UASB অ্যানেরোবিক দানাদার স্লাজ চাষের ব্যবহারিক গাইড

দানাদার স্লাজ হল দক্ষ UASB চুল্লি অপারেশনের মূল। চাষ উচ্চ-গুণমান ইনোকুলেশন, নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রা এবং স্থিতিশীল pH, কম F/M স্টার্ট-, ধীরে ধীরে লোড বৃদ্ধি, এবং হাইড্রোলিক স্ক্রীনিং এর নীতিগুলি অনুসরণ করে। মেসোফিলিক অবস্থার অধীনে, সহজে ক্ষয়যোগ্য বর্জ্য জল (খাদ্য এবং বিয়ার প্রক্রিয়াকরণ) 1-2 মাসের মধ্যে পরিপক্ক দানাদার স্লাজ তৈরি করতে পারে, যখন প্রচলিত শিল্প বর্জ্য জলের চাষ সম্পূর্ণ করতে 2-4 মাস লাগে।

1. চুল্লি Pretreatment

মৃত অঞ্চল বা বাধা ছাড়াই অভিন্ন জল বন্টন নিশ্চিত করার জন্য UASB জল বন্টন ব্যবস্থা পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পরিদর্শন করা আবশ্যক; পর্যাপ্ত গ্যাস-তরল-কঠিন বিচ্ছেদ নিশ্চিত করতে তিনটি-ফেজ বিভাজককে অবশ্যই সামঞ্জস্য করতে হবে; চুল্লির অভ্যন্তরটি অবশ্যই ধ্বংসাবশেষ, মরিচা এবং অবশিষ্ট দূষকগুলি থেকে পরিষ্কার করতে হবে যাতে চুল্লির বায়ুরোধীতা নিশ্চিত করা যায় এবং অক্সিজেন প্রবেশ রোধ করা যায়।

2. ইনোকুলেটেড স্লাজ নির্বাচন এবং সংযোজন

একই ধরনের বর্জ্য জল থেকে পরিপক্ক UASB দানাদার স্লাজ পছন্দ করা হয় কারণ এটি দ্রুততম স্টার্ট- গতি প্রদান করে এবং সর্বোত্তম ইনোকুলেশন উত্স। দ্বিতীয়ত, মিউনিসিপ্যাল ​​ওয়েস্ট ওয়াটার ট্রিটমেন্ট প্ল্যান্টে অ্যানেরোবিক ডাইজেস্টার থেকে স্লাজ বাঞ্ছনীয়, কারণ এটি মিথেনোজেন সমৃদ্ধ এবং সহজলভ্য। নদীর কাদা, নর্দমা স্লাজ এবং অপাচ্য গবাদি পশুর সার কঠোরভাবে নিষিদ্ধ, কারণ এই ধরনের স্লাজে উচ্চ বালির পরিমাণ থাকে, এতে অসংখ্য বিষাক্ত এবং ক্ষতিকারক পদার্থ থাকে এবং উচ্চ দ্রবীভূত অক্সিজেনের মাত্রা থাকে, যা সরাসরি অ্যানেরোবিক ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়কে ব্যাহত করবে। ইনোকুলেশন পরিমাণ চুল্লির কার্যকর ভলিউমের 30%-50% এ নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। ইনোকুলেটেড স্লাজের VSS ঘনত্ব 2-4 kg/m³ এ পৌঁছাতে হবে এবং স্লাজের কার্যকলাপ নিশ্চিত করতে VSS/TSS অনুপাত 0.7-এর বেশি হওয়া উচিত।

3. পুষ্টি এবং পরিবেশ নিয়ন্ত্রণ

অ্যানেরোবিক মাইক্রোবিয়াল পুষ্টির অনুপাত কঠোরভাবে C:N:P=200-300:5:1 এ নিয়ন্ত্রিত হয়। নাইট্রোজেন, ফসফরাস এবং প্রয়োজনীয় ট্রেস উপাদান যেমন Fe, Co, এবং Ni বর্জ্য জলের গুণমান অনুসারে পরিপূরক হয়। বাফারিং ক্ষমতা নিশ্চিত করতে চুল্লিতে মিশ্রিত মদের ক্ষারত্ব অবশ্যই 1000 mg/L (CaCO₃ হিসাবে গণনা করা হয়) এর উপরে বজায় রাখতে হবে। তাপমাত্রা 35±2 ডিগ্রির মেসোফিলিক স্তরে স্থিরভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়, প্রতিদিনের ওঠানামা ±0.5 ডিগ্রির বেশি হয় না। উচ্চ{10}}তাপমাত্রা চাষ অবশ্যই 55±2 ডিগ্রীতে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে, এবং হঠাৎ তাপমাত্রা পরিবর্তন নিষিদ্ধ।

পর্যায় 1: মাইক্রোবিয়াল অভিযোজন সময়কাল (10-20 দিন)

মূল উদ্দেশ্য হল ইনোকুলেটেড স্লাজে অ্যানেরোবিক অণুজীবগুলিকে বর্জ্য জলের গুণমানের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া, তাদের কার্যকলাপ পুনরুদ্ধার করা এবং প্রাথমিক অ্যাসিডিফিকেশন এড়ানো। স্টার্টআপের জন্য মূল নিয়ন্ত্রণ সূচক হল স্লাজ লোড F/M=0.05-0.1 kgCOD/kgVSS·d, ভলিউমেট্রিক লোডিং নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে অন্ধভাবে এড়ানো। প্রভাবশালী COD ঘনত্ব 1000 mg/L এর নিচে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। মূল বর্জ্য জল পরিষ্কার জলে মিশ্রিত করা উচিত, একটি হাইড্রোলিক ধরে রাখার সময় 24 ঘন্টার কম নয়, একটি ক্রমাগত কম-প্রবাহের প্রভাব পদ্ধতি ব্যবহার করে। প্রতিদিন চুল্লিতে pH, উদ্বায়ী ফ্যাটি অ্যাসিড (VFA) এবং COD অপসারণের হার নিরীক্ষণ করুন, pH 7.0 এবং 7.5-এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করুন। 100 mg/L এর নিচে একটি VFA স্তর এবং 40% বা তার বেশি একটি COD অপসারণের হার স্বাভাবিক বলে বিবেচিত হয়। যদি VFA 200 mg/L অতিক্রম করে বা pH 6.8 এর নিচে নেমে যায়, তাহলে অবিলম্বে প্রভাব প্রবাহ বন্ধ করুন এবং সূচকগুলি পুনরুদ্ধার করার পরেই পুনরায় চালু করুন।

পর্যায় 2: দানাদার গঠন পর্যায় (20-40 দিন)

এই পর্যায়ে, 0.2-0.5 মিমি ছোট কাদা কণা তৈরি হবে, এবং স্লাজ নিষ্পত্তি কার্যক্ষমতা ধীরে ধীরে উন্নত হবে। জলের গুণমান সূচকগুলি 3-5 দিনের জন্য স্থিতিশীল হওয়ার পরে, ধীরে ধীরে লোড বাড়ান, একক বৃদ্ধি 10%-15%-এর বেশি না হলে, ধীরে ধীরে স্লাজের লোড 0.1-0.2 kgCOD/kgVSS·d-এ বৃদ্ধি পায়। চুল্লি আপফ্লো বেগ 1.0-1.5 m/h এ নিয়ন্ত্রিত হয়। হাইড্রোলিক স্ক্রীনিংয়ের মাধ্যমে হালকা ওজনের ফ্লোকুলেন্ট স্লাজ নির্মূল করা হয়; অল্প পরিমাণ স্লাজ ক্ষয় স্বাভাবিক। এই পর্যায়ে দানাদার স্লাজের প্রাথমিক একত্রীকরণ নিশ্চিত করা উচিত, চুল্লির নীচে ছোট, ঘন স্লাজ কণাগুলি পর্যবেক্ষণ করা উচিত।

পর্যায় 3: দ্রুত দানাদার স্লাজ বৃদ্ধির সময়কাল (40-90 দিন)

দানাদার স্লাজ কণার আকার 0.5-2 মিমি পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়, যা একটি স্থিতিশীল স্তরিত কাঠামো তৈরি করে। ভিতরের স্তরটি মেথানোজেনিক ব্যাকটেরিয়া যেমন মেথানোজেনিক ফিলামেন্ট নিয়ে গঠিত, যখন বাইরের স্তরটি হাইড্রোলাইটিক অ্যাসিড-উত্পাদক ব্যাকটেরিয়া নিয়ে গঠিত। সাবস্ট্রেটটি বাইরে থেকে ভিতরে পচে যায় এবং ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায় সমন্বয় এবং স্থিরভাবে কাজ করে। 1.5-2.0 মিটার/ঘন্টায় আপফ্লো বেগ বজায় রেখে ধীরে ধীরে লোডটি 3.0-5.0 কেজি COD/m³·d এর ভলিউম্যাট্রিক লোডে পৌঁছে, ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়। চুল্লিতে ভিএফএ অবশ্যই 50 mg/L এর নিচে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে এবং বায়োগ্যাসে মিথেনের পরিমাণ অবশ্যই 55% এর বেশি হতে হবে। লোডের আকস্মিক বৃদ্ধি বা হাইড্রোলিক পরিবর্তন যা কণা ভাঙ্গন হতে পারে তা নিষিদ্ধ। এই পর্যায়ে, দানাদার স্লাজ দ্রুত প্রসারিত হবে এবং কম্প্যাক্ট হবে, উল্লেখযোগ্যভাবে নিষ্পত্তি কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করবে।

পর্যায় 4: দানাদার পরিপক্কতার সময়কাল (90-120 দিন)

পরিপক্ক দানাদার স্লাজে 80% এর বেশি কণা থাকে যার ব্যাস 0.5-3 মিমি। এটি বাদামী-লাল, গোলাকার, স্পর্শে দৃঢ়, এবং আঠালো নয়, 10-20 m/h এর স্থির গতির সাথে। চুল্লিটি তার পরিকল্পিত ভলিউমেট্রিক লোডে পৌঁছেছে, সহজে বায়োডিগ্রেডেবল বর্জ্য জলের জন্য 90% এর বেশি COD অপসারণের হার, প্রচলিত বর্জ্য জলের জন্য 85% এর বেশি, বর্জ্য পদার্থে 50 mg/L এর নিচে একটি স্থিতিশীল VFA ঘনত্ব এবং বায়োগ্যাসে মিথেনের পরিমাণ 60% এর বেশি। 15 দিনেরও বেশি সময় ধরে ক্রমাগত এবং স্থিতিশীল অপারেশনের পরে, দানাদার স্লাজ চাষ সম্পূর্ণ হয়।

তাপমাত্রা অবশ্যই 35±2 ডিগ্রীর মেসোফিলিক পরিসরে স্থির রাখতে হবে, প্রতিদিনের ওঠানামা ±0.5 ডিগ্রীর বেশি হবে না। অতিরিক্ত তাপমাত্রার ওঠানামা সরাসরি মেথানোজেনিক ব্যাকটেরিয়ার কার্যকলাপকে বাধা দেবে। চুল্লির মধ্যে pH মান অবশ্যই 7.0-7.5-এ স্থিতিশীল হতে হবে, প্রভাবশালী pH সামান্য কম হতে দেওয়া হবে, চুল্লির মধ্যে ক্ষারীয় বাফারের উপর নির্ভর করে। 6.8 এর নিচে বা 8.0 এর উপরে pH মাত্রা নিষিদ্ধ। উদ্বায়ী ফ্যাটি অ্যাসিড (ভিএফএ) হল একটি প্রাথমিক সতর্কতা সূচক; স্বাভাবিক অপারেশনের সময়, তাদের অবশ্যই 50 mg/L এর নিচে হতে হবে। 100 mg/L এর বেশি হলে একটি অ্যালার্ম অবিলম্বে ট্রিগার করা উচিত, এবং 200 mg/L এর বেশি হলে লোড কমাতে হবে। উর্ধ্বমুখী প্রবাহের বেগ স্টার্ট-আপ পর্যায়ে 1.0-1.5 m/h এবং পরিপক্কতার পর্যায়ে 1.5-3.0 m/h হওয়া উচিত। 1.0 m/h এর নিচে একটি বেগ স্লাজ বেড কমপ্যাকশন সৃষ্টি করবে, দানাদারি রোধ করবে। লোড বৃদ্ধি অবশ্যই ছোট, ঘন ঘন বৃদ্ধির নীতি অনুসরণ করবে, প্রতিটি বৃদ্ধি 10%-15% এর বেশি হবে না। পরবর্তী বৃদ্ধি শুধুমাত্র সূচকগুলি 3-5 দিনের জন্য স্থিতিশীল হওয়ার পরে করা উচিত। চুল্লির মধ্যে মিশ্রিত মদের ক্ষারত্ব নিয়ন্ত্রণে ফোকাস করা উচিত, প্রভাবশালী ক্ষারত্ব নয়, পর্যাপ্ত ক্ষারত্ব নিশ্চিত করা। VFA থেকে ক্ষারত্বের অনুপাত 0.1 এর নিচে হওয়া উচিত।

প্রথমত, অণুজীবগুলি এক্সট্রা সেলুলার পলিমার নিঃসরণ করে, যার ফলে কোষগুলি একে অপরের সাথে লেগে থাকে এবং ক্ষুদ্র ফ্লোক্স গঠন করে। তারপরে, ফিলামেন্টাস ব্যাকটেরিয়া যেমন মিথানোজেনিক ব্যাকটেরিয়াকে কেন্দ্র করে, ফ্লোকগুলি ধীরে ধীরে দানাদার প্রোটোটাইপ তৈরি করতে একত্রিত হয়। হাইড্রোলিক স্ক্রীনিংয়ের মাধ্যমে, আলগা ফ্লোকুলেন্ট স্লাজ নির্মূল করা হয়, ঘন দানা ধরে রাখে। পরিশেষে, একটি স্থিতিশীল স্তরীভূত কাঠামো গঠিত হয়, যেখানে মিথানোজেনিক ব্যাকটেরিয়ার একটি অভ্যন্তরীণ স্তর এবং অ্যাসিডের একটি বাইরের স্তর-উৎপাদনকারী ব্যাকটেরিয়া থাকে। দানাগুলো ক্রমাগত কম্প্যাক্ট হয় এবং বৃদ্ধি পায়, পরিণত দানাদার স্লাজে পরিণত হয়।

চুল্লিতে 6.5 এর নিচে অ্যাসিডিফিকেশন এবং পিএইচ প্রাথমিকভাবে অত্যধিক দ্রুত লোড বৃদ্ধি এবং অপর্যাপ্ত ক্ষারত্বের কারণে ঘটে। সমাধান হল অবিলম্বে প্রভাবশালী বন্ধ করা, অন্ধভাবে প্রচুর পরিমাণে সোডিয়াম বাইকার্বোনেট যোগ করা থেকে বিরত থাকা এবং ক্ষারত্বের ঘাটতি অনুযায়ী ক্ষারকে যথাযথভাবে পূরণ করা। একবার VFA 50 mg/L এর নিচে নেমে গেলে এবং pH পুনরুদ্ধার হলে, কম লোডে চুল্লি পুনরায় চালু করুন। দানাদার স্লাজ গঠনে অসুবিধা প্রায়শই অপর্যাপ্ত ঊর্ধ্বমুখী প্রবাহ বেগ এবং প্রভাবে অত্যধিক উচ্চ SS এর কারণে হয়। ঊর্ধ্বমুখী প্রবাহের গতিবেগ 1.0 m/h এর উপরে বাড়ানো দরকার এবং স্থগিত কঠিন পদার্থগুলি অপসারণের জন্য বর্জ্য জলের প্রিট্রিটমেন্টকে শক্তিশালী করা উচিত। দানাদার ভাঙ্গন এবং ক্ষতি প্রধানত বিষাক্ত পদার্থের বাধা, ভিএফএ জমে এবং পিএইচ ওঠানামার কারণে হয়। বর্জ্য জলের বিষাক্ততার তদন্ত এবং প্রিট্রিটেড করা দরকার, এবং অপারেটিং প্যারামিটারগুলিকে স্থিতিশীল করা দরকার, কেবলমাত্র জলবাহী প্রবাহের বেগ হ্রাস করার পরিবর্তে। ধীর গতিতে শুরু করা{10}} এবং কম COD অপসারণের হার প্রায়ই দুর্বল ইনোকুলাম স্লাজ কার্যকলাপ এবং পুষ্টির ভারসাম্যহীনতার কারণে হয়। উচ্চ-গুণমান ইনোকুলাম স্লাজ যোগ করা প্রয়োজন, C:N:P অনুপাত সামঞ্জস্য করা এবং ট্রেস উপাদান যোগ করা প্রয়োজন।

1. মূল নীতি: সর্বদা স্লাজ লোড (F/M) কে মূল নিয়ন্ত্রণ নির্দেশক হিসাবে ব্যবহার করুন, কেবলমাত্র ভলিউমেট্রিক লোডের পরিবর্তে; স্থিতিশীল তাপমাত্রা, pH, এবং ক্ষারত্ব নিশ্চিত করুন প্রক্রিয়া জুড়ে, আকস্মিক পরামিতি পরিবর্তন এড়ানো; ধীরগতির এবং ধীরে ধীরে লোড বৃদ্ধিকে অগ্রাধিকার দিন এবং ক্রমাগত হাইড্রোলিক স্ক্রীনিং সঞ্চালন করুন; ধৈর্য ধরে জোরপূর্বক হস্তক্ষেপ ছাড়াই প্রাকৃতিক ব্যাকটেরিয়া উত্তরাধিকারের জন্য অপেক্ষা করুন।

2. পরিপক্ক গ্রহণযোগ্যতার মানদণ্ড: দানাদার স্লাজ শতাংশ 80% এর চেয়ে বেশি বা সমান, কণার আকার 0.5-3 মিমি, নিষ্পত্তি বেগ 10-20 মি/ঘন্টা; চুল্লি নকশা লোড পৌঁছে, COD অপসারণ হার মান পূরণ করে, বর্জ্য VFA<50mg/L; biogas methane content stable >60%, কোন উল্লেখযোগ্য স্লাজ ক্ষতি নেই, 15 দিনের বেশি সময় ধরে অবিচ্ছিন্ন স্থিতিশীল অপারেশন।