فعال کیچڑ صاف کرنے کا عمل ایک پیچیدہ حیاتیاتی کیمیائی نظام ہے جو سوکشمجیووں کے جذب، میٹابولزم اور ورن کی علیحدگی کے ذریعے سیوریج سے نامیاتی آلودگیوں کو مؤثر طریقے سے ہٹاتا ہے۔ یہ عمل بہت سے عوامل سے متاثر ہوتا ہے، جن میں بنیادی طور پر غذائی اجزاء، تحلیل شدہ آکسیجن کا مواد، پی ایچ کی قدر، درجہ حرارت اور زہریلے مادے شامل ہیں۔ ذیل میں ان عوامل کے فعال کیچڑ کو صاف کرنے کے عمل پر اثرات کا تفصیل سے تجزیہ کیا جائے گا۔
غذائی اجزاء
1. غذائیت کے توازن کی اہمیت: غذائی اجزاء کی مقدار اور تناسب مائکروجنزموں کی نشوونما اور تولید اور حتمی آلودگیوں کو ختم کرنے کی کارکردگی پر بہت زیادہ اثر انداز ہوتے ہیں۔
2. بڑے اور معمولی غذائی عناصر: بڑے عناصر (جیسے C, O, H, S, N, P, وغیرہ) اور معمولی عناصر (جیسے Zn, Mn, Na, Cl, وغیرہ) کو ضروریات کو پورا کرنا چاہیے اور ایک مناسب تناسب ہے.
3. غذائیت کا تناسب: ایروبک ایکٹیویٹڈ سلج طریقہ کا غذائی تناسب BOD5: N: P=100: 5:1 کے مطابق ترتیب دیا جا سکتا ہے۔
4. وہ مختلف مائکروجنزم جو فعال کیچڑ کو سیوریج کے علاج کے لیے استعمال کرتے ہیں بنیادی طور پر ان کے جسم میں ایک جیسے عناصر اور مطلوبہ غذائی اجزاء ہوتے ہیں۔ کاربن ایک اہم مادہ ہے جو مائکروبیل خلیوں کی تشکیل کرتا ہے۔ گھریلو سیوریج یا شہری سیوریج میں کافی کاربن ذرائع ہوتے ہیں۔ کچھ صنعتی گندے پانی میں کاربن کا مواد کم ہو سکتا ہے اور اسے کاربن کے ذرائع کے ساتھ پورا کیا جانا چاہیے۔ گھریلو سیوریج عام طور پر شامل کیا جاتا ہے۔ نائٹروجن مائکروبیل خلیوں میں پروٹین اور نیوکلک ایسڈ کا ایک اہم عنصر ہے۔ یہ عام طور پر مرکبات سے آتا ہے جیسے N2، NH3، اور NO؛۔ گھریلو سیوریج نائٹروجن سے بھرپور ہے اور اسے شامل کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ اگر کچھ صنعتی گندے پانی میں نائٹروجن کی مقدار ناکافی ہو تو یوریا، امونیم سلفیٹ وغیرہ شامل کیے جا سکتے ہیں۔ فاسفورس نیوکلیوپروٹین اور لیسیتھن کی ترکیب کے لیے ایک اہم عنصر ہے، اور میٹابولزم اور مائکروجنزموں کی مادی تبدیلی میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ لہذا، نامیاتی مادے کے مائکروبیل انحطاط کے عمل میں، BOD::N:P=100:5:1 کو یقینی بنایا جانا چاہیے۔ اگر علاج شدہ سیوریج کا بی او ڈی نائٹروجن اور فاسفورس کے ساتھ اوپر کا تناسب نہیں بنا سکتا ہے، تو مائکروجنزموں کے غذائی توازن کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے غائب عناصر کو شامل کیا جانا چاہیے۔
تحلیل شدہ آکسیجن مواد
1. تحلیل شدہ آکسیجن کا کردار: ایروبک مائکروجنزموں کی میٹابولک ضروریات کو برقرار رکھیں اور اس بات کو یقینی بنائیں کہ ایریشن ٹینک کی مخلوط شراب میں تحلیل شدہ آکسیجن کا ارتکاز 2mg/L سے کم نہ ہو۔
2. مائکروبیل سرگرمی پر تحلیل شدہ آکسیجن کے ارتکاز کا اثر: جب یہ ناکافی ہو تو ایروبک مائکروجنزموں کی سرگرمی متاثر ہوتی ہے، میٹابولک صلاحیت کمزور ہو جاتی ہے، اور ری ایکٹر کے علاج کی کارکردگی کم ہو جاتی ہے۔
3. سپلائی کی مقدار: تحلیل شدہ آکسیجن باہر سے فراہم کی جاتی ہے، عام طور پر 2-4 mg/L اچھی تلچھٹ اور فلوکولیشن اثرات کو یقینی بنانے کے لیے مناسب ہے۔
4. فعال کیچڑ کے طریقہ کار سے سیوریج کے علاج کے لیے استعمال ہونے والے مائکروجنزم بنیادی طور پر ایروبک بیکٹیریا ہیں۔ لہذا، ہوا بازی کے ٹینک میں کافی تحلیل شدہ آکسیجن ہونا ضروری ہے، اور ہوا بازی کے ٹینک کے آؤٹ لیٹ کو عام طور پر 2 ملی گرام/L سے کم نہ ہونے پر کنٹرول کیا جاتا ہے۔ تحلیل شدہ آکسیجن بائیوریکٹر کے ایریشن ڈیوائس سے آتی ہے۔ ہوا بازی کے ٹینک کے سر پر، نامیاتی مادے کی مقدار زیادہ ہے اور آکسیجن کی کھپت کی شرح تیز ہے۔ تحلیل شدہ آکسیجن کا مواد 2 mg/L سے کم ہو سکتا ہے، لیکن 1 mg/L سے کم نہیں؛ بہت زیادہ تحلیل شدہ آکسیجن نامیاتی مادے کے انحطاط کو تیز کر سکتی ہے، جس سے مائکروبیل غذائی قلت پیدا ہوتی ہے، اور فعال کیچڑ عمر بڑھنے کا خطرہ ہے، کثافت کم ہو جاتی ہے، اور ساخت ڈھیلی ہو جاتی ہے۔
PH قدر
1. مائکروبیل گروتھ پر pH ویلیو کا اثر: pH ویلیو میں تبدیلی سیل کی جھلی کے چارج میں تبدیلی کا سبب بن سکتی ہے، جو مائکروجنزموں کے ذریعہ غذائی اجزاء اور انزائم کی سرگرمی کو متاثر کرتی ہے۔
2. زہریلے پن پر pH قدر کا اثر: ناموافق pH حالات نہ صرف مائکروجنزموں کی نشوونما کو متاثر کرتے ہیں بلکہ ان کی شکلیات کو بھی متاثر کرتے ہیں۔
3. pH رینج: ڈیزائن کردہ pH رینج عام طور پر 6 ہوتی ہے۔{2}}.5 مائکروجنزموں کے نارمل میٹابولزم کو یقینی بنانے کے لیے۔
4. چالو کیچڑ کے علاج کے نظام کے ہوا بازی ٹینک میں، پی ایچ کی حد 6.5 اور 8.5 کے درمیان ہے۔ بہت زیادہ یا بہت کم پی ایچ مائکروجنزموں کی سرگرمی کو متاثر کرے گا اور یہاں تک کہ مائکروجنزموں کی موت کا سبب بنے گا۔ لہذا، علاج کے اچھے نتائج حاصل کرنے کے لیے، بائیوریکٹر کی پی ایچ ویلیو کو کنٹرول کیا جانا چاہیے۔ اگر سیوریج کی پی ایچ ویلیو بہت زیادہ بدل جاتی ہے تو، ایک ریگولیٹنگ ٹینک کو سیوریج کی پی ایچ ویلیو کو ایریشن ٹینک میں داخل ہونے سے پہلے بہترین رینج میں ایڈجسٹ کرنے کے لیے سیٹ کیا جانا چاہیے۔
درجہ حرارت
1. حیاتیاتی کیمیائی تعاملات پر درجہ حرارت کا اثر: پانی کے درجہ حرارت میں تبدیلی سے حیاتیات میں بہت سے حیاتی کیمیائی رد عمل متاثر ہوں گے، اس طرح حیاتیات کی میٹابولک سرگرمیاں متاثر ہوں گی۔
2. مائکروبیل سرگرمیوں پر درجہ حرارت کا اثر: درجہ حرارت میں تبدیلی دوسرے ماحولیاتی عوامل میں تبدیلی کا سبب بن سکتی ہے، اس طرح مائکروجنزموں کی زندگی کی سرگرمیاں متاثر ہوتی ہیں۔
3. مناسب درجہ حرارت کی حد: چالو کیچڑ کے طریقہ کار کے درجہ حرارت کی حد کو عام طور پر میسوفیلک بیکٹیریا کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے 10-30 ڈگری کے لیے ڈیزائن کیا جاتا ہے۔
4. بہترین نتائج کے لیے ایروبک بائیولوجی کے ذریعے علاج کیے جانے والے سیوریج کا درجہ حرارت 15-25 ڈگری کی حد میں برقرار رکھا جانا چاہیے۔ مناسب درجہ حرارت مائکروجنزموں کی جسمانی سرگرمیوں کو فروغ دے سکتا ہے۔ اس کے برعکس، یہ مائکروجنزموں کی جسمانی سرگرمیوں کو تباہ کر سکتا ہے۔ بہت زیادہ یا بہت کم درجہ حرارت مائکروجنزموں کی جسمانی شکل اور جسمانی خصوصیات میں تبدیلی کا سبب بن سکتا ہے، یا مائکروجنزموں کی موت کا سبب بھی بن سکتا ہے۔ اس لیے سرد علاقوں میں ہوا بازی کے ٹینک گھر کے اندر بنائے جائیں۔ اگر وہ باہر بنائے گئے ہیں، تو مناسب موصلیت اور حرارتی اقدامات پر غور کیا جانا چاہیے۔
زہریلے مادے ۔
1. مائکروجنزموں پر زہریلے مادوں کے اثرات: بہت سے زہریلے مادوں کے فعال کیچڑ والے مائکروجنزموں پر زہریلے اثرات ہوتے ہیں، جیسے ہیوی میٹل آئنز جو کہ پروٹینوں کو جوڑنے یا ان کو تیز کرنے کے لیے باندھ سکتے ہیں، اور زہریلے نامیاتی مادے جو خلیات کے عام میٹابولزم کو تباہ کر سکتے ہیں۔
2. زہریلے مادوں کا کنٹرول: فعال کیچڑ کے نظام پر منفی اثرات کو کم کرنے کے لیے زہریلے مادوں کے ارتکاز کو مناسب طریقے سے کنٹرول کیا جانا چاہیے۔
3. زہریلے مادے سے مراد بعض مادّے ہیں جن کا مائکروجنزموں کی جسمانی سرگرمیوں پر روکا اثر ہوتا ہے۔ اہم زہریں ہیوی میٹل آئن ہیں (جیسے زنک، تانبا، نکل، سیسہ، کیڈمیم، چپچپا، وغیرہ) اور کچھ غیر دھاتی مرکبات (جیسے فینول، الڈیہائیڈ، سائینائیڈ، سلفائیڈ وغیرہ)۔ ہیوی میٹل آئن مائکروبیل خلیوں کے پروٹینوں سے منسلک ہو سکتے ہیں تاکہ ان کو ختم کر سکیں۔ aldehydes مائکروجنزموں میں پروٹین کے جمنے کو فروغ دے سکتے ہیں؛ الڈیہائڈز پروٹینوں کے امینو گروپس سے منسلک ہو سکتے ہیں۔ لہذا، علاج شدہ سیوریج میں زہریلے مادے ہوتے ہیں، اور ری ایکٹر میں زہریلے مادوں کی ارتکاز کو بتدریج بڑھایا جانا چاہیے تاکہ مائکروجنزموں کو تبدیل کیا جا سکے اور ان کو پالا جا سکے۔
سیوریج کی خصوصیات
1. کولائیڈز اور معطل شدہ ٹھوس: ابتدائی جذب اور ہٹانے کے مرحلے کا مقصد بنیادی طور پر کولائیڈز اور معطل شدہ سالڈز ہوتا ہے۔ اس مرحلے میں نامیاتی مادے کے اخراج کی شرح 70% تک پہنچ سکتی ہے۔
2. مائکروجنزموں کی جذب کرنے کی صلاحیت: اینڈوجینس سانس کے دورانیے میں فعال کیچڑ کے مائکروجنزموں میں جذب کرنے کی مضبوط صلاحیت ہوتی ہے، جو ابتدائی جذب اور ہٹانے کے مرحلے کے لیے سازگار ہوتی ہے۔
VII ہائیڈرولک حالات
1. ہائیڈرولک پھیلاؤ کی ڈگری: ابتدائی جذب کی شرح مائکروجنزموں کی سرگرمی اور ری ایکٹر میں ہائیڈرولک پھیلاؤ کی ڈگری اور ہائیڈرولک حرکیات پر منحصر ہے۔
2. ٹھوس مائع علیحدگی کی کارکردگی: ٹھوس مائع علیحدگی کا معیار براہ راست پانی کے معیار کو متاثر کرتا ہے، اور ثانوی تلچھٹ ٹینک کے ڈیزائن اور آپریشن کی کارکردگی بہت اہم ہے۔
کیچڑ کی عمر
1. مائکروبیل گروتھ سائیکل: طویل کیچڑ کی عمر کے ساتھ مائکروبیل نظام زیادہ مؤثر طریقے سے مشکل سے کم ہونے والے نامیاتی مادے کو کم کر سکتے ہیں۔
2. بقایا کیچڑ کا اخراج: میٹابولک استحکام کے مرحلے کے اختتام پر نئے سیل مادے بنیں گے اور بقایا کیچڑ کی شکل میں خارج ہو جائیں گے۔

کیچڑ صاف کرنے کے اقدامات کی اصلاح
1. غذائی اجزاء کے تناسب کو کنٹرول کریں: سیوریج میں داخل ہونے والے غذائی اجزاء کے تناسب کو شامل کرکے یا ایڈجسٹ کرکے مائکروبیل کی نشوونما کے لیے ضروری غذائی توازن کو یقینی بنائیں۔
2. تحلیل شدہ آکسیجن کے مواد کو ایڈجسٹ کریں: مناسب ہوا بازی کے نظام کے ڈیزائن اور انتظام کے ذریعے ری ایکٹر میں مناسب تحلیل شدہ آکسیجن کی سطح کو برقرار رکھیں۔
3. پی ایچ ویلیو کی نگرانی کریں اور ایڈجسٹ کریں: سیوریج کی پی ایچ ویلیو کو باقاعدگی سے جانچیں اور مناسب پی ایچ ماحول کو برقرار رکھنے کے لیے ریگولیٹنگ ڈیوائس کے ذریعے مناسب ایڈجسٹمنٹ کریں۔
4. درجہ حرارت کو کنٹرول کریں: سرد علاقوں یا موسموں میں، اس بات کو یقینی بنانے کے لیے موصلیت کے اقدامات کریں کہ سیوریج کا درجہ حرارت مناسب حد کے اندر ہو۔
5. زہریلے مادوں کا پہلے سے علاج: صنعتی گندے پانی کا پہلے سے علاج کریں جس میں زہریلے مادے ہوں تاکہ فعال کیچڑ کے نظام پر اس کے زہریلے اثرات کو کم کیا جا سکے۔
