જળ શુદ્ધિકરણ ઉદ્યોગમાં સક્રિય કાર્બન.

સક્રિય કાર્બનનું અનોખું, છિદ્રાળુ માળખું અને વિશાળ સપાટી ક્ષેત્ર, આકર્ષણ બળો સાથે મળીને, સક્રિય કાર્બનને વિવિધ પ્રકારની સામગ્રીને તેની સપાટી પર પકડી રાખવા અને પકડી રાખવાની મંજૂરી આપે છે. સક્રિય કાર્બન ઘણા સ્વરૂપો અને જાતોમાં આવે છે. તે કાર્બનને સક્રિય કરવા અને અત્યંત છિદ્રાળુ સપાટી માળખું બનાવવા માટે ઉચ્ચ તાપમાન વાતાવરણ (જેમ કે રોટરી ભઠ્ઠા[5]) માં કાર્બોનેસિયસ સામગ્રી, મોટાભાગે કોલસો, લાકડું અથવા નારિયેળની ભૂકી પર પ્રક્રિયા કરીને ઉત્પન્ન થાય છે.

સક્રિય કાર્બન એ જળ શુદ્ધિકરણ ઉદ્યોગમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા ઉત્પાદનોમાંનું એક છે. તે ખૂબ જ છિદ્રાળુ છે અને તેની સપાટીનો વિસ્તાર મોટો છે, જે તેને કાર્યક્ષમ શોષક સામગ્રી બનાવે છે. સક્રિય કાર્બન છિદ્રાળુ કાર્બન પદાર્થોના જૂથનો છે જેમાં ઉચ્ચ શોષણ ક્ષમતા અને પુનઃસક્રિયકરણ ક્ષમતા હોય છે. AC બનાવવા માટે ઘણા પદાર્થોનો ઉપયોગ બેઝ મટિરિયલ તરીકે થાય છે. પાણી શુદ્ધિકરણમાં સૌથી સામાન્ય રીતે નારિયેળના શેલ, લાકડું, એન્થ્રાસાઇટ કોલસો અને પીટનો ઉપયોગ થાય છે.

સક્રિય કાર્બનના વિવિધ સ્વરૂપો અસ્તિત્વમાં છે, દરેકમાં વિવિધ પ્રકારની ભૌતિક લાક્ષણિકતાઓ છે જે તેને ચોક્કસ ઉપયોગો માટે આદર્શ બનાવે છે. જેમ કે, ઉત્પાદકો સક્રિય કાર્બન ઉત્પાદનોની વિશાળ શ્રેણી પ્રદાન કરે છે. ઉપયોગના આધારે, સક્રિય કાર્બનનો ઉપયોગ પાવડર, દાણાદાર, એક્સટ્રુડેડ અથવા પ્રવાહી સ્વરૂપમાં પણ થઈ શકે છે. તેનો ઉપયોગ એકલા કરી શકાય છે, અથવા યુવી જીવાણુ નાશકક્રિયા જેવી વિવિધ તકનીકો સાથે જોડી શકાય છે. પાણી શુદ્ધિકરણ પ્રણાલીઓ સામાન્ય રીતે દાણાદાર અથવા પાવડર સક્રિય કાર્બનનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં બિટ્યુમિનસ કોલસામાંથી દાણાદાર સક્રિય કાર્બન (GAC) સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો સ્વરૂપ છે. પાણી શુદ્ધિકરણ પ્રણાલીની જરૂરિયાતો માટે નારિયેળનું છીપ સક્રિય કાર્બનના શ્રેષ્ઠ સ્વરૂપોમાંનું એક તરીકે ઉભરી આવ્યું છે. નારિયેળના છીપ આધારિત સક્રિય કાર્બન સૂક્ષ્મ છિદ્રો છે. આ નાના છિદ્રો પીવાના પાણીમાં દૂષિત અણુઓના કદ સાથે મેળ ખાય છે અને તેથી તેમને ફસાવવામાં ખૂબ અસરકારક છે. નારિયેળ એક નવીનીકરણીય સંસાધન છે અને આખા વર્ષ દરમિયાન સરળતાથી ઉપલબ્ધ છે. તે મોટી સંખ્યામાં ઉગે છે અને લાંબા સમય સુધી સાચવી શકાય છે.

પાણીમાં એવા દૂષકો હોઈ શકે છે જે સ્વાસ્થ્ય અને જીવનની ગુણવત્તાને અસર કરી શકે છે. માનવ વપરાશ માટે બનાવાયેલ પાણી જીવો અને આરોગ્ય માટે જોખમી હોઈ શકે તેવા રાસાયણિક પદાર્થોથી મુક્ત હોવું જોઈએ. આપણે દરરોજ જે પાણી પીએ છીએ તે કોઈપણ પ્રદૂષણથી મુક્ત હોવું જોઈએ. પીવાના પાણીના બે પ્રકાર છે: શુદ્ધ પાણી અને સલામત પાણી. આ બે પ્રકારના પીવાના પાણી વચ્ચે તફાવત કરવો મહત્વપૂર્ણ છે.

શુદ્ધ પાણીને એવા પાણી તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે જે હાનિકારક હોય કે ન હોય તેવા બાહ્ય પદાર્થોથી મુક્ત હોય. વ્યવહારિક દ્રષ્ટિકોણથી, જોકે, વર્તમાન અત્યાધુનિક સાધનો હોવા છતાં, શુદ્ધ પાણી ઉત્પન્ન કરવું મુશ્કેલ છે. બીજી બાજુ, સલામત પાણી એ પાણી છે જે અનિચ્છનીય અથવા પ્રતિકૂળ અસરો પેદા કરે તેવી શક્યતા નથી. સલામત પાણીમાં કેટલાક દૂષકો હોઈ શકે છે પરંતુ આ દૂષકો માનવોમાં કોઈ જોખમો અથવા પ્રતિકૂળ સ્વાસ્થ્ય અસરો પેદા કરશે નહીં. દૂષકો સ્વીકાર્ય શ્રેણીમાં હોવા જોઈએ.

ઉદાહરણ તરીકે, ક્લોરિનેશનનો ઉપયોગ પાણીને જંતુમુક્ત કરવા માટે થાય છે. જોકે, આ પ્રક્રિયા તૈયાર ઉત્પાદનમાં ટ્રાઇહેલોમેથેન્સ (THMs) દાખલ કરે છે. THMs સંભવિત સ્વાસ્થ્ય જોખમો ઉભા કરે છે. નેશનલ કેન્સર ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (સેન્ટ પોલ ડિસ્પેચ અને પાયોનિયર પ્રેસ, 1987) ના જર્નલમાં પ્રકાશિત થયેલા એક અભ્યાસ મુજબ, ક્લોરિનેટેડ પાણીનું લાંબા સમય સુધી પીવાથી મૂત્રાશયના કેન્સરનું જોખમ 80 ટકા જેટલું વધે છે.

જેમ જેમ વિશ્વની વસ્તી વધી રહી છે અને સુરક્ષિત પાણીના ઉપયોગની માંગ પહેલા કરતાં વધુ વધી રહી છે, તેમ તેમ નજીકના ભવિષ્યમાં પાણીની શુદ્ધિકરણ સુવિધાઓ વધુ અસરકારક બને તે ખૂબ જ ચિંતાનો વિષય બનશે. બીજી બાજુ, ઘરોમાં પાણી પુરવઠો હજુ પણ રસાયણો અને સુક્ષ્મસજીવો જેવા દૂષકોથી જોખમમાં છે.
ઘણા વર્ષોથી પીવાના પાણીના શુદ્ધિકરણ માટે સક્રિય કાર્બનનો ઉપયોગ પાણીના ફિલ્ટરિંગ માધ્યમ તરીકે કરવામાં આવે છે. પાણીમાં રહેલા દૂષકોને દૂર કરવા માટે તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તેની વિશાળ સપાટી વિસ્તાર અને છિદ્રાળુતાને કારણે આવા સંયોજનોને શોષવાની ક્ષમતા વધુ હોય છે. સક્રિય કાર્બનમાં સપાટીની લાક્ષણિકતાઓ અને છિદ્ર કદનું વિતરણ વિવિધ હોય છે, જે લાક્ષણિકતાઓ પાણીમાં રહેલા દૂષકોને શોષવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.