सौर ऊर्जा विकेन्द्रीकृत अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली बाहरी खेत सिंचाई के लिए

सौर ऊर्जा से संचालित एकल-घरेलू सीवेज शोधन टैंक एक लघु जल उपचार उपकरण है जो सौर ऊर्जा तकनीक और सीवेज उपचार प्रक्रियाओं को एकीकृत करता है, जिसे विशेष रूप से ग्रामीण परिवारों, एकल-घरेलू या दूरस्थ क्षेत्रों में छोटे पैमाने पर आवासीय क्षेत्रों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका मुख्य कार्य घरेलू सीवेज (जैसे रसोई का अपशिष्ट जल, कपड़े धोने का पानी, शौचालय का सीवेज, आदि) को सौर ऊर्जा द्वारा संचालित भौतिक और जैव रासायनिक उपचार प्रक्रियाओं के माध्यम से खेत की सिंचाई के मानकों को पूरा करने वाले पानी की गुणवत्ता में शुद्ध करना है, जिससे सीवेज का संसाधन उपयोग प्राप्त होता है। साथ ही, यह पारंपरिक बिजली ग्रिड पर निर्भरता को कम करता है और परिचालन लागत को कम करता है।
ऊर्जा आत्मनिर्भरता
पानी की गुणवत्ता मानकों को पूरा करती है
उपचारित पानी की गुणवत्ता "कृषि भूमि सिंचाई के लिए जल गुणवत्ता मानक" (GB 5084-2021) का अनुपालन करती है, और मुख्य संकेतक (जैसे pH, निलंबित ठोस पदार्थ, भारी धातुएं, मल कोलीफॉर्म बैक्टीरिया, आदि) सभी फसल सिंचाई की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, जिससे मिट्टी और फसल प्रदूषण से बचा जा सकता है।
2. जल संरक्षण और दक्षता में सुधार
सिंचाई जल स्रोत के रूप में घरेलू सीवेज का पुनर्चक्रण ताजे पानी के संसाधनों के सेवन को कम करता है, जो विशेष रूप से पानी की कमी वाले क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है। पानी और उर्वरक में मौजूद पोषक तत्व जैसे नाइट्रोजन और फास्फोरस को फसलों द्वारा अवशोषित किया जा सकता है और रासायनिक उर्वरकों को आंशिक रूप से बदला जा सकता है।
3. पर्यावरण के अनुकूल
प्रत्यक्ष सीवेज निर्वहन (जैसे काले और बदबूदार नदियाँ और शैवाल प्रस्फुटन) के कारण होने वाले जल सुपोषण को कम करें, और ग्रामीण पारिस्थितिक वातावरण की रक्षा करें।
कार्य करने का सिद्धांत
एक छोटे सौर ऊर्जा से संचालित घरेलू सीवेज शोधन टैंक की उपचार प्रक्रिया में आमतौर पर निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं, और विभिन्न प्रक्रिया संयोजनथोड़ा भिन्न हो सकते हैं:
1. पूर्व उपचार चरण
ग्रिड निस्पंदन: भौतिक ग्रिड के माध्यम से, सीवेज में बड़े कण अशुद्धियों (जैसे सब्जी के पत्ते, कागज के टुकड़े और प्लास्टिक) को हटा दिया जाता है ताकि बाद में पाइपलाइन में रुकावट न आए।
ग्रिट चैंबर/विनियमन टैंक: यह सीवेज में अकार्बनिक कणों जैसे रेत और गाद को जमा करता है, और साथ ही पानी की गुणवत्ता और मात्रा को संतुलित करता है, जिससे बाद के उपचार के लिए स्थिर स्थितियाँ बनती हैं।
2. जैव रासायनिक उपचार चरण (मुख्य कड़ी)
अवायवीय प्रतिक्रिया: जब अपशिष्ट जल अवायवीय टैंक में प्रवेश करता है, तो अवायवीय परिस्थितियों में, अवायवीय बैक्टीरिया बड़े-अणु कार्बनिक पदार्थों को छोटे-अणु कार्बनिक पदार्थों (जैसे फैटी एसिड) में विघटित करते हैं, जिससे COD सांद्रता कम हो जाती है और थोड़ी मात्रा में बायोगैस उत्पन्न होती है (जिसे एकत्र और उपयोग किया जा सकता है या निर्वहन किया जा सकता है)।
वायवीय प्रतिक्रिया: सौर-संचालित वातन उपकरणों (जैसे माइक्रो-पोरस एरेटर) के माध्यम से वायवीय टैंक में ऑक्सीजन की आपूर्ति की जाती है, और वायवीय सूक्ष्मजीव (जैसे सक्रिय कीचड़ और बायोफिल्म पर जीवाणु समुदाय) कार्बनिक पदार्थों को और विघटित करते हैं, जबकि अमोनिया नाइट्रोजन (NH₃-N) को नाइट्रिफिकेशन के माध्यम से हटाया जाता है।
जैविक नाइट्रोजन और फास्फोरस निष्कासन: कुछ प्रक्रियाओं में एनोक्सिक टैंक लगे होते हैं, जो नाइट्रोजन हटाने को प्राप्त करने के लिए नाइट्रेट नाइट्रोजन को विनाइट्रीकरण के माध्यम से नाइट्रोजन गैस में परिवर्तित करते हैं। फास्फोरस (TP) को पॉलीफॉस्फेट-संचय जीवों के अत्यधिक फास्फोरस ग्रहण के माध्यम से हटाया जाता है।
3. उन्नत प्रसंस्करण चरण (वैकल्पिक)
झिल्ली उपचार (जैसे MBR झिल्ली): अल्ट्राफिल्ट्रेशन या माइक्रोफिल्ट्रेशन झिल्लियों के माध्यम से, सूक्ष्मजीवों और निलंबित ठोस पदार्थों को अलग किया जाता है ताकि पानी की गुणवत्ता में और सुधार हो सके। झिल्ली मॉड्यूल बैक्टीरिया, वायरस और अन्य रोगजनकों को बनाए रख सकते हैं, और अपशिष्ट जल का पुन: उपयोग किया जा सकता है (जैसे सिंचाई और शौचालय फ्लशिंग के लिए)।
कीटाणुशोधन: अवशिष्ट सूक्ष्मजीवों को मारने के लिए पराबैंगनी कीटाणुशोधन (सौर ऊर्जा द्वारा संचालित) या रासायनिक एजेंटों (जैसे सोडियम हाइपोक्लोराइट) का उपयोग किया जाता है ताकि अपशिष्ट जल की स्वच्छता और सुरक्षा सुनिश्चित हो सके।
4. कीचड़ उपचार
जमा हुआ कीचड़ नियमित रूप से कीचड़ टैंक में छोड़ा जाता है। अवायवीय पाचन के माध्यम से, कीचड़ की मात्रा कम हो जाती है। शेष कीचड़ का उपयोग जैविक उर्वरक के लिए कच्चे माल के रूप में किया जा सकता है, जिससे संसाधन उपयोग प्राप्त होता है।
5. सौर ऊर्जा आपूर्ति प्रणाली
फोटोवोल्टिक पैनल: सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करें, इसे बैटरी में संग्रहीत करें, और वातन पंप, नियंत्रण प्रणाली और झिल्ली मॉड्यूल फ्लशिंग जैसे उपकरणों को बिजली की आपूर्ति करें।
ऊर्जा प्रबंधन: नियंत्रक का उपयोग विद्युत ऊर्जा के वितरण को अनुकूलित करने के लिए किया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि उपकरण अभी भी अस्थिर प्रकाश होने पर भी स्थिर रूप से संचालित हो सकता है (जैसे रात में बैटरी बिजली आपूर्ति पर निर्भर रहना)।
विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
ग्रामीण और दूरस्थ क्षेत्र: पारंपरिक सेप्टिक टैंक को बदलें, विकेंद्रीकृत घरेलू सीवेज उपचार की समस्या का समाधान करें, और ग्रामीण क्षेत्रों में जल पर्यावरण में सुधार करें।
मनोरम स्थल और होमस्टे: पर्यटकों से घरेलू सीवेज का उपचार करें, प्राकृतिक परिदृश्य पारिस्थितिकी की रक्षा करें, और पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं को पूरा करें।
छोटे समुदाय और स्कूल: कई सौ लोगों की इमारतों के लिए ऑन-साइट सीवेज उपचार समाधान प्रदान करें ताकि सीवेज पाइपलाइन बिछाने की लागत से बचा जा सके।
आपातकालीन आपदा राहत परिदृश्य: त्वरित तैनाती, अस्थायी पुनर्वास स्थलों में घरेलू सीवेज का उपचार, और स्वच्छता और सुरक्षा सुनिश्चित करना।

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