घरगुती सांडपाण्यामध्ये वेगवेगळ्या प्रकारची दूषितके असतात आणि त्यांचा अन्न म्हणून उपयोग करणारे सूक्ष्मजंतूसुद्धा असतात. सांडपाण्याच्या शुद्धीकरणामध्ये त्यांचा फार महत्त्वाचा वाटा असतो. त्यांचे वर्गीकरण पुढीलप्रकारे केले जाते : (१) वायुजीवी (Aerobic), (२) अवायुजीवी (Anaerobic), (३) वैकल्पिक (Facultative) आणि (४) अल्पऑक्सि (Anoxic). वायुजीवी सूक्ष्मजंतूंना जिवंत राहण्यासाठी रेणवीय प्राणवायूची (Molecular oxygen) गरज असते. अवायुजीवी सूक्ष्मजंतूंना प्राणवायू असला किंवा नसला तरी फरक पडत नाही आणि अल्पऑक्सि सूक्ष्मजंतू नायट्रेट (NO3) आयनामधील प्राणवायूचा उपयोग करतात. ह्या सूक्ष्मजंतूंच्या शुद्धीकरणाचा वेग सांडपाण्याच्या तापमानावर अवलंबून असतो. त्यांचे वर्गीकरण निम्नतापरागी (Psychrophilic; २० से. पर्यंत काम करणारे), मध्यमतापरागी (Mesophilic; २० ते ४० से. मध्ये काम करणारे) आणि तापरागी (Thermophilic; ५० से. ते ७० से. मध्ये काम करणारे) अशा तीन भागांत केले जाते. प्रत्येक १० से. तापमानवाढीमुळे सूक्ष्मजंतूंचा काम करण्याचा वेग दुप्पट होतो. बहुतांश शुद्धीकरण यंत्रणा मध्यमतापरागी तापमानामध्ये चालते, त्यातही काही प्रक्रियांसाठी (उदा., गाळाचे अवायुजीवी पचन) ३७ से. हे इष्टतम (optimum) तापमान असल्याने ह्या पचनटाक्यांमध्ये ३७ से. तापमान ठेवण्याची व्यवस्था केलेली असते.

सूक्ष्मजंतूंना प्रभावीपणे शुद्धीकरणाचे काम करता यावे याकरिता पुढील गोष्टींकडे लक्ष देणे गरजेचे असते : (१) पुरेसे अन्न, (२) पुरेसा रेणवीय प्राणवायू (वायुजीवी सूक्ष्मजंतूंसाठी), (३) रेणवीय प्राणवायूची अनुपस्थिती (अवायुजीवी सूक्ष्मजंतूंसाठी), (४) योग्य सामू, (५) योग्य तापमान, (६)  पुरेशा प्रमाणात लोह, मँगॅनीज, सोडियम, कॅल्शियम, तांबे ह्यांची संयुगे (Micronutrients), (७) कार्बन, नायट्रोजन आणि फॉस्फरस ह्यांच्यामधील परस्पर गुणोत्तर (१००:५:१ ते १००:२०:१), (८) विषारी संयुगांची अनुपस्थिती आणि (९) सूक्ष्मजंतूंच्या जननकाळापेक्षा (Doubling time) अधिक काळ त्यांचा संपर्क सांडपाण्याबरोबर राहील इतक्या मोठ्या आकाराची टाकी उपलब्ध असणे.

नुकत्याच उत्पन्न झालेल्या सांडपाण्यामध्ये (Fresh sewage) दर मिलिलिटरमागे १० ते १० इतके सूक्ष्मजंतू असतात; त्यामध्ये जीवाणू (Bacteria), विषाणू (viruses), परजीवी सूक्ष्मजंतू (Parasites), कवक (Fungus) इत्यादींचा अंतर्भाव होतो. सांडपाण्याची पर्यावरणीय परिस्थिती त्यांची संख्या ठरवते. ह्या सांडपाण्याचे वायुमिश्रण (Aeration) केले असता त्यातील सूक्ष्मजंतूंची वाढ कशी होते हे आकृती क्र. ६.१ मध्ये दाखविले आहे. त्याचे वर्णन खालीलप्रमाणे करता येईल.

आ. ६.१ सूक्ष्मजीवांची वाढ

AB – सूक्ष्मजंतू त्यांच्या पर्यावरणाशी परिचित होत असल्यामुळे त्यांच्या वाढीचा वेग कमी असतो.

BC – सूक्ष्मजंतूंची वाढ लघुगणनीय (Logarithmic) पद्धतीने होते. भरपूर अन्न उपलब्ध असल्यामुळे वाढ झपाट्याने होते.

CD – सूक्ष्मजंतूंच्या संख्येच्या मानाने अन्न कमी होऊ लागल्याने वाढीचा वेग मंदावतो (Declining growth phase).

DE – अन्न कमी होत जाते आणि उत्पन्न होणार्‍या सूक्ष्मजंतूंची संख्या मरणार्‍या सूक्ष्मजंतूंबरोबर होते (stationary phase).

EF – अन्न संपते आणि मेलेल्या सूक्ष्मजंतूंची शरीरे फुटून त्यातील द्राव उरलेले सूक्ष्मजंतू अन्न म्हणून वापरतात (Endogenous phase).

आ. ६.२ सांडपाण्यातील जीवाणूंची वाढ व र्‍हास

शुद्धीकरण केंद्रामध्ये सांडपाण्याचा ओघ सतत येत असतो आणि जेवढे सांडपाणी आत येते तेवढेच शुद्ध होऊन बाहेर जाते, त्यामुळे त्यामधील सूक्ष्मजंतूंची संख्या आणि त्यांचे प्रकार बदलत राहतात. आकृती क्र. ६.२ मध्ये हे बदल दाखवले आहेत. शुद्धीकरणप्रक्रियेमध्ये सर्वांत मोठा वाटा सूक्ष्मजंतूंचा असतो आणि त्यांची संख्यासुद्धा मोठी असते; जसे सांडपाणी स्वच्छ होऊ लागते तसे चक्रांग (Rotifers) आणि वृंती रोमके (Stalked ciliates) हे जीवाणूंची संख्या काबूत ठेवण्याचे काम करतात (आकृती क्र. ६.२).

आ.क्र. ६.२ सांडपाण्यातील जीवाणूंची वाढ व र्‍हास

घरगुती सांडपाण्यामधील सूक्ष्मजीवांचे अन्न मुख्यतः कार्बन, नायट्रोजन आणि सल्फर ह्यांपासून बनलेले असते. हे अन्न वापरून ते वेगवेगळी अंतिम उत्पादने (End products) तयार करतात. आकृती क्र.६.३ (अ) आणि (ब) मध्ये वरील तीन मूलद्रव्यांच्या संयुगांचे विघटन कसे होते ते दाखवले आहे.

आ. ६.३ (ब) कार्बन, नायट्रोजन व सल्फर ह्यांचे अवायुजीवी विघटन
आ. ६.३ (अ) कार्बन, नायट्रोजन व सल्फर ह्यांचे वायुजीवी विघटन

 

संदर्भ :

  • McKinney, Ross E., Microbiology for sanitary engineers, New York, 1962.
  • Metcalf; Eddy, Wastewater Engineering : Treatment, Disposal and Reuse, New Delhi, 1990.
  • Shammas, Nazih K.; Wang, Lawrence K., Water Supply and Wastewater disposal, 3rd Edition, New York, 1954.
  • Viessman, Warren; Hammer, Mark J., Water Supply and Pollution Control, S.A., 1971.

समीक्षक : माढेकर, सुहासिनी