हमारे दोस्त जो सीवेज ट्रीटमेंट से जुड़े हैं, जो हर दिन सक्रिय कीचड़ से निपटते हैं, जानते हैं कि यह चीज "भोजन प्रेमी सैनिकों" के एक समूह की तरह है जो पानी में मौजूद कार्बनिक पदार्थों पर निर्भर करते हैं। लेकिन आप जानते हैं? अगर इन सैनिकों को अच्छी तरह से काम करना है, तो केवल "भोजन" होना ही पर्याप्त नहीं है, उन्हें विभिन्न "पोषण संबंधी पूरक" की भी आवश्यकता होती है, जिनमें से फास्फोरस एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। यदि पानी में फास्फोरस की कमी है, तो सक्रिय कीचड़ जीवंत नहीं होगा, और भविष्य में बहुत सारी परेशानियाँ होंगी। आज, आइए इसे तोड़ते हैं और इस मामले पर बात करते हैं।
सबसे पहले, हमें यह समझने की आवश्यकता है कि सक्रिय कीचड़ में सूक्ष्मजीवों के लिए फास्फोरस क्या करता है। इसके बारे में सोचें, सूक्ष्मजीवों को बढ़ने, प्रजनन करने और कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने के लिए विभिन्न एंजाइमों को संश्लेषित करने की आवश्यकता होती है, यह सब फास्फोरस पर निर्भर करता है। आइए कोशिकाओं में आनुवंशिक सामग्री डीएनए के बारे में बात करते हैं, इसे फास्फोरस के बिना संश्लेषित नहीं किया जा सकता है; ऊर्जा संचारित करने के लिए जिम्मेदार पदार्थ भी हैं, जैसे एटीपी और फास्फोरस, जो मुख्य घटक हैं। सीधे शब्दों में कहें तो, फास्फोरस सूक्ष्मजीवों का "ऊर्जा बैटरी" और "विकास निर्माण सामग्री" है। इसके बिना, सूक्ष्मजीवों को जीवित रहना मुश्किल होगा, अकेले अपशिष्ट जल के उपचार पर काम करना तो दूर की बात है।
यदि फास्फोरस की वास्तव में कमी है, तो सबसे पहले सक्रिय कीचड़ में क्या परिवर्तन होंगे? सबसे सहज बात यह है कि कीचड़ का बसने का प्रदर्शन खराब हो गया है। मूल रूप से, सक्रिय कीचड़ ठीक था, और अवसादन के बाद, सुपरनेटेंट स्पष्ट था और कीचड़ की परत सघन थी। हालाँकि, जब फास्फोरस की कमी थी, तो आप पाएंगे कि अवसादन टैंक बिखरे हुए कीचड़ से भरा हुआ है, जैसे उस पर तैरता हुआ "कपास का गुच्छा", और सुपरनेटेंट धुंधला हो गया। ऐसा क्यों है? फास्फोरस की कमी के कारण, सूक्ष्मजीव सामान्य रूप से कोशिका भित्ति और कैप्सूल संरचनाओं को संश्लेषित करने में असमर्थ हैं, जिससे कोशिका भित्ति नाजुक हो जाती है और कुछ खराब चिपचिपे पॉलीसेकेराइड स्रावित होने की संभावना होती है। इस तरह, कीचड़ के कण अच्छी तरह से एक साथ इकट्ठा नहीं हो सकते हैं और "बिखरे हुए सैनिक" बन जाते हैं, स्वाभाविक रूप से डूबने में असमर्थ। कभी-कभी "कीचड़ की सूजन" की स्थिति हो सकती है, जहाँ पूरे वातन टैंक में कीचड़ तैर रहा होता है। जब कीचड़ सांद्रता मीटर से मापा जाता है, तो सांद्रता कम नहीं लगती है, लेकिन यह सब आभासी है और इसमें कोई युद्धक क्षमता नहीं है।
प्रसंस्करण प्रभाव की ओर बढ़ते हुए, यह वह है जिसके बारे में हमें सबसे अधिक चिंता है। फास्फोरस की कमी सबसे पहले कार्बनिक पदार्थ हटाने की दक्षता को प्रभावित करती है। सूक्ष्मजीव मूल रूप से कार्बनिक पदार्थों को उतनी ही आसानी से खाते थे जितना हम खाते हैं, लेकिन फास्फोरस की कमी के बाद, वे उन एंजाइमों को भी संश्लेषित नहीं कर सके जो कार्बनिक पदार्थों को तोड़ते हैं, और जो कार्बनिक पदार्थ उन्होंने खाए थे, उन्हें पूरी तरह से विघटित नहीं किया जा सका, केवल मध्यवर्ती उत्पाद चरण में ही रहे। आप यह पता लगाने के लिए सीओडी (रासायनिक ऑक्सीजन डिमांड) का परीक्षण कर सकते हैं। आने वाला सीओडी काफी अधिक है, लेकिन निकलने वाला सीओडी अभी भी कम नहीं किया जा सकता है। कभी-कभी, निकलने वाला सीओडी पहले से भी अधिक हो सकता है - ऐसा नहीं है कि सूक्ष्मजीव काम नहीं कर रहे हैं, यह है कि वे विघटित नहीं हो सकते हैं और यहां तक कि अपने शरीर से कुछ कार्बनिक पदार्थों को भी बाहर निकाल सकते हैं।
कार्बनिक पदार्थों के अलावा, नाइट्रोजन हटाने को भी प्रभावित किया जा सकता है। आजकल, कई सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट को विनाइट्रीकरण करने की आवश्यकता होती है, जो नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया और डीनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया पर निर्भर करता है। नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया अमोनिया नाइट्रोजन को नाइट्रेट नाइट्रोजन में परिवर्तित करते हैं, जबकि डीनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया नाइट्रेट नाइट्रोजन को नाइट्रोजन में परिवर्तित करते हैं और इसे छोड़ते हैं। लेकिन दोनों प्रकार के बैक्टीरिया फास्फोरस के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं, खासकर डीनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया। जब फास्फोरस की कमी होती है, तो डीनाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया का श्वसन बाधित होता है, और वे नाइट्रेट नाइट्रोजन को इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में उपयोग नहीं कर सकते हैं। नतीजतन, निकलने वाले में नाइट्रेट नाइट्रोजन की मात्रा आसमान छू जाती है, और विनाइट्रीकरण प्रभाव सीधे "आधा" हो जाता है। कभी-कभी आप पा सकते हैं कि वातन टैंक में घुली हुई ऑक्सीजन पर्याप्त है, लेकिन अमोनिया नाइट्रोजन की हटाने की दर नहीं बढ़ सकती है। जाँच करने के बाद, यह बहुत संभावना है कि फास्फोरस की कमी नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया की गतिविधि की ओर ले जाती है
आइए कीचड़ की मात्रा और गुणों के बारे में बात करते हैं। फास्फोरस की कमी सूक्ष्मजीवों की वृद्धि और प्रजनन दर को धीमा कर सकती है। मूल रूप से, वे प्रति दिन एक पीढ़ी का प्रजनन कर सकते थे, लेकिन फास्फोरस की कमी के बाद, एक पीढ़ी का प्रजनन करने में दो या तीन दिन लग सकते हैं, जिससे कीचड़ की वृद्धि कम हो जाएगी। कुछ दोस्त सोच सकते हैं कि "कम कीचड़ अच्छा है, कीचड़ के उपचार की आवश्यकता को बचाता है", लेकिन वास्तव में, ऐसा नहीं है - कम कीचड़ का मतलब है कम सूक्ष्मजीव जो काम कर सकते हैं, जो लंबे समय में पूरे सक्रिय कीचड़ प्रणाली में "बलों की कमी" की ओर ले जाएगा। जब एक मामूली प्रभाव भार का सामना करना पड़ता है, जैसे कि आने वाले में कार्बनिक पदार्थों में अचानक वृद्धि, तो सिस्टम इसका सामना नहीं कर सकता है और इसके ढहने की संभावना होती है। इसके अलावा, फास्फोरस की कमी वाले कीचड़ के गुण भी बदल जाएंगे, जैसे कि नमी की मात्रा में वृद्धि। मूल रूप से, कीचड़ केक की नमी की मात्रा निर्जलीकरण के बाद 80% से कम नियंत्रित की जा सकती है, लेकिन फास्फोरस की कमी के बाद, यह 85% से अधिक तक बढ़ सकती है। कीचड़ निपटान की बाद की लागत सीधे बढ़ जाएगी, चाहे वह लैंडफिल हो या भस्मीकरण, जिसके लिए अधिक धन की आवश्यकता होगी।
एक और आसानी से अनदेखा किया जाने वाला बिंदु यह है कि फास्फोरस की कमी सक्रिय कीचड़ प्रणाली को विशेष रूप से "नाजुक" बना सकती है और इसमें खराब प्रभाव प्रतिरोध हो सकता है। सामान्य परिस्थितियों में, भले ही आने वाले पानी की गुणवत्ता में छोटे उतार-चढ़ाव हों, सूक्ष्मजीव धीरे-धीरे अनुकूल हो सकते हैं; लेकिन जब फास्फोरस की कमी होती है, तो सूक्ष्मजीव स्वयं "कुपोषण" की स्थिति में होते हैं, मामूली उतार-चढ़ाव जैसे कि पीएच में परिवर्तन, तापमान में गिरावट, या पानी में ट्रेस मात्रा में जहरीले पदार्थों की उपस्थिति, जिससे सूक्ष्मजीवों का बड़ी संख्या में मरना आसान हो जाता है। आप पाएंगे कि वातन टैंक में झाग अचानक बढ़ता जा रहा है, जिसमें मछली की गंध आ रही है। कुछ कीचड़ को सूक्ष्मदर्शी से जाँचें, और आप कई सूक्ष्मजीवों के शरीर देख सकते हैं। सक्रिय प्रोटोजोआ (जैसे बेल कीड़े और रोटिफ़र) लगभग अदृश्य हैं, लेकिन वे सभी मेटाज़ोआ (जैसे नेमाटोड) हैं जिनमें मजबूत प्रदूषण प्रतिरोध है, जो दर्शाता है कि सिस्टम गलत हो गया है।
हम यह कैसे निर्धारित कर सकते हैं कि फास्फोरस की कमी है या नहीं? वास्तव में कुछ सरल तरीके हैं। सबसे पहले, आने वाले और सक्रिय कीचड़ में फास्फोरस की मात्रा को मापा जा सकता है। आम तौर पर, सक्रिय कीचड़ में फास्फोरस की मात्रा (सूखे कीचड़ के रूप में गणना की जाती है) 1.5% और 2.5% के बीच होनी चाहिए। यदि यह 1% से कम है, तो फास्फोरस की कमी होने की बहुत संभावना है। इसके अतिरिक्त, कीचड़ की उपस्थिति को भी देखा जा सकता है। खराब अवसादन, धुंधले सुपरनेटेंट और अधिक झाग की घटनाओं का उपयोग संदर्भ के रूप में किया जा सकता है। एक और बात उपचार प्रभाव का परीक्षण करना है। यदि सीओडी, अमोनिया नाइट्रोजन और नाइट्रेट नाइट्रोजन की हटाने की दरें एक ही समय में अचानक घट जाती हैं, तो घुली हुई ऑक्सीजन, पीएच मान और तापमान जैसे कारकों को छोड़कर, यह जांचना आवश्यक है कि क्या अपर्याप्त फास्फोरस है।
यदि आप वास्तव में फास्फोरस की कमी से जूझ रहे हैं, तो घबराएं नहीं। सबसे सीधा तरीका फास्फोरस की आपूर्ति करना है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले फास्फोरस पूरक में सुपरफॉस्फेट, पोटेशियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट और डिसोडियम हाइड्रोजन फॉस्फेट शामिल हैं। पूरक की जाने वाली विशिष्ट मात्रा आने वाले फास्फोरस की मात्रा, कीचड़ की सांद्रता और उपचार उद्देश्यों पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, यदि आप सक्रिय कीचड़ में फास्फोरस की मात्रा को 2% तक बढ़ाना चाहते हैं, तो आप गणना कर सकते हैं कि कीचड़ के सूखे वजन के आधार पर कितना फास्फोरस जोड़ने की आवश्यकता है, और फिर इसे कई बार जोड़ें - एक बार में बहुत अधिक न जोड़ें, अन्यथा यह निकलने वाले में अत्यधिक फास्फोरस का कारण बन सकता है, जो और भी परेशानी वाला है। इसके अतिरिक्त, इसे स्रोत से भी नियंत्रित किया जा सकता है, जैसे कि यह जांचना कि क्या पानी में बहुत अधिक औद्योगिक अपशिष्ट जल है और फास्फोरस की मात्रा पहले से ही कम है। यदि अपस्ट्रीम उद्यमों को जल निकासी जल गुणवत्ता को समायोजित करने और फास्फोरस की कमी की समस्या को मौलिक रूप से हल करने के लिए समन्वयित किया जा सकता है, तो यह और भी बेहतर होगा।
कुल मिलाकर, हालांकि सक्रिय कीचड़ प्रणालियों में फास्फोरस का अनुपात अधिक नहीं है, यह निश्चित रूप से एक प्रमुख पोषक तत्व है जो पूरे शरीर पर एक लहर प्रभाव डाल सकता है। फास्फोरस की कमी, सूक्ष्मजीव