गुवाहाटी: भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (IIT) गुवाहाटी के शोधकर्ताओं ने एक सामुदायिक स्तर पर जल उपचार प्रणाली विकसित की है जो भूजल से फ्लोराइड और लोहे को हटाती है। कुशल प्रणाली प्रति दिन 20,000 लीटर दूषित पानी का उपचार कर सकती है, जो सुरक्षित पेयजल की खराब पहुंच वाले क्षेत्रों के लिए कम लागत वाला समाधान प्रदान करती है।
इस शोध के निष्कर्ष प्रतिष्ठित एसीएस ईएस एंड टी वाटर जर्नल में प्रोफेसर मिहिर कुमार पुरकैत द्वारा सह-लेखक एक पेपर में प्रकाशित किए गए हैं, साथ ही पोस्टडॉक्टरल रिसर्च एसोसिएट्स डॉ अन्वेषन और डॉ पियाल मंडल और केमिकल इंजीनियरिंग विभाग, आईआईटी गुवाहाटी के रिसर्च स्कॉलर मुकेश भारती भी हैं।
फ्लोराइड, आमतौर पर दंत चिकित्सा देखभाल उत्पादों, कीटनाशकों, उर्वरकों और कुछ औद्योगिक प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाने वाला खनिज, प्राकृतिक रूप से या कृषि और विनिर्माण जैसी मानवीय गतिविधियों के माध्यम से भूजल में प्रवेश कर सकता है।
फ्लोराइड की अधिक मौजूदगी वाले पानी के सेवन से स्केलेटल फ्लोरोसिस हो सकता है, जो एक गंभीर स्वास्थ्य स्थिति है जिसमें हड्डियां कठोर हो जाती हैं और जोड़ कठोर हो जाते हैं, जिससे शारीरिक गतिविधि मुश्किल और दर्दनाक हो जाती है।
भारत में, राजस्थान, तेलंगाना, आंध्र प्रदेश, कर्नाटक, हरियाणा और गुजरात सहित अन्य राज्यों में भूजल में फ्लोराइड के उच्च स्तर का सामना करना पड़ता है।
आईआईटी गुवाहाटी अनुसंधान दल ने एक 4-चरण प्रणाली विकसित की है जो दूषित जल उपचार के लिए लागत प्रभावी और ऊर्जा-कुशल तकनीक सुनिश्चित करती है।
इसमें दूषित जल निम्न प्रक्रियाओं से गुजरता है:-
वातन - जो एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए जलवाहक से शुरू होता है जो पानी में ऑक्सीजन जोड़ता है, घुले हुए लोहे को हटाने में मदद करता है
इलेक्ट्रोकोएग्यूलेशन - पानी फिर इलेक्ट्रोकोएग्यूलेशन यूनिट में चला जाता है, जहां एक हल्का विद्युत प्रवाह एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोड से गुजरता है। यह प्रक्रिया आवेशित धातु कणों (आयनों) को छोड़ती है जो दूषित पदार्थों को आकर्षित और बांधते हैं।
फ्लोक्यूलेशन और सेटिंग - इस प्रक्रिया में, दूषित पदार्थों से बंधे चार्ज आयन बड़े गुच्छों का निर्माण करते हैं। इन गुच्छों को फ्लोक्यूलेशन कक्ष में गाढ़ा किया जाता है और बसने दिया जाता है।
निस्पंदन - एकत्रीकरण के बसने के बाद, पानी शेष अशुद्धियों को हटाने के लिए कोयले, रेत और बजरी से बने एक बहु-परत फिल्टर से गुजरता है।
विकसित तकनीक के बारे में बोलते हुए, आईआईटी गुवाहाटी के केमिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर मिहिर के. पुरकैत ने कहा, "इलेक्ट्रोकोएग्यूलेशन प्रक्रिया में, एक विद्युत क्षमता को एक बलिदान धातु एनोड, आमतौर पर एल्यूमीनियम या लोहा को भंग करने के लिए लागू किया जाता है, जिससे सीधे समाधान में कौयगुलांट प्रजातियां पैदा होती हैं। इसके साथ ही, कैथोड पर हाइड्रोजन गैस विकसित होती है। ये कौयगुलांट्स निलंबित ठोस पदार्थों को एकत्रित करने में मदद करते हैं और सोखते हैं या घुले हुए दूषित पदार्थों को अवक्षेपित करते हैं।
"इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान उत्पादित हाइड्रोजन और ऑक्सीजन बुलबुले हवा के बुलबुले के साथ बातचीत करते हैं, सतह पर प्रदूषक कणों को उठाने में सहायता करते हैं। इलेक्ट्रोड सामग्री का चयन कम लागत, कम ऑक्सीकरण क्षमता और विघटन के बाद उच्च इलेक्ट्रोपॉजिटिविटी जैसे कारकों पर निर्भर करता है। उपलब्ध विकल्पों में एल्युमीनियम अत्यधिक प्रभावी साबित हुआ है, खासकर इष्टतम परिचालन परिस्थितियों में लोहा, आर्सेनिक और फ्लोराइड को हटाने में।
अनुसंधान दल ने 12 सप्ताह के लिए वास्तविक दुनिया की स्थितियों के तहत विकसित प्रणाली का परीक्षण किया और लगातार प्रदर्शन दर्ज किया। परिणामों से पता चला है कि अपशिष्ट जल से 94 प्रतिशत लोहा और 89 प्रतिशत फ्लोराइड हटा दिया गया है, जिससे स्तर भारतीय मानकों द्वारा निर्धारित सुरक्षित सीमा के भीतर आ गया है।
विकसित प्रणाली की एक प्रमुख विशेषता इसकी लागत-प्रभावशीलता है, जिसमें 20 रुपये प्रति 1000 लीटर उपचारित पानी है, जो इसे अत्यधिक किफायती बनाता है।
विकसित तकनीक को न्यूनतम पर्यवेक्षण की आवश्यकता होती है और हर छह महीने में इलेक्ट्रोड प्रतिस्थापन के साथ 15 साल का अनुमानित जीवनकाल होता है। अध्ययन समय पर रखरखाव सुनिश्चित करने के लिए एक अंतर्निहित सुरक्षा कारक का उपयोग करके इलेक्ट्रोड जीवन का अनुमान लगाने के लिए एक विधि का प्रस्ताव करता है।
एक पायलट परियोजना के रूप में, असम के सार्वजनिक स्वास्थ्य इंजीनियरिंग विभाग के समर्थन में, विकसित तकनीक को असम के चांगसारी में काकती इंजीनियरिंग प्राइवेट लिमिटेड द्वारा सफलतापूर्वक स्थापित किया गया है।
इस शोध के भविष्य के दायरे के बारे में बोलते हुए, प्रो पुरकैत ने कहा, "हम यूनिट को संचालित करने और इलेक्ट्रोकोएग्यूलेशन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न हाइड्रोजन गैस का उपयोग करने के लिए सौर या पवन ऊर्जा के उपयोग की भी खोज कर रहे हैं। रीयल-टाइम सेंसर और स्वचालित नियंत्रण जैसी स्मार्ट तकनीकों को एकीकृत करके, हम मैन्युअल हस्तक्षेप की आवश्यकता को और कम करने में सक्षम होंगे, जिससे सिस्टम दूरस्थ और कम सेवा वाले क्षेत्रों के लिए अधिक प्रभावी हो जाएगा।
इसके अतिरिक्त, अनुसंधान दल का उद्देश्य इस प्रणाली को अन्य जल उपचार विधियों के साथ जोड़ना है ताकि इसके प्रदर्शन को बढ़ाया जा सके और इसे विकेंद्रीकृत जल उपचार समाधान बनाया जा सके। (एएनआई)
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