आधुनिक शहरी अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र में जल शोधन में अवांछनीय रसायन, निलंबित ठोस पदार्थ और गैसों को दूषित पानी से निकालना शामिल है। arhendrix / Shutterstock.com
मेरी टीम ने माइक्रोवेव ओवन के लिए एक और उपयोग किया है जो आपको आश्चर्यचकित करेगा।
बायोसोलिड्स - मुख्य रूप से मृत बैक्टीरिया - सीवेज पौधों से आमतौर पर लैंडफिल में फेंक दिया जाता है। हालांकि, वे पोषक तत्वों से भरपूर होते हैं और संभवतः उन्हें उर्वरक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। लेकिन किसान केवल उन जैव उर्वरकों के साथ कृषि भूमि पर इस्तेमाल होने वाले सामान्य उर्वरकों को प्रतिस्थापित नहीं कर सकते हैं। कारण यह है कि वे अक्सर उद्योग से आर्सेनिक, सीसा, पारा और कैडमियम जैसे जहरीले भारी धातुओं से दूषित होते हैं। लेकिन उन्हें लैंडफिल में डंप करना कीमती संसाधनों को बर्बाद कर रहा है। तो समाधान क्या है?
मैं एक पर्यावरण इंजीनियर हूं और अपशिष्ट जल उपचार में एक विशेषज्ञ। मेरे सहयोगियों और मैंने यह पता लगाया है कि इन बायोसोलिड्स का इलाज कैसे करें और भारी धातुओं को हटा दें ताकि उन्हें सुरक्षित रूप से उर्वरक के रूप में उपयोग किया जा सके।
कैसे उपचार संयंत्र अपशिष्ट जल को साफ करते हैं
अपशिष्ट जल में प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा, तेल और यूरिया जैसे कार्बनिक अपशिष्ट होते हैं, जो भोजन और मानव अपशिष्ट से प्राप्त होते हैं जिन्हें हम रसोई के सिंक और शौचालय में बहा देते हैं। ट्रीटमेंट प्लांट्स के अंदर, बैक्टीरिया इन कार्बनिक पदार्थों को विघटित करते हैं, पानी को साफ करते हैं जो बाद में नदियों, झीलों या महासागरों में पहुंच जाते हैं।
बैक्टीरिया कुछ भी नहीं के लिए काम नहीं करते। वे इस प्रक्रिया से लाभ उठाते हैं क्योंकि वे मानव अपशिष्ट पर भोजन करते हैं। एक बार जब पानी को कचरे से निकाल दिया जाता है, तो जो बचता है वह बायोसॉलिड्स नामक बैक्टीरिया का एक ठोस गांठ है।
यह इस तथ्य से जटिल है कि अपशिष्ट उपचार संयंत्र न केवल आवासीय अपशिष्ट जल, बल्कि औद्योगिक अपशिष्ट जल को भी स्वीकार करते हैं, जिसमें तरल भी शामिल है जो लैंडफिल में ठोस अपशिष्ट से बाहर निकलता है - जिसे लीचेट कहा जाता है - जो आर्सेनिक, सीसा, पारा और कैडमियम से विषाक्त धातुओं से दूषित होता है। अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया के दौरान, भारी धातुएं बैक्टीरिया की ओर आकर्षित होती हैं और उनकी सतहों पर जमा हो जाती हैं।
यदि किसान इस स्तर पर बायोसॉलिड्स लगाते हैं, तो ये धातुएं बायोसॉलिड्स से अलग हो जाएंगी और मानव उपभोग के लिए फसल को दूषित कर देंगी। लेकिन भारी धातुओं को हटाना आसान नहीं है क्योंकि भारी धातुओं और बायोसॉलिड्स के बीच रासायनिक बंधन बहुत मजबूत हैं।
गैंग चेन कुछ बायोसॉलिड्स को माइक्रोवेव करता है, जैविक पदार्थों को जहरीली धातुओं से अलग करता है। गैंग चेन / FAMU-FSU इंजीनियरिंग कॉलेज, सीसी द्वारा एसए
माइक्रोवेस्टिंग अपशिष्ट भारी धातुओं को छोड़ता है
परंपरागत रूप से, इन धातुओं को एसिड युक्त रासायनिक विधियों का उपयोग करके बायोसोलिड्स से हटा दिया जाता है, लेकिन यह महंगा है और अधिक खतरनाक अपशिष्ट उत्पन्न करता है। यह कुछ कृषि क्षेत्रों में छोटे पैमाने पर अभ्यास किया गया है।
संलग्न बैक्टीरिया से भारी धातुओं को छोड़ने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता की सावधानीपूर्वक गणना के बाद, मैंने उन सभी संभावित ऊर्जा स्रोतों की खोज की जो बॉन्ड को तोड़ने के लिए पर्याप्त प्रदान कर सकते हैं लेकिन बायोसॉलिड्स में पोषक तत्वों को नष्ट करने के लिए बहुत ज्यादा नहीं। यही कारण है कि जब मैंने अपने घर की रसोई में माइक्रोवेव ओवन को गंभीरता से देखा और आश्चर्य करना शुरू कर दिया कि क्या माइक्रोवेव का समाधान है।
मेरी टीम और मैंने परीक्षण किया कि क्या बायोसॉलिड्स को माइक्रोवेव करने से भारी धातुओं और बैक्टीरिया कोशिकाओं के बीच के बंधन टूट जाएंगे। हमने पाया कि यह कुशल और पर्यावरण के अनुकूल था। काम रहा है क्लीनर उत्पादन के जर्नल में प्रकाशित। इस अवधारणा को माइक्रोवेव का उत्पादन करने के लिए विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग करके एक औद्योगिक पैमाने पर अनुकूलित किया जा सकता है।
यह एक समाधान है जो कई लोगों के लिए फायदेमंद होना चाहिए। उदाहरण के लिए, अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के प्रबंधक संभावित रूप से लैंडफिल को डंप किए जाने वाली सामग्री के लिए निपटान शुल्क का भुगतान करने के बजाय बायोसॉलिड्स बेचकर राजस्व कमा सकते हैं।
अपशिष्ट उपचार सुविधा से संग्रह के बाद बायोसॉलिड्स। गैंग चेन / FAMU-FSU इंजीनियरिंग कॉलेज, सीसी द्वारा एसए
यह पर्यावरण के लिए एक बेहतर रणनीति है क्योंकि जब बायोसॉलिड्स को लैंडफिल में जमा किया जाता है, तो भारी धातुएं लैंडफिल लीचेट में रिसने लगती हैं, जिसका बाद में अपशिष्ट उपचार संयंत्रों में इलाज किया जाता है। इस प्रकार भारी धातुएं अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों और लैंडफिल के बीच एक अंतहीन लूप में चलती हैं। यह शोध बायोसॉलिड्स से भारी धातुओं को अलग करके और उन्हें पुनर्प्राप्त करके इस चक्र को तोड़ता है। किसानों को सस्ते जैविक उर्वरकों से भी लाभ होगा जो रासायनिक सिंथेटिक की जगह ले सकते हैं, मूल्यवान संसाधनों का संरक्षण और पारिस्थितिकी तंत्र की रक्षा करेंगे।
क्या यह अंत है? अभी नहीं। अब तक हम केवल 50% भारी धातुओं को हटा सकते हैं लेकिन हम इसे बेहतर प्रायोगिक डिजाइनों के साथ 80% पर स्थानांतरित करने की उम्मीद करते हैं। मेरी टीम वर्तमान में यह पता लगाने के लिए कि क्या हमारी नई रणनीति बड़े पैमाने पर काम करेगी, छोटी प्रयोगशाला और क्षेत्र प्रयोग कर रही है।
एक सबक मैं सभी के साथ साझा करना चाहूंगा: चौकस रहें। किसी भी समस्या के लिए, समाधान आपके आसपास, आपके घर, आपके कार्यालय, यहां तक कि आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे उपकरणों में भी हो सकता है।
लेखक के बारे में
गैंग चेन, सिविल और पर्यावरण इंजीनियरिंग के प्रोफेसर, FAMU-FSU इंजीनियरिंग कॉलेज
इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
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