लैंडफिल लीचेट ट्रीटमेंट प्रोजेक्ट के लिए एनाएरोबिक डाइजेस्ट

• लीचेट चुनौती:लैंडफिल लीचेट भारी धातुओं, कार्बनिक एसिड और अत्यधिक रासायनिक ऑक्सीजन मांग (सीओडी) से भरपूर अत्यधिक विषाक्त, परिवर्तनीय अपशिष्ट जल है, जिसके लिए उन्नत जैविक और भौतिक पूर्व उपचार की आवश्यकता होती है।

• अनाएरोबिक पाचन (एडी):इष्टतम जैविक चरण के रूप में कार्य करता है, जटिल कार्बनिक पदार्थों को मीथेन में तोड़ता है (CH4) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) कम ऊर्जा खपत और न्यूनतम कीचड़ उपज के साथ।

• रिएक्टर प्रौद्योगिकीःUpflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) and Continuous Stirred-Tank Reactors (CSTR) constructed with highly resilient Glass-Fused-to-Steel (GFS) panels offer the ideal corrosion-resistant container solution.

• संसाधन वसूलीःप्रभावी डीए प्रणाली बायोगैस कैप्चर के माध्यम से एक खतरनाक पर्यावरणीय दायित्व को स्वच्छ ऊर्जा संपत्ति में बदल देती है, जिससे सुविधा संचालन लागत की क्षतिपूर्ति होती है।

लैंडफिल लीकैट (Landfill leachate) ढ़ेर प्रदूषित तरल पदार्थ जो नगरपालिका ठोस अपशिष्ट (MSW) जमावों के माध्यम से फैलता है, आसपास की मिट्टी, भूजल और स्थानीय पारिस्थितिक तंत्र के लिए एक गंभीर खतरा है।इसमें जैवविघटनीय और अग्निरोधक कार्बनिक पदार्थ का एक जटिल मिश्रण होता है, अकार्बनिक नमक, भारी धातुएं और अमोनिया-नाइट्रोजन की उच्च सांद्रता ($NH_4^+-N$) ।

इसकी अत्यधिक रासायनिक एकाग्रता के कारण, केवल शारीरिक या एरोबिक उपचार अक्सर आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं होता है।अनाएरोबिक पाचन (एडी)एक अत्यधिक कुशल, लागत प्रभावी जैविक चरण प्रदान करता है।

ऑक्सीजन रहित वातावरण में कार्य करके, विशेष एनेरोबिक कंसोर्टियम (एसिडोजेन, एसीटोजेन और मेथनोजेन सहित) जैवविघटनीय कार्बनिक पदार्थों की उच्च सांद्रता को चयापचय करते हैं।यह प्रक्रिया सीओडी को काफी कम करती है जबकि बायोगैस की एक मूल्यवान धारा का उत्पादन करती है.

लैंडफिल लीचेट के लिए एक एनेरोबिक डाइजेस्टर को डिजाइन करने के लिए पर्यावरण और परिचालन मापदंडों के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।जैविक विघटन की दक्षता प्रभाव की संरचना में उतार-चढ़ाव के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है.

कार्बनिक लोड दर अनायरबिक प्रणाली की जैविक फ़ीड क्षमता निर्धारित करती है। इसे गणितीय रूप से परिभाषित किया गया हैः

जहांः

• $\text{OLR}$जैविक लोड दर है$\text{kg COD}/(\text{m}^3 \cdot \text{day}) $.

• $\text{COD}_{\text{in}}$प्रवेश करने वाले लिकिचट की रासायनिक ऑक्सीजन मांग है ($\text{kg/m}^3$) ।

• $Q$दैनिक आयतन प्रवाह दर है ($\text{m}^3/\text{day}$) ।

• $V_R$एनेरोबिक रिएक्टर की सक्रिय तरल मात्रा है ($\text{m}^3$) ।

इष्टतम ओएलआर से अधिक होने से "रिएक्टर अम्लीकरण" हो सकता है, जहां वाष्पशील फैटी एसिड (वीएफए) का उत्पादन मेथेनोजेनिक खपत से अधिक हो जाता है, जिससे पीएच में तेजी से गिरावट आती है।

एनेरोबिक सूक्ष्मजीव या तो मेसोफिलिक ($35^\circ\text{C}$तक$38^\circ\text{C}$) या थर्मोफिलिक ($50^\circ\text{C}$तक$55^\circ\text{C}$चूंकि कच्चे लैंडफिल लिकचेट का तापमान मौसमी मौसम के साथ गतिशील रूप से भिन्न होता है, बैक्टीरियल वॉशआउट को रोकने के लिए हीट एक्सचेंजर और टैंक इन्सुलेशन को एकीकृत करना महत्वपूर्ण है।

पुराने, परिपक्व लैंडफिल लिकचट में अत्यधिक केंद्रित अमोनिया ($NH_4^+-N$), कभी-कभी इससे अधिक हो जाता है$3,000 \text{ mg/L}$उच्च मुक्त अमोनिया के स्तर मेथनोजेन के लिए अत्यधिक विषाक्त हैं।या अमोनिया की एकाग्रता को अवरोधक सीमाओं (आमतौर पर$< 1,500 \text{ mg/L}$रिएक्टर के अंदर) ।

अलग-अलग लीकैट उपचार परियोजनाओं के लिए लीकैट की आयु और जैवविघटनशीलता (जिसका उपयोग लीकैट के लिए किया जाता है) के आधार पर विशेष रिएक्टर प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता होती है।$\text{BOD}/\text{COD}$अनुपात) ।

लैंडफिल लीचेट रासायनिक रूप से आक्रामक होता है। इसमें वाष्पशील कार्बनिक एसिड, उच्च क्लोराइड सांद्रता, घर्षण सस्पेंडेड सॉल्व्ड और अत्यधिक संक्षारक हाइड्रोजन सल्फाइड होता है ($H_2S$मानक कंक्रीट या वेल्डेड कार्बन स्टील के टैंक इन परिस्थितियों में रासायनिक अपघटन, संरचनात्मक दरार और स्थानीय जंग के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं।

आधुनिक लीकैट उपचार परियोजनाओं के लिए,ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील (जीएफएस)बोल्ट वाले टैंक उद्योग के मानक हैं।

कार्बन स्टील की प्लेटों के लिए एक सिलिका ग्लास फ्रिट को थर्मल फ्यूज करके$820^\circ\text{C}$और$930^\circ\text{C}$स्टील कोर उत्कृष्ट भौतिक तन्यता शक्ति प्रदान करता है, जबकि कांच की परत पूर्ण रासायनिक प्रतिरोध प्रदान करती है।

• व्यापक पीएच सहिष्णुता:जीएफएस के विशेष कोटिंग्स को 1 से 14 के बीच के चरम पीएच मानों का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो कि युवा लिकचैट के अम्लीय चरणों को पूरी तरह से संभालते हैं।

• मॉड्यूलर असेंबली:बोल्ट वाले जीएफएस पैनलों को विशेष जैक का उपयोग करके साइट पर इकट्ठा किया जाता है। इसने गर्म काम (वेल्डिंग) और भारी क्रेन की आवश्यकता को समाप्त कर दिया, निर्माण समय को कंक्रीट डालने के एक अंश तक कम कर दिया।

• शून्य संरचनात्मक रिसाव:इंजीनियर मस्टिक सील और उच्च तन्यता वाले बोल्ट कनेक्शन उपचार के दौरान स्थानीय मिट्टी या भूजल तल में विषाक्त लीक के प्रवेश को रोकते हैं।

A:कच्चे लीचेट में आम तौर पर अत्यधिक उच्च कार्बनिक भार (सीओडी) होता है।$> 10,000 \text{ mg/L}$) इसके एरोबिक उपचार के लिए निरंतर वायुकरण के लिए भारी ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होगी और बड़ी मात्रा में जैविक कीचड़ उत्पन्न होगा जिसे निपटान की आवश्यकता होगी।अनायरॉबिक पाचन शून्य वायुकरण ऊर्जा के साथ उच्च कार्बनिक भार को संभालता है, न्यूनतम अपशिष्ट कीचड़ उत्पन्न करता है, और नवीकरणीय मीथेन गैस का उत्पादन करता है।

A:"युवा" लैंडफिल (पांच वर्ष से कम उम्र के) में वाष्पीकरणीय फैटी एसिड (वीएफए) से भरपूर लिकचैट का उत्पादन होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक उच्च$\text{BOD}/\text{COD}$अनुपात ($>0.5$), जो अत्यधिक बायोडिग्रेडेबल है और एनाएरोबिक पाचन के लिए आदर्श है।$\text{BOD}/\text{COD}$अनुपात ($<0.1$), जिसमें अग्निरोधक ह्यूमिक और फुल्विक एसिड होते हैं।परिपक्व लिकटेट को जैविक पाचन के साथ या उससे पहले उन्नत भौतिक-रासायनिक पूर्व-प्रसंस्करण (जैसे फेंटन का ऑक्सीकरण या झिल्ली निस्पंदन) की आवश्यकता होती है.

A:तीन-चरण विभाजक एक महत्वपूर्ण आंतरिक घटक है जो यूएएसबी रिएक्टर के शीर्ष पर स्थित है। यह इलाज किए गए अपशिष्ट तरल, ऊपर की ओर बहने वाले बायोगैस बुलबुले,और सक्रिय दानेदार एनेरोबिक कीचड़इस पृथक्करण से यह सुनिश्चित होता है कि महत्वपूर्ण बायोमास को रिसेप्ट किए गए उपचारित अपशिष्ट के साथ धोने के बजाय रिएक्टर बेड में वापस जमा हो जाए।

A:एनेरोबिक डाइजेस्टर के हेडस्पेस में नम हाइड्रोजन सल्फाइड का उच्च स्तर जमा होता है ($H_2S$) और कार्बन डाइऑक्साइड ($CO_2$जबकि मानक धातुएं इस नम, अम्लीय वातावरण में तेजी से क्षरण करती हैं,जीएफएस पैनलों का निष्क्रिय कांच कोटिंग गैस-एसिड जंग के लिए पूरी तरह से प्रतिरक्षा है, 30 वर्षों से अधिक समय तक संरचनात्मक अखंडता बनाए रखते हुए।