ජල ද්‍රාව්‍ය පොහොර නිෂ්පාදන මාර්ගය

පැසවීම ක්රියාවලිය හඳුන්වාදීම:
ජීව වායු පැසවීම, නිර්වායු ජීර්ණය සහ නිර්වායු පැසවීම ලෙසද හැඳින්වේ, කාබනික ද්‍රව්‍ය (මිනිසුන්, පශු සම්පත් සහ කුකුළු පොහොර, පිදුරු, වල් පැලෑටි ආදිය) යම් තෙතමනයක්, උෂ්ණත්වයක් සහ නිර්වායු තත්ව යටතේ, විවිධ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ උත්ප්‍රේරක හරහා සහ අවසාන වශයෙන් මීතේන් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් වැනි වායූන්වල දැවෙනසුළු මිශ්රණයක් සෑදීමේ ක්රියාවලිය.ජීව වායු පැසවීම ක්‍රමය ජීව වායු පැසවීම මූලධර්මය මත පදනම් වී ඇත, බලශක්ති නිෂ්පාදනයේ අරමුණ ඇතිව, අවසානයේ ජීව වායුව, ජීව වායු පොහොර සහ ජීව වායු අපද්‍රව්‍යවල විස්තීර්ණ ප්‍රයෝජනය අවබෝධ කර ගනී.

ජීව වායු පැසවීම පහත සඳහන් ලක්ෂණ සහිත සංකීර්ණ ජෛව රසායනික ක්රියාවලියකි:
(1) පැසවීම ප්‍රතික්‍රියාවට සම්බන්ධ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් වර්ග බොහොමයක් ඇති අතර, ජීව වායුව නිපදවීම සඳහා තනි වික්‍රියාවක් භාවිතා කිරීම සඳහා පූර්වාදර්ශයක් නොමැති අතර, නිෂ්පාදනයේදී සහ පරීක්ෂා කිරීමේදී පැසවීම සඳහා එන්නතක් අවශ්‍ය වේ.
(2) පැසවීම සඳහා භාවිතා කරන අමුද්‍රව්‍ය සංකීර්ණ වන අතර පුළුල් පරාසයක මූලාශ්‍රවලින් පැමිණේ.විවිධ තනි කාබනික ද්‍රව්‍ය හෝ මිශ්‍රණ පැසවීම අමුද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කළ හැකි අතර අවසාන නිෂ්පාදනය ජීව වායුව වේ.මීට අමතරව, ජීව වායු පැසවීම මගින් COD ස්කන්ධ සාන්ද්‍රණය 50,000 mg/L ඉක්මවන කාබනික අපද්‍රව්‍ය සහ ඉහළ ඝන අන්තර්ගතයක් සහිත කාබනික අපද්‍රව්‍ය පිරිපහදු කළ හැක.
ජීව වායු ක්ෂුද්ර ජීවීන්ගේ බලශක්ති පරිභෝජනය අඩුයි.එම තත්ත්‍වයන් යටතේ, නිර්වායු ජීර්ණයට අවශ්‍ය ශක්තිය 1/30 ~ 1/20 වායු වියෝජනය සඳහා පමණි.
ව්‍යුහයෙන් සහ ද්‍රව්‍යයෙන් වෙනස් වන ජීව වායු පැසවීම උපාංග වර්ග බොහොමයක් ඇත, නමුත් සැලසුම සාධාරණ වන තාක් කල් සියලු වර්ගවල උපාංග ජීව වායුව නිපදවිය හැක.
ජීව වායු පැසවීම යනු ජීව වායුව නිපදවීම සඳහා විවිධ ඝන කාබනික අපද්‍රව්‍ය ජීව වායු ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විසින් පැසවීම සිදු කරන ක්‍රියාවලියයි.සාමාන්යයෙන් එය අදියර තුනකට බෙදිය හැකිය:
ද්රවීකරණය කිරීමේ අදියර
විවිධ ඝන කාබනික ද්‍රව්‍ය සාමාන්‍යයෙන් ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ට ඇතුළු වී ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විසින් ප්‍රයෝජනයට ගත නොහැකි බැවින් ඝන කාබනික ද්‍රව්‍ය ද්‍රාව්‍ය මොනොසැකරයිඩ, ඇමයිනෝ අම්ල, ග්ලිසරෝල් සහ සාපේක්ෂ කුඩා අණුක බර සහිත මේද අම්ල බවට ජල විච්ඡේදනය කළ යුතුය.සාපේක්ෂව කුඩා අණුක බරක් සහිත මෙම ද්‍රාව්‍ය ද්‍රව්‍ය ක්ෂුද්‍රජීවී සෛල වලට ඇතුළු විය හැකි අතර ඒවා තවදුරටත් දිරාපත් වී ප්‍රයෝජනයට ගත හැකිය.
අම්ලකාරක අවධිය
විවිධ ද්‍රාව්‍ය ද්‍රව්‍ය (මොනොසැකරයිඩ, ඇමයිනෝ අම්ල, මේද අම්ල) සෙලියුලෝසික් බැක්ටීරියා, ප්‍රෝටීන් බැක්ටීරියා, ලිපොබැක්ටීරියා සහ පෙක්ටීන් බැක්ටීරියා අන්තර් සෛලීය එන්සයිම වන බියුරික් අම්ලය, ප්‍රොපියෝනික් අම්ලය, ඇසිටික් අම්ලය වැනි ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ දිරාපත් වී අඩු අණුක ද්‍රව්‍ය බවට පරිවර්තනය වේ. සහ මධ්යසාර , කීටෝන, ඇල්ඩිහයිඩ් සහ අනෙකුත් සරල කාබනික ද්රව්ය;ඒ සමගම හයිඩ්‍රජන්, කාබන්ඩයොක්සයිඩ් සහ ඇමෝනියා වැනි අකාබනික ද්‍රව්‍ය නිකුත් වේ.නමුත් මෙම අදියරේ දී, ප්රධාන නිෂ්පාදනය වන්නේ ඇසිටික් අම්ලය, 70% කට වඩා වැඩි ප්රමාණයක්, එබැවින් එය අම්ල උත්පාදන අදියර ලෙස හැඳින්වේ.මෙම අදියර සඳහා සහභාගී වන බැක්ටීරියා අම්ලකාරක ලෙස හැඳින්වේ.
මෙතනොජනික් අදියර
මෙතනොජනික් බැක්ටීරියා දෙවන අදියරේදී වියෝජනය වූ ඇසිටික් අම්ලය වැනි සරල කාබනික ද්‍රව්‍ය මීතේන් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් බවට වියෝජනය කරන අතර හයිඩ්‍රජන් ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් මීතේන් බවට අඩු වේ.මෙම අදියර හඳුන්වනු ලබන්නේ වායු නිපදවීමේ අදියර හෝ මෙතනොජනික් අවධිය ලෙසිනි.
මෙතනොජනික් බැක්ටීරියා වලට -330mV ට අඩු ඔක්සිකරණ-අඩු කිරීමේ විභවයක් සහිත පරිසරයක ජීවත් වීමට අවශ්‍ය වන අතර ජීව වායු පැසවීම සඳහා දැඩි නිර්වායු පරිසරයක් අවශ්‍ය වේ.
විවිධ සංකීර්ණ කාබනික ද්‍රව්‍ය වියෝජනය වීමේ සිට ජීව වායුවේ අවසාන පරම්පරාව දක්වා, පැසවන බැක්ටීරියා, හයිඩ්‍රජන් නිපදවන ඇසිටොජනික් බැක්ටීරියා, හයිඩ්‍රජන් පරිභෝජනය කරන ඇසිටොජනික් බැක්ටීරියා, හයිඩ්‍රජන් ආහාරයට ගන්නා බැක්ටීරියා ප්‍රධාන කායික කාණ්ඩ පහක් සම්බන්ධ බව සාමාන්‍යයෙන් විශ්වාස කෙරේ. මෙතනොජන් සහ ඇසිටික් අම්ලය නිපදවන බැක්ටීරියා.මෙතනොජන්.බැක්ටීරියා කාණ්ඩ පහක් ආහාර දාමයක් සෑදී ඇත.ඒවායේ පරිවෘත්තීය වෙනස අනුව, පළමු බැක්ටීරියා කාණ්ඩ තුන එක්ව ජල විච්ඡේදනය හා ආම්ලික කිරීමේ ක්‍රියාවලිය සම්පූර්ණ කරන අතර අවසාන බැක්ටීරියා කණ්ඩායම් දෙක මීතේන් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය සම්පූර්ණ කරයි.
පැසවන බැක්ටීරියා
ජීව වායු පැසවීම සඳහා භාවිතා කළ හැකි කාබනික ද්‍රව්‍ය වර්ග බොහොමයක් ඇත, එනම් පශු පොහොර, බෝග පිදුරු, ආහාර සහ මධ්‍යසාර සැකසීමේ අපද්‍රව්‍ය යනාදිය, එහි ප්‍රධාන රසායනික සංරචක වන්නේ පොලිසැකරයිඩ (සෙලියුලෝස්, හෙමිසෙලුලෝස්, පිෂ්ඨය, පෙක්ටීන් වැනි) ආදිය), ලිපිඩ පන්තිය සහ ප්රෝටීන්.මෙම සංකීර්ණ කාබනික ද්‍රව්‍ය බොහොමයක් ජලයේ දිය නොවන අතර ඒවා ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විසින් අවශෝෂණය කර ප්‍රයෝජනයට ගැනීමට පෙර පැසවන බැක්ටීරියා මගින් ස්‍රාවය කරන බාහිර සෛලීය එන්සයිම මගින් ද්‍රාව්‍ය සීනි, ඇමයිනෝ අම්ල සහ මේද අම්ල බවට වියෝජනය කළ යුතුය.පැසවන බැක්ටීරියා ඉහත සඳහන් ද්‍රාව්‍ය ද්‍රව්‍ය සෛල තුළට අවශෝෂණය කර ගැනීමෙන් පසු ඒවා පැසවීම හරහා ඇසිටික් අම්ලය, ප්‍රොපියොනික් අම්ලය, බියුටිරික් අම්ලය සහ මධ්‍යසාර බවට පත් කර හයිඩ්‍රජන් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් යම් ප්‍රමාණයක් එකවර නිපදවයි.ජීව වායු පැසවීමේදී පැසවීම සුප් හොද්ද තුළ ඇති ඇසිටික් අම්ලය, ප්‍රොපියොනික් අම්ලය සහ බියුරික් අම්ලය සම්පූර්ණ වාෂ්පශීලී අම්ලය (TVA) ලෙස හැඳින්වේ.සාමාන්ය පැසවීම තත්ත්වය යටතේ, ඇසිටික් අම්ලය මුළු යොදන අම්ලයේ ප්රධාන අම්ලය වේ.ප්රෝටීන් ද්රව්ය දිරාපත් වන විට, නිෂ්පාදන වලට අමතරව, ඇමෝනියා හයිඩ්රජන් සල්ෆයිඩ් ද වනු ඇත.ජල විච්ඡේදක පැසවීම ක්‍රියාවලියට සම්බන්ධ පැසවන බැක්ටීරියා වර්ග බොහොමයක් ඇති අතර ක්ලොස්ට්‍රිඩියම්, බැක්ටීරොයිඩ්ස්, බියුරික් අම්ල බැක්ටීරියා, ලැක්ටික් අම්ල බැක්ටීරියා, බිෆිඩොබැක්ටීරියා සහ සර්පිලාකාර බැක්ටීරියා ඇතුළු දන්නා විශේෂ සිය ගණනක් ඇත.මෙම බැක්ටීරියා බොහොමයක් නිර්වායු, නමුත් ෆැකල්ටේටිව් නිර්වායු ද වේ.[1]
මෙතනොජන්
ජීව වායු පැසවීමේදී මීතේන් සෑදීම සිදු වන්නේ මෙතනොජන් නම් ඉතා විශේෂිත බැක්ටීරියා සමූහයක් මගිනි.මෙතනොජන් වලට හයිඩ්‍රොමෙතනොට්‍රොෆ් සහ ඇසිටොමෙතනොට්‍රොෆ් ඇතුළත් වන අතර ඒවා නිර්වායු ජීර්ණයේදී ආහාර දාමයේ අවසාන කණ්ඩායම් සාමාජිකයන් වේ.ඒවායේ විවිධ ස්වරූප තිබුණද, ආහාර දාමයේ ඔවුන්ගේ තත්ත්වය පොදු කායික ලක්ෂණ ඇති කරයි.නිර්වායු තත්ව යටතේ, ඔවුන් බාහිර හයිඩ්‍රජන් ප්‍රතිග්‍රාහක නොමැති විට බැක්ටීරියා පරිවෘත්තීය පළමු කණ්ඩායම් තුනේ අවසාන නිෂ්පාදන වායු නිෂ්පාදන මීතේන් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් බවට පරිවර්තනය කරයි, එවිට නිර්වායු තත්ව යටතේ කාබනික ද්‍රව්‍ය වියෝජනය සාර්ථකව නිම කළ හැකිය.

ශාක පෝෂක විසඳුම් ක්‍රියාවලි තෝරාගැනීම:
ශාක පෝෂක ද්‍රාවණය නිෂ්පාදනය කිරීම ජීව වායු පොහොරවල ඇති ප්‍රයෝජනවත් සංරචක භාවිතා කිරීම සහ නිමි භාණ්ඩය වඩා හොඳ ලක්ෂණ ඇති කිරීමට ප්‍රමාණවත් තරම් ඛනිජ මූලද්‍රව්‍ය එකතු කිරීම අපේක්ෂා කරයි.
ස්වාභාවික සාර්ව අණුක කාබනික ද්‍රව්‍යයක් ලෙස, හියුමික් අම්ලය හොඳ කායික ක්‍රියාකාරකම් සහ අවශෝෂණය, සංකීර්ණ කිරීම සහ හුවමාරු කිරීමේ කාර්යයන් ඇත.
Chelation ප්‍රතිකාරය සඳහා හියුමික් අම්ලය සහ ජීව වායු පොහොර භාවිතය ජීව වායු පොහොරවල ස්ථායීතාවය වැඩි කළ හැකි අතර, අංශු මූලද්‍රව්‍ය චෙලේෂන් එකතු කිරීමෙන් භෝගවලට අංශු මූලද්‍රව්‍ය වඩා හොඳින් අවශෝෂණය කර ගත හැක.

හියුමික් අම්ල චලන ක්රියාවලිය හඳුන්වාදීම:
Chelation යනු ලෝහ අයන අඩංගු විෂම චක්‍රීය ව්‍යුහයක් (chelate ring) සෑදීමට සම්බන්ධීකරණ බන්ධන මගින් එකම අණුවක සම්බන්ධීකරණ පරමාණු දෙකක් හෝ වැඩි ගණනක් (ලෝහ නොවන) සමඟ සම්බන්ධ කරන රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවකි.ආකාරයේ බලපෑමක්.එය කකුළුවන් නියපොතු වල චේලේෂන් බලපෑමට සමානයි, එබැවින් නම.චෙලේට් වළල්ල සෑදීම සමාන සංයුතිය හා ව්‍යුහය සහිත චෙලේට් නොවන සංකීර්ණයට වඩා චෙලේට් වඩාත් ස්ථායී කරයි.චෙලේෂන් නිසා ඇතිවන ස්ථායීතාවය වැඩි කිරීමේ මෙම බලපෑම චෙලේෂන් ආචරණය ලෙස හැඳින්වේ.
එක් අණුවක හෝ අණු දෙකක ක්‍රියාකාරී කණ්ඩායමක් සහ ලෝහ අයනයක් සම්බන්ධීකරණය හරහා මුදු ව්‍යුහයක් සාදන රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක් චෙලේෂන් හෝ චක්‍රීයකරණය ලෙසද හැඳින්වේ.මිනිස් සිරුරට ඇතුළු වන අකාබනික යකඩ අතර ඇත්ත වශයෙන්ම අවශෝෂණය වන්නේ 2-10% ක් පමණි.ඛනිජ ලවණ දිරවිය හැකි ආකාර බවට පරිවර්තනය කරන විට, එය "චෙලේට්" සංයෝගයක් බවට පත් කිරීම සඳහා සාමාන්යයෙන් ඇමයිනෝ අම්ල එකතු කරනු ලැබේ.පළමුවෙන්ම, Chelation යනු ඛනිජ ද්රව්ය ජීර්ණය කළ හැකි ආකාරවලට සැකසීමයි.අස්ථි ආහාර, ඩොලමයිට් වැනි සාමාන්‍ය ඛනිජ නිෂ්පාදන කිසි විටෙකත් “චෙල්ට්” කර නොමැත.එමනිසා, ආහාර දිරවීමේ ක්රියාවලියේදී, එය මුලින්ම "chelation" ප්රතිකාරය සිදු කළ යුතුය.කෙසේ වෙතත්, බොහෝ මිනිසුන්ගේ ශරීරවල ඛනිජ ලවණ “චෙලේට්” සංයෝග (චෙලේට්) සංයෝග බවට පත් කිරීමේ ස්වාභාවික ක්‍රියාවලිය සුමටව ක්‍රියා නොකරයි.එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන් ඛනිජමය අතිරේක පාහේ නිෂ්ඵල වේ.මෙයින් අපි දන්නවා මිනිස් සිරුරට ඇතුළු වන ද්‍රව්‍යවලට ඒවායේ බලපෑම සම්පූර්ණයෙන්ම යෙදිය නොහැකි බව.මිනිස් සිරුරේ බොහෝමයක් ආහාර දිරවීමට හා අවශෝෂණය කරගත නොහැක.සම්බන්ධ වූ අකාබනික යකඩ අතර ඇත්ත වශයෙන්ම ජීර්ණය වී ඇත්තේ 2%-10% ක් පමණක් වන අතර 50% ක් බැහැර කරනු ලැබේ, එබැවින් මිනිස් සිරුර දැනටමත් යකඩ “චෙල්ට්” කර ඇත.“ප්‍රතිකාර කළ ඛනිජවල ජීර්ණය සහ අවශෝෂණය ප්‍රතිකාර නොකළ ඛනිජවලට වඩා 3-10 ගුණයකින් වැඩිය.තව ටිකක් වියදම් කලත් වටිනවා.
දැනට බහුලව භාවිතා වන මධ්‍යම හා අංශු මූලද්‍රව්‍ය පොහොර සාමාන්‍යයෙන් භෝග වලට අවශෝෂණය කර භාවිතා කළ නොහැක, මන්ද අකාබනික අංශු මූලද්‍රව්‍ය පසෙහි පස මගින් පහසුවෙන් සවි කර ඇත.සාමාන්‍යයෙන්, පසෙහි ඇති චෙලේටඩ් හෝඩුවාවන් මූලද්‍රව්‍යවල භාවිත කාර්යක්ෂමතාව අකාබනික අංශු මූලද්‍රව්‍යවලට වඩා වැඩිය.අකාබනික හෝඩුවාවක් සහිත මූලද්‍රව්‍ය පොහොරවලට වඩා චේලේටඩ් හෝඩුවාවන් මූලද්‍රව්‍යවල මිල ද ඉහළ ය.