नाइट्रोजन वेस्ट" में परिवर्तन की प्रक्रिया हैयह प्रक्रिया अक्सर प्रकृति और हमारे औद्योगिक प्रक्रियाओं में होती है, और हम इसे "अमोनिफिकेशन" कहते हैं। प्रकृति में 'जादू': कार्बनिक नाइट्रोजन अपने आप में अमोनिया नाइट्रोजन में कैसे बदल जाता है?आप शायद नहीं जानते कि प्रकृति में, हमें कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में बदलने के बारे में चिंता करने की जरूरत नहीं है। "छोटे विशेषज्ञों" का एक समूह चुपचाप काम कर रहा है, वे सूक्ष्मजीव हैं।सूक्ष्मजीव हमारे चारों ओर मौजूद हैं, जैसे बैक्टीरिया, कवक, और अन्य अदृश्य जीव जो कार्बनिक पदार्थ "खाना" पसंद करते हैं। जब वे कार्बनिक नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक पदार्थ "पाचन",जैसे हम प्रोटीन को अमीनो एसिड में तोड़ते हैं जब हम इसे खाते हैंउदाहरण के लिए, प्रोटीन पहले अमीनो एसिड में टूट जाते हैं, जो फिर आगे "विघटित" होते हैं,और अंदर नाइट्रोजन तत्व धीरे-धीरे अमोनिया (NH3) में बदल जाएगायदि यह पानी में है, तो अमोनिया आसानी से पानी के साथ प्रतिक्रिया करके अमोनिया आयनों (NH 4+) का गठन कर सकता है, जो कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में बदल देता है। यह प्रक्रिया प्रकृति में हर जगह देखी जा सकती हैः शरद ऋतु में,पत्ते गिरते हैं और सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटित हो जाते हैं, और अंदर का कार्बनिक नाइट्रोजन अमोनिया नाइट्रोजन में बदल जाएगा और मिट्टी में वापस आ जाएगा।जो वास्तव में सूक्ष्मजीवों के कार्य के कारण है जो मल में कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में परिवर्तित करते हैंऔर यह प्रक्रिया ऑक्सीजन की आवश्यकता के बिना किया जा सकता है. चाहे एरोबिक मिट्टी में या एनेरोबिक सीवेज कीचड़, सूक्ष्मजीवों काम कर सकते हैं, यह बहुत शक्तिशाली नहीं है?हम उद्योग और दैनिक जीवन में इस परिवर्तन की प्रक्रिया को कैसे 'तेज' कर सकते हैं?दैनिक जीवन और उद्योग में हमें अक्सर कार्बनिक नाइट्रोजन युक्त अपशिष्ट जल जैसे शहरी घरेलू अपशिष्ट जल, पशुधन अपशिष्ट जल और खाद्य प्रसंस्करण संयंत्रों के अपशिष्ट जल का उपचार करने की आवश्यकता होती है।यदि इन जल में कार्बनिक नाइट्रोजन को सीधे इलाज और बाहर नहीं निकाला जाता हैइसलिए, हमें बाद में उपचार के लिए कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में तेजी से परिवर्तित करने के तरीके खोजने की आवश्यकता है।

1एरोबिक जैविक उपचार प्रक्रियाः सूक्ष्मजीवों को काम करने के लिए "बड़ी सांस लेने" की अनुमति देना।एरोबिक बायोलॉजिकल उपचार का उद्देश्य सूक्ष्मजीवों को ऑक्सीजन युक्त वातावरण में "स्वतंत्र रूप से सांस लेने" देना है, कार्बनिक पदार्थ को तेजी से विघटित करता है, और कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में परिवर्तित करता है। आम तौर पर उपयोग की जाने वाली सक्रिय कीचड़ प्रक्रिया एक विशिष्ट एरोबिक प्रक्रिया है।सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट के एरेशन टैंक में, श्रमिकों पानी में ऑक्सीजन के साथ पानी भरने के लिए पाइपलाइनों के माध्यम से हवा की एक बड़ी मात्रा में उड़ा देंगे। इस बिंदु पर,ऑक्सीजन प्रेमी सूक्ष्मजीवों (जैसे एरोबिक बैक्टीरिया) "सक्रिय" हो जाएगा और पागल "खाने" अपशिष्ट में कार्बनिक पदार्थयह प्रक्रिया बहुत तेज़ होती है क्योंकि जब पर्याप्त ऑक्सीजन होती है, तो सूक्ष्मजीव तेजी से गुणा करते हैं और कुशलता से काम करते हैं।वायुकरण टैंक में कीचड़ एक "माइक्रोबियल गोदाम" की तरह है, जिसमें बड़ी संख्या में सूक्ष्मजीव होते हैं जो अपशिष्ट जल में कार्बनिक नाइट्रोजन का निरंतर उपचार कर सकते हैं। हालांकि, इस प्रक्रिया के लिए ऑक्सीजन की खपत और विशेष वायुकरण उपकरण की आवश्यकता होती है,जो कम कार्बनिक नाइट्रोजन सांद्रता वाले घरेलू या औद्योगिक अपशिष्ट जल के उपचार के लिए उपयुक्त है.
2. अनायरबिक जैविक उपचार प्रक्रिया: "अनायरबिक कार्यशाला" में, कार्बनिक पदार्थों की विशेष रूप से उच्च सांद्रता वाले कुछ अपशिष्ट जल,जैसे कि प्रजनन फार्मों से उर्वरक और डिस्टिलरी से अपशिष्ट जल, चुपचाप बदल जाता है। इस समय, यह एरोबिक प्रक्रियाओं का उपयोग करने के लिए लागत प्रभावी नहीं है क्योंकि बहुत अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। इस बिंदु पर,हम माइक्रोऑर्गेनिज्मों को ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में काम करने की अनुमति देने के लिए एनेरोबिक जैविक उपचार प्रौद्योगिकी का उपयोग करेंगेअवायवीय प्रक्रियाओं को आम तौर पर बंद रिएक्टरों में किया जाता है, जैसे कि सामान्य यूएएसबी रिएक्टर (अपफ्लो अवायवीय कीचड़ बिस्तर) और अवायवीय पाचन टैंक। इन रिएक्टरों में, ऑक्सीजन के बिना,विशेष "एनेरोबिक" सूक्ष्मजीवों का प्रयोग होगाकार्बनिक पदार्थों को विघटित करने की उनकी प्रक्रिया एरोबिक सूक्ष्मजीवों की तुलना में थोड़ा अधिक जटिल है, जिसमें कार्बनिक पदार्थों को "विघटित" करने के लिए कई चरण शामिल हैं।इस प्रक्रिया के दौरान कार्बनिक नाइट्रोजन को धीरे-धीरे अमोनिया नाइट्रोजन में परिवर्तित किया जाता है. आप पूछ सकते हैं, anaerobic उपचार मीथेन का उत्पादन नहीं करता है? यह सही है, लेकिन जबकि मीथेन का उत्पादन, ammonification भी चुपचाप हो रहा है। इसके अलावा,एनेरोबिक प्रक्रियाएं विशेष रूप से ऊर्जा कुशल होती हैं क्योंकि उन्हें वायुकरण की आवश्यकता नहीं होती है और वे ऊर्जा स्रोत के रूप में मीथेन उत्पन्न कर सकती हैं, उन्हें उच्च सांद्रता वाले कार्बनिक अपशिष्ट जल के उपचार के लिए आदर्श बनाते हैं।एक पशुधन फार्म से उर्वरक न केवल कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में बदलता है, लेकिन खाना पकाने और बिजली उत्पादन के लिए जैव गैस भी इकट्ठा करता है, एक पत्थर से दो पक्षियों को मारता है।

3हाइड्रोलिसिस और अम्लीकरण प्रक्रियाः सबसे पहले, कार्बनिक पदार्थ को "विघटित" किया जाता है, और फिर अमोनिया नाइट्रोजन को परिवर्तित किया जाता है। कभी-कभी अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ की संरचना बहुत जटिल होती है,और सूक्ष्मजीवों के लिए इसे "खाना" मुश्किल हैइस समय, पहले उन्हें "सरलीकृत" करना आवश्यक है। हाइड्रोलिसिस और अम्लीकरण प्रक्रिया इस उद्देश्य के लिए है। The microorganisms in the hydrolysis acidification tank will first "shred" complex organic matter (such as proteins and cellulose) into simple small molecule organic matter (such as amino acids and glucose)इस "विघटन" प्रक्रिया में, कार्बनिक नाइट्रोजन भी विघटित हो जाएगा, जिसमें एक हिस्सा सीधे अमोनिया नाइट्रोजन में परिवर्तित हो जाएगा,और छोटे अणु कार्बनिक पदार्थ में शेष नाइट्रोजन तत्वों को अन्य सूक्ष्मजीवों द्वारा अमोनिया नाइट्रोजन में परिवर्तित किया जाएगाइस प्रक्रिया का उपयोग आमतौर पर अपशिष्ट जल उपचार में "पूर्व उपचार" चरण के रूप में किया जाता है, जिससे पहले इसकी मांसपेशियों और हड्डियों को ढीला करने के लिए कार्बनिक नाइट्रोजन का इलाज करना मुश्किल हो जाता है,बाद के एरोबिक या एनेरोबिक प्रक्रियाओं के लिए अधिक कुशलता से इलाज करने के लिए आसान बनानेयह विशेष रूप से जटिल कार्बनिक पदार्थों की एक बड़ी मात्रा वाले औद्योगिक अपशिष्ट जल के उपचार के लिए उपयुक्त है, जैसे कि मुद्रण और रंगाई अपशिष्ट जल और कागज बनाने के अपशिष्ट जल।
4खाद और बायोगैस इंजीनियरिंगः कृषि में अमोनिफिकेशन के "छोटे मास्टर" को न केवल कार्बनिक नाइट्रोजन को अपशिष्ट जल उपचार में परिवर्तित करने की आवश्यकता है, बल्किलेकिन अक्सर कृषि में भी इस सिद्धांत का उपयोगउदाहरण के लिए, जब हम खाद बनाते हैं, तो हम पराली और मल को एक साथ ढेर करते हैं, उन्हें नम रखने के लिए कुछ पानी जोड़ते हैं, और फिर उन्हें प्लास्टिक शीट से ढकते हैं।अंदर के सूक्ष्मजीव एरोबिक और थोड़ा आर्द्र वातावरण में बढ़ेंगे, कार्बनिक पदार्थ को विघटित करके कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में बदल देता है, जो खाद में रहेगा। इस प्रकार ढेर होने वाला उर्वरक अमोनिया नाइट्रोजन से भरपूर होता है,जो खेत में पौधों द्वारा अवशोषित किया जा सकता है और नाइट्रोजन उर्वरक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता हैबायोगैस इंजीनियरिंग कंपोस्टिंग के समान है, लेकिन इसमें एक बंद बायोगैस डाइजेस्टर में अनायरोबिक उपचार शामिल है। मल और पुआल तालाब में अनायरोबिक सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटित होते हैं,बायोगैस का उत्पादनइसी समय, कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में परिवर्तित किया जाता है, और शेष बायोगैस स्लरी और अवशेष भी अच्छे उर्वरक हैं। अंदर का अमोनिया नाइट्रोजन फसलों द्वारा उपयोग किया जा सकता है,जो पर्यावरण के अनुकूल और ऊर्जा की बचत दोनों है.

क्यों कार्बनिक नाइट्रोजन अमोनिया नाइट्रोजन में परिवर्तित? क्या यह रूपांतरण महत्वपूर्ण है? कुछ लोग पूछ सकते हैं,कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में परिवर्तित करने में इतना प्रयास करने के पीछे क्या उद्देश्य हैवास्तव में यह रूपांतरण प्रक्रिया पर्यावरण संरक्षण और कृषि दोनों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।,यह पानी में सूक्ष्मजीवों द्वारा धीरे-धीरे विघटित हो जाएगा, जो पानी में ऑक्सीजन का उपभोग करेगा और हाइपोक्सिया के कारण मछली और झींगा मर जाएगा।कार्बनिक नाइट्रोजन अंत में नाइट्रेट में विघटित हो सकता हैऔर पहले कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में बदलकर,हम बाद की प्रक्रियाओं का उपयोग कर सकते हैं (जैसे नाइट्रिफिकेशन और डेनिट्रिफिकेशन) एमोनिया नाइट्रोजन को नाइट्रोजन में आगे संसाधित करने और इसे हवा में छोड़ने के लिए, पर्यावरण प्रदूषण को कम करना।पौधे कार्बनिक नाइट्रोजन को सीधे अवशोषित नहीं कर सकते हैं और उन्हें इसे "खाने" से पहले इसके अमोनिया नाइट्रोजन या अन्य अकार्बनिक नाइट्रोजन में बदलने का इंतजार करना पड़ता हैइसलिए कंपोस्टिंग और बायोगैस इंजीनियरिंग में अमोनिकेशन प्रक्रिया वास्तव में "अप्रभावी नाइट्रोजन" को "प्रभावी नाइट्रोजन" में बदलना है, जिससे उर्वरक अधिक पौष्टिक और फसलें बेहतर बढ़ें।अंत मेंसंक्षेप में, कार्बनिक नाइट्रोजन का अमोनिया नाइट्रोजन में रूपांतरण सूक्ष्मजीवों पर निर्भर करता है।कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया नाइट्रोजन में परिवर्तित करने का मुख्य कार्य सूक्ष्मजीवों का कार्य हैचाहे वह प्रकृति में गिरे पत्तों का विघटन हो या अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में वायुकरण टैंकों में,सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थों को विघटित करते समय कार्बनिक नाइट्रोजन से नाइट्रोजन तत्व जारी करते हैं, उन्हें अमोनिया या अमोनियम आयनों में बदल देता है।और मनुष्य द्वारा आविष्कार की गई विभिन्न प्रक्रियाएं अनिवार्य रूप से सूक्ष्मजीवों के लिए इस परिवर्तन प्रक्रिया को अधिक कुशलता से पूरा करने के लिए एक अधिक आरामदायक "कार्य वातावरण" बना रही हैं. इस प्रक्रिया को समझने के बाद, क्या आपको लगता है कि आपके आसपास नाइट्रोजन चक्र काफी अद्भुत है?यह पता चला है कि लक्ष्य नाइट्रोजन को एक मूल्यवान संसाधन में बदलना हैअगली बार जब आप 'अमोनिया नाइट्रोजन' और 'ऑर्गेनिक नाइट्रोजन' शब्द सुनेंगे, तो आप आसानी से उनके संबंध की व्याख्या कर पाएंगे!