IIT गुवाहाटी ने फ्लोराइड और आयरन को हटाने के लिए कम लागत वाली जल उपचार प्रणाली विकसित की

Guwahati, गुवाहाटी : भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान ( आईआईटी ) गुवाहाटी के शोधकर्ताओं ने एक सामुदायिक स्तर की जल उपचार प्रणाली विकसित की है जो भूजल से फ्लोराइड और आयरन को हटाती है । यह कुशल प्रणाली प्रतिदिन 20,000 लीटर तक दूषित पानी का उपचार कर सकती है , जो सुरक्षित पेयजल की खराब पहुंच वाले क्षेत्रों के लिए कम लागत वाला समाधान पेश करती है ।

इस शोध के निष्कर्ष प्रतिष्ठित एसीएस ईएसएंडटी वाटर जर्नल में प्रकाशित हुए हैं, जिसके सह-लेखक प्रोफेसर मिहिर कुमार पुरकैत हैं, साथ ही पोस्ट-डॉक्टरल रिसर्च एसोसिएट्स डॉ. अनवेशन और डॉ. पियाल मोंडल और आईआईटी गुवाहाटी के केमिकल इंजीनियरिंग विभाग के रिसर्च स्कॉलर मुकेश भारती भी इसके सह-लेखक हैं । फ्लोराइड, एक खनिज है जिसका उपयोग आमतौर पर दंत चिकित्सा उत्पादों, कीटनाशकों, उर्वरकों और कुछ औद्योगिक प्रक्रियाओं में किया जाता है, यह प्राकृतिक रूप से या फिर कृषि और विनिर्माण जैसी मानवीय गतिविधियों के माध्यम से भूजल में प्रवेश कर सकता है।

अत्यधिक फ्लोराइड युक्त पानी के सेवन से स्केलेटल फ्लोरोसिस हो सकता है, जो एक गंभीर स्वास्थ्य स्थिति है, जिसमें हड्डियां सख्त हो जाती हैं और जोड़ अकड़ जाते हैं, जिससे शारीरिक गतिविधि कठिन और दर्दनाक हो जाती है।भारत में राजस्थान, तेलंगाना, आंध्र प्रदेश, कर्नाटक, हरियाणा और गुजरात सहित कई राज्यों में भूजल में फ्लोराइड का स्तर बहुत अधिक है ।आईआईटी गुवाहाटी अनुसंधान दल ने एक 4-चरण प्रणाली विकसित की है जो दूषित जल उपचार के लिए लागत प्रभावी और ऊर्जा कुशल प्रौद्योगिकी सुनिश्चित करती है ।

इसमें दूषित जल निम्न प्रक्रिया से गुजरता है: -

वातन - जो विशेष रूप से डिजाइन किए गए एरेटर से शुरू होता है जो पानी में ऑक्सीजन जोड़ता है , जिससे घुले हुए लोहे को हटाने में मदद मिलती है

इलेक्ट्रोकोएगुलेशन - फिर पानी इलेक्ट्रोकोएगुलेशन यूनिट में चला जाता है, जहाँ एक हल्का विद्युत प्रवाह एल्युमीनियम इलेक्ट्रोड से होकर गुजरता है। इस प्रक्रिया से आवेशित धातु के कण (आयन) निकलते हैं जो दूषित पदार्थों को आकर्षित करते हैं और उनसे जुड़ जाते हैं

फ्लोक्यूलेशन और सेटिंग - इस प्रक्रिया में, संदूषकों से बंधे आवेशित आयन बड़े गुच्छे बनाते हैं। इन गुच्छों को फ्लोक्यूलेशन कक्ष में गाढ़ा किया जाता है और जमने दिया जाता है

निस्पंदन - एकत्रीकरण के बैठ जाने के बाद, पानी को शेष अशुद्धियों को हटाने के लिए कोयला, रेत और बजरी से बने बहु-परत फिल्टर से गुजारा जाता है।

विकसित प्रौद्योगिकी के बारे में बोलते हुए, आईआईटी गुवाहाटी के केमिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर मिहिर के. पुरकैत ने कहा, "इलेक्ट्रोकोएग्यूलेशन प्रक्रिया में, एक इलेक्ट्रिक पोटेंशियल को बलि धातु एनोड, आमतौर पर एल्यूमीनियम या लोहे को भंग करने के लिए लागू किया जाता है , जिससे घोल में सीधे कोएगुलेंट प्रजातियां उत्पन्न होती हैं। इसके साथ ही, कैथोड पर हाइड्रोजन गैस विकसित होती है। ये कोएगुलेंट निलंबित ठोस पदार्थों को एकत्र करने और घुले हुए दूषित पदार्थों को सोखने या अवक्षेपित करने में मदद करते हैं।"

"इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान उत्पादित हाइड्रोजन और ऑक्सीजन बुलबुले हवा के बुलबुले के साथ मिलकर प्रदूषक कणों को सतह पर लाने में सहायता करते हैं। इलेक्ट्रोड सामग्री का चयन कम लागत, कम ऑक्सीकरण क्षमता और विघटन के बाद उच्च इलेक्ट्रो-पॉजिटिविटी जैसे कारकों पर निर्भर करता है। उपलब्ध विकल्पों में से, एल्यूमीनियम अत्यधिक प्रभावी साबित हुआ है, विशेष रूप से इष्टतम परिचालन स्थितियों के तहत लोहा , आर्सेनिक और फ्लोराइड को हटाने में ," पुरकैत ने कहा।

शोध दल ने विकसित प्रणाली का 12 सप्ताह तक वास्तविक दुनिया की परिस्थितियों में परीक्षण किया और लगातार अच्छा प्रदर्शन दर्ज किया। परिणामों से पता चला है कि अपशिष्ट जल से 94 प्रतिशत आयरन 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 1000 लीटर उपचारित जल की लागत 20 रुपये है , जिससे यह अत्यधिक किफायती है।

विकसित तकनीक को न्यूनतम पर्यवेक्षण की आवश्यकता होती है और इसका अनुमानित जीवनकाल 15 वर्ष है, जिसमें हर छह महीने में इलेक्ट्रोड प्रतिस्थापन निर्धारित है। अध्ययन में समय पर रखरखाव सुनिश्चित करने के लिए एक अंतर्निहित सुरक्षा कारक का उपयोग करके इलेक्ट्रोड जीवन का अनुमान लगाने की एक विधि प्रस्तावित की गई है।

पायलट परियोजना के रूप में, असम के सार्वजनिक स्वास्थ्य इंजीनियरिंग विभाग के सहयोग से , 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 इकाई को संचालित करने और इलेक्ट्रोकोएग्यूलेशन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न हाइड्रोजन गैस का उपयोग करने के लिए सौर या पवन ऊर्जा के उपयोग की भी संभावना तलाश रहे हैं। वास्तविक समय सेंसर और स्वचालित नियंत्रण जैसी स्मार्ट प्रौद्योगिकियों को एकीकृत करके, हम मैनुअल हस्तक्षेप की आवश्यकता को और कम करने में सक्षम होंगे, जिससे यह प्रणाली दूरदराज और कम सेवा वाले क्षेत्रों के लिए अधिक प्रभावी बन जाएगी।"

इसके अतिरिक्त, अनुसंधान टीम का लक्ष्य इस प्रणाली को अन्य जल उपचार विधियों के साथ संयोजित करना है ताकि इसके प्रदर्शन को बढ़ाया जा सके और इसे विकेन्द्रीकृत जल उपचार समाधान बनाया जा सके। (एएनआई)