اینیروبک آئی سی اور یو اے ایس بی کے عمل کے درمیان فرق

1.1 UASB ری ایکٹر

1.1.1 UASB کا تعارف

اپ فلو اینیروبک سلج کمبل ری ایکٹر (UASB) گندے پانی کے علاج کے لیے ایک انیروبک حیاتیاتی طریقہ ہے، جسے اپ فلو اینیروبک سلج کمبل ری ایکٹر بھی کہا جاتا ہے، جس کی ایجاد نیدرلینڈ کے پروفیسر لیٹنگا نے 1977 میں کی تھی۔

گندا پانی UASB کے ذریعے نیچے سے اوپر کی طرف بہتا ہے۔ ری ایکٹر کے نچلے حصے میں ایک اعلی-کنسٹریشن، انتہائی فعال کیچڑ کا بستر ہے جہاں گندے پانی میں زیادہ تر نامیاتی آلودگی انیروبک ابال سے گزرتی ہے اور میتھین اور کاربن ڈائی آکسائیڈ میں انحطاط کرتی ہے۔ پانی کے بہاؤ اور ہوا کے بلبلوں کی تحریک کی وجہ سے، کیچڑ کے بستر کے اوپر کیچڑ کی معطلی کی تہہ بنتی ہے۔ ڈائجسٹر گیس، ڈائجسٹر مائع، اور کیچڑ کے ذرات کو الگ کرنے کے لیے ری ایکٹر کے اوپر ایک تھری-فیز سیپریٹر نصب کیا گیا ہے۔ ڈائجسٹر گیس ری ایکٹر کے اوپر سے خارج ہوتی ہے۔ کیچڑ کے ذرات خود بخود نیچے پھسل جاتے ہیں اور ری ایکٹر کے نیچے کیچڑ کے بستر پر جا بستے ہیں۔ ڈائجسٹر مائع کو وضاحتی زون سے خارج کیا جاتا ہے۔

UASB میں لوڈنگ کی اعلیٰ صلاحیت ہے اور یہ اعلی-کنسٹریشن نامیاتی گندے پانی کے علاج کے لیے موزوں ہے۔ ایک اچھی طرح سے-کام کرنے والا UASB (الٹرا-Anaerobic Sludge Bunker) ایک اعلی نامیاتی آلودگی کو ہٹانے کی شرح کو ظاہر کرتا ہے، اسے ہلچل کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، اور یہ اہم بوجھ کے جھٹکے، درجہ حرارت، اور pH تبدیلیوں کے مطابق ڈھال سکتا ہے۔

1.1.2 UASB ڈھانچہ

UASB کی خصوصیت اس کے مربوط حیاتیاتی رد عمل اور تلچھٹ کے نظام سے ہے، جو اسے ایک کمپیکٹ انیروبک ری ایکٹر بناتا ہے۔ ری ایکٹر بنیادی طور پر ایک بااثر ڈسٹری بیوشن سسٹم، ری ایکشن زون، تھری-فیز سیپریٹر، ایک گیس چیمبر، اور ٹریٹڈ واٹر ڈسچارج سسٹم پر مشتمل ہوتا ہے۔

1.1.3 UASB کام کرنے کا اصول

UASB ری ایکٹر میں anaerobic رد عمل کا عمل دیگر anaerobic حیاتیاتی علاج کے عمل سے ملتا جلتا ہے، بشمول ہائیڈولیسس، تیزابیت، acetic acid کی پیداوار، اور methanogenesis۔ مختلف مائکروجنزم سبسٹریٹ کی تبدیلی کے عمل میں حصہ لیتے ہیں، سبسٹریٹ کو حتمی مصنوعات-بایوگیس، پانی اور دیگر غیر نامیاتی مادوں میں تبدیل کرتے ہیں۔

UASB تین حصوں پر مشتمل ہے: ایک سلج ری ایکشن زون، ایک گیس-مائع-ٹھوس تھری-فیز الگ کرنے والا (بشمول سیڈیمینٹیشن زون)، اور ایک گیس چیمبر۔ انیروبک کیچڑ کی ایک بڑی مقدار نیچے کے رد عمل کے زون میں رہتی ہے، اور اچھی تلچھٹ اور فلوکولیشن خصوصیات کے ساتھ کیچڑ نیچے کیچڑ کی تہہ بناتا ہے۔ علاج کرنے والا گندا پانی اینیروبک سلج بیڈ کے نچلے حصے میں بہتا ہے اور کیچڑ کی تہہ میں موجود کیچڑ کے ساتھ گھل مل جاتا ہے۔ کیچڑ میں موجود مائکروجنزم گندے پانی میں موجود نامیاتی مادے کو گل کر بایوگیس میں تبدیل کرتے ہیں۔ بایوگیس چھوٹے بلبلوں کی شکل میں مسلسل خارج ہوتی ہے۔ جیسے جیسے یہ بلبلے اٹھتے ہیں، وہ ضم ہو جاتے ہیں، آہستہ آہستہ بڑے بلبلے بنتے ہیں۔ کیچڑ کے بستر کے اوپری حصے میں، بایوگیس کیچڑ کو متحرک کرتی ہے، جس سے نسبتاً پتلا کیچڑ-پانی کا مرکب بنتا ہے جو پانی کے ساتھ تین-فیز سیپریٹر میں اٹھتا ہے۔ جب بایوگیس کا سامنا سیپریٹر کے نچلے حصے میں ریفلیکٹر پلیٹ سے ہوتا ہے، تو یہ پلیٹ کے ارد گرد موڑ جاتی ہے اور پھر پانی کی تہہ سے گیس چیمبر میں جاتی ہے، جہاں یہ مرتکز ہوتی ہے۔ پھر بائیو گیس کو نالی کے ذریعے خارج کیا جاتا ہے۔ ٹھوس-مائع مرکب، انعکاس کے بعد، تین-فیز سیپریٹر کے سیڈیمینٹیشن زون میں داخل ہوتا ہے۔ گندے پانی میں کیچڑ بہہ جاتا ہے، ذرات آہستہ آہستہ سائز میں بڑھتے ہیں، اور کشش ثقل کے نیچے جم جاتے ہیں۔ جھکی ہوئی دیوار پر جمنے والا کیچڑ واپس انیروبک ری ایکشن زون میں پھسل جاتا ہے، جس کی وجہ سے ری ایکشن زون میں کیچڑ کا بڑا ذخیرہ ہوتا ہے۔ علاج شدہ فضلہ، کیچڑ سے الگ ہوتا ہے، سیڈیمنٹیشن زون کے اوور فلو ویر کے اوپر سے بہہ جاتا ہے اور پھر اسے کیچڑ کے بستر سے خارج کیا جاتا ہے۔

1.2 آئی سی ری ایکٹر

1.2.1 آئی سی کا تعارف

پیداوار کی ترقی اور سرمائے، توانائی کی کھپت، اور زمین کے استعمال جیسے عوامل کے درمیان بڑھتے ہوئے تضادات کے ساتھ، پانی کی صفائی کرنے والے کارکنوں کو زیادہ تکنیکی اور اقتصادی طور پر بہتر انیروبک عمل تلاش کرنے کی کوشش کرنی چاہیے، خاص طور پر پیداوار کی ترقی سے پیدا ہونے والے نئے اعلی-کنسٹریشن نامیاتی گندے پانی سے نمٹنے کے لیے۔ اندرونی گردش انیروبک ری ایکٹر (IC) ایک نئی قسم کا ری ایکٹر ہے جو اس پس منظر میں ابھرا ہے۔ یہ انیروبک ویسٹ واٹر ٹریٹمنٹ تھیوری اور انجینئرنگ پریکٹس کے امتزاج کی پیداوار ہے، جو خود انیروبک عمل کی ترقی کے تقاضوں کی عکاسی کرتی ہے۔ 1985 میں، ڈچ کمپنی PAQUES نے پہلا IC پائلٹ-اسکیل ری ایکٹر قائم کیا، اور 1988 میں، پہلا پروڈکشن-آئی سی ری ایکٹر کام میں لایا گیا۔ فی الحال، بیئر کی پیداوار اور فوڈ پروسیسنگ جیسی صنعتوں میں صنعتی گندے پانی کے علاج کے لیے IC ری ایکٹرز کو کامیابی کے ساتھ لاگو کیا گیا ہے۔ اس کی اعلی علاج کی صلاحیت، کم سرمایہ کاری، چھوٹے قدموں کے نشانات، اور مستحکم آپریشن کی وجہ سے، اس نے دنیا بھر میں پانی کے علاج کے عملے کی توجہ اپنی طرف مبذول کرائی ہے، اور کچھ اسے انیروبک بائیولوجیکل ری ایکٹرز کی تیسری نسل کی نمائندہ ٹیکنالوجی میں سے ایک سمجھتے ہیں۔ آئی سی ری ایکٹرز کی مزید تحقیق اور ترقی اور ان کے استعمال کو فروغ دینا انیروبک گندے پانی کے علاج میں ایک گرما گرم موضوع بن گیا ہے۔

1.2.2 IC ڈھانچہ

IC ری ایکٹر دو UASB ری ایکٹرز پر مشتمل ہے جو عمودی طور پر سیریز میں رکھے ہوئے ہیں، جس کی اونچائی 16–25 میٹر تک پہنچتی ہے جس کی اونچائی-سے-قطر کے تناسب سے عام طور پر 4 اور 8 کے درمیان ہوتا ہے۔ اس میں پانچ بنیادی حصے ہوتے ہیں: ایک مکسنگ زون، ایک دانے دار کیچڑ، ایک داخلی سرکولیشن زون، توسیع شدہ سرکولیشن زون اور ایک اندرونی نظام۔ فضلہ زون. اندرونی گردش کا نظام IC عمل کا بنیادی ڈھانچہ ہے، جس میں ایک بنیادی تین-فیز الگ کرنے والا، ایک بائیو گیس ریزر، ایک گیس-مائع الگ کرنے والا، اور ایک کیچڑ نیچے آنے والا ہوتا ہے۔

1.2.3 IC کام کرنے کا اصول

پی ایچ اور درجہ حرارت کی ایڈجسٹمنٹ کے بعد پیداوار کا گندا پانی پہلے ری ایکٹر کے نچلے حصے میں مکسنگ زون میں داخل ہوتا ہے۔ وہاں، یہ COD بائیو کیمیکل انحطاط کے لیے دانے دار کیچڑ کے پھیلے ہوئے بستر میں داخل ہونے سے پہلے نیچے آنے والے سے اندرونی طور پر گردش شدہ کیچڑ-پانی کے مکسچر کے ساتھ اچھی طرح ملایا جاتا ہے۔ COD والیومیٹرک لوڈنگ یہاں بہت زیادہ ہے، جس میں زیادہ تر اثر انگیز COD کو تنزلی کا سامنا ہے، جس سے بڑی مقدار میں بائیو گیس پیدا ہوتی ہے۔ بائیو گیس کو پرائمری تھری-فیز سیپریٹر کے ذریعے جمع کیا جاتا ہے۔ بائیو گیس کے بلبلے کی تشکیل کے دوران مائع پر کیا جانے والا توسیعی کام گیس اٹھانے کا اثر پیدا کرتا ہے، جس کی وجہ سے بائیو گیس، کیچڑ اور پانی کا مرکب بائیو گیس لفٹ پائپ کے ساتھ ساتھ گیس-ری ایکٹر کے اوپری حصے میں مائع الگ کرنے والے کی طرف بڑھتا ہے۔ یہاں، بائیو گیس کیچڑ اور پانی سے الگ ہوتی ہے اور اسے ٹریٹمنٹ سسٹم سے خارج کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد کیچڑ-پانی کا مکسچر ری ایکٹر کے نچلے حصے میں کیچڑ کے نیچے آنے والے مکسنگ زون میں داخل ہوتا ہے، جہاں یہ کیچڑ کے پھیلے ہوئے بیڈ زون میں داخل ہونے سے پہلے انفلوئنٹ کے ساتھ اچھی طرح گھل مل جاتا ہے، جس سے اندرونی گردش کہلاتی ہے۔ بااثر COD بوجھ اور ری ایکٹر کی ساخت پر منحصر ہے، اندرونی گردش کے بہاؤ کی شرح متاثر کن بہاؤ کی شرح سے 0.5 سے 5 گنا تک پہنچ سکتی ہے۔ توسیع شدہ بستر سے علاج کے بعد، گندے پانی کا ایک حصہ اندرونی گردش میں حصہ لیتا ہے؛ بقیہ گندا پانی ایک پرائمری تھری-فیز سیپریٹر سے گزرتا ہے اور بقایا COD انحطاط اور بائیو گیس کی پیداوار کے لیے ٹھیک ٹریٹمنٹ ایریا کے دانے دار سلج بیڈ زون میں داخل ہوتا ہے، جس سے اخراج کے معیار کو بہتر اور یقینی بنایا جاتا ہے۔ چونکہ زیادہ تر COD کو خراب کیا گیا ہے، ٹھیک ٹریٹمنٹ ایریا میں COD کا بوجھ کم ہے، اور بائیو گیس کی پیداوار بھی کم ہے۔ یہاں پیدا ہونے والی بائیو گیس کو ایک ثانوی تھری-فیز سیپریٹر کے ذریعے اکٹھا کیا جاتا ہے، گیس کو جمع کرنے والے پائپ کے ذریعے گیس-لیکوڈ سیپریٹر میں داخل ہوتا ہے، اور اسے ٹریٹمنٹ سسٹم سے خارج کیا جاتا ہے۔ فائن ٹریٹمنٹ زون میں ٹریٹمنٹ کے بعد، گندا پانی دو-اسٹیج تھری-فیز سیپریٹر سے گزرتا ہے۔ سپرنیٹنٹ کو ایفلوئنٹ زون کے ذریعے خارج کیا جاتا ہے، جبکہ دانے دار کیچڑ کو ٹھیک ٹریٹمنٹ زون میں کیچڑ کے بستر پر واپس کردیا جاتا ہے۔

دوسری-جنریشن اینیروبک ری ایکٹرز جیسے UASB کے مقابلے میں، IC ری ایکٹرز کے درج ذیل فوائد ہیں:<1>اعلی نامیاتی لوڈنگ کی شرح اور مختصر ہائیڈرولک برقرار رکھنے کا وقت؛<2>بڑی اونچائی-سے-قطر کا تناسب، چھوٹے قدموں کے نشان، اور کم انفراسٹرکچر سرمایہ کاری؛<3>مستحکم بہاؤ اور صدمے کے بوجھ کے خلاف مضبوط مزاحمت۔ چین میں زیادہ سے زیادہ مینوفیکچررز اب آئی سی ری ایکٹر استعمال کر رہے ہیں، اور ان کی بائیو گیس کی بحالی اور استعمال کی قدر بھی اہم ہے۔ آئی سی ری ایکٹرز کی سب سے بڑی خصوصیت یہ ہے کہ ان میں دو اینیروبک ری ایکشن چیمبر ہوتے ہیں، جو ری ایکٹر کے اندر کیچڑ-پانی کے مرکب کی گردش کو فعال کرتے ہیں۔ یہ UASB ری ایکٹرز میں ناکافی کیچڑ کے منفی اثرات کو حل کرتا ہے

لہذا، IC ری ایکٹر جدید انیروبک ری ایکٹرز میں ایک پیش رفت کی نمائندگی کرتے ہیں اور نامیاتی آلودگیوں کے صنعتی گندے پانی کے علاج میں وسیع ترقی کے امکانات رکھتے ہیں۔ وہ تیزی سے UASB ری ایکٹرز کی جگہ لیں گے اور مزید تحقیق، ترقی اور فروغ کے مستحق ہوں گے۔