জৈব পদার্থের ব্যাকটেরিয়া অপসারণের নীতি

I. নীতি

হেটেরোট্রফিক ব্যাকটেরিয়া বর্জ্য জলে COD/BOD জৈব দূষককে কার্বন এবং শক্তির উত্স হিসাবে ব্যবহার করে, বায়বীয়/অ্যানেরোবিক অবস্থার অধীনে তাদের পচে যায়। প্রক্রিয়াটিতে বড় অণু → ছোট অণু → CO₂, জল, মিথেন এবং ব্যাকটেরিয়া স্লাজ জড়িত থাকে, এইভাবে জল থেকে দূষক অপসারণ করে।

1. এক্সট্রা সেলুলার হাইড্রোলাইসিস (ম্যাক্রোমোলিকুল প্রিট্রিটমেন্ট)

বর্জ্য জলে স্টার্চ, তেল, প্রোটিন এবং সেলুলোজের মতো বড় অণুগুলি কোষের ঝিল্লিতে প্রবেশ করতে পারে না। ব্যাকটেরিয়া এক্সট্রা সেলুলার এনজাইম নিঃসরণ করে (অ্যামাইলেজ, প্রোটেজ, লাইপেজ):

• প্রোটিন → অ্যামিনো অ্যাসিড

• পলিস্যাকারাইড → গ্লুকোজ

• তেল → গ্লিসারল + ফ্যাটি অ্যাসিড শুধুমাত্র যখন বড় অণুগুলি দ্রবণীয় ছোট জৈব অণুতে রূপান্তরিত হয় তখনই ব্যাকটেরিয়া দ্বারা শোষিত হতে পারে।

2. ট্রান্সমেমব্রেন সক্রিয় পরিবহন (কোষে প্রবেশ)

ছোট জৈব অণু বাহক প্রোটিনের উপর নির্ভর করে এবং কোষের ঝিল্লি অতিক্রম করে সাইটোপ্লাজমে প্রবেশ করতে সক্রিয়ভাবে শক্তি গ্রহণ করে।

3. অন্তঃকোষীয় জৈব রাসায়নিক বিপাক (মূল অবক্ষয়, বায়বীয়/অ্যানেরোবিক বিভক্ত)

(1) বায়বীয় ব্যাকটেরিয়া (সক্রিয় স্লাজ, অ্যারোবিক ট্যাঙ্ক, MBR)

বায়বীয় শ্বসন: O₂ একটি ইলেকট্রন গ্রহণকারী হিসাবে কাজ করে

1. গ্লাইকোলাইসিস: জৈব পদার্থ → পাইরুভেট, অল্প পরিমাণ ATP

2. ট্রাইকারবক্সিলিক অ্যাসিড চক্র (TCA): সম্পূর্ণ অক্সিডেটিভ পচন

3. ইলেক্ট্রন পরিবহন চেইন: O₂ H এর সাথে একত্রিত হয়ে H₂O তৈরি করে
চূড়ান্ত পণ্য: CO₂ + H₂O + নতুন ব্যাকটেরিয়া (প্রসারণ, অতিরিক্ত স্লাজ গঠন)
বেশিরভাগ পৌরসভার বর্জ্য জল বিওডি অপসারণের জন্য অ্যারোবিক ব্যাকটেরিয়ার উপর নির্ভর করে।

(2) অ্যানেরোবিক ব্যাকটেরিয়া (অ্যানেরোবিক ট্যাঙ্ক, হাইড্রোলাইসিস অ্যাসিডিফিকেশন, UASB)

আণবিক অক্সিজেন নেই; CO₃²⁻/জৈব পদার্থ হল ইলেকট্রন গ্রহণকারী, এবং প্রক্রিয়াটি তিনটি পর্যায়ে এগিয়ে যায়:

1. হাইড্রোলাইটিক অ্যাসিড-উৎপাদনকারী ব্যাকটেরিয়া: ছোট অণু → উদ্বায়ী ফ্যাটি অ্যাসিড (ভিএফএ) (এসেটিক অ্যাসিড, প্রোপিওনিক অ্যাসিড)

2. হাইড্রোজেন-এসেটিক অ্যাসিড তৈরি করে-ব্যাকটেরিয়া তৈরি করে: দীর্ঘ-শৃঙ্খল VFA → অ্যাসিটিক অ্যাসিড + H₂/CO₂

3. মিথেনোজেনিক ব্যাকটেরিয়া: অ্যাসিটিক অ্যাসিড/H₂ + CO₂ → CH₄ + CO₂ চূড়ান্ত পণ্য: মিথেন + কার্বন ডাই অক্সাইড + অল্প পরিমাণে ব্যাকটেরিয়া কোষ। উচ্চ-ঘনত্বের বর্জ্য জল এবং স্লাজ হজম অ্যানেরোবিক অবক্ষয়ের উপর নির্ভর করে।

(3) অ্যানেরোবিক ডেনিট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া (A/O অ্যানোক্সিক বিভাগ)

ইলেকট্রন গ্রহণকারী হিসাবে O₂ এর পরিবর্তে NO3- ব্যবহার করে, তারা একই সাথে নাইট্রেট নাইট্রোজেন → N₂ অপসারণ করার সময় জৈব পদার্থকে হ্রাস করে:
জৈব পদার্থ + NO3- → CO2 + N2↑ + H2O
আবেদন: বর্জ্য জল ডিনাইট্রিফিকেশন প্রক্রিয়া

২. জৈব পদার্থের চূড়ান্ত গন্তব্য (3 প্রকার)

1. খনিজকরণ (প্রায় 70%): সম্পূর্ণরূপে CO₂, H₂O এবং CH₄-এ পচনশীল, গ্যাসে পরিণত হয় যা জলের দেহ ছেড়ে যায়;

2. আত্তীকরণ এবং সংশ্লেষণ (20%~30%): জৈব পদার্থ নতুন ব্যাকটেরিয়া কোষকে সংশ্লেষিত করে, সক্রিয় স্লাজ/অতিরিক্ত স্লাজে পরিণত হয়, যা গৌণ অবক্ষেপণ ট্যাঙ্কে জল বিচ্ছেদ-এর মাধ্যমে জল থেকে সরানো হয়;

3. ছোট পরিমাণ: অবশিষ্ট মধ্যবর্তী পণ্য।