میونسپل کیچڑ کو خشک کرنے کی خصوصیات پر مطالعہ کریں۔

لے جانا dewatering کیچڑچنگپو ڈسٹرکٹ میونسپل سیوریج ٹریٹمنٹ خام مال کے طور پر پلانٹ، یہ مقالہ صنعتی تجزیہ، مائیکرومورفولوجی، بنیادی ساخت اور کیلوریفک قدر کے پہلوؤں سے خشک ہونے سے پہلے اور بعد میں کیچڑ کی خصوصیات میں فرق کا مطالعہ کرتا ہے، اور کیچڑ کو خشک کرنے اور جلانے کے لیے بنیادی ڈیٹا فراہم کرتا ہے۔

کیچڑ کی ایک ضمنی پیداوار ہے۔ نکاسی آب کے علاج کے عمل, زیادہ پانی کے مواد کے ساتھ (عام طور پر تقریباً 98%)، بڑی مقدار، خصوصیات کو ٹھکانے لگانا مشکل، اور کیچڑ کی ساخت پیچیدہ ہے، جس میں بڑی تعداد میں نامیاتی مادّے، بھاری دھاتیں، نمکیات، خراب کرنے والے مادے اور پیتھوجینک مائکروجنزم، پرجیوی انڈے وغیرہ شامل ہیں۔ سیوریج ٹریٹمنٹ کے گہرے ہونے کے ساتھ، کیچڑ کا معقول ٹریٹمنٹ اور اسے ٹھکانے لگانا تیزی سے اہم ہوتا جا رہا ہے، اور غیر علاج شدہ کیچڑ ماحول کے لیے ایک بڑا خطرہ ہے۔

E20 ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کے اعداد و شمار کے مطابق، سیوریج ٹریٹمنٹ پلانٹس سے پیدا ہونے والے آدھے سے زیادہ کیچڑ کو سینیٹری لینڈ فل کے ذریعے ٹریٹ کیا جاتا ہے اور اسے ٹھکانے لگایا جاتا ہے، اور 18 فیصد سے زیادہ کیچڑ ضائع ہو جاتا ہے۔ 80% پانی والے کیچڑ میں سے 50% سے زیادہ پانی کو لینڈ فل کے آسان طریقہ سے تلف کیا جاتا ہے۔ ضائع کرنے کے اس طریقے سے نہ صرف سنگین ماحولیاتی ثانوی آلودگی ہوتی ہے، بلکہ یہ ایک بڑے علاقے پر بھی قبضہ کر لیتا ہے، اور طویل مدت میں دفن کرنے کے لیے کوئی زمین نہیں ہوگی۔ کی تجویز کیچڑ کا علاج "پانی کی دس" اور "13ویں پانچ سالہ منصوبہ" میں ٹھکانے لگانے کی ضروریات نے سازگار پالیسیوں کی حالت میں کیچڑ کے علاج اور ٹھکانے کی مارکیٹ کی ترقی کو فروغ دیا ہے، اور متعلقہ ٹریٹمنٹ ٹیکنالوجی اور آلات بھی تیزی سے تیار ہوئے ہیں۔

"سیوریج ٹریٹمنٹ پلانٹ میں کیچڑ کے علاج اور ٹھکانے کے لیے بہترین ممکنہ تکنیکی رہنما خطوط" کا ماننا ہے کہ کیچڑ کو خشک کرنا اور جلانا وہ سمت ہے جس کی ہمارے ملک مستقبل میں وکالت کرے گی۔ اعلی کارکردگی اور کم توانائی کی کھپت کے ساتھ کیچڑ کو خشک کرنے اور جلانے کا احساس کرنے کے لیے، متعدد زاویوں سے خشک کرنے سے پہلے اور بعد میں کیچڑ کی خصوصیات کا منظم طریقے سے مطالعہ کرنا ضروری ہے۔

اس مقالے میں، خشک ہونے سے پہلے اور بعد میں پانی کی کمی سے ہونے والی کیچڑ کی خصوصیات کا بنیادی تجزیہ، مائیکرومورفولوجی، بنیادی ساخت اور کیلوریفک قدر کے پہلوؤں سے مطالعہ کیا گیا، جس نے کیچڑ کو خشک کرنے اور جلانے کے لیے بنیادی ڈیٹا فراہم کیا۔

تجرباتی سامان

میونسپل dewatering کیچڑ پتلی فلم ڈرائر کا استعمال کرتے ہوئے خشک کیا جاتا ہے، اور پتلی تہہ کے ڈرائر کی ساخت کا خاکہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ پتلی فلم خشک کرنے والی مشین شیل، روٹر اور ڈرائیونگ ڈیوائس پر مشتمل ہے۔ روٹر ڈی ہائیڈریٹڈ کیچڑ کو شیل جیکٹ کی اندرونی دیوار پر ایک پتلی پرت میں پھیلاتا ہے، اور جیکٹ میں موجود اعلی درجہ حرارت کی بھاپ یا حرارت کی ترسیل کے تیل سے کیچڑ کو خشک کرتا ہے۔

کیچڑ خشک کرنے سے پہلے اور بعد میں بنیادی تجزیہ اور موازنہ

160℃ اور 0.6Mpa کی زیادہ گرم بھاپ کو پتلی فلم ڈرائر میں منتقل کیا گیا تاکہ پانی سے بھرے ہوئے کیچڑ کو خشک کیا جا سکے جس کی نمی تقریباً 80% اور نمی کی مقدار 30% سے کم تھی۔ خشک ہونے سے پہلے اور بعد میں کیچڑ کا نمونہ لیا گیا اور کئی بار تجزیہ کیا گیا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ خشک ہونے کے بعد کیچڑ کا غیر مستحکم مواد کم ہو گیا تھا، اور خشک کرنے والی بنیاد کے غیر مستحکم مواد میں 4.53٪ ~ 8.66٪ کی کمی واقع ہوئی تھی۔ ایک ہی وقت میں، کیچڑ کی راکھ کی مقدار میں اضافہ ہوا، اور خشک کرنے والی بنیاد کی ہائی کیلوری ویلیو میں 0.335~1.15MJ/kg کی کمی واقع ہوئی۔ اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ تھرمل خشک کرنے کے عمل میں، کیچڑ میں غیر مستحکم نامیاتی مرکبات اور کچھ باریک کیچڑ کے ذرات خشک ہونے والے پانی کے بخارات کے ساتھ مل کر خشک کرنے والی ٹیل گیس بن جاتے ہیں اور بعد میں دم گیس کے علاج کے حصے میں داخل ہوتے ہیں۔

خشک ہونے سے پہلے اور بعد میں کیچڑ کا مائیکرو اسٹرکچر کا موازنہ

مندرجہ ذیل اعداد و شمار خشک ہونے سے پہلے اور بعد میں کیچڑ کے مائکرو اسٹرکچر کو ظاہر کرتا ہے۔ جیسا کہ تصویر سے دیکھا جا سکتا ہے، خشک ہونے سے پہلے کیچڑ کا ڈھانچہ نسبتاً ڈھیلا ہوتا ہے، اور ایکسٹرا سیلولر پولیمر کی ایک بڑی تعداد لپیٹ کر کولائیڈ کے باہر جمع ہوتی ہے، جس سے ایک واضح مجموعی ڈھانچہ بنتا ہے۔ اس طرح، کیچڑ میں بند پانی، بیچوالا پانی اور انٹرا سیلولر پانی کو کیچڑ کے فلوک میں لپیٹ دیا جاتا ہے، تاکہ جسمانی اور کیمیائی عمل کے ذریعے پانی کی کمی کو مزید مشکل ہو جائے۔ خشک ہونے کے بعد کیچڑ کے مقابلے میں، خشک ہونے سے پہلے کیچڑ میں زیادہ پوروسیٹی، بڑے مخصوص سطح کا رقبہ، مضبوط سکڑاؤ ہوتا ہے، اور کیچڑ کے فلوک کو کم مکینیکل قوت لگا کر یا حرارت فراہم کر کے تباہ کیا جا سکتا ہے۔ کیچڑ میں پانی کے بخارات کے ساتھ، کیچڑ کا فلوک ڈھانچہ بتدریج منہدم ہو جاتا ہے، جس سے سطح کے سخت ڈھانچے کے ساتھ ایک مجموعی ڈھانچہ بنتا ہے اور دائیں طرف کی شکل میں آہستہ آہستہ خالی جگہیں سکڑتی ہیں۔ تاہم، کیچڑ کے باطل تناسب میں کمی کے ساتھ پانی کے بخارات کی کارکردگی میں بھی کمی آئے گی۔

خشک ہونے سے پہلے اور بعد میں کیچڑ کی ساخت کا موازنہ

یہ اعداد و شمار کیچڑ کے خشک ہونے سے پہلے اور بعد میں انفراریڈ اسپیکٹرل اسکیننگ تجزیہ کے نتائج کو ظاہر کرتا ہے۔ کیچڑ کے خشک گروپ کے نمائندہ فنکشنل گروپس بنیادی طور پر مفت H2O، -OH، -CH2، -CH3، خوشبو دار رنگ، C=C، CO، ہیلوجنیٹڈ ہائیڈرو کاربن وغیرہ ہیں۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ کیچڑ میں نامیاتی مادے کی مقدار زیادہ ہے، اور نامیاتی مادے کی اقسام پروٹین، لپڈ، نشاستہ اور سیلولوز ہو سکتی ہیں۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ کیچڑ کے نامیاتی مادے میں پروٹین کی مقدار 60% سے زیادہ ہے، لپڈ تقریباً 20%، نشاستہ اور سیلولوز تقریباً 15% ہے، ان نامیاتی مادوں کے گلنے سے NH3، H2S اور VOCs اور دیگر بدبو والی گیسیں پیدا ہوں گی۔

EPS ایک اعلی پولیمر ہے جو پروٹین، پولی سیکرائیڈ اور تھوڑی مقدار میں لپڈس، نیوکلک ایسڈ اور humus پر مشتمل ہے۔ EPS کی خصوصیت والے مرکبات کا پتہ لگانا کیچڑ میں EPS کی بڑی مقدار کی موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے۔ کیچڑ کے ایک اہم نامیاتی جزو کے طور پر، EPS کا مواد کیچڑ کی خصوصیت والے فنکشنل گروپس کی انفراریڈ جذب کی شدت کا تعین کرتا ہے۔ خشک ہونے سے پہلے اور بعد میں کیچڑ کے انفراریڈ سپیکٹرا کا موازنہ کرنے اور تجزیہ کے عمل کے دوران کیچڑ میں موجود نجاستوں کی باریک مداخلت کو چھوڑ کر، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ خشک ہونے سے پہلے کیچڑ کے انفراریڈ جذب کی شدت خشک ہونے کے بعد کیچڑ کی نسبت نمایاں طور پر زیادہ ہے۔ خشک ہونے سے پہلے کیچڑ کے مقابلے میں، خشک ہونے کے بعد کیچڑ کے سپیکٹرا سے پتہ چلتا ہے کہ کندھے کی چوٹی 1654 اور 1543cm-1 (C=C)، 2924cm-1 (CH) اور 1076cm-1 (CO) چھوٹی تھی، جو پروٹین نما مادوں کے خشک ہونے کے عمل کے دوران گلنے کی نشاندہی کرتی ہے۔ یہ کیچڑ کے خشک ہونے کے بعد نامیاتی مادے کے مواد اور غیر مستحکم مادے کے مواد میں کمی کی بھی وضاحت کرتا ہے۔

خشک ہونے سے پہلے اور بعد میں نمی کے مواد، نامیاتی مادے اور کیلوری کی قدر کا موازنہ

کیچڑ میں موجود نامیاتی مادہ کیچڑ کی کیلوری ویلیو کا بنیادی فراہم کنندہ ہے، جبکہ کیچڑ کی نمی کا مواد بھی کیلوری کی قیمت پر بہت زیادہ اثر انداز ہوتا ہے۔ کیچڑ میں نمی کی زیادہ مقدار میں کم کیلوریفک قدر ہوتی ہے، جو کہ کیچڑ کے جلانے کو لازمی طور پر متاثر کرے گی۔ مزید یہ کہ کیچڑ کو خشک کرنے کے عمل میں نظام توانائی کی کھپت بنیادی طور پر کیچڑ میں پانی کو بخارات بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

خشک ہونے کے بعد کیچڑ کے نامیاتی مادے کی مقدار میں قدرے کمی واقع ہوئی ہے، اور خشک بنیاد کی متعلقہ ہائی کیلوریفیکیشن ویلیو میں بھی قدرے کمی واقع ہوئی ہے۔ کیچڑ کی نمی کے مواد اور کیلوری کی قدر کے درمیان باہمی تعلق، اور کیچڑ کے نامیاتی مادے اور کیلوری کی قدر کے درمیان ارتباط کا بالترتیب مطالعہ کیا گیا، اور متغیرات کے درمیان ارتباط کے گتانک کو لکیری رجعت سے حاصل کیا گیا، اور ارتباط کا تجزیہ کیا گیا۔

خشک کیچڑ کی نمی کے مواد اور اس کی کم کیلوری والی قدر کے درمیان ایک منفی تعلق ہے، جو نمی کے بڑھنے کے ساتھ کم ہو جاتا ہے۔ تاہم، خشک کیچڑ کی نمی کے مواد اور کم کیلوری کی قیمت کے درمیان ارتباط کا گتانک 0.882 ہے، اور F ٹیسٹ کی P قدر 95% اعتماد کے تحت 0.061 ہے۔ چونکہ F-ٹیسٹ P کی قدر 0.05 سے زیادہ ہے، اس لیے خشک کیچڑ کی نمی کا مواد کم کیلوری کی قیمت کے ساتھ کوئی اہم خطی تعلق نہیں دکھاتا ہے۔

خام کیچڑ کے نامیاتی مادے کے مواد اور خشک بنیاد کی اعلی کیلوری-ویلیو کے درمیان ارتباط کا گتانک 0.997 تھا، اور F ٹیسٹ کی P ویلیو 0.0033 تھی اعتماد کی سطح کے تحت 95%۔ F ٹیسٹ P کی قدر 0.05 سے کم ہے، اس لیے خام کیچڑ کے نامیاتی مواد کا اس کی خشک بنیاد کی اعلی کیلوری کی قدر کے ساتھ ایک اہم تعلق ہے۔

خشک کیچڑ کے نامیاتی مادے کا مواد خشک بنیاد کی اعلی حرارت کی قیمت کے ساتھ مثبت طور پر منسلک تھا، اور خشک بنیاد کی اعلی حرارتی قدر میں نامیاتی مادے کے مواد میں اضافہ کے ساتھ اضافہ ہوا۔ مزید برآں، خشک کیچڑ کے نامیاتی مادے کے مواد اور خشک سبسٹریٹ کی ہائی کیلورج ویلیو کے درمیان ارتباط کا گتانک 0.973 تھا، اور F ٹیسٹ کی P ویلیو 95% کی اعتماد کی سطح کے تحت 0.014 تھی۔ چونکہ F-ٹیسٹ p-value 0.05 سے کم ہے، اس لیے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ خشک کیچڑ کے نامیاتی مواد اور خشک بنیاد کی اعلی کیلوری-ویلیو کے درمیان ایک اہم تعلق ہے۔

مندرجہ بالا تجزیہ سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ کیچڑ کی کیلوری کی قیمت نمی کے مواد اور نامیاتی مادے کے مواد سے گہرا تعلق رکھتی ہے، اور کیچڑ کے نامیاتی مادے کے مواد اور کیچڑ کی خشک بنیاد کی کیلوری کی قیمت کے درمیان ایک اہم مثبت تعلق ہے۔ اس سے یہ بھی پتہ چلتا ہے کہ اگر سیوریج ٹریٹمنٹ پلانٹ سے کیچڑ کی کنڈیشنگ اور پانی کی کمی کے لیے بڑی تعداد میں غیر نامیاتی اضافی اشیاء استعمال کی جاتی ہیں، اگرچہ یہ پانی کی کمی کا ایک اہم اثر ڈال سکتی ہے، لیکن بڑی تعداد میں غیر نامیاتی مادوں کا استعمال نہ صرف کیچڑ کو خشک کرنے کے عمل کے نظام کے بوجھ کو بہتر بنائے گا، بلکہ اس کے اثرات کو نمایاں طور پر کم کرے گا۔ بعد میں کیچڑ کو خشک کرنا اور جلانا۔

نتیجہ

اس مقالے میں، خشک ہونے سے پہلے اور بعد میں پانی کی کمی کیچڑ کی خصوصیات کا تجزیہ شنگھائی کے ضلع چنگپو سے پانی کی کمی سے ہونے والے کیچڑ کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔

(1) خشک ہونے کی پیشرفت کے ساتھ، کیچڑ کی سطح کا ڈھانچہ بتدریج قریب ہوتا ہے، خلا کو بتدریج کم کیا جاتا ہے، اور خشک کرنے کی کارکردگی آہستہ آہستہ کم ہوتی جاتی ہے۔

(2) کیچڑ کے خشک ہونے کے عمل میں نامیاتی مادے کے گلنے کی ایک چھوٹی سی مقدار واقع ہوگی، تاکہ خشک ہونے کے بعد کیچڑ کے نامیاتی مادے اور غیر مستحکم مادے کی مقدار قدرے کم ہوجائے۔

(3) کیچڑ کی کم کیلوری کی قیمت اس کی نمی کے مواد کے ساتھ منفی طور پر منسلک ہے، لیکن کوئی واضح لکیری تعلق نہیں ہے۔ کیچڑ کی اعلی کیلوری کی قیمت اور اس کے نامیاتی مواد کے درمیان ایک مثبت لکیری تعلق تھا۔ لہذا، کیچڑ کی نمی کو کم کرنا اور کیچڑ کی کیلوری ویلیو کو یقینی بنانے کے لیے کیچڑ میں موجود نامیاتی مادے کے نقصان کو کم کرنا ضروری ہے۔