اس وقت "نائٹروجن" ایک اہم موضوع ہے جس سے سیوریج ٹریٹمنٹ انڈسٹری میں گریز نہیں کیا جا سکتا۔ سیوریج ٹریٹمنٹ پلانٹس کے بہت سے آپریٹرز نائٹروجن پر سب سے زیادہ توجہ دیتے ہیں، جو سی او ڈی اور فاسفورس سے کہیں زیادہ ہے، کیونکہ اس کو ہٹانے میں مشکل سب سے زیادہ ہے۔ آپریشن کے عمل کے دوران، وہ ہر روز نائٹروجن کے ان اشاریوں کی نگرانی کرتے ہیں: امونیا نائٹروجن، کل نائٹروجن، نائٹریٹ نائٹروجن، اور نائٹریٹ نائٹروجن۔
لیکن اگر اچانک پوچھا جائے: سیوریج میں نائٹروجن کی کتنی اقسام ہوتی ہیں؟ ان کا رشتہ کیا ہے؟
بہت سے لوگ حقیقت میں ایک لمحے کے لیے حیران رہ سکتے ہیں۔ زیادہ تر لوگ صرف "امونیا نائٹروجن، کل نائٹروجن" کی اچھی سمجھ رکھتے ہیں اور نائٹروجن کی دوسری اقسام کے درمیان تعلق کے بارے میں واضح نہیں ہیں۔ نائٹروجن انڈیکیٹرز کی فہرست بنائیں جن سے ہم سیوریج ٹریٹمنٹ میں رابطہ کر سکتے ہیں، بشمول امونیا نائٹروجن، کل نائٹروجن، نامیاتی نائٹروجن، غیر نامیاتی نائٹروجن، نائٹریٹ نائٹروجن، نائٹرائٹ نائٹروجن، اور کجیلڈاہل نائٹروجن،
نائٹروجن کے بہت سارے اشارے کے ساتھ، کون کس کے ساتھ تعامل کرتا ہے، کون کس کے ساتھ تعامل کرتا ہے، اور کس کے درمیان تعلقات پیچیدہ ہیں۔ درحقیقت، گندے پانی میں نائٹروجن کوئی سادہ مادہ نہیں ہے، بلکہ مسلسل بدلتا ہوا خاندانی نظام ہے۔ اگر سیوریج ٹریٹمنٹ کو ایک سفر کے طور پر دیکھا جائے تو سیوریج میں موجود نائٹروجن بھی اپنی ایک "زندگی" کا سامنا کر رہی ہے۔ آج اس مضمون میں، ہم اس میں شامل پیچیدہ تعلقات کو حل کریں گے۔
سیوریج میں موجود نائٹروجن کو درحقیقت دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
ایک وسیع درجہ بندی کے نقطہ نظر سے، گندے پانی میں نائٹروجن کو بنیادی طور پر دو اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے:
نامیاتی نائٹروجن
غیر نامیاتی نائٹروجن
نائٹروجن کی ان دو اقسام کو سمجھنا گندے پانی میں نائٹروجن کی شکلوں کو سمجھنے کا پہلا قدم ہے۔
آئیے پہلے نامیاتی نائٹروجن کے بارے میں بات کرتے ہیں۔ سیدھے الفاظ میں، نامیاتی نائٹروجن نامیاتی مادے میں چھپی ہوئی نائٹروجن ہے۔
مثال کے طور پر
پروٹین
امینو ایسڈ
یوریا
نامیاتی امائن
پیپٹائڈ مرکبات
نائٹرو مرکبات
یہ مادے گھریلو سیوریج، کھانے کے گندے پانی، اور آبی زراعت کے گندے پانی میں بہت عام ہیں۔
مثال کے طور پر، گوشت کا ایک ٹکڑا، بچ جانے والے چاولوں کا ایک پیالہ، سبزیوں کو دھونے کا پانی، اور انسانی اخراج سبھی میں نامیاتی نائٹروجن کی ایک بڑی مقدار ہوتی ہے۔
اور دوسری قسم ہے: غیر نامیاتی نائٹروجن
گندے پانی میں غیر نامیاتی نائٹروجن کی تین اہم شکلیں ہیں:
امونیا نائٹروجن
نائٹریٹ نائٹروجن
نائٹریٹ نائٹروجن
نائٹروجن کی یہ تین قسمیں سیوریج ٹریٹمنٹ کے عمل میں سب سے ضروری شکلیں ہیں۔ کئی بار، ہم جن اشاریوں کی جانچ کرتے ہیں وہ دراصل نائٹروجن کی ان تین اقسام کے گرد مرکوز ہوتے ہیں۔
نامیاتی نائٹروجن: نائٹروجن کی "آدمی شکل"
سیوریج ٹریٹمنٹ پلانٹ میں داخل ہونے کے آغاز میں، زیادہ تر نائٹروجن دراصل نامیاتی نائٹروجن ہے۔
کیونکہ گھریلو سیوریج خود مختلف نامیاتی مرکبات سے بھرا ہوا ہے۔
یہ نامیاتی نائٹروجن مرکبات براہ راست نہیں ہٹائے جائیں گے، وہ سب سے پہلے ایک عمل سے گزریں گے: امونیفیکیشن
سیدھے الفاظ میں، مائکروجنزم نامیاتی مادے کو گلتے ہیں۔
اس عمل کے دوران، پروٹین اور امینو ایسڈ جیسے مادے بتدریج انحطاط پذیر ہوتے ہیں، بالآخر ایک بہت ہی مانوس مادہ: امونیا نائٹروجن خارج ہوتا ہے۔ لہذا، سیوریج کے علاج کے نظام میں، یہ ایک ایسی صورت حال کو دیکھنے کے لئے عام ہے جہاں امونیا نائٹروجن کم نہیں ہوتا بلکہ اس میں اضافہ ہوتا ہے. بہت سے نوآموز آپریٹرز جب یہ ڈیٹا دیکھیں گے تو بہت گھبرا جائیں گے، یہ سوچ کر کہ سسٹم میں کوئی مسئلہ ہے۔ درحقیقت، یہ غیر ضروری ہے، بعض اوقات ایسا صرف اس لیے ہوتا ہے کہ نظام میں موجود نامیاتی نائٹروجن سڑ رہی ہے۔
دوسرے الفاظ میں، نامیاتی نائٹروجن امونیا نائٹروجن میں تبدیل ہو رہی ہے۔ ,
امونیا نائٹروجن (NH ∝ - N): سیوریج ٹریٹمنٹ پلانٹس کے لیے سب سے زیادہ مانوس اشارے
اگر سیوریج میں موجود نائٹروجن کا ایک "مرکزی کردار" ہے، تو یہ امونیا نائٹروجن ہونا چاہیے۔ کیونکہ تقریباً تمام سیوریج ٹریٹمنٹ پلانٹس اس اشارے پر توجہ مرکوز کریں گے۔ امونیا نائٹروجن اہم ہونے کی دو وجوہات ہیں۔
ایک وجہ یہ ہے کہ اس کا ماحول پر خاصا اثر پڑتا ہے۔ پانی میں داخل ہونے کے بعد، امونیا نائٹروجن تحلیل شدہ آکسیجن کی ایک بڑی مقدار استعمال کرتا ہے اور مچھلی کے لیے زہریلا بھی ہو سکتا ہے۔
ایک اور وجہ یہ ہے کہ امونیا نائٹروجن denitrification رد عمل کا نقطہ آغاز ہے۔
حیاتیاتی علاج کے نظام میں، امونیا نائٹروجن کو ایک خاص قسم کے بیکٹیریا کے ذریعے استعمال کیا جاتا ہے جسے نائٹریفائنگ بیکٹیریا کہتے ہیں۔
ایروبک حالات میں، نائٹریفائنگ بیکٹیریا آہستہ آہستہ امونیا نائٹروجن کو آکسائڈائز کریں گے۔ تاہم یہ عمل ایک قدم میں مکمل نہیں ہوتا۔ لیکن یہ ایک دو-مرحلہ عمل ہے۔
نائٹریٹ نائٹروجن (NO ₂⁻ - N): denitrification کے عمل میں "انٹرمیڈیٹ اسٹیشن"
امونیا نائٹروجن آکسیڈیشن کی پہلی پیداوار نائٹریٹ نائٹروجن ہے، جو کہ بہت سے گندے پانی کے علاج کے پلانٹس میں دراصل غیر مستحکم ہے۔ کیونکہ ایک بار بننے کے بعد، یہ عام طور پر تیزی سے آکسائڈائز ہوتا رہتا ہے۔
لیکن بعض صورتوں میں، نائٹریٹ نائٹروجن میں اچانک اضافہ ہو سکتا ہے۔
مثال کے طور پر
نائٹریفیکیشن سسٹم متاثر ہوتا ہے۔
ناکافی تحلیل شدہ آکسیجن
درجہ حرارت کی تبدیلی
غیر مستحکم کیچڑ کی عمر
اس مقام پر، نائٹریٹ نائٹروجن نظام میں جمع ہو سکتی ہے۔
نائٹریٹ نائٹروجن کی ایک خصوصیت ہے: یہ امونیا نائٹروجن سے زیادہ زہریلا ہے۔
اگر ارتکاز بہت زیادہ ہے، تو یہ نہ صرف مائکروجنزموں کو متاثر کر سکتا ہے، بلکہ اس کے فضلے کے معیار پر بھی اثر پڑتا ہے۔
بہت سے آپریٹرز جب نائٹریٹ نائٹروجن میں اضافہ دیکھتے ہیں تو گھبرا جاتے ہیں۔
نائٹریٹ نائٹروجن (NO ∝⁻ - N): ڈینیٹریفیکیشن کا آخری مرحلہ
نائٹریفیکیشن ری ایکشن کے دوسرے مرحلے میں، نائٹریٹ نائٹروجن آکسائڈائز ہوتا رہے گا۔
حتمی تشکیل: نائٹریٹ نائٹروجن
اس عمل میں آکسیجن اور ایک اور قسم کے بیکٹیریا کی شمولیت کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔
جب نظام مستحکم طور پر چلتا ہے، زیادہ تر امونیا نائٹروجن آخر کار نائٹریٹ نائٹروجن میں بدل جائے گی۔
لیکن بات ابھی ختم نہیں ہوئی۔ اگر یہ یہاں رک جائے تو نائٹروجن اب بھی پانی میں موجود رہے گی۔
لہذا سیوریج ٹریٹمنٹ پلانٹ کو اب بھی ایک اور قدم کی ضرورت ہے: ڈینیٹریفیکیشن۔
ہائپوکسک حالات میں، بیکٹیریا کو ختم کرنے والے نائٹریٹ نائٹروجن کو آہستہ آہستہ کم کرتے ہیں۔
آخر میں ایک گیس پیدا کریں: نائٹروجن
نائٹروجن پانی سے نکل کر ہوا میں واپس آجائے گی۔
اس وقت، نائٹروجن واقعی ہٹا دیا جاتا ہے.
ٹوٹل نائٹروجن (TN) دراصل نائٹروجن فیملی کا ایک بڑا مجموعہ ہے۔
سیوریج ٹریٹمنٹ سے پہلے آن لائن مانیٹرنگ سسٹم میں، کل نائٹروجن مانیٹرنگ اب ایک مقررہ شے ہے جس پر آسمانی بجلی نہیں گر سکتی، جو اس کی اہمیت کو ظاہر کرتی ہے۔ جب بہت سے لوگ اس اشارے کا پہلی بار سامنا کرتے ہیں تو وہ تھوڑا سا خلاصہ محسوس کر سکتے ہیں۔ یہ دراصل سمجھنا بہت آسان ہے۔ کل نائٹروجن نائٹروجن کی تمام شکلوں کا مجموعہ ہے:
نامیاتی نائٹروجن
امونیا نائٹروجن
نائٹریٹ نائٹروجن
نائٹریٹ نائٹروجن
وہ مل کر پانی میں نائٹروجن کی کل مقدار بناتے ہیں۔ کبھی کبھی کسی نظام میں امونیا نائٹروجن پہلے ہی بہت کم ہوتی ہے، لیکن کل نائٹروجن اب بھی زیادہ ہوتی ہے۔
وجہ اکثر یہ ہے کہ نائٹریٹ نائٹروجن کو مزید نہیں ہٹایا گیا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ بہت سے سیوریج ٹریٹمنٹ پلانٹس کو ڈینیٹریفیکیشن سسٹم لگانے کی ضرورت ہے۔
نامیاتی نائٹروجن سے نائٹروجن تک: ایک مکمل سفر
اگر سیوریج میں نائٹروجن کی تبدیلی کے عمل کو ایک راستے کے طور پر بنایا گیا ہے، تو یہ تقریباً درج ذیل ہو گا:
یہ راستہ دراصل وہی ہے جسے ہم اکثر بائیولوجیکل ڈینیٹریفیکیشن کے عمل سے تعبیر کرتے ہیں۔
بظاہر ایک آسان راستہ، اس کے پیچھے ایک پیچیدہ پروجیکٹ ہے جس کو لاتعداد مائکروجنزموں نے مل کر کام کیا ہے۔
ہر مرحلے میں مناسب ماحولیاتی حالات کی ضرورت ہوتی ہے۔
تحلیل آکسیجن
درجہ حرارت
کاربن ذریعہ
کیچڑ کی عمر
یہ تمام عوامل اس 'نائٹروجن سفر' کو متاثر کریں گے۔
آخر میں
سیوریج کے علاج میں، "نائٹروجن" ایک سادہ اشارے نہیں ہے. یہ ایک مسلسل بدلتی ہوئی زنجیر کی طرح ہے۔
نامیاتی مادے میں نائٹروجن سے امونیا نائٹروجن، پھر نائٹریٹ نائٹروجن اور آخر میں ہوا میں واپس آنے والی نائٹروجن گیس تک۔
یہ سارا عمل دراصل ایک مائکروبیل ڈومینڈ سائیکل ہے۔
جب ہم نائٹروجن کی ان مختلف شکلوں کو صحیح معنوں میں سمجھتے ہیں، تو سیوریج ٹریٹمنٹ سسٹم میں بہت سے مظاہر کو سمجھنا آسان ہو جاتا ہے۔
مثال کے طور پر
امونیا نائٹروجن اچانک کیوں بڑھ جاتی ہے؟
نائٹریٹ کیوں جمع ہوتا ہے۔
کل نائٹروجن کا معیار پر پورا اترنا ہمیشہ مشکل کیوں ہوتا ہے۔
بہت سے آپریشنل مسائل کے جواب دراصل ان 'نائٹروجن تبدیلیوں' میں پوشیدہ ہیں۔
