অ্যানামেক্সের উদীয়মান বায়োটেকনোলজিকাল অ্যাপ্লিকেশনগুলি

• অ্যানামাক্স ব্যাকটিরিয়া এবং অ্যামোনিয়া-অক্সিডাইজিং আর্চিয়া, সম্পূর্ণ অ্যামোনিয়া-অক্সিডাইজিং ব্যাকটিরিয়া এবং নাইট্রেট\/নাইট্রাইট-নির্ভর অ্যানেরোবিক মিথেন-অক্সিডাইজিং অণুজীবের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াগুলি লো-অ্যামোনিয়ামের অযোগ্যতা থেকে নাইট্রোজেন অপসারণের জন্য নাইট্রোজেন ব্যাকটেরিয়া সরবরাহের জন্য একটি নতুন পদ্ধতির সরবরাহ করে।
• উপকরণ বিজ্ঞানের অগ্রগতিগুলি দেখিয়েছে যে গ্রাফিন অক্সাইড, দানাদার অ্যাক্টিভেটেড কার্বন, বায়োচার এবং বিভিন্ন ধরণের লোহার মতো অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়া এবং কার্বনেসিয়াস উপকরণগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়াগুলি অ্যানামক্স ক্রিয়াকলাপ এবং নাইট্রোজেন অপসারণকে বাড়িয়ে তুলতে পারে।
• অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়ার বহির্মুখী ইলেক্ট্রন স্থানান্তর ক্ষমতা আবিষ্কার পরামর্শ দেয় যে এটি একযোগে শক্তি পুনরুদ্ধারের সাথে নাইট্রোজেন অপসারণের জন্য একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ শক্তি-দক্ষ পদ্ধতির।
• স্যালাইনের অবস্থার সাথে সামুদ্রিক অ্যানামক্স ব্যাকটেরিয়ার অভ্যন্তরীণ অভিযোজন তাদের স্যালাইন বর্জ্য জল প্রবাহের চিকিত্সার জন্য একটি মূল সরঞ্জাম হিসাবে তৈরি করে।

অ্যানেরোবিক অ্যামোনিয়াম অক্সিডেশন (অ্যানামক্স) একটি শক্তি-দক্ষ নাইট্রোজেন অপসারণ পদ্ধতি এবং গত দশক ধরে অ্যানামক্সের উপর গবেষণা মূলত গার্হস্থ্য বর্জ্য জল চিকিত্সার ক্ষেত্রে তার প্রয়োগের দিকে মনোনিবেশ করেছে। যাইহোক, উদীয়মান গবেষণাটি নতুন বায়োটেকনোলজিকাল অ্যাপ্লিকেশন এবং বর্জ্য জল চিকিত্সা প্রক্রিয়াগুলিতে এর প্রয়োগকে প্রসারিত করছে।

অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়া সরাসরি ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী হিসাবে নাইট্রাইট (কোনও 2-) ব্যবহার করে নাইট্রোজেন গ্যাস (এন 2) থেকে অ্যামোনিয়ামকে (এনএইচ 4+) অক্সিডাইজ করতে পারে। আজ অবধি, anammox প্রক্রিয়াটি traditional তিহ্যবাহী শক্তি-নিবিড় নাইট্রিফিকেশন\/ডেনিট্রিফিকেশন প্রক্রিয়ার তুলনায় আরও বেশি শক্তি-দক্ষ এবং পরিবেশ বান্ধব পদ্ধতি হিসাবে বিবেচিত হয়েছে। বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য অ্যানামক্স ব্যবহার করে শক্তি ব্যবহারের ক্ষেত্রে 60% হ্রাস, বাহ্যিক কার্বন সংযোজন সম্পূর্ণ নির্মূল এবং অতিরিক্ত স্ল্যাজ উত্পাদনে 80% হ্রাস সহ উল্লেখযোগ্য সুবিধাগুলি সরবরাহ করে, যা অ্যানামক্স প্রক্রিয়াটিকে শক্তি-নিরপেক্ষ বা এমনকি শক্তি-পজিটিভ বর্জ্য জল চিকিত্সা অর্জনের মূল উপাদান হিসাবে পরিণত করে। আনম্যামক্স শিল্প ও সিডস্ট্রিম বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য পূর্ণ-স্কেল সুবিধাগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। এছাড়াও, তিনটি সফল পূর্ণ-স্কেল মূলধারার অ্যানামক্স অ্যামোনিয়াম প্ল্যান্ট স্ট্রাস (অস্ট্রিয়া), চাঙ্গি (সিঙ্গাপুর) এবং শি'আন (চীন) এ জানা গেছে। স্ট্রাস সুবিধাটি সিডস্ট্রিম চুল্লিতে অ্যানামক্স গ্রানুলসের সাথে মূলধারার স্ল্যাজের পরিপূরক হিসাবে রিপোর্ট করে। চুল্লিটি নাইট্রাইট অক্সিডাইজিং ব্যাকটিরিয়া (এনওবি) নিয়ন্ত্রণের জন্য অন্তর্বর্তী বায়ুচলাচলের অধীনে পরিচালিত হয়। অতিরিক্তভাবে, চাঙ্গি সুবিধাটি এনওবি দমন করার জন্য স্টেপ-ফিডিং এবং বিকল্প বায়বীয় এবং অ্যানোক্সিক অবস্থার সাথে মিলিত অ্যানামক্স সমৃদ্ধ ফ্লকুল্যান্ট স্ল্যাজ ব্যবহার করে। শি'আন সুবিধাটি অ্যানোক্সিক ট্যাঙ্কগুলিতে ধীর বর্ধনশীল ব্যাকটেরিয়া ধরে রাখতে বায়োফিল্ম ক্যারিয়ার ব্যবহার করে। রিঅ্যাক্টরগুলি নাইট্রাইট উত্পাদনের জন্য দ্রবীভূত অক্সিজেন গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করতে অন্তর্বর্তী বায়ুচাপের সাথে পরিচালিত হয়। উল্লেখযোগ্যভাবে, যদিও চাঙ্গি এবং শি'আন সুবিধাগুলি মূলত অ্যানামক্সের জন্য ডিজাইন করা হয়নি, তারা প্রমাণ সরবরাহ করে যে পূর্ণ-স্কেল মূলধারার অ্যানামক্সও বর্তমান বর্জ্য জল চিকিত্সা সুবিধা অবকাঠামোর মধ্যে প্রয়োগ করা যেতে পারে। এই ইনস্টলেশনগুলি মূলধারার আংশিক নাইট্রিটেশন\/অ্যানামক্স (পিএন\/এ) এর সম্ভাব্যতা তুলে ধরে। অতিরিক্তভাবে, অ্যানেরোবিক জৈব পদার্থ চিকিত্সা (ফেজ এ) এবং পিএন\/এ (ফেজ বি) ব্যবহার করে গার্হস্থ্য বর্জ্য জল চিকিত্সা শক্তি-নিরপেক্ষ বর্জ্য জল চিকিত্সার দিকে এক ধাপ চিহ্নিত করে পরীক্ষাগার এবং পাইলট স্কেলগুলিতে সফলভাবে প্রদর্শিত হয়েছে।

মূলধারার পিএন\/এ এর সফল বিক্ষোভ সত্ত্বেও, মূলধারার চিকিত্সায় অ্যানামক্সের ব্যাপক বাস্তবায়নের জন্য বেশ কয়েকটি চ্যালেঞ্জ রয়েছে, স্থিতিশীল কোনও 2- উত্পাদন, নিম্ন তাপমাত্রায় কর্মক্ষমতা হ্রাস এবং কম এনএইচ {1}}} ঘনত্বের প্রয়োজন সহ NOB ক্রিয়াকলাপটি দমন করা প্রয়োজন। গত এক দশক ধরে গবেষণাটি ঘরোয়া বর্জ্য জলের চিকিত্সার জন্য অ্যানামামক্সকে পুরোপুরি কাজে লাগানোর জন্য এই সীমাবদ্ধতাগুলি সম্বোধন করার দিকে পরিচালিত হয়েছে। স্থিতিশীল পিএন অর্জন, নিম্ন তাপমাত্রা এবং কম অ্যামোনিয়াম ঘনত্বের পারফরম্যান্স উন্নত করা, এনওবি নিয়ন্ত্রণ করা এবং নাইট্রোজেন অনুপাত (সি: এন) থেকে বিস্তৃত কার্বনে পরিচালিত ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি হয়েছে। তদতিরিক্ত, সাম্প্রতিক অগ্রগতিগুলি অ্যানামক্স ব্যাকটেরিয়ার ধীর দ্বিগুণ সময়ের ধারণাটি পরিবর্তন করেছে, যা প্রযুক্তির বাস্তবায়নের ক্ষেত্রে বাধা হিসাবে দেখা হয় না। গবেষণায় দেখা গেছে যে, প্রজাতির উপর নির্ভর করে দ্রুত দ্বিগুণ সময়গুলি অ্যানামক্স ব্যাকটেরিয়ার একটি অন্তর্নিহিত গতিযুক্ত সম্পত্তি। তদ্ব্যতীত, অ্যানামক্স প্রজাতির ক্রমবর্ধমান বৈচিত্র্য এবং সংস্কৃতি পদ্ধতিতে অগ্রগতি প্রমাণ করেছে যে এই ব্যাকটিরিয়াগুলি পূর্বের প্রত্যাশার চেয়ে দ্রুত বৃদ্ধি পেতে পারে, প্রযুক্তিগুলি তাদের বৃদ্ধির হার নির্বিশেষে ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করতে দেয়।

মূলধারার সেটিংসে অ্যানামক্স অ্যাপ্লিকেশনগুলির traditional তিহ্যবাহী চ্যালেঞ্জ এবং বাধাগুলি মোকাবেলার জন্য প্রচেষ্টা করা হচ্ছে, সাম্প্রতিক গবেষণাগুলি এই চ্যালেঞ্জগুলি যেমন অ্যানমক্স-মাইক্রোবায়াল ইন্টারঅ্যাকশনগুলি মোকাবেলায় উদ্ভাবনী পদ্ধতির দিকেও মনোনিবেশ করেছে, যেমন বর্জ্য জলের থেকে উদ্ভাবনী নাইট্রোজেন অপসারণের জন্য উদ্ভাবনী নাইট্রোজেন অপসারণ, অ্যারেওমোইমারের সাথে একটি অ্যাজমেটেশন এবং অ্যাজমেন্টের সাথে জড়িত, যা পারফরম্যান্সের সাথে অ্যাজমেন্টস, anammox ব্যাকটিরিয়া সঙ্গে। এই গবেষণাটি নতুন বায়োটেকনোলজিকাল অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ করার সময় পরিচালিত হচ্ছে, যেমন সামুদ্রিক অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়া (এমএবি) ব্যবহার করে স্যালাইন বর্জ্য জল থেকে অ্যামোনিয়া অপসারণ।

অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়া একটি জটিল পরিবেশগত নেটওয়ার্কে বিদ্যমান যেখানে তারা প্রাকৃতিক পরিবেশ, বর্জ্য জল চিকিত্সা ব্যবস্থা এবং সমৃদ্ধ সংস্কৃতিগুলিতে বিভিন্ন অন্যান্য মাইক্রোবায়াল জনগোষ্ঠীর সাথে যোগাযোগ করে। এএনএএমএমএক্স বর্জ্য জল অস্বীকৃতির জন্য একটি মূল প্রক্রিয়া হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে, এই জটিল মাইক্রোবায়াল মিথস্ক্রিয়াগুলি বুঝতে কেবল মাইক্রোবায়াল নাইট্রোজেন সাইক্লিং সম্পর্কে আমাদের বোঝাকে সমৃদ্ধ করে না তবে পরবর্তী প্রজন্মের বর্জ্য জল চিকিত্সা প্রযুক্তি বিকাশের জন্যও প্রয়োজনীয়। সাধারণত, এক-পর্যায়ের পিএন\/এ সিস্টেমে, অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়া কণাগুলিতে অ্যামোনিয়া অক্সিডাইজিং ব্যাকটিরিয়া (এওবি) এর সাথে সহাবস্থান করে একটি সিমট্রোফিক সম্পর্ক গঠনের জন্য, যার ফলে আরও দক্ষ অস্বীকৃতি অর্জন করে। এওবি আংশিকভাবে এনএইচ {{2} no থেকে NO2− এ জারিত করে এবং উত্পন্ন NO2− অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়ার জন্য একটি বৈদ্যুতিন গ্রহণকারী হিসাবে কাজ করে, এনএইচ 4+ অক্সাইডাইজ করে এবং এন 2 উত্পাদন করে। এক-পর্যায়ের পিএন\/এ সিস্টেমের সুবিধা।

অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়া এবং (ক) অ্যামোনিয়া অক্সিডাইজিং ব্যাকটিরিয়া (এওবি) এবং নাইট্রাইট অক্সিডাইজিং ব্যাকটিরিয়া (এনওবি), (খ) অ্যামোনিয়া অক্সিডাইজিং আর্চিয়া (এওএ), (সি) সম্পূর্ণ অ্যামোনিয়া অক্সিডাইজিং (কমহ্যামক্স) ব্যাকটিরিয়া (ডি) নাইট্রেট\/নাইট্রিট-ডেনডেন্টেন্টিমাইজেশন (ডি) নাইট্রেট-ডেনডেনডেন্ট এওয়াইএমডি) এর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া।

যদিও ওয়ান-স্টেজ পিএন\/এ সিস্টেমের দ্বি-পর্যায়ের সিস্টেমের তুলনায় সুবিধা রয়েছে, তবে নিম্ন তাপমাত্রা যা এওবি এবং অ্যানামক্সের ক্রিয়াকলাপকে প্রভাবিত করে, পাশাপাশি স্থিতিশীল কোনও no 2- উত্পাদন বজায় রাখে, বায়োরিয়াক্টরগুলির পরিচালনা এবং পৌরসভার বর্জ্য জল চিকিত্সায় অ্যানামক্স প্রক্রিয়া বাস্তবায়নের জন্য চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। অতিরিক্তভাবে, পিএন এর অক্সিজেন-নির্ভর প্রকৃতি চুল্লি অপারেশনে জটিলতার একটি স্তর যুক্ত করে। অপর্যাপ্ত অক্সিজেন সরবরাহ NH 4+ এর জারণকে কোনও 2- এর মধ্যে সীমাবদ্ধ করতে পারে, যার ফলে অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়া দ্বারা এনএইচ 4+ অপসারণকে প্রভাবিত করে। বিপরীতে, ওভার-অ্যাজেশন অতিরিক্ত NO2 উত্পাদন হতে পারে, যা অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়াকে বাধা দেয় এবং এনওবিকে উদ্দীপিত করে। এটি নাইট্রেট (NO3–) এবং NOB সমৃদ্ধ প্রবাহগুলি উত্পাদন করে, যা অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়া ছাড়িয়ে যায়। AN3– এর জমে থাকা, অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়া বা এনওবি -র অন্তর্নিহিত বিপাকীয় ক্রিয়াকলাপ থেকে হোক না কেন, প্রবাহের সামগ্রিক গুণমানকে হ্রাস করতে পারে। অতএব, অ্যানামক্সে কোনও 2- সরবরাহ করার জন্য আরও দক্ষ এবং স্থিতিশীল পদ্ধতিগুলি বিকাশ করা প্রয়োজন।

অ্যামোনিয়া-অক্সিডাইজিং আর্চিয়া (এওএ) এর সাথে অ্যানামামক্সকে সংযুক্ত করা গবেষণার একটি উদীয়মান ক্ষেত্র যা এওবির সাথে traditional তিহ্যবাহী পিএন\/এ এর তুলনায় আরও শক্তিশালী এবং দক্ষ চিকিত্সা ব্যবস্থা সরবরাহ করার প্রতিশ্রুতি দেয়। এওএ হ'ল অক্সিজেন ন্যূনতম অঞ্চল (ওএমজেড) এর মতো বিভিন্ন অলিগোট্রফিক পরিবেশে পাওয়া থমারচাইওটা ফিলামের একটি প্রভাবশালী শাখা। এওবির তুলনায়, এওএর পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার ওঠানামার জন্য উচ্চতর স্থিতিস্থাপকতা রয়েছে এবং অক্সিজেন এবং এনএইচ 4+ এর জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর সখ্যতা রয়েছে} এনএইচ 4+ এর জন্য এওএর উচ্চ সখ্যতা এবং অক্সিজেন এটিকে কম সাবস্ট্রেট ঘনত্বের সাথে পরিবেশে দক্ষতার সাথে পরিচালনা করতে সক্ষম করে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি এওএকে ঘরোয়া বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য অ্যানামক্সের সংমিশ্রণের জন্য উপযুক্ত করে তুলতে পারে, যা প্রায়শই তাপমাত্রা পরিবর্তন এবং কম অ্যামোনিয়াম ঘনত্বের মতো অপারেটিং শর্তগুলির ওঠানামা করে থাকে। বায়োফিল্ম মডেলগুলি পরামর্শ দেয় যে এওএ নিম্ন অ্যামোনিয়া ঘনত্বের এওবি -র চেয়ে কোনও 2- এর আরও স্থিতিশীল উত্স সরবরাহ করতে পারে।

যদিও এই অধ্যয়নগুলি এওএ-অ্যানামক্স সিস্টেমগুলির সম্ভাবনার প্রতিশ্রুতিবদ্ধ অন্তর্দৃষ্টি সরবরাহ করে, বৃহত্তর স্কেল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এই মাইক্রোবায়াল অংশীদারিত্বকে অনুকূল করে তোলা একটি চ্যালেঞ্জ হিসাবে রয়ে গেছে। তদতিরিক্ত, এওএ তাদের ধীরগতির বৃদ্ধির হার এবং বায়োফিল্ম গঠনের দুর্বল ক্ষমতা দ্বারা বাধাগ্রস্ত হয়, তাদের বাস্তব জীবনের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য কম উপযুক্ত করে তোলে যেখানে দ্রুত মাইক্রোবায়াল ক্রিয়াকলাপ এবং স্থিতিশীল বায়োফিল্ম গঠন সমালোচনামূলক। বিপরীতে, সম্পূর্ণ অ্যামোনিয়া অক্সিডাইজিং ব্যাকটিরিয়া (কমম্যামক্স) ব্যাকটিরিয়া আরও কার্যকর বিকল্প প্রস্তাব করে। এওএর সাথে তুলনা করে, কমম্যামক্স ব্যাকটিরিয়াগুলি কেবল উচ্চ প্রবৃদ্ধির হারকেই প্রদর্শন করে না, তবে বিস্তৃত সাবস্ট্রেট সখ্যতাও রয়েছে এবং অ্যানামেক্সের সাথে মিলিত বায়োফিল্মগুলিতে বৃদ্ধির সম্ভাবনাও সরবরাহ করে। কমমক্স ব্যাকটিরিয়া হ'ল নাইট্রোসপিরা জেনাসের একটি উপসেট যা নাইট্রিফিকেশন উভয় পদক্ষেপ সম্পাদন করার অনন্য ক্ষমতা সহ এবং এনএইচ {{3} No এ 2– থেকে জারণ করতে পারে এবং একটি একক জীবের মধ্যে আরও No3– পর্যন্ত। গবেষণায় ল্যাবরেটরি এবং বৃহত আকারের বর্জ্য জল চিকিত্সা ব্যবস্থায় অস্বীকৃতি চলাকালীন কমম্যামক্স এবং অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়ার সহাবস্থান এবং সহযোগিতার কথা জানিয়েছে। যাইহোক, এই সিস্টেমগুলি প্রাথমিকভাবে অ্যানামক্স-কমামক্স সম্প্রদায়গুলিকে বিশেষভাবে সমৃদ্ধ করার জন্য ডিজাইন করা হয়নি। সিন্থেটিক সম্প্রদায়গুলি ডিজাইন করা এবং প্রতিষ্ঠা করা আরও চ্যালেঞ্জিং এবং কম অধ্যয়নগুলি এ জাতীয় মিথস্ক্রিয়াগুলির জন্য ইঞ্জিনিয়ার বা সমৃদ্ধ করার চেষ্টা করেছে। গটশাল এবং সহকর্মীদের একটি গবেষণা এনক্যাপসুলেটেড হাইড্রোজেল জপমালা মধ্যে সিন্থেটিক অ্যানামক্স-কমামক্স সম্প্রদায়গুলি প্রতিষ্ঠা করেছিল। এই জপমালাগুলিতে, কমম্যামক্স ব্যাকটিরিয়া বায়বীয় বাইরের অঞ্চলটি দখল করেছিল, যখন অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়া নীচের অ্যানোক্সিক স্তরে বাস করেছিল। এই মিথস্ক্রিয়া এবং স্থানিক বিন্যাসের ফলে প্রায় সম্পূর্ণ নাইট্রোজেন অপসারণ এবং উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস NO3– গঠন, বর্জ্য জল চিকিত্সার একটি মূল বৈশিষ্ট্য, যেখানে NO3– একটি অযাচিত উপজাত। বর্জ্য জলের মধ্যে কম NO3– ঘনত্বটি অ্যানামক্স ব্যাকটিরিয়া এবং\/অথবা হিটারোট্রফিক ডেনিট্রিফায়ারগুলির বিচ্ছিন্ন নাইট্রেট-হ্রাসকারী অ্যামোনিয়া (ডিএনআরএ) ক্রিয়াকলাপের কারণে হতে পারে।

অন্য একটি গবেষণায়, নাইট্রোসপিরা ইনোপিনাটা এবং অ্যানামক্স ব্যবহার করে একটি কমম্যামক্স-অ্যানামক্স সম্প্রদায় প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল, যা হাইড্রোজেল পুঁতিগুলিতে কার্বনের সাথে সহযোগিতা করা হয়েছিল। এই উপন্যাসের চুল্লি কনফিগারেশনটি পৌরসভার বর্জ্য জল চিকিত্সা কেন্দ্র থেকে সিন্থেটিক এবং প্রকৃত প্রাথমিক এফ্লুয়েন্টগুলির চিকিত্সা করার সময় নিম্ন তাপমাত্রায় (অর্থাত্ 4 ডিগ্রি) কম তাপমাত্রায় অপসারণ প্রায় সম্পূর্ণ এনএইচ 4+ অর্জনের জন্য জীবের সাথে কার্বন কো-এনক্যাপসুলেটেডের উজ্জ্বল গরম ব্যবহার করে।

এই অনুসন্ধানগুলির উপর ভিত্তি করে, আরও গবেষণায় জোর দেওয়া হয়েছে যে উচ্চ এনএইচ 4+ এবং কম অক্সিজেন ঘনত্বগুলি মূলধারার জল ডেনিট্রিফিকেশন অর্জনের জন্য অনুষদ এবং অ্যানেরোবিক ব্যাকটিরিয়াগুলির সমৃদ্ধকরণ এবং সিনারজিস্টিক ক্রিয়া প্রচারের জন্য সর্বাধিক প্রাসঙ্গিক পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে। ভবিষ্যতের গবেষণায় সিকোয়েন্সিং ব্যাচ রিঅ্যাক্টরস (এসবিআরএস) এর জন্য উপযুক্ত দানাদার ফর্ম্যাটগুলি বিকাশের দিকে মনোনিবেশ করা উচিত এবং ব্যবহারিক পরিস্থিতিতে এবং বৃহত্তর স্কেল বর্জ্য জল চিকিত্সা সিস্টেমে পরীক্ষা করা দরকার। গ্রানুলার সিস্টেমগুলি তাদের বর্ধিত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং অনুকূলিত প্রবাহ গতিশীলতার কারণে সহজাতভাবে ভর স্থানান্তর হার বাড়ায়, যা বায়োফিল্মে সাবস্ট্রেট এবং অক্সিজেনের দক্ষ বিস্তারের জন্য প্রয়োজনীয়। তদতিরিক্ত, এই সিস্টেমগুলিতে উচ্চতর বায়োমাস ধরে রাখা, আরও স্থিতিশীল মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায় রয়েছে এবং গ্রানুলার সিস্টেমগুলির সংক্ষিপ্ততার কারণে চুল্লি ভলিউম প্রয়োজনীয়তাগুলি হ্রাস পেয়েছে। গ্রানুলার কমমক্স-অ্যানামক্স সিস্টেমগুলি সাবস্ট্রেট ঘনত্ব এবং পরিবেশগত পরিস্থিতিতে ওঠানামার জন্য আরও সহনশীল। এই সুবিধাগুলি বিবেচনা করে, গ্রানুলার কমমক্স-অ্যানামক্স সিস্টেমগুলির বিকাশ এই মিথস্ক্রিয়াটির ব্যবহারিক প্রয়োগের ক্ষেত্রে একটি বড় অগ্রগতি হতে পারে। চূড়ান্ত লক্ষ্যটি হ'ল এ। মাইক্রোবায়োফিলাম-অ্যানামক্স ইন্টারঅ্যাকশন এরেশন শক্তি সঞ্চয় করতে মাইক্রোইরোফিলিটিকে কাজে লাগানো এবং দক্ষ নাইট্রোজেন অপসারণের জন্য এই মাইক্রোবায়াল অংশীদারিত্বের ব্যবহারকে সর্বাধিক করে তোলা।

অ্যানামক্স এবং নাইট্রেট\/নাইট্রাইট-নির্ভর অ্যানেরোবিক মিথেন অক্সিডাইজিং (এন-ড্যামো) অণুজীবের মধ্যে সিম্বিওটিক মিথস্ক্রিয়া বর্জ্য জল চিকিত্সা ব্যবস্থায় অ্যানেরোবিক নাইট্রোজেন এবং মিথেন (সিএইচ 4) একসাথে অপসারণের জন্য একটি অনন্য এবং পরিবেশগতভাবে টেকসই পদ্ধতির সরবরাহ করে। এন-ড্যামো প্রক্রিয়াতে জড়িত মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়ের মধ্যে ফিলাম এনসি 10 (আইই, ক্যান্ডিড্যাটাস মেথিলোমিরাবিলিস) থেকে একটি ব্যাকটিরিয়া গ্রুপ এবং ফিলাম ইউরিচাইওটা (আইই, ক্যান্ডিড্যাটাস মিথেনোপারডেনস) থেকে একটি প্রত্নতাত্ত্বিক গোষ্ঠী অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। এন-ড্যামো ব্যাকটিরিয়া এন 2-তে কোনও 2- হ্রাস করতে সক্ষম হয়, যখন এন-ড্যামো আর্চিয়া কোনও ইলেক্ট্রন দাতা হিসাবে সিএইচ 4 ব্যবহার করে কোনও 3- কে কোনও 3- হ্রাস করতে সক্ষম হয় না। এন-ড্যামো প্রক্রিয়াটির সাথে অ্যানামক্সের সংমিশ্রণটি দ্রবীভূত CH4, NH 4+, কোনও 2-, এবং কোনও 3- No {{16} of এর একযোগে অ্যানেরোবিক অপসারণের অনুমতি দেয়। সাম্প্রতিক অগ্রগতিগুলি ঝিল্লি বায়োফিল্ম রিঅ্যাক্টরস (এমবিএফআর) এবং চলমান বিছানা বায়োফিল্ম রিঅ্যাক্টরস (এমবিবিআরএস) এর মতো ফাঁকা তন্তুগুলির সাথে দাসত্বের মতো বায়োরিয়্যাক্টর কনফিগারেশনে অ্যানেরোবিক এবং ড্যামো প্রক্রিয়াগুলির সিনারজিস্টিক সংযোগ প্রদর্শন করেছে। এই চুল্লি কনফিগারেশনগুলি ঝিল্লি এবং ফাঁকা তন্তুগুলির মাধ্যমে দক্ষ বায়োমাস ধরে রাখা এবং সিএইচ 4 সরবরাহের অনুমতি দেয়, এইভাবে অ্যানামক্স এবং ড্যামো জীবের জন্য একটি অনুকূল মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট স্থাপন করে।

তবে, ঝিল্লি ভিত্তিক কনফিগারেশনের সুবিধা সত্ত্বেও, বৃহত্তর স্কেল সিস্টেমে এগুলি বাস্তবায়নে চ্যালেঞ্জ রয়েছে। ঝিল্লির উচ্চ পৃষ্ঠের অঞ্চলটি ধীর বর্ধনশীল অণুজীবগুলি ধরে রাখতে প্রয়োজনীয়, যা বিনিয়োগের ব্যয়কে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। তদ্ব্যতীত, এন-ড্যামো এবং অ্যানেরোবিক ব্যাকটেরিয়াগুলির জন্য বায়োফিল্ম গঠনের জন্য প্রায় 1-3 বছর সময় লাগে, যা স্টার্ট-আপ সময়কে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। গ্রানুলার ড্যামোর বিকাশ আরও দক্ষ চুল্লি কনফিগারেশনের জন্য নতুন বিকল্প সরবরাহ করে, এইভাবে ব্যবহারিক প্রয়োগের দিকে একটি পদক্ষেপ গ্রহণ করে। সমীক্ষায় দেখা গেছে যে বায়োকারিয়ার্স হিসাবে পরিপক্ক অ্যানেরোবিক গ্রানুলগুলির ব্যবহার এন-ড্যামো গ্রানুলগুলি গঠনে ত্বরান্বিত করেছিল। এটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ কারণ পূর্ববর্তী গবেষণায়, স্থগিত ফ্লকগুলি থেকে এন-ড্যামো গ্রানুলগুলি পেতে এক বছরেরও বেশি সময় লেগেছিল। গ্রানুলার ড্যামো-অ্যানামক্স সিস্টেমটি উচ্চতর ভর স্থানান্তর হার, উচ্চতর বায়োমাস ধরে রাখা, চুল্লি ভলিউমের প্রয়োজনীয়তার একটি উল্লেখযোগ্য হ্রাস এবং ফিডের ঘনত্ব এবং অপারেটিং অবস্থার যেমন নাইট্রোজেন লোডিং হার এবং তাপমাত্রার মতো অপারেটিং অবস্থার ওঠানামায় আরও বেশি সহনশীলতা দেখিয়েছিল। যদিও অ্যানামক্স-এন-ড্যামো ইন্টারঅ্যাকশন প্রতিশ্রুতি দেখিয়েছে, এটি পরীক্ষাগার অ্যাপ্লিকেশন থেকে বড় আকারের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রসারিত করা একটি চ্যালেঞ্জ হিসাবে রয়ে গেছে। ভবিষ্যতের গবেষণা নাইট্রোজেন অপসারণ দক্ষতা উন্নত করতে এবং নিম্ন তাপমাত্রায় প্রক্রিয়াটি পরীক্ষা করার জন্য, গণ স্থানান্তর এবং বিস্তারের সমস্যাগুলি সম্বোধন করতে এবং প্রকৃত বর্জ্য জল ব্যবহার করে পাইলট পরীক্ষা পরিচালনা করার জন্য অ্যানেরোবিক-ড্যামো প্রক্রিয়াটিকে অনুকূল করে তুলবে।

অ্যানমক্স-মাইক্রোবিয়াল ইন্টারঅ্যাকশন ব্যবহার করে বর্জ্য জল থেকে উদ্ভাবনী নাইট্রোজেন অপসারণ অ্যানামক্স বাস্তবায়ন এবং traditional তিহ্যবাহী পিএন\/এ সিস্টেমগুলিতে অব্যাহত চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলায় একটি নতুন পদ্ধতির প্রস্তাব দেয়। পরিবেশগত ওঠানামায় এওএর স্থিতিস্থাপকতা এবং অক্সিজেন এবং এনএইচ 4+ এর জন্য এর উচ্চ সখ্যতা সহ, পিএন\/এ এর জন্য এওবির প্রতিশ্রুতিবদ্ধ বিকল্প প্রস্তাব দেয়। যাইহোক, এওএর ধীরগতির বৃদ্ধির হার এবং বায়োফিল্ম গঠনে কমম্যামক্সের চ্যালেঞ্জগুলি অন্তর্নিহিত সীমাবদ্ধতাগুলিকে হাইলাইট করে যা উদীয়মান গবেষণার মাধ্যমে এখনও কাটিয়ে উঠতে পারেনি। তদ্ব্যতীত, পরীক্ষাগার স্কেলে অ্যানামক্স এবং এন-ড্যামো অণুজীবের মধ্যে সিম্বিওটিক মিথস্ক্রিয়াগুলির প্রতিশ্রুতি থাকা সত্ত্বেও, পূর্ণ-স্কেল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এই মিথস্ক্রিয়াগুলিকে স্কেল করা একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ হিসাবে রয়ে গেছে এবং বাস্তব-বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এই প্রক্রিয়াগুলি অনুকূল করার জন্য আরও গবেষণার প্রয়োজনীয়তার কথা তুলে ধরে।

এই অধ্যয়নগুলি পরামর্শ দেয় যে এই মাইক্রোবায়াল প্রক্রিয়াগুলিকে সংহত করার ফলে অ্যানামক্স বাস্তবায়নের সাথে সম্ভাব্য কয়েকটি সমস্যা সমাধান করার সম্ভাবনা রয়েছে তবে তারা এই চ্যালেঞ্জগুলি পুরোপুরি সমাধান করে না। তদুপরি, এই উদ্ভাবনের সংহতকরণ অতিরিক্ত চ্যালেঞ্জগুলি উপস্থাপন করে যা সমাধান করা দরকার। তবুও, traditional তিহ্যবাহী পদ্ধতির বাইরে একাধিক গবেষণা পদ্ধতির অন্বেষণে মূল্য রয়েছে কারণ এটি নতুন আবিষ্কার, সমাধান এবং অ্যাপ্লিকেশন তৈরির পথ। তদ্ব্যতীত, এই অধ্যয়নগুলি অ্যানামক্স ব্যাকটেরিয়াগুলির আশেপাশের জটিল মাইক্রোবায়াল গতিশীলতা বোঝার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অবদান রেখেছে, যা বিদ্যমান এবং নতুন বর্জ্য জল চিকিত্সা ইউনিটগুলির উন্নতির জন্য গুরুত্বপূর্ণ। যদিও এই উপন্যাসের মিথস্ক্রিয়াগুলির প্রয়োগটি ভবিষ্যতে ভবিষ্যতে বিদ্যমান বাধাগুলির সম্পূর্ণ সমাধান সরবরাহ করতে পারে না, তবে এটি পৌরসভার বর্জ্য জল চিকিত্সার জন্য ব্যবহারিক, স্কেলযোগ্য সমাধানগুলিতে পরীক্ষাগার সাফল্যগুলি অনুবাদ করার জন্য ভবিষ্যতের গবেষণাকে ফোকাস করার প্রয়োজনীয়তার উপর আলোকপাত করে।