हैदराबाद: ड्रेक्सेल विद्यापीठातील पर्यावरण अभियांत्रिकी संशोधकांच्या मते, सांडपाणी गाळाच्या मोठ्या तलावांमधून वाहून जाणाऱ्या सांडपाण्यात (Turning wasteTurning wastewater into fertilizer) अधिक टिकाऊ शेती आणि शाश्वत शेती (could help to make agriculture more sustainable) करण्याची भूमिका बजावण्याची क्षमता आहे. एक नवीन अभ्यासानुसार, सांडपाण्यातील अमोनिया काढून टाकून, त्याचे खतामध्ये रूपांतर करण्याच्या प्रक्रियेकडे वाटचाल केली जात आहे. हे करने असे सूचित करते की, ते केवळ तांत्रिकदृष्ट्या व्यवहार्य नाही. तर पर्यावरणीय आणि ऊर्जा वाचविण्याच्या दृष्टीकोनातुन देखील मदतगार ठरु शकते. आणि याचा उपयोग करणाऱ्यांसाठी पैसा बचतीचा एक पर्याय ठरु शकते. Sustainable Agriculture
एक शाश्वत नायट्रोजन स्त्रोत: खतासाठी नायट्रोजनचे उत्पादन ही ऊर्जा-केंद्रित प्रक्रिया आहे आणि जागतिक कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जनाच्या जवळपास 2% आहे. गेल्या अनेक वर्षांत, संशोधकांनी हेबर-बॉश नायट्रोजन उत्पादन प्रक्रियेचे पर्याय शोधले आहेत, जे एक शतकापेक्षा जास्त काळ मानले गेले आहे. तर काही नायट्रोजन पुरवठादारांनी पाण्यावर प्रयोग करतांना, पाण्यातून काढलेल्या अमोनियापासून नायट्रोजन गोळा करण्याची एक आशादायक क्रिया सुरु केलेली आहे.
"सांडपाण्यापासून नायट्रोजन पुनर्प्राप्त करणे हा हॅबर-बॉश प्रक्रियेसाठी एक इष्ट पर्याय असेल. कारण ते 'वर्तुळाकार नायट्रोजन अर्थव्यवस्था' तयार करते," असे अभियांत्रिकी महाविद्यालयातील प्राध्यापक व डाॅ. पॅट्रिक गुरियन यांनी आपले केलेले संशोधन जे नुकतेच प्रकाशित केले, त्यात म्हणटले आहे.
जर्नल सायन्स ऑफ द टोटल एन्व्हायर्नमेंट मध्ये याचा अर्थ 'आम्ही ऊर्जा खर्च करण्याऐवजी आणि वातावरणातून नायट्रोजन काढण्यासाठी हरितगृह वायू तयार करण्याऐवजी विद्यमान नायट्रोजनचा पुनर्वापर करत आहोत, जी शेतीसाठी अधिक टिकाऊ प्रथा आहे आणि उपयोगितांसाठी कमाईचा स्रोत बनू शकते', असे देखील त्यांनी त्यामध्ये म्हणटले आहे.
स्वच्छ करण्याचा एक स्वच्छ मार्ग : 1972 च्या स्वच्छ पाणी कायद्यांतर्गत महानगरपालिकेच्या जलशुद्धीकरण सुविधांना त्यांनी जलमार्गांमध्ये सोडलेल्या पाण्याच्या गुणवत्तेच्या मानकांची पूर्तता करण्याचे आव्हान देण्यात आले आहे. वाढत्या प्रमाणात अमोनिया हा जलीय वातावरणासाठी दोन्ही बाजुने चिंतेचा विषय म्हणून पाहिला जातो. कारण अमोनियाच्या उच्च पातळीमुळे नाले आणि नद्यांमधील वनस्पतींची वाढ होऊ शकते, ज्यामुळे माशांच्या प्रजाती धोक्यात येऊ शकतात. अमोनिया काढून टाकण्याचे पर्याय सामान्यतः वेळ आणि जागा घेणारे असतात आणि ते ऊर्जा-केंद्रित उपक्रम असू शकतात.
उत्तर अमेरिका आणि युरोपमधील अनेक सुविधांद्वारे शोधला जाणारा एक पर्याय म्हणजे 'एअर स्ट्रिपिंग' नावाची प्रक्रिया. ते अमोनिया काढून टाकते आणि पाण्याचे तापमान आणि pH वाढवून रसायनाचे वायूमध्ये रूपांतर करते, जे नंतर अमोनियम सल्फेट म्हणून एकाग्र स्वरूपात गोळा केले जाऊ शकते. परंतु एअर स्ट्रिपिंगमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी, गुंतवणूक करण्याचा निर्णय घेण्यासाठी, त्याच्या तांत्रिक आणि आर्थिक व्यवहार्यतेचा एक जटिल अभ्यास आवश्यक आहे, ज्याला 'जीवन चक्र विश्लेषण' म्हणतात.
पर्याय शोधणे : गुरियन आणि सॅब्रिना स्पॅटरी, पीएचडी, टेक्निऑन इस्त्राईल इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीचे नेतृत्व करत असलेली टीम, कचरा किंवा साइड-स्ट्रीमच्या पुनर्वापर आणि पुनर्वापराच्या विविध पर्यायांच्या एकूण पर्यावरणीय आणि आर्थिक परिणामांचा आढावा घेण्यासाठी नियमितपणे काही विश्लेषणे करते. टिकाऊ उपाय म्हणून उत्पादने, या सांडपाणी परिस्थितीचे त्यांचे संशोधन सूचित करते की, हा एक पूरक संबंध आहे. ज्यामुळे शेतकरी आणि जल व्यवस्थापन अधिकारी या दोघांसाठी अधिक शाश्वत मार्ग मिळू शकतो.
'आमचे विश्लेषण अमोनिया सल्फेट खत तयार करण्यासाठी सांडपाणी प्रक्रिया केंद्रांवर एअर-स्ट्रिपिंग तंत्रज्ञान लागू करून पर्यावरणीय शमन आणि आर्थिक फायद्यासाठी महत्त्वपूर्ण संभाव्यता ओळखते,' असे त्यांनी लिहिले आहे. 'विक्रीयोग्य उत्पादन म्हणून अमोनिया सल्फेट उत्पादनाव्यतिरिक्त, सांडपाणी प्रक्रिया केंद्रातील सांडपाणी प्रवाहात पुनर्वापर करण्यापूर्वी, साइड-स्ट्रीममध्ये अमोनियाचा भार कमी करण्याचा फायदा एअर-स्ट्रिपिंगचा अवलंब करण्यासाठी अतिरिक्त संधी किंवा कारण प्रदान करतो.
फिलाडेल्फियाच्या जल उपचार सुविधा आणि उत्तर अमेरिका आणि युरोपमधील इतर अनेकांचा डेटा वापरून, संघाने त्याचे जीवनचक्र मूल्यांकन आणि आर्थिक व्यवहार्यता अभ्यास केला. त्यांनी एअर-स्ट्रिपिंग सिस्टीम बसवण्याच्या आणि देखरेखीच्या खर्चापासून अमोनियाचे प्रमाण आणि सांडपाण्याचा प्रवाह दर या घटकांचा विचार केला; संकलन आणि रूपांतरण प्रक्रिया चालविण्यासाठी वापरले जाणारे उर्जेचे स्त्रोत; उत्पादन आणि वाहतूक खर्च आणि खत रसायनांच्या बाजारभाच्या तुलनेत कमी असतो.
आशादायक परिणाम : जीवन-चक्र विश्लेषणाचे निष्कर्ष दर्शवतात की, हवा-स्ट्रिपिंग हेबर-बॉश नायट्रोजन-उत्पादक प्रक्रियेपेक्षा सुमारे पाच ते 10 पट कमी हरितगृह वायू उत्सर्जित करते आणि सुमारे पाच ते 15 पट कमी ऊर्जा वापरते. आर्थिक दृष्टीकोनातून, सांडपाण्यापासून खत रसायने तयार करण्याचा एकूण खर्च इतका कमी आहे की, उत्पादक त्यांना Haber-Bosch-निर्मित रसायनांपेक्षा 12 पट कमी किंमतीत विकू शकतो.
उच्च अमोनिया एकाग्रता पर्यावरणाच्या दृष्टीने अनुकूल आहे, आणि एकाच वेळी अमोनियम सल्फेटच्या किरकोळ उत्पादनास, हेबर-बॉश उत्पादनाच्या तुलनेत, कमी पर्यावरणीय प्रभावासह, विशेषतः जीवन चक्र ऊर्जा, हरितगृह वायू उत्सर्जन आणि अनेक मानवी आणि पर्यावरणीय आरोग्य निर्देशकांसाठी समर्थन देऊ शकते. तरीही आमच्या अभ्यासातून असे सूचित होते की, अमोनिया पुनर्प्राप्त करणे, हे कमी वेळेपेक्षाही जास्त खर्चिक असू शकते.'
या व्यतिरिक्त, अभ्यासात असे सुचवले आहे की, जल प्रक्रिया सुविधा, पाणी कचरा प्रक्रियेत पुन्हा प्रवेश करण्यापूर्वी अमोनियाची पातळी कमी करण्यासाठी हवा काढून टाकून ऊर्जा बचतीचा आनंद घेऊ शकतात. कारण यामुळे पाण्यावर प्रक्रिया करण्यासाठी लागणारा वेळ आणि प्रक्रिया कमी होईल आणि मृदुकरण प्रक्रियांशी सुसंगतपणे जुळेल, जे ट्रीटमेंट प्लांटच्या पायाभूत सुविधांवर रासायनिक साठा कमी करण्यास मदत करेल.
टीमने हे मान्य केले की, एअर-स्ट्रिपिंगमुळे औद्योगिक Haber-Bosch प्रक्रियेपेक्षा कमी प्रमाणात खत तयार होते, परंतु कोणत्याही प्रमाणात संसाधने गोळा करणे आणि त्याचा पुनर्वापर केल्याने, व्यावसायिक शेतीची शाश्वतता सुधारण्यास मदत होते आणि ते जल प्रदूषक होण्यापासून प्रतिबंधित होते.
अमोनियम सल्फेटच्या पुनर्प्राप्तीसाठी एअर-स्ट्रिपिंग हा एक छोटासा भाग असू शकतो. परंतु जागतिक शेती टिकवून ठेवण्यासाठी आपण वापरत असलेल्या नायट्रोजनच्या मोठ्या प्रमाणात पुनर्प्राप्ती आणि पुनर्वापर करण्याच्या दिशेने एक महत्त्वपूर्ण पाऊल असू शकते,' असे स्पॅटरी म्हणाले. आणि लक्षणीयरीत्या हे रासायनिक उत्पादनासाठी एक पर्याय उपलब्ध करते. ज्यामध्ये सध्याच्या प्रक्रियेप्रमाणे हानिकारक पर्यावरणीय आणि मानवी आरोग्यावर परिणाम होत नाहीत. हे संशोधन सूचित करते की, जल उपयोगिता पुरवठादार अशा तंत्रज्ञानामध्ये गुंतवणूक करण्याचा विचार करू शकतात, जे फॉस्फरस कॅप्चर करतील आणि कृषी वापरासाठी त्याचा पुनर्वापर करतील.' Sustainable Agriculture
