Microbes in Sewage Treatment Questions in Hindi

(A) सीवेज उपचार में,सक्रिय स्लज को बड़े टैंकों में पंप किया जाता है जिन्हें एनारोबिक स्लज डाइजेस्टर्स कहा जाता है। इन टैंकों में,अन्य प्रकार के बैक्टीरिया,जो अवायवीय रूप से विकसित होते हैं,स्लज में मौजूद बैक्टीरिया और कवक को पचाते हैं। इस पाचन के दौरान,बैक्टीरिया मीथेन,हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी गैसों का मिश्रण उत्पन्न करते हैं,जो बायोगैस का निर्माण करती हैं।

(D) सीवेज उपचार प्रक्रिया के दौरान,विशेष रूप से अवायवीय स्लज पाचक (anaerobic sludge digesters) में,बैक्टीरिया गैसों का मिश्रण उत्पन्न करते हैं।
ये बैक्टीरिया स्लज में मौजूद कार्बनिक पदार्थों का अपघटन करते हैं।
इस अवायवीय पाचन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाली गैसों में $CH_4$ (मीथेन),$H_2S$ (हाइड्रोजन सल्फाइड),और $CO_2$ (कार्बन डाइऑक्साइड) शामिल हैं।
ये गैसें बायोगैस बनाती हैं,जिसका उपयोग ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जा सकता है।

(D) कथन $(S)$ गलत है क्योंकि फ्लॉक्स वायवीय बैक्टीरिया और कवक तंतुओं का एक समूह हैं जो जाल जैसी संरचना बनाते हैं,और वे कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं,न कि अकार्बनिक पदार्थों का।
कारण $(R)$ सही है क्योंकि सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट्स $(STPs)$ का उपयोग अपशिष्ट जल को जल निकायों में छोड़ने से पहले उसकी जैविक ऑक्सीजन मांग $(BOD)$ को कम करने के लिए किया जाता है,जिससे जल प्रदूषण को रोका जा सके।
अतः,$S$ गलत है और $R$ सही है।

(A) वाहितमल के प्राथमिक उपचार में निस्पंदन और अवसादन के माध्यम से वाहितमल से बड़े और छोटे कणों को भौतिक रूप से हटाना शामिल है।
$1$. निस्पंदन: तैरते हुए मलबे को हटाने के लिए क्रमिक निस्पंदन का उपयोग किया जाता है।
$2$. अवसादन: अवसादन द्वारा ग्रिट (मिट्टी और छोटे कंकड़) को हटा दिया जाता है।
दोनों कथन सही हैं,और कारण $R$,कथन $S$ में वर्णित प्रक्रिया की सही व्याख्या करता है।

(D) वाहित मल उपचार (Sewage treatment) की प्रक्रिया में,प्राथमिक उपचार में निस्यंदन और अवसादन के माध्यम से कणों को भौतिक रूप से हटाना शामिल है।
$1$. निस्यंदन तैरते हुए कचरे को हटाता है।
$2$. अवसादन कंकड़ और छोटे पत्थरों को हटाता है।
$3$. जो ठोस पदार्थ नीचे बैठ जाता है उसे प्राथमिक स्लज कहा जाता है,जबकि ऊपर बचे हुए तरल को बहिःस्राव (Effluent) कहा जाता है।
अतः,विकल्प $D$ बेमेल है क्योंकि प्राथमिक स्लज नीचे बैठा हुआ ठोस पदार्थ है,न कि तरल बहिःस्राव।

(D) वाहित मल उपचार (sewage treatment) में,प्राथमिक उपचार में निस्पंदन और अवसादन के माध्यम से कणों को भौतिक रूप से हटाना शामिल है,जिसके परिणामस्वरूप 'प्राथमिक आपंक' (primary sludge) प्राप्त होता है।
'फ्लॉक्स' कवक तंतुओं के साथ जुड़े बैक्टीरिया के समूह होते हैं,जो द्वितीयक (जैविक) उपचार प्रक्रिया के दौरान बनते हैं।
इसलिए,'प्राथमिक आपंक – फ्लॉक्स' एक बेमेल युग्म है क्योंकि प्राथमिक आपंक में प्राथमिक उपचार के दौरान नीचे बैठा ठोस कचरा शामिल होता है,जबकि फ्लॉक्स द्वितीयक जैविक उपचार की एक विशेषता है।

(C) सीवेज से भौतिक कणों को हटाने की प्रक्रिया मुख्य रूप से भौतिक विधियों द्वारा की जाती है।
$1$. निस्यंदन (Filtration) का उपयोग बड़े तैरते मलबे को हटाने के लिए किया जाता है।
$2$. अवसादन (Sedimentation) का उपयोग बजरी (मिट्टी और छोटे कंकड़) और अन्य ठोस कणों को हटाने के लिए किया जाता है जो नीचे बैठ जाते हैं।
इन चरणों को सामूहिक रूप से प्राथमिक उपचार (Primary treatment) के रूप में जाना जाता है।

(C) सीवेज के प्राथमिक उपचार में,तैरते हुए कचरे को क्रमिक निस्यंदन (sequential filtration) द्वारा हटाया जाता है।
इसके बाद,मिट्टी और छोटे कंकड़ (grit) को अवसादन (sedimentation) द्वारा हटा दिया जाता है।
ये प्रक्रियाएं भौतिक हैं और इनमें किसी जैविक या रासायनिक एजेंट का उपयोग नहीं होता है।

(A) फ्लॉक्स कवक तंतुओं के साथ जुड़े बैक्टीरिया के समूह होते हैं जो जाल जैसी संरचना बनाते हैं। ये सीवेज के द्वितीयक उपचार के दौरान बनते हैं,जिसे जैविक उपचार के रूप में भी जाना जाता है। वातन टैंक (aeration tank) में,वायवीय सूक्ष्मजीव तेजी से वृद्धि करके फ्लॉक्स बनाते हैं,जो सीवेज में मौजूद अधिकांश कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं,जिससे बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड $(BOD)$ कम हो जाती है।

(C) फ्लॉक्स बैक्टीरिया के वे समूह होते हैं जो कवक तंतुओं (fungal hyphae) के साथ जुड़कर जाल जैसी संरचना बनाते हैं। वाहित मल उपचार (sewage treatment) के दौरान,ये फ्लॉक्स वातन टैंक (aeration tank) में वृद्धि करते हैं और वाहित मल में मौजूद कार्बनिक पदार्थों के मुख्य भाग का उपभोग करते हैं,जिससे जैव रासायनिक ऑक्सीजन मांग $(BOD)$ कम हो जाती है।

(D) सीवेज उपचार में कई चरण शामिल होते हैं:
$1$. प्राथमिक उपचार में निस्पंदन और अवसादन के माध्यम से कणों को भौतिक रूप से हटाना शामिल है। तैरते हुए कचरे को क्रमिक निस्पंदन द्वारा हटा दिया जाता है,और ग्रिट को अवसादन द्वारा हटा दिया जाता है।
$2$. द्वितीयक या जैविक उपचार में वायवीय सूक्ष्मजीवों की वृद्धि से फ्लॉक्स (कवक तंतुओं के साथ जुड़े बैक्टीरिया के समूह) बनते हैं।
$3$. सीवेज उपचार का मुख्य उद्देश्य अपशिष्ट जल के $BOD$ को कम करना है। $BOD$ उस ऑक्सीजन की मात्रा को संदर्भित करता है जो एक लीटर पानी में मौजूद सभी कार्बनिक पदार्थों को बैक्टीरिया द्वारा ऑक्सीकृत करने के लिए आवश्यक होती है। उपचार प्रक्रिया के दौरान,सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं,जिससे जल निकायों में छोड़े जाने से पहले अपशिष्ट जल के $BOD$ में काफी कमी आती है।
$4$. इसलिए,यह कथन कि उपचार के दौरान $BOD$ बढ़ता है,गलत है।

(B) कथन $P$ असत्य है क्योंकि जल में कार्बनिक पदार्थों की कमी (विशेषकर वाहित मल उपचार में) मुख्य रूप से एक जैविक प्रक्रिया है,न कि रासायनिक। बैक्टीरिया और कवक जैसे सूक्ष्मजीव द्वितीयक उपचार चरण के दौरान कार्बनिक पदार्थों को तोड़ते हैं।
कथन $Q$ सत्य है क्योंकि सूक्ष्मजीव,विशेष रूप से वायवीय और अवायवीय बैक्टीरिया,जल निकायों और वाहित मल उपचार संयंत्रों में कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के लिए जिम्मेदार होते हैं।
अतः,कथन $P$ असत्य है और कथन $Q$ सत्य है।

(D) सही कथन $D$ है।
$A$ गलत है क्योंकि बायोगैस अवायवीय बैक्टीरिया (मेथेनोजेन्स) द्वारा उत्पन्न होती है।
$B$ गलत है क्योंकि मेथेनोबैक्टीरियम अवायवीय होते हैं,वायवीय नहीं।
$C$ गलत है क्योंकि बायोगैस गैसों का मिश्रण है (मुख्य रूप से मीथेन,$CO_2$ और $H_2$),न कि शुद्ध मीथेन।
$D$ सही है क्योंकि द्वितीयक उपचार के दौरान,सेटलिंग टैंक में सक्रिय स्लज में वायवीय बैक्टीरिया की बड़ी आबादी होती है जो कार्बनिक पदार्थों को पचाने का कार्य करती है।

(B) सीवेज के पानी में कार्बनिक पदार्थों और उत्सर्जी पदार्थों की मात्रा बहुत अधिक होती है। यह वातावरण विभिन्न सूक्ष्मजीवों जैसे बैक्टीरिया,वायरस,प्रोटोजोआ और कवक के विकास के लिए अत्यधिक अनुकूल है। इनमें से कई सूक्ष्मजीव रोगजनक (pathogenic) होते हैं,जिसका अर्थ है कि वे मनुष्यों और जानवरों में हैजा,टाइफाइड और पेचिश जैसी बीमारियाँ फैलाने में सक्षम हैं। इसलिए,सीवेज के पानी को जलजनित रोगों का एक प्रमुख स्रोत माना जाता है।

(C) सीवेज उपचार में अपशिष्ट जल में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को तोड़ने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया जाता है।
विशेष रूप से,द्वितीयक उपचार (जैविक उपचार) चरण में विषमपोषी बैक्टीरिया का उपयोग किया जाता है।
ये बैक्टीरिया तेजी से बढ़ते हैं और 'फ्लॉक्स' (कवक तंतुओं के साथ जुड़े बैक्टीरिया के समूह) बनाते हैं,जो अपशिष्ट जल में अधिकांश कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं,जिससे सीवेज की बायोलॉजिकल ऑक्सीजन डिमांड $(BOD)$ कम हो जाती है।

(A) सीवेज उपचार के पहले चरण को प्राथमिक उपचार (Primary Treatment) कहा जाता है।
इस प्रक्रिया में दो मुख्य चरणों के माध्यम से सीवेज से बड़े और छोटे कणों को भौतिक रूप से हटाया जाता है:
$1$. क्रमिक निस्पंदन (Sequential filtration): यह तैरते हुए कचरे को हटाता है।
$2$. अवसादन (Sedimentation): यह बजरी (मिट्टी और छोटे कंकड़) को नीचे बैठने देता है।
इन पदार्थों को सामूहिक रूप से भौतिक कण-पदार्थ (Physical particulate matter) कहा जाता है।
द्वितीयक उपचार में जीवाणुओं और कवकों का उपयोग करके जैविक प्रक्रियाएं की जाती हैं।

(C) प्राथमिक वाहितमल उपचार (sewage treatment) की प्रक्रिया में,वाहितमल को निस्पंदन और अवसादन (sedimentation) से गुजारा जाता है।
अवसादन के दौरान,सभी ठोस पदार्थ नीचे बैठ जाते हैं जिन्हें प्राथमिक स्लज कहा जाता है।
प्राथमिक स्लज के ऊपर बचे हुए मुक्त तरल को इफ्लुएंट (Effluent) या बहिःस्रावी जल कहा जाता है।
अतः,'बहिःस्रावी जल' और 'इफ्लुएंट' दोनों इस संदर्भ में एक ही तरल घटक को संदर्भित करते हैं।

(B) सीवेज के द्वितीयक उपचार में,प्राथमिक एफ्लुएंट को बड़े वातन टैंकों (aeration tanks) में भेजा जाता है।
यांत्रिक हलचल के माध्यम से इस एफ्लुएंट में लगातार हवा पंप की जाती है।
यह तीव्र वातन वायवीय सूक्ष्मजीवों की तेजी से वृद्धि को बढ़ावा देता है,जो फ्लॉक्स (कवक तंतुओं के साथ जुड़े बैक्टीरिया के समूह) बनाते हैं।
ये वायवीय बैक्टीरिया एफ्लुएंट में मौजूद अधिकांश कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं,जिससे जैविक ऑक्सीजन मांग $(BOD)$ में काफी कमी आती है।

(C) सीवेज उपचार की प्रक्रिया में,प्राथमिक स्लज को बड़े टैंकों में भेजा जाता है जिन्हें अवायवीय स्लज डाइजेस्टर कहा जाता है।
इन टैंकों के अंदर,अवायवीय बैक्टीरिया स्लज में मौजूद बैक्टीरिया और कवक का पाचन करते हैं।
इस पाचन के दौरान,ये बैक्टीरिया मीथेन,हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी गैसों का मिश्रण उत्पन्न करते हैं,जो बायोगैस का निर्माण करती हैं।

(D) अभिकथन $(A)$ गलत है क्योंकि सीवेज उपचार में कार्बनिक पदार्थों की कमी मुख्य रूप से एक जैविक प्रक्रिया है,न कि रासायनिक। द्वितीयक उपचार (जैविक उपचार) चरण के दौरान बैक्टीरिया और अन्य सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं।
कारण $(R)$ सही है क्योंकि सूक्ष्मजीव,विशेष रूप से वायवीय और अवायवीय बैक्टीरिया,सीवेज में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को तोड़ने के लिए जिम्मेदार होते हैं,जिससे बायोलॉजिकल ऑक्सीजन डिमांड $(BOD)$ कम हो जाती है।

(B) कथन $(A)$ सही है क्योंकि बढ़ती मानव जनसंख्या भारी मात्रा में सीवेज उत्पन्न करती है,जिससे जल प्रदूषण को रोकने के लिए अधिक $STPs$ की आवश्यकता होती है।
कारण $(R)$ सही है क्योंकि सीवेज के द्वितीयक उपचार के दौरान,अवायवीय स्लज डाइजेस्टर का उपयोग किया जाता है जहाँ अवायवीय बैक्टीरिया कार्बनिक पदार्थों को पचाते हैं और मीथेन,हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी गैसें उत्पन्न करते हैं,जो बायोगैस बनाती हैं।
हालाँकि,$STPs$ में बायोगैस का उत्पादन उपचार प्रक्रिया का एक लाभकारी उप-उत्पाद है,यह मुख्य कारण नहीं है कि हमें अधिक $STPs$ की आवश्यकता क्यों है (मुख्य कारण पर्यावरण की रक्षा के लिए कचरे की बढ़ती मात्रा का उपचार करने की आवश्यकता है)। इसलिए,$R$,$A$ की सही व्याख्या नहीं है।

(A) अभिकथन $(A)$ सही है क्योंकि $STPs$ (सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट्स) द्वितीयक उपचार चरण में कार्बनिक पदार्थों को पचाने के लिए परपोषी सूक्ष्मजीवों (जैसे बैक्टीरिया और कवक) का उपयोग करते हैं।
कारण $(R)$ सही है क्योंकि $STPs$ का मुख्य उद्देश्य सीवेज के पानी को जलाशयों में छोड़ने से पहले उसके $BOD$ (बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड) को कम करना है,जिससे जल प्रदूषण को रोका जा सके।
चूंकि सूक्ष्मजीवों का उपयोग वह मूलभूत तंत्र है जिसके द्वारा $STPs$ जल प्रदूषण को रोकने का लक्ष्य प्राप्त करते हैं,इसलिए $R$,$A$ की सही व्याख्या है।

(B) सीवेज ट्रीटमेंट में प्राथमिक उपचार की प्रक्रिया में मुख्य रूप से दो चरण शामिल होते हैं:
$1$. निस्पंदन (Filtration): यह तैरते हुए कचरे को हटाता है।
$2$. अवसादन (Sedimentation): यह प्रक्रिया मिट्टी और छोटे कंकड़ों को टैंक के तल पर बैठने देती है।
इसलिए,अवसादन का उपयोग सीवेज से मिट्टी और कंकड़ों को हटाने के लिए किया जाता है।

(A) फ्लॉक्स जीवाणुओं और कवक के तंतुओं का एक समूह है जो जाल जैसी संरचना बनाते हैं।
ये फ्लॉक्स वाहित मल (sewage) के द्वितीयक उपचार (जैविक उपचार) के दौरान बनते हैं।
ये वाहित मल में मौजूद अधिकांश कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं,जिससे बहिःस्राव (effluent) की $BOD$ (बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड) कम हो जाती है।

(C) सीवेज उपचार की प्रक्रिया में कई चरण शामिल होते हैं:
$1$. प्राथमिक उपचार: इसमें निस्पंदन (क्रमिक निस्पंदन) और अवसादन (कंकड़-पत्थर हटाना) के माध्यम से कणों को भौतिक रूप से हटाना शामिल है।
$2$. द्वितीयक उपचार (जैविक उपचार): प्राथमिक बहिःस्राव को बड़े वातन टैंकों में भेजा जाता है जहाँ इसे यांत्रिक रूप से लगातार हिलाया जाता है और इसमें हवा पंप की जाती है। यह उपयोगी वायवीय सूक्ष्मजीवों की जोरदार वृद्धि को 'फ्लॉक्स' (flocs) के रूप में होने देता है।
$3$. वायवीय उपचार के बाद,बहिःस्राव को एक निस्तारण टैंक में भेजा जाता है जहाँ बैक्टीरिया के 'फ्लॉक्स' को नीचे बैठने दिया जाता है। इस अवसाद को सक्रिय आपंक (activated sludge) कहा जाता है।
$4$. सक्रिय आपंक का एक छोटा हिस्सा वापस वातन टैंक में पंप किया जाता है,और शेष मुख्य भाग को अवायवीय आपंक पाचक (anaerobic sludge digesters) में पंप किया जाता है,जहाँ अवायवीय बैक्टीरिया आपंक में मौजूद बैक्टीरिया और कवक का पाचन करते हैं।
अतः,सही क्रम निस्पंदन $\to$ अवसादन $\to$ वायवीय बैक्टीरिया $\to$ अवायवीय बैक्टीरिया है।

(B) : प्राथमिक या भौतिक उपचार वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा निस्पंदन (filtration) और अवसादन (sedimentation) की दो प्रक्रियाओं के माध्यम से सीवेज से छोटे और बड़े,तैरते हुए और निलंबित ठोस पदार्थों को हटाया जाता है।

(B) सही उत्तर $B$ है।
सीवेज उपचार की प्रक्रिया के दौरान,कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के लिए अवायवीय स्लज डाइजेस्टर का उपयोग किया जाता है।
इन डाइजेस्टर में सूक्ष्मजीवी गतिविधि विशिष्ट सूक्ष्मजीवों और मौजूद कार्बनिक पदार्थों पर निर्भर करती है।
मीथेनोजेन्स अवायवीय बैक्टीरिया का एक समूह है जो सेल्युलोसिक सामग्री पर कार्य करके कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ के साथ बड़ी मात्रा में मीथेन $(CH_4)$ उत्पन्न करते हैं।
इसके अतिरिक्त,स्लज में मौजूद अन्य अवायवीय बैक्टीरिया हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ और अमोनिया $(NH_3)$ जैसी गैसें उत्पन्न करते हैं।
इसलिए,अवायवीय स्लज डाइजेस्टर में उत्पन्न गैसों के मिश्रण में आमतौर पर मीथेन,हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड शामिल होते हैं।

(B) : सीवेज के पानी को विषमपोषी सूक्ष्मजीवों की क्रिया द्वारा सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट से गुजारकर शुद्ध किया जा सकता है। इस उपचार के तीन चरण होते हैं - प्राथमिक,द्वितीयक और तृतीयक। प्राथमिक उपचार में निस्पंदन और अवसादन की दो प्रक्रियाओं के माध्यम से तैरते और निलंबित ठोस पदार्थों को सीवेज से हटा दिया जाता है। पहले,तैरते हुए पदार्थों को क्रमिक निस्पंदन द्वारा हटा दिया जाता है। निस्पंद को बड़ी खुली अवसादन टंकियों में रखा जाता है जहाँ कंकड़ नीचे बैठ जाते हैं। अवसाद को प्राथमिक स्लज कहा जाता है,जबकि ऊपर के तरल को बहिःस्राव (effluent) कहा जाता है। द्वितीयक उपचार में,प्राथमिक बहिःस्राव को वातन टंकियों में ले जाया जाता है। वातन टंकी में बड़ी संख्या में वायवीय विषमपोषी सूक्ष्मजीव विकसित होते हैं और फ्लॉक्स बनाते हैं। ये सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थों का पाचन करते हैं,जिससे कचरे का $BOD$ कम हो जाता है। अवसादन टंकी के अवसाद को सक्रिय स्लज कहा जाता है। शेष भाग को अवायवीय स्लज डाइजेस्टर नामक एक बड़ी टंकी में भेजा जाता है,जहाँ अवायवीय सूक्ष्मजीव कार्बनिक द्रव्यमान का पाचन करते हैं और मीथेन,$H_2S$ और $CO_2$ जैसी गैसें उत्पन्न करते हैं।

(D) द्वितीयक वाहितमल उपचार,जिसे जैविक उपचार के रूप में भी जाना जाता है,में मुख्य रूप से वाहितमल में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने के लिए वायवीय और अवायवीय सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,प्राथमिक बहिःस्राव (effluent) को बड़े वातन टैंकों (aeration tanks) में भेजा जाता है जहाँ इसे लगातार यांत्रिक रूप से हिलाया जाता है और इसमें हवा पंप की जाती है।
यह उपयोगी वायवीय सूक्ष्मजीवों को फ्लॉक्स (कवक तंतुओं के साथ जुड़े बैक्टीरिया के द्रव्यमान) के रूप में तेजी से बढ़ने की अनुमति देता है।
ये सूक्ष्मजीव बहिःस्राव में मौजूद अधिकांश कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं,जिससे जैविक ऑक्सीजन मांग $(BOD)$ काफी कम हो जाती है।
इसलिए,यह अनिवार्य रूप से एक जैविक प्रक्रिया है।

(D) : सीवेज के पानी को विषमपोषी सूक्ष्मजीवों की क्रिया द्वारा सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट से गुजारकर शुद्ध किया जा सकता है। इस उपचार के तीन चरण होते हैं - प्राथमिक,द्वितीयक और तृतीयक। प्राथमिक उपचार में निस्पंदन और अवसादन की दो प्रक्रियाओं के माध्यम से सीवेज से तैरते और निलंबित ठोस पदार्थों को हटा दिया जाता है। पहले तैरते हुए पदार्थों को क्रमिक निस्पंदन द्वारा हटा दिया जाता है। निस्पंद को बड़ी खुली सेटलिंग टैंकों में रखा जाता है जहाँ कंकड़ नीचे बैठ जाते हैं। अवसाद को प्राथमिक स्लज कहा जाता है। द्वितीयक उपचार में,प्राथमिक अपशिष्ट को वातन टैंकों में ले जाया जाता है। वातन टैंक में बड़ी संख्या में वायवीय विषमपोषी सूक्ष्मजीव विकसित होते हैं। वे 'फ्लॉक्स' (flocs) बनाते हैं। ये सूक्ष्मजीव बहुत सारे कार्बनिक पदार्थों को पचाते हैं। जब कचरे का $BOD$ कच्चे सीवेज के $10-15\%$ तक कम हो जाता है,तो इसे सेटलिंग टैंक में भेज दिया जाता है। सेटलिंग टैंक के अवसाद को 'सक्रिय स्लज' (activated sludge) कहा जाता है। शेष भाग को एक बड़ी टैंक में भेजा जाता है जिसे अवायवीय स्लज डाइजेस्टर कहा जाता है। यहाँ अवायवीय सूक्ष्मजीव कार्बनिक द्रव्यमान को पचाते हैं और मीथेन,$H_2S$ और $CO_2$ युक्त गैसों का मिश्रण उत्पन्न करते हैं।

(A) : बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड $(BOD)$ वह ऑक्सीजन की मात्रा है जो पानी में मौजूद कार्बनिक अपशिष्ट पदार्थों को विघटित करने वाले सूक्ष्मजीवों द्वारा उपयोग की जाती है।
यह पानी में मौजूद कार्बनिक प्रदूषकों के स्तर का एक सीधा संकेतक है।
इसलिए,इसका उपयोग सीवेज के पानी में कार्बनिक पदार्थों की मात्रा का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है।

(A) सक्रिय स्लज उन अवक्षेपित बैक्टीरियल फ्लॉक्स को संदर्भित करता है जो सीवेज के द्वितीयक उपचार के दौरान उत्पन्न होते हैं।
एरेशन टैंक में,वायवीय सूक्ष्मजीव तेजी से वृद्धि करके फ्लॉक्स (कवक तंतुओं के साथ जुड़े बैक्टीरिया के समूह) बनाते हैं।
ये फ्लॉक्स सीवेज में मौजूद कार्बनिक पदार्थों के मुख्य भाग का उपभोग करते हैं।
एक बार जब सीवेज की $BOD$ (बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड) काफी कम हो जाती है,तो अपशिष्ट जल को एक निसादन टैंक (settling tank) में भेजा जाता है जहाँ बैक्टीरियल फ्लॉक्स को नीचे बैठने दिया जाता है।
इस अवक्षेप को 'सक्रिय स्लज' कहा जाता है।

(A) वाहित मल के प्राथमिक उपचार में निस्पंदन (filtration) और अवसादन (sedimentation) के माध्यम से वाहित मल से बड़े और छोटे कणों को भौतिक रूप से हटाना शामिल है।
$1$. निस्पंदन: तैरते हुए मलबे को क्रमिक निस्पंदन द्वारा हटा दिया जाता है।
$2$. अवसादन: ग्रिट (मिट्टी और छोटे कंकड़) को अवसादन द्वारा हटा दिया जाता है।
नीचे बैठने वाले सभी ठोस पदार्थ प्राथमिक आपंक (primary sludge) बनाते हैं और ऊपर का तरल पदार्थ बहिःस्राव (effluent) बनाता है।
इस प्रक्रिया में कोई जैविक या रासायनिक उपचार शामिल नहीं होता है।

(A) वाहित मल (सीवेज) के द्वितीयक उपचार के दौरान,प्राथमिक बहिःस्राव को बड़े वातन टैंकों में भेजा जाता है जहाँ इसे यांत्रिक रूप से लगातार हिलाया जाता है और इसमें हवा पंप की जाती है। यह उपयोगी वायवीय सूक्ष्मजीवों की जोरदार वृद्धि को फ्लॉक्स (Flocs) में बदलने की अनुमति देता है। फ्लॉक्स बैक्टीरिया के वे समूह हैं जो कवक तंतुओं के साथ जुड़कर जाल जैसी संरचना बनाते हैं। ये सूक्ष्मजीव बहिःस्राव में मौजूद अधिकांश कार्बनिक पदार्थों का उपभोग करते हैं।

(B) कथन $X$ सही है: वाहितमल उपचार में दो मुख्य चरण होते हैं: प्राथमिक उपचार (कणों को भौतिक रूप से हटाना) और द्वितीयक उपचार (जैविक उपचार)।
कथन $Y$ सही है: द्वितीयक उपचार चरण में सूक्ष्मजीव महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं,जहाँ वायवीय और अवायवीय सूक्ष्मजीव वाहितमल में मौजूद कार्बनिक पदार्थों का अपघटन करते हैं।
अतः,कथन $X$ और $Y$ दोनों सही हैं।

(D) अभिकथन $(A)$ सही है क्योंकि $STP$ को भौतिक,रासायनिक और जैविक प्रक्रियाओं के माध्यम से अपशिष्ट जल से दूषित पदार्थों को हटाकर उसे शुद्ध करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
कारण $(R)$ गलत है क्योंकि $STP$ प्रक्रिया के अंत में (विशेष रूप से द्वितीयक उपचार के बाद),पानी को फ्लॉक्स (कवक तंतुओं के साथ जुड़े बैक्टीरिया के द्रव्यमान) को हटाने के लिए उपचारित किया जाता है। जो उपचारित जल जलाशयों में छोड़ा जाता है,वह काफी हद तक इन फ्लॉक्स से मुक्त होता है। इसलिए,प्रक्रिया के अंत में पानी में फ्लॉक्स नहीं होते हैं; बल्कि,अवसादन (sedimentation) चरण के दौरान फ्लॉक्स को हटा दिया जाता है।

(C) सीवेज कचरे में मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थ होते हैं,जैसे कि मानव मल,भोजन के अवशेष और अन्य जैविक सामग्री।
चूंकि ये पदार्थ जीवित जीवों से प्राप्त होते हैं,इसलिए इनका सूक्ष्मजीवों जैसे बैक्टीरिया और कवक द्वारा सरल पदार्थों में अपघटन किया जा सकता है।
इसलिए,सीवेज कचरे को जैव-निम्नीकरणीय (biodegradable) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(A) $BOD$ (Biochemical Oxygen Demand) का अर्थ है पानी की एक निश्चित मात्रा में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को तोड़ने के लिए वायवीय सूक्ष्मजीवों द्वारा आवश्यक घुलित ऑक्सीजन की मात्रा।
$1$. $BOD$ पानी में मौजूद कार्बनिक प्रदूषकों की मात्रा के सीधे आनुपातिक होता है।
$2$. तालाब के पानी में आमतौर पर सड़ते हुए पौधे,जानवरों का कचरा और सूक्ष्मजीव जैसे कार्बनिक पदार्थ काफी मात्रा में होते हैं,जिससे इसका $BOD$ अधिक होता है।
$3$. बिसलेरी पानी,सोडा और मिनरल वाटर को इस तरह से संसाधित किया जाता है कि वे कार्बनिक प्रदूषकों से मुक्त हों,जिसके परिणामस्वरूप इनका $BOD$ बहुत कम या नगण्य होता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से तालाब के पानी का $BOD$ सबसे अधिक है।

(C) बैक्टीरिया कार्बन चक्र में मुख्य रूप से अपघटन की प्रक्रिया के माध्यम से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
वे जटिल कार्बनिक पदार्थों (मृत पौधों और जानवरों) को $CO_2$ जैसे सरल अकार्बनिक पदार्थों में तोड़ते हैं।
यह प्रक्रिया कार्बन को वापस वातावरण या मिट्टी में छोड़ती है,जिससे यह उत्पादकों द्वारा पुन: उपयोग के लिए उपलब्ध हो जाता है।
इसलिए,कार्बनिक यौगिकों का पाचन या अपघटन कार्बन चक्र में उनका सबसे महत्वपूर्ण योगदान है।

(D) $1$. बायोगैस पशुओं के मल से अवायवीय (anaerobic) बैक्टीरिया द्वारा उत्पन्न होती है,न कि वायवीय बैक्टीरिया द्वारा।
$2$. मिथेनोबैक्टीरियम एक अवायवीय बैक्टीरिया है,वायवीय नहीं,जो मवेशियों के रूमेन में पाया जाता है।
$3$. बायोगैस गैसों का मिश्रण है (मुख्य रूप से मीथेन,$CO_2$ और $H_2$),यह शुद्ध मीथेन नहीं है।
$4$. सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट में,प्राथमिक बहिःस्राव (effluent) को बड़े वातन टैंकों (aeration tanks) में भेजा जाता है जहाँ इसे यांत्रिक रूप से हिलाया जाता है और हवा पंप की जाती है। यह उपयोगी वायवीय सूक्ष्मजीवों की जोरदार वृद्धि को 'फ्लॉक्स' (कवक तंतुओं के साथ जुड़े बैक्टीरिया के द्रव्यमान) के रूप में होने देता है। ये फ्लॉक्स बहिःस्राव में कार्बनिक पदार्थों के बड़े हिस्से का उपभोग करते हैं,जिससे $BOD$ में काफी कमी आती है। इस मिश्रण को फिर एक निसादन टैंक (settling tank) में भेजा जाता है जहाँ बैक्टीरियल फ्लॉक्स को नीचे बैठने दिया जाता है। इस अवसाद को सक्रिय आपंक (activated sludge) कहा जाता है।

(B) सीवेज उपचार की प्रक्रिया के दौरान,विशेष रूप से अवायवीय स्लज पाचक (anaerobic sludge digesters) में,अवायवीय बैक्टीरिया (मिथेनोजेन्स) स्लज में मौजूद कार्बनिक पदार्थों पर कार्य करते हैं।
ये बैक्टीरिया गैसों का एक मिश्रण उत्पन्न करते हैं,जिसे बायोगैस के रूप में जाना जाता है।
इस बायोगैस के मुख्य घटक $CH_4$ (मीथेन),$H_2S$ (हाइड्रोजन सल्फाइड) और $CO_2$ (कार्बन डाइऑक्साइड) हैं।
अतः,सही संयोजन मीथेन,हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड है।

(B) सीवेज (वाहित मल) के द्वितीयक उपचार के दौरान,सक्रिय स्लज (activated sludge) के अवसाद को बड़े टैंकों में पंप किया जाता है जिन्हें एनारोबिक स्लज डाइजेस्टर्स कहा जाता है।
इन टैंकों में,अन्य प्रकार के बैक्टीरिया,जो अवायवीय (anaerobic) रूप से विकसित होते हैं,स्लज में मौजूद बैक्टीरिया और कवक का पाचन करते हैं।
इस पाचन के दौरान,बैक्टीरिया मीथेन $(CH_4)$,हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ और कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ जैसी गैसों का मिश्रण उत्पन्न करते हैं।
ये गैसें बायोगैस बनाती हैं और इनका उपयोग ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जा सकता है।

(C) सीवेज उपचार संयंत्रों में प्राथमिक उपचार में निस्पंदन (filtration) और अवसादन (sedimentation) के माध्यम से सीवेज से कणों को भौतिक रूप से हटाना शामिल है।
ये चरण क्रमिक निस्पंदन द्वारा तैरते हुए कचरे को और अवसादन द्वारा कंकड़ (मिट्टी और छोटे पत्थर) को हटाते हैं।
नीचे बैठने वाले सभी ठोस पदार्थ प्राथमिक स्लज बनाते हैं,और ऊपर बचे हुए तरल को बहिःस्राव (effluent) कहा जाता है।

(A) बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड $(BOD)$ उस घुलित ऑक्सीजन की मात्रा को संदर्भित करता है जो एक लीटर पानी में मौजूद सभी कार्बनिक पदार्थों को बैक्टीरिया द्वारा ऑक्सीकृत करने के लिए आवश्यक होती है।
जब नदी में बड़ी मात्रा में सीवेज (कार्बनिक कचरा) छोड़ा जाता है,तो इस कार्बनिक पदार्थ को तोड़ने के लिए अपघटक बैक्टीरिया की आबादी बढ़ जाती है।
ये बैक्टीरिया अपघटन की प्रक्रिया के लिए पानी से बड़ी मात्रा में घुलित ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं।
परिणामस्वरूप,सूक्ष्मजीवों द्वारा ऑक्सीजन की मांग बढ़ने के कारण नदी के पानी का $BOD$ काफी बढ़ जाता है।

(C) सीवेज उपचार प्रक्रिया में,द्वितीयक उपचार को जैविक उपचार के रूप में भी जाना जाता है।
इस प्रक्रिया के दौरान,प्राथमिक निसादन टैंक (settling tank) से प्राप्त बहिःस्राव को बड़े वातन (aeration) टैंकों में भेजा जाता है,जहाँ इसे लगातार यांत्रिक रूप से हिलाया जाता है और इसमें हवा पंप की जाती है।
यह उपयोगी वायवीय सूक्ष्मजीवों को फ्लॉक्स (कवक तंतुओं के साथ जुड़े बैक्टीरिया के समूह) के रूप में तेजी से बढ़ने की अनुमति देता है।
वृद्धि के दौरान,ये सूक्ष्मजीव बहिःस्राव में मौजूद कार्बनिक पदार्थों के बड़े हिस्से का उपभोग कर लेते हैं।
एक बार जब सीवेज या अपशिष्ट जल का $BOD$ काफी कम हो जाता है,तो बहिःस्राव को एक निसादन टैंक में भेजा जाता है जहाँ जीवाणु 'फ्लॉक्स' को अवसादित (sediment) होने दिया जाता है।
इस अवसाद को 'सक्रिय आपंक' (activated sludge) कहा जाता है।
सक्रिय आपंक के एक छोटे हिस्से को इनोक्युलम (बीज) के रूप में कार्य करने के लिए वापस वातन टैंक में पंप किया जाता है। इसे बैक्टीरिया का पुनर्चक्रण कहा जाता है।

(C) द्वितीयक सीवेज उपचार,जिसे जैविक उपचार के रूप में भी जाना जाता है,में सीवेज में मौजूद कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने के लिए वायवीय और अवायवीय सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया जाता है।
प्राथमिक उपचार एक भौतिक प्रक्रिया है जिसमें निस्पंदन और अवसादन शामिल है।
द्वितीयक उपचार अपशिष्ट जल की जैविक ऑक्सीजन मांग $(BOD)$ को कम करने के लिए सूक्ष्मजीवों की चयापचय गतिविधियों पर निर्भर करता है।
इसलिए,यह मुख्य रूप से एक जैविक प्रक्रिया है।

(A) बड़े शहरों में घरेलू सीवेज में कार्बनिक पदार्थों की मात्रा बहुत अधिक होती है।
$1$. $BOD$ (बायोकेमिकल ऑक्सीजन डिमांड) पानी में मौजूद कार्बनिक पदार्थों का एक माप है।
$2$. घरेलू सीवेज में बड़ी मात्रा में जैव-निम्नीकरणीय कार्बनिक पदार्थ होते हैं,जो वायवीय और अवायवीय बैक्टीरिया जैसे सूक्ष्मजीवों के लिए भोजन के रूप में कार्य करते हैं।
$3$. जैसे-जैसे ये सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थों का अपघटन करते हैं,वे घुलित ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं,जिससे $BOD$ का मान उच्च हो जाता है।
$4$. इसलिए,घरेलू सीवेज अपने उच्च कार्बनिक भार और संबंधित सूक्ष्मजीवी गतिविधि के कारण उच्च $BOD$ प्रदर्शित करता है।

(B) सीवेज के द्वितीयक उपचार में,सक्रियित आपंक (activated sludge) फ्लॉक्स बैक्टीरिया के ऐसे समूह होते हैं जो कवक तंतुओं के साथ जुड़कर एक जाल जैसी संरचना बनाते हैं।
इन फ्लॉक्स को कार्बनिक पदार्थों के वायवीय अपघटन के लिए निरंतर ऑक्सीजन की आपूर्ति की आवश्यकता होती है।
यदि ऑक्सीजन की उपलब्धता कम हो जाती है,तो ऑक्सीजन फ्लॉक्स के आंतरिक भाग में विसरित नहीं हो पाती है।
परिणामस्वरूप,फ्लॉक्स का केंद्र अनॉक्सी (ऑक्सीजन रहित) हो जाता है।
इससे केंद्र में स्थित वायवीय बैक्टीरिया की मृत्यु हो जाती है,जो अंततः फ्लॉक्स की संरचनात्मक अखंडता को समाप्त कर देता है और वे टूट जाते हैं।

(N/A) सीवेज नगरपालिका का वह अपशिष्ट पदार्थ है जो सीवर और नालियों के माध्यम से बहाया जाता है। इसमें तरल और ठोस दोनों प्रकार के अपशिष्ट शामिल होते हैं,जो कार्बनिक पदार्थों और सूक्ष्मजीवों से भरपूर होते हैं।
इनमें से कई सूक्ष्मजीव रोगजनक होते हैं और हैजा,टाइफाइड और पेचिश जैसी कई जलजनित बीमारियों का कारण बन सकते हैं।
सीवेज का पानी पीने के पानी के स्रोतों को प्रदूषित करने का एक प्रमुख कारण है।
इसलिए,पर्यावरणीय और स्वास्थ्य संबंधी खतरों को रोकने के लिए सीवेज के पानी का उचित संग्रह,उपचार और निपटान करना अत्यंत आवश्यक है।

(B)

प्राथमिक सीवेज उपचार	द्वितीयक सीवेज उपचार
$1$. यह एक भौतिक/यांत्रिक प्रक्रिया है जिसमें निस्पंदन (filtration) और अवसादन (sedimentation) के माध्यम से बड़े और छोटे कणों को हटाया जाता है।	$1$. यह एक जैविक प्रक्रिया है जिसमें कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने के लिए वायवीय और अवायवीय सूक्ष्मजीवों की क्रिया शामिल होती है।
$2$. यह अपेक्षाकृत सस्ता और कम जटिल है।	$2$. यह एक अधिक महंगी और जटिल प्रक्रिया है जिसमें वातन (aeration) और सूक्ष्मजीव प्रबंधन की आवश्यकता होती है।