जलशुद्धीकरणासाठी जंतुनाशके ( Disinfectants for water purification)

क्लोरीनव्यतिरिक्त जंतुनाशक म्हणून वापरले जाणारे पदार्थ म्हणजे ओझोन (O₃), अतिनील किरण (ultraviolet rays), आयोडीन आणि ब्रोमीन ह्या चौघांपैकी जलशुद्धीकरण करून घरगुती वापरासाठी मोठ्या प्रकल्पांमध्ये ओझोनचा वापर अधिक केला गेला आहे.  विशेषतः फ्रान्स, स्वित्झर्लंड, रशिया, सिंगापूर, पोलंड आणि जपान ह्या देशांमध्ये. इतरत्र त्याचा उपयोग जलतरण तलावामधील पाणी निर्जंतुक करण्यासाठी केलेला दिसतो.

ओझोन (O₃) : पाण्यातील अनिष्ट रंग, चव आणि वास काढून टाकण्यास ह्याचा उपयोग होतो.  हा एक उत्तम जंतुनाशक आहे. तसाच उत्तम ऑक्सिडीकारक असून पाण्यातील लोह, मँगॅनीज, सल्फाईड आणि नायट्राईट आयन, कीटकनाशके, काही संप्लवनशील सेंद्रिय पदार्थांचा नाश करू शकतो.  ओझोन पाण्याबरोबर मिसळला की त्याचे ऑक्सिजन आणि हायड्रॉक्सिल (OH) मध्ये रूपांतर होते.  त्याची जंतुनाशक क्रिया पाण्याची ओझोनची मागणी पूर्ण झाल्यावर सुरू होते पण त्या क्रियेला फार थोडा संपर्क काळ लागतो.  क्लोरीनसारखा ओझोन पाण्यामध्ये जास्त काळ टिकत नाही आणि तो साठवून ठेवता येत नाही, म्हणून त्याचे उत्पादन शुद्धीकरण केंद्रामध्येच करावे लागते.  तसेच क्लोरीनच्या तुलनेत तो महाग आहे, त्यामुळे त्याचा वापर मर्यादित प्रमाणात केला जातो.

अतिनील किरण (Ultraviolet rays) – ह्या किरणांची तरंगलांबी (Wavelength) जेव्हा 2637 अँगस्ट्रॉम (Angstrom) असते तेव्हा ते सर्वांत जास्त निर्जंतुकीकरण करतात.  त्यासाठी पाण्यामध्ये गढूळपणा अजिबात असता कामा नये.  फेनॉल्स, ABS आणि इतर Aromatic compounds नसावेत. पाण्याचा प्रवाह पातळ पडद्यासारखा (thin film) असावा.  म्हणजे ते किरण पाण्याच्या आरपार जाऊ शकतात.  जीवाणू आणि विषाणू ह्यांच्या DNA मध्ये ह्या किरणांची ऊर्जा शोषली गेली की त्यांच्या चयापचयामध्ये बिघाड होतो आणि ते मरतात.

आयोडिन (Iodine) – जलतरण तलावामधील पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी तसेच सशस्त्र दलातील सैनिकांचे पिण्याचे पाणी निर्जंतुक करण्यासाठी ह्याचा उपयोग होतो.  क्लोरीनमुळे न मरणाऱ्या अमिबिक सिस्ट (Amoebic cyst) ना आयोडिन मारू शकते.  त्याचा नायट्रोजनबरोबर संयोग होत नाही.  क्लोरीनपेक्षा अधिक शक्ती असूनही त्याच्यापेक्षा अधिक महाग असल्यामुळे मोठ्या प्रमाणावर जलशुद्धीकरणासाठी आयोडिनचा उपयोग केला जात नाही.

ब्रोमीन (Bromine) – आयोडिनप्रमाणे जलतरण तलावामधील पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी ह्याचा उपयोग होतो परंतु पिण्याच्या पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यास हा पदार्थ अत्यंत महाग पडतो.

क्लोरीन व त्याची संयुगे : सुरक्षिततेचे नियम :

साठवण : वायुरूपात क्लोरीन हा सिलेंडर्स किंवा टन कंटेनर्समध्ये साठवलेला असतो.  सिलेंडर्स नेहमी उभे ठेवावेत आणि टन कंटेनर्स आडवे ठेवावेत. बॉयलर्स, वाफेच्या पाईप व इतर उष्णता उत्पन्न करणाऱ्या वस्तूंपासून त्यांना दूर ठेवावे.  हवेचे तापमान ८^०से. पेक्षा कमी झाल्यास त्यांना कधीही प्रत्यक्ष गरम करू नये, त्याऐवजी खोलीमधील हवा गरम करण्याची व्यवस्था करावी.  क्लोरिनेटर्स आणि साठवण खोल्या ह्यांना भरपूर वायुवीजन दिलेले असावे.  खोल्या मोठ्या असतील तर जमिनीलगत एक्झॉस्ट फॅन लावावेत.  त्यांचे स्विच खोल्यांच्या बाहेर असले पाहिजेत.  सिलेंडर अथवा टन कंटेनर्स ह्यांच्या व्हॉल्व मध्ये दोष आढळल्यास त्यांचा पुरवठा करणाऱ्या कंपनीला त्याबाबत ताबडतोब कळवावे.

विरंजक चूर्ण साठवण्याचे डबे व सोडियम हायपोक्लोराईट साठवण्याच्या टाक्या कोरड्या व थंड जागेत असाव्यात.  हवेचे तापमान २५^० से. पेक्षा जास्त झाल्यास त्यांमधल्या उपलब्ध क्लोरीनचे प्रमाण झपाट्याने कमी होते, म्हणून २ महिने पुरेल इतकाच साठा शुद्धीकरण केंद्रामध्ये ठेवावा.  तसेच त्यांमधील क्लोरीनचे प्रमाण दर आठवड्यात दोनदा तपासावे, त्यावरून त्यांची योग्य मात्रा ठरवता येते.

क्लोरिनेटर्स : क्लोरिनेटर्स आणि त्याचे विविध भाग नेहमी कोरड्या फडक्याने पुसून स्वच्छ ठेवले पाहिजेत. क्लोरिनेटर खोलला असल्यास त्याच्या आतील भागांना साफ करण्यासाठी कार्बन टेट्राक्लोराइड (Carbon tetrachloride) हा द्रव पदार्थ वापरावा. तो पुन्हा जुळवण्याआधी त्याचा प्रत्येक भाग पूर्णपणे कोरडा असल्याची खात्री करून घ्यावी. क्लोरिनेटर्स बनवणाऱ्या कंपन्यांकडून मिळालेल्या सर्व सूचनांचे काटेकोरपणे पालन करावे.

गळती : क्लोरीन वायूची किंवा क्लोरिनेटरला पुरवठा करणाऱ्या पाण्याची गळती ताबडतोब थांबवली पाहिजे. क्लोरीन गळती कधीही आपोआप थांबत नाही. उलट ती थांबवण्यास जितका उशीर होईल तेवढी ती वाढत जाते. क्लोरीनची गळती ही शुद्धीकरण केंद्रामध्ये येणारी मोठी आपत्ती आहे. मानवी शरीरावर क्लोरीनच्या वेगवेगळ्या मात्रांचा काय परिणाम होतो ते पुढील कोष्टकात दाखवले आहे. (कोष्टक)

कोष्टक :  क्लोरीनची हवेतील मात्रा आणि मानवी शरीरावरील परिणाम.

हवेतील क्लोरीनचे प्रमाण विशिष्ट पातळीवर गेले तर धोक्याची सूचना देणारी यंत्रणा बसवलेली असते.  एका प्रकारांत खोलीतील हवा पंपाने खेचून घेऊन त्या हवेचा ऑर्थोटोलिडीन लावलेल्या कागदावर काय परिणाम होतो हे पाहून क्लोरीनचे प्रमाण ही यंत्रणा ठरवते. दुसऱ्या प्रकारात पंपाने खेचलेली हवा आणि क्लोरीन पाण्यात विरघळवून त्यामुळे पाण्याच्या विद्युतवहन क्षमतेमध्ये (Conductivity) किती बदल झाला हे पाहून हवेतल्या क्लोरीनची मात्रा निश्चित केली जाते.

क्लोरीनच्या गळतीचा उगम शोधण्याची सोपी पद्धत म्हणजे द्रवरूप अमोनिया (Liquor amonia) च्या द्रावणात भिजवलेली कापडाची चिंधी क्लोरीनेटरच्या आणि सिलेंडरच्या सर्व भागांवरून फिरवणे.  गळणारा क्लोरीन अमोनियाबरोबर संयोग पावतो आणि पांढरा धूर उत्पन्न होतो.  त्यावरून गळतीचा उगम शोधता येतो.

गळणाऱ्या सिलेंडर्समधील क्लोरीन हवेत पसरू नये ह्यासाठी एक टाकी जमिनीलगत बनवून तिच्यामध्ये पाणी व कॉस्टिक सोडा (Caustic soda; NaOH) किंवा Washing Soda (Na₂CO₃) किंवा चुन्याची निवळी भरून ठेवतात.  सिलेंडर्सच्या वजनानुसार ह्या द्रावणाची मात्रा पुढीलप्रमाणे ठेवतात.

कोष्टक 

तसेच गळका सिलेंडर ह्या टाकीमध्ये बुडवण्याऐवजी त्याच्या गळतीच्या जागी खास बनवलेला चाप बसवावा आणि त्यापासून पाईप काढून तो टाकीच्या पाण्यात बुडवावा.  ह्या पाईपचे टोकाला वजन बांधून ते पाण्याच्या पृष्ठभागाखाली राहील ह्याची काळजी घ्यावी, म्हणजे क्लोरीन पाण्यातच राहील.

दुसऱ्या प्रकारांत सिलेंडर्स /टन कंटेनर्स असलेल्या खोलीमधील हवा पंपाने खेचून घेऊन ती कॉस्टिक सोडा भरलेल्या बंद टाकीमध्ये सोडतात.  क्लोरीन आणि कॉस्टिक सोडा ह्यांची रासायनिक प्रक्रिया होऊन हवेतील क्लोरीनचे प्रमाण कमी होते.  ही हवा डीमिस्टर (Demister) ह्या हवेतील बाष्प शोषून ती कोरडी करणाऱ्या यंत्रणेमध्ये सोडतात आणि कोरडी झाल्यावर हवा सिलेंडर्स / कंटेनर्स असलेल्या खोलीत पुनर्चक्रित (Recycle) करतात.  पंपाची क्षमता दर ताशी खोलीच्या घनफळाच्या सहापट हवा पुनर्चक्रित करण्याइतकी असते.  ही पुनर्चक्रीकरणाची क्रिया हवेतील क्लोरीन धोक्याच्या पातळीखाली जाईपर्यंत चालू ठेवावी लागते.

समीक्षक : सुहासिनी माढेकर