परिचय
अवायवीय जैविक उपचार एक अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया है जो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में कार्बनिक प्रदूषकों को तोड़ देती है। यह जटिल कार्बनिक यौगिकों को सरल पदार्थों, मुख्य रूप से मीथेन (CH₄) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) में परिवर्तित करने के लिए अवायवीय सूक्ष्मजीवों पर निर्भर करता है। इस विधि का उपयोग इसकी ऊर्जा दक्षता और कम कीचड़ उत्पादन के कारण उच्च शक्ति वाले औद्योगिक अपशिष्ट जल और कीचड़ स्थिरीकरण के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।
एरोबिक उपचार की तुलना में अवायवीय उपचार के लाभ
1. उच्च जैविक लोडिंग क्षमता
- औद्योगिक अपशिष्ट जल के अवायवीय उपचार के लिए विशिष्ट कीचड़ लोडिंग (एफ/एम) है0.5-1.0 किग्रा बीओडी₅/(किग्रा एमएलवीएसएस·डी), एरोबिक प्रक्रियाओं की तुलना में दोगुने से भी अधिक (0.1-0.5 किग्रा बीओडी₅/(किग्रा एमएलवीएसएस·डी)).
- ऑक्सीजन स्थानांतरण सीमाओं के अभाव के कारण,एमएलवीएसएस (मिश्रित शराब वाष्पशील निलंबित ठोस)अवायवीय प्रणालियों में पहुँच सकते हैं5-10 बारएरोबिक सिस्टम का.
- अवायवीय उपचार के लिए कार्बनिक वॉल्यूमेट्रिक लोडिंग दर है5-10 किग्रा बीओडी₅/(एम³·डी), केवल की तुलना में0.5-1.0 किग्रा बीओडी₅/(एम³·डी)एरोबिक उपचार के लिए-ए10 गुना अंतर.
2. कम कीचड़ उत्पादन और बेहतर कीचड़ गुणवत्ता
- अवायवीय उपचार से ही उत्पादन होता है5%–20%एरोबिक प्रक्रियाओं में उत्पन्न बायोमास का।
- एरोबिक तरीकों से उत्पादन होता हैप्रति किग्रा सीओडी 0.25-0.6 किग्रा कीचड़ हटाया गया, जबकि अवायवीय विधियाँ ही उपज देती हैं0.02–0.18 किग्रा, बेहतर निर्जलीकरण क्षमता के साथ।
- अवायवीय पाचन भीपरजीवी अंडे को मारता हैकीचड़ में, इसकी स्वच्छता और रासायनिक स्थिरता में सुधार, कीचड़ निपटान लागत को कम करना।
3. कम पोषक तत्व आवश्यकताएं और परिचालन लचीलापन
- अवायवीय रोगाणुओं की आवश्यकता होती हैकेवल 5%-20%एरोबिक प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक पोषक तत्वों (एन, पी) की, जो उन्हें पोषक तत्वों की कमी वाले अपशिष्ट जल के लिए उपयुक्त बनाता है।
- अवायवीय सूक्ष्मजीव सक्रिय रहते हैंमहीने या साल भीबिना किसी महत्वपूर्ण गिरावट के और शटडाउन के बाद जल्दी से पुनः आरंभ किया जा सकता है, जिससे अनुमति मिलती हैरुक-रुक कर संचालन(मौसमी अपशिष्ट जल के लिए आदर्श)।
4. ऊर्जा बचत एवं मीथेन उत्पादन
- एरोबिक उपचार में खपत होती है0.5–1.0 kWhवातन के लिए प्रति किलो सीओडी से बिजली निकाली जाती है, जबकि अवायवीय प्रणालीवातन लागत समाप्त करें.
- एनोरोबिक डाइजेशनमीथेन पैदा करता है, उपज ओप्रति किलोग्राम सीओडी से 12,000 kJ ऊर्जा हटाई गई.
- झाग की कोई समस्या नहीं (अपशिष्ट जल युक्त सर्फैक्टेंट के एरोबिक उपचार के विपरीत)।
5. वायु प्रदूषण में कमी और व्यापक क्षरण क्षमता
- एरोबिक वातन कर सकते हैंकार्बनिक यौगिकों को अस्थिर करना, जिससे वायु प्रदूषण होता है, जबकि अवायवीय प्रणालियाँ इस समस्या से बचती हैं।
- अवायवीय रोगाणु कर सकते हैंकुछ अड़ियल यौगिकों को नीचा दिखाना(उदाहरण के लिए, क्लोरीनयुक्त हाइड्रोकार्बन) जो एरोबिक बैक्टीरिया नहीं कर सकते।
6. उन्नत गिरावट के लिए जटिल माइक्रोबियल सिनर्जी
- अवायवीय पाचन में विविध माइक्रोबियल समुदाय शामिल होते हैं जो सहक्रियात्मक रूप से काम करते हैं, जिससे कठोर कार्बनिक पदार्थों को तोड़ने में मदद मिलती है जिन्हें एरोबिक उपचार पूरी तरह से संसाधित नहीं कर सकता है।
अवायवीय उपचार के नुकसान
1. धीमी माइक्रोबियल वृद्धि और लंबा स्टार्टअप समय
- अवायवीय रोगाणु धीरे-धीरे बढ़ते हैं, आवश्यकता होती हैलंबी स्टार्टअप अवधि और हाइड्रोलिक अवधारण समय (एचआरटी)एरोबिक प्रणालियों की तुलना में.
2. अपशिष्ट को अतिरिक्त उपचार की आवश्यकता है
- अवायवीय बहिःस्राव अक्सरनिर्वहन मानकों को पूरा नहीं करताऔर होना ही चाहिएएरोबिक उपचार से पॉलिश किया गया.
3. कम -C/N अपशिष्ट जल के लिए क्षारीयता अनुपूरण की आवश्यकता
- कम {{0}सांद्रता या कम {{1}C/N अपशिष्ट जल में क्षारीयता की कमी हो सकती है, जिसकी आवश्यकता हैबाह्य क्षारीयता जोड़.
4. कम क्षमता वाले अपशिष्ट जल के लिए आवश्यक तापन
- यदि मीथेन का उत्पादन इष्टतम तापमान बनाए रखने के लिए अपर्याप्त है(30-38 डिग्री), बाहरी तापनआवश्यक है।
5. मीथेन से विस्फोट का खतरा
- बायोगैस (CH₄ + CO₂ + H₂S) हैज्वलनशील और विस्फोटक, आवश्यकता हैविस्फोटरोधी रिएक्टर डिज़ाइन.
6. विषाक्त यौगिकों के प्रति संवेदनशीलता
- क्लोरीनयुक्त एलिफैटिक्स और अन्य विषाक्त पदार्थमेथनोजेन्स को रोकेंएरोबिक हेटरोट्रॉफ़ से अधिक गंभीर; अनुचित संचालन सिस्टम को अस्थिर कर सकता है।
7. सख्त तापमान नियंत्रण की आवश्यकता
- कम तामपानदक्षता में उल्लेखनीय कमी, और परिचालन प्रबंधन हैऔर अधिक जटिलएरोबिक प्रणालियों की तुलना में.
8. H₂S गंध और संक्षारण मुद्दे
- अपशिष्ट जल में सल्फेट (SO₄²⁻) उत्पन्न होता हैH₂S, कारणगंधऔरपाइपों, इंजनों और बॉयलरों में संक्षारण.
- सल्फेट में भी कमीकार्बनिक पदार्थ का उपभोग करता है,मीथेन उपज को कम करना।
9. कोई नाइट्रिफिकेशन नहीं
- अवायवीय प्रणालीअमोनिया को नाइट्रिफाई नहीं कर सकता; इष्टतम माइक्रोबियल गतिविधि की आवश्यकता हैNH₃-N का स्तर 40-70 मिलीग्राम/लीटर.