एसोसिएट प्रोफेसर वियत सीवेज कीचड़ और फ्लाई ऐश से कंक्रीट सामग्री पर शोध कर रहे हैं

एसोसिएट प्रोफेसर डॉ. हुइन्ह ट्रोंग फुओक ( कैन थो विश्वविद्यालय) ने सीवेज कीचड़ और फ्लाई ऐश से कंक्रीट जैसी सामग्री के अनुसंधान में भाग लिया, जिसका उपयोग समतलीकरण के लिए किया गया।

एसोसिएट प्रोफेसर हुइन्ह ट्रोंग फुओक (35 वर्ष) को वैज्ञानिक अनुसंधान और प्रशिक्षण के क्षेत्र में उनकी उत्कृष्ट उपलब्धियों के लिए 2023 गोल्डन ग्लोब पुरस्कार से सम्मानित किया गया है, जिसमें अपशिष्ट कीचड़ से सामग्री बनाना उत्कृष्ट परियोजनाओं में से एक है।

एसोसिएट प्रोफ़ेसर फुओक ने बताया कि यह शोध उस समय किया गया था जब वे सात साल पहले नेशनल ताइवान यूनिवर्सिटी ऑफ़ साइंस एंड टेक्नोलॉजी में पीएचडी कर रहे थे। उस समय, ताइपे की एक अपशिष्ट जल उपचार कंपनी ने परिसर के भीतर आंतरिक लैंडफिल के लिए कारखाने में उपलब्ध कीचड़ का उपयोग करने के लिए एक अध्ययन का आदेश दिया था।

डॉ. फुओक और उनकी शोध टीम ने फ्लाई ऐश और थोड़ी मात्रा में सीमेंट व अन्य योजकों के साथ तलछट मिलाकर एक नियंत्रित कम-शक्ति पदार्थ (सीएलएसएम) बनाने का सूत्र विकसित किया है। इसमें मिलाया गया सीमेंट और योजक फ्लाई ऐश और तलछट के लिए रासायनिक अभिक्रियाओं में भाग लेने हेतु अनुकूल वातावरण तैयार करेंगे, जिससे भार वहन करने की क्षमता वाला एक सीएलएसएम पदार्थ तैयार होगा।

एसोसिएट प्रोफ़ेसर डॉ. हुइन्ह ट्रोंग फुओक (बाएँ से दूसरे) ताइवान में अध्ययन और शोध के दौरान। फोटो: एनवीसीसी

उन्होंने कहा कि अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में निकलने वाले कीचड़ में सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) और एल्युमीनियम ऑक्साइड (Al2O3) की मात्रा काफी अधिक होती है, जो कोयले से चलने वाले ताप विद्युत संयंत्रों में फ्लाई ऐश की संरचना के समान है। इन दोनों पदार्थों का घनत्व और कण संरचना बहुत अधिक भिन्न नहीं है, इसलिए ये सीएलएसएम पदार्थ बनाने के लिए मिश्रण हेतु बहुत उपयुक्त हैं। उन्होंने कहा, "आदेश देने वाली इकाई की विशिष्ट आवश्यकताओं के आधार पर, प्रत्येक पदार्थ घटक की मात्रा को समायोजित किया जा सकता है ताकि उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करने वाला उत्पाद प्राप्त किया जा सके।"

अनुसंधान दल ने उत्सर्जन स्रोतों से सीधे प्रयोगशाला में लाए गए कीचड़ और राख का उपयोग करके सीएलएसएम सामग्री बनाने की एक प्रक्रिया विकसित की है, तथा आगे कोई प्रसंस्करण किए बिना सीधे उपयोग किया जा सकता है।

एसोसिएट प्रोफेसर फुओक ने कहा कि विशिष्ट परिस्थितियों के आधार पर, सीधे नमी के साथ मिलाना या सूखा मिलाना संभव है (उपयोग से पहले सामग्री को सुखाना आवश्यक है)। लैंडफिल के लिए सीएलएसएम सामग्रियों के लिए, समूह ने प्रसंस्करण लागत बचाने के लिए गीला मिश्रण विधि को चुना।

अनुसंधान उद्देश्यों के लिए कारखाने में कीचड़ संग्रहण चरण। फोटो: एनवीसीसी

प्रयोगशाला में कई परीक्षणों, मूल्यांकन और चरणों के समायोजन के बाद, टीम ने सूत्र को इस तरह अनुकूलित किया कि उत्पाद उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा कर सके। यह सबसे कठिन और समय लेने वाला चरण भी था, जिसमें डिज़ाइन गणना और मिश्रण की आवश्यकता थी। टीम को कई बार प्रयास करना पड़ा क्योंकि हर बार सामग्री की थोड़ी मात्रा समायोजित करने पर उत्पाद के गुणों में काफी बदलाव आ जाता था। इसके अलावा, मिश्रण विधि और प्रक्रिया, और प्रयुक्त उपकरणों के प्रकार ने भी शोध परिणामों को बहुत प्रभावित किया।

पारंपरिक रेत भराई सामग्री की तुलना में, एसोसिएट प्रोफ़ेसर फुओक ने कहा कि ये दो बिल्कुल अलग विधियाँ हैं। पारंपरिक रेत से भराई करते समय, सामग्री को स्वीकार्यता के लिए डिज़ाइन किए गए घनत्व तक संघनित करने के लिए रोलर की ऊर्जा की आवश्यकता होती है। वहीं, सीएलएसएम एक नियंत्रित कम-शक्ति वाली सामग्री है, जो कंक्रीट के एक प्रकार की तरह है और जिसे विभिन्न उद्देश्यों के लिए डिज़ाइन किए गए गुणों के साथ डिज़ाइन किया गया है, जिसका अर्थ है कि इसे उपयोग की आवश्यकताओं के अनुसार पूरी तरह से समायोजित किया जा सकता है। गुणवत्ता की आवश्यकताएँ जितनी अधिक होंगी, उत्पादन लागत में भी उतनी ही वृद्धि होगी।

लैंडफिल के व्यावहारिक अनुप्रयोगों में इस सामग्री की अपार संभावनाएँ हैं, हालाँकि, एसोसिएट प्रोफ़ेसर फुओक ने कहा कि इसे एक सामान्य लैंडफिल सामग्री के रूप में व्यापक उपयोग में लाने के लिए, वास्तविक उत्पादन लागत का विश्लेषण और दीर्घकालिक पर्यावरणीय प्रभाव का आकलन करना आवश्यक है। उन्होंने कहा, "निर्माण और पृथक स्वीकृति के लिए तकनीकी आवश्यकताओं पर विशिष्ट मानक और नियम होने चाहिए।" इसके अलावा, कीचड़ और फ्लाई ऐश सामग्री के स्रोत का गुणवत्ता की दृष्टि से एक स्थिर संग्रहण स्रोत होना आवश्यक है, जो औद्योगिक उत्पादन के पैमाने के लिए पर्याप्त बड़े भंडार प्रदान करे ताकि व्यावहारिक अनुप्रयोग का आधार तैयार हो सके।

सीएलएसएम सामग्री माइक्रोस्कोप से ली गई शोध टीम की तस्वीर। फोटो: एनवीसीसी

टीम के शोध की अत्यधिक सराहना की गई और ताइपे स्थित एक जल उपचार संयंत्र परिसर में एक परीक्षण लैंडफिल स्थापित किया गया। स्थापना के तुरंत बाद किए गए प्रारंभिक आकलनों ने डिज़ाइन की गई सामग्री की उच्च प्रयोज्यता को प्रदर्शित किया। टीम सीएलएसएम सामग्रियों के लिए डिज़ाइन विधियों और निर्माण विधियों के अनुकूलन हेतु इस सामग्री के दीर्घकालिक प्रदर्शन की निगरानी और नमूनाकरण के लिए समय-समय पर निगरानी कर रही है।

देश में फ्लाई ऐश और कीचड़ को भराव सामग्री के रूप में इस्तेमाल करने पर कुछ अध्ययन हुए हैं, लेकिन वैज्ञानिक पत्रों में ज़्यादा प्रकाशित नहीं हुए हैं। वियतनाम में इन्हें लागू करने के लिए, सामग्री मानदंडों की गणना के आधार के रूप में तकनीकी मानकों का एक सेट विकसित करना आवश्यक है, जिसका उपयोग राज्य बजट पूंजी का उपयोग करके पुल और सड़क परियोजनाओं में किया जा सके।

इसके अलावा, बड़े पैमाने की परियोजनाओं को पूरा करने के लिए कच्चे माल के स्रोत में स्थिरता और निरंतरता सुनिश्चित होनी चाहिए। फ्लाई ऐश मांग को पूरा कर सकती है, लेकिन एसोसिएट प्रोफेसर फुओक के अनुसार, अपशिष्ट कीचड़ की मांग को पूरा करना मुश्किल है क्योंकि जल उपचार प्रणालियाँ हर 1-2 साल में एक बार ही ड्रेजिंग करती हैं। उन्होंने कहा कि अपशिष्ट कीचड़ की जगह अन्य संसाधनों के उपयोग पर शोध करके या कच्चे माल के अनुपात को बढ़ाने या घटाने के लिए सूत्र बदलकर, लेकिन फिर भी आवश्यकताओं को पूरा करके इस समस्या का समाधान किया जा सकता है। एसोसिएट प्रोफेसर फुओक ने कहा, "वर्तमान में, कुछ यातायात निर्माण कंपनियाँ छोटे पैमाने की पायलट परियोजनाओं का प्रस्ताव दे रही हैं, और फिर बड़े पैमाने पर कार्यान्वयन के लिए तकनीकी मानक, पर्यावरणीय प्रभाव आकलन और अन्य प्रक्रियाएँ स्थापित करने का प्रस्ताव दे रही हैं।"

vnexpress.net