Anaerobic digestion
اینیروبک ہاضمہ ان عملوں کا ایک سلسلہ ہے جس کے ذریعے مائکروجنزم آکسیجن کی عدم موجودگی میں بائیوڈیگریڈیبل مواد کو توڑ دیتے ہیں۔ یہ عمل صنعتی یا گھریلو مقاصد کے لیے فضلہ کے انتظام یا ایندھن پیدا کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ کھانے پینے کی مصنوعات تیار کرنے کے لیے صنعتی طور پر استعمال ہونے والا زیادہ تر خمیر، نیز گھریلو خمیر، انیروبک ہاضمہ کا استعمال کرتا ہے۔ اینیروبک ہاضمہ قدرتی طور پر کچھ مٹی اور جھیل اور سمندری طاس کے تلچھٹ میں ہوتا ہے، جہاں اسے عام طور پر "اینیروبک سرگرمی" کہا جاتا ہے۔ یہ دلدلی گیس میتھین کا ذریعہ ہے جیسا کہ الیسنڈرو وولٹا نے 1776 میں دریافت کیا تھا۔ ہاضمہ کا عمل ان پٹ مواد کے بیکٹیریل ہائیڈرولیسس سے شروع ہوتا ہے۔ اگھلنشیل نامیاتی پولیمر، جیسے کاربوہائیڈریٹ، گھلنشیل مشتقات میں ٹوٹ جاتے ہیں جو دوسرے بیکٹیریا کے لیے دستیاب ہو جاتے ہیں۔ ایسڈجینک بیکٹیریا پھر شکر اور امینو ایسڈ کو کاربن ڈائی آکسائیڈ، ہائیڈروجن، امونیا اور نامیاتی ایسڈ میں تبدیل کرتے ہیں۔ ایسیٹوجینیسیس میں، بیکٹیریا دیگر مرکبات کے درمیان اضافی امونیا، ہائیڈروجن، اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ساتھ ان نتیجے میں نامیاتی ایسڈ کو ایسیٹک ایسڈ میں تبدیل کرتے ہیں۔ آخر میں، میتھانوجینز ان مصنوعات کو میتھین اور کاربن ڈائی آکسائیڈ میں تبدیل کرتے ہیں۔ میتھانوجینک آرکیا کی آبادی انیروبک گندے پانی کے علاج میں ایک ناگزیر کردار ادا کرتی ہے۔ اینیروبک ڈائجشن کو بائیوڈیگریڈیبل فضلہ اور سیوریج کی کیچڑ کے علاج کے عمل کے حصے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک مربوط فضلہ کے انتظام کے نظام کے حصے کے طور پر، اینیروبک ہاضمہ ماحول میں لینڈ فل گیس کے اخراج کو کم کرتا ہے۔ اینیروبک ڈائجسٹروں کو مقصد سے اگائی جانے والی توانائی کی فصلوں، جیسے مکئی سے بھی کھلایا جا سکتا ہے۔ اینیروبک ہاضمہ وسیع پیمانے پر قابل تجدید توانائی کے ذریعہ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ یہ عمل ایک بائیو گیس پیدا کرتا ہے، جس میں میتھین، کاربن ڈائی آکسائیڈ، اور دیگر 'آلودہ' گیسوں کے نشانات ہوتے ہیں۔ اس بائیو گیس کو براہ راست ایندھن کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، مشترکہ حرارت اور پاور گیس انجنوں میں یا قدرتی گیس کے معیار کے بائیو میتھین میں اپ گریڈ کیا جا سکتا ہے۔ پیدا شدہ غذائیت سے بھرپور ڈائجسٹ کو کھاد کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ وسائل کے طور پر فضلہ کے دوبارہ استعمال اور نئے تکنیکی طریقوں کے ساتھ جس نے سرمائے کی لاگت کو کم کیا ہے، حالیہ برسوں میں انیروبک ڈائجشن نے متعدد ممالک کی حکومتوں میں زیادہ توجہ حاصل کی ہے، جن میں برطانیہ (2011)، جرمنی، ڈنمارک (2011) اور امریکہ شامل ہیں۔ عمل بہت سے مائکروجنزم اینیروبک ہاضمے کو متاثر کرتے ہیں، جن میں ایسیٹک ایسڈ بنانے والے بیکٹیریا (ایسیٹوجینز) اور میتھین بنانے والے آرکیا (میتھانوجینز) شامل ہیں۔ یہ جاندار بائیو ماس کو بائیو گیس میں تبدیل کرنے میں متعدد کیمیائی عمل کو فروغ دیتے ہیں۔ گیسی آکسیجن کو جسمانی روک تھام کے ذریعے رد عمل سے خارج کر دیا جاتا ہے۔ اینیروبس آکسیجن گیس کے علاوہ دیگر ذرائع سے الیکٹران قبول کرنے والوں کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ قبول کنندگان خود نامیاتی مواد ہو سکتے ہیں یا ان پٹ مواد کے اندر سے غیر نامیاتی آکسائڈ کے ذریعے فراہم کیے جا سکتے ہیں۔ جب ایک اینیروبک نظام میں آکسیجن کا ذریعہ خود نامیاتی مواد سے حاصل کیا جاتا ہے، تو 'انٹرمیڈیٹ' اختتامی مصنوعات بنیادی طور پر الکحل، ایلڈیہائڈز، اور نامیاتی ایسڈ، نیز کاربن ڈائی آکسائیڈ ہوتے ہیں۔ خصوصی میتھانوجینز کی موجودگی میں، انٹرمیڈیٹس کو میتھین، کاربن ڈائی آکسائیڈ، اور ہائیڈروجن سلفایڈ کی ٹریس سطح کے 'حتمی' اختتامی مصنوعات میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ اینیروبک نظام میں، ابتدائی مادے کے اندر موجود کیمیائی توانائی کی اکثریت میتھانوجینک آرکیا کے ذریعے میتھین کے طور پر خارج ہوتی ہے۔ اینیروبک مائکروجنزموں کی آبادی عام طور پر خود کو مکمل طور پر موثر ثابت کرنے میں کافی وقت لیتی ہے۔ لہذا، عام عمل موجودہ آبادی والے مواد سے اینیروبک مائکروجنزموں کو متعارف کرانا ہے، ایک ایسا عمل جسے "سیڈنگ" ڈائجسٹروں کے نام سے جانا جاتا ہے، عام طور پر سیوریج کی کیچڑ یا مویشیوں کے سلری کے اضافے سے پورا کیا جاتا ہے۔ عمل کے مراحل اینیروبک ہاضمے کے چار کلیدی مراحل میں ہائیڈرولیسس، ایسڈجینیسیس، ایسیٹوجینیسیس اور میتھانوجینیسیس شامل ہیں۔ مجموعی عمل کو کیمیائی رد عمل سے بیان کیا جا سکتا ہے، جہاں نامیاتی مواد جیسے گلوکوز کو بائیو کیمیکل طور پر کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2) اور میتھین (CH4) میں انیروبک مائکروجنزموں کے ذریعے ہضم کیا جاتا ہے۔ C6H12O6 → 3CO2 + 3CH4 ہائیڈرولیسس زیادہ تر معاملات میں بائیو ماس بڑے نامیاتی پولیمر سے بنا ہوتا ہے۔ اینیروبک ڈائجسٹروں میں موجود بیکٹیریا کے لیے مواد کی توانائی کی صلاحیت تک رسائی حاصل کرنے کے لیے، ان زنجیروں کو پہلے ان کے چھوٹے اجزاء والے حصوں میں توڑنا ضروری ہے۔ یہ جزو حصے، یا مونومر، جیسے شکر، دوسرے بیکٹیریا کے لیے آسانی سے دستیاب ہوتے ہیں۔ ان زنجیروں کو توڑنے اور چھوٹے مالیکیولز کو محلول میں تحلیل کرنے کے عمل کو ہائیڈرولیسس کہا جاتا ہے۔ لہذا، ان اعلی سالماتی وزن والے پولیمرک اجزاء کا ہائیڈرولائسس اینیروبک ہاضمہ میں ضروری پہلا قدم ہے۔ ہائیڈرولائسیس کے ذریعے پیچیدہ نامیاتی مالیکیولز کو سادہ شکر، امینو ایسڈ اور فیٹی ایسڈ میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ ابتدائی مراحل میں پیدا ہونے والے ایسیٹیٹ اور ہائیڈروجن کو براہ راست میتھانوجینز کے ذریعے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ دیگر مالیکیولز، جیسے کہ غیر مستحکم فیٹی ایسڈ (وی ایف اے) جن کی زنجیر کی لمبائی ایسیٹیٹ سے زیادہ ہوتی ہے، انہیں پہلے ایسے مرکبات میں کیٹابولائز کیا جانا چاہیے جو براہ راست میتھانوجینز کے ذریعے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ ایسڈجینیسیس ایسڈجینیسیس کے حیاتیاتی عمل کے نتیجے میں باقی اجزاء ایسڈجینک (خمیر) بیکٹیریا کے ذریعہ مزید ٹوٹ جاتے ہیں۔ یہاں، امونیا، کاربن ڈائی آکسائیڈ، اور ہائیڈروجن سلفایڈ کے ساتھ ساتھ دیگر ضمنی مصنوعات کے ساتھ وی ایف اے بنائے جاتے ہیں۔ ایسڈجینیسیس کا عمل دودھ کے کھٹے ہونے کے طریقے سے ملتا جلتا ہے۔ ایسیٹوجینیسیس اینیروبک ہاضمہ کا تیسرا مرحلہ ایسیٹوجینیسیس ہے۔ یہاں، ایسڈجینیسیس مرحلے کے ذریعے پیدا ہونے والے سادہ مالیکیولز کو ایسیٹوجینز کے ذریعے مزید ہضم کیا جاتا ہے تاکہ بڑے پیمانے پر ایسیٹک ایسڈ کے ساتھ ساتھ کاربن ڈائی آکسائیڈ اور ہائیڈروجن پیدا کیا جا سکے۔ میتھانوجینیسیس اینیروبک ہاضمہ کا آخری مرحلہ میتھانوجینیسیس کا حیاتیاتی عمل ہے۔ یہاں، میتھانوجینز پچھلے مراحل کی درمیانی مصنوعات کا استعمال کرتے ہیں اور انہیں میتھین، کاربن ڈائی آکسائیڈ اور پانی میں تبدیل کرتے ہیں۔ یہ اجزاء نظام سے خارج ہونے والی بائیو گیس کی اکثریت بناتے ہیں۔ میتھانوجینیسیس اعلی اور کم پی ایچ دونوں کے لیے حساس ہے اور پی ایچ 6.5 اور پی ایچ 8 کے درمیان ہوتا ہے۔ باقی، ناقابل ہضم مواد جو جرثومے استعمال نہیں کر سکتے اور کوئی بھی مردہ بیکٹیریا کی باقیات ڈائجسٹ کی تشکیل کرتی ہیں۔ ترتیب اینیروبک ڈائجسٹروں کو متعدد مختلف ترتیبات کا استعمال کرتے ہوئے کام کرنے کے لیے ڈیزائن اور انجینئر کیا جا سکتا ہے اور انہیں بیچ بمقابلہ مسلسل عمل موڈ، میسوفیلک بمقابلہ تھرموفیلک درجہ حرارت کے حالات، ٹھوسوں کے اعلی بمقابلہ کم حصے، اور سنگل اسٹیج بمقابلہ ملٹی اسٹیج کے عمل میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ مسلسل عمل کے لیے زیادہ پیچیدہ ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن پھر بھی، یہ بیچ کے عمل سے زیادہ کفایتی ہو سکتا ہے، کیونکہ بیچ کے عمل کے لیے زیادہ ابتدائی تعمیراتی رقم اور ڈائجسٹروں کی ایک بڑی مقدار (کئی بیچوں میں پھیلی ہوئی) کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ فضلہ کی اتنی ہی مقدار کو سنبھالا جا سکے جتنی کہ مسلسل عمل ڈائجسٹر کے لیے ہوتی ہے۔ میسوفیلک نظام کے مقابلے میں تھرموفیلک نظام میں زیادہ حرارت کی توانائی کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن تھرموفیلک نظام میں بہت کم وقت درکار ہوتا ہے اور اس میں گیس کی پیداوار کی صلاحیت اور میتھین گیس کا مواد زیادہ ہوتا ہے، اس لیے اس تجارت پر احتیاط سے غور کرنا پڑتا ہے۔ ٹھوس مواد کے لیے، کم 15 فیصد تک ٹھوس مواد کو سنبھالے گا۔ اس سطح سے اوپر اعلی ٹھوس مواد سمجھا جاتا ہے اور اسے خشک ہاضمہ بھی کہا جا سکتا ہے۔ ایک ہی مرحلے کے عمل میں، ایک ری ایکٹر میں انیروبک ہاضمہ کے چار مراحل ہوتے ہیں۔ ایک ملٹی اسٹیج عمل میتھانوجینیسیس اور ہائیڈرولیسس کے مراحل کو الگ کرنے کے لیے ہاضمے کے لیے دو یا زیادہ ری ایکٹرز کا استعمال کرتا ہے۔ بیچ یا مسلسل اینیروبک ہاضمہ بیچ کے عمل یا مسلسل عمل کے طور پر انجام دیا جا سکتا ہے۔ بیچ سسٹم میں، عمل کے آغاز میں ری ایکٹر میں بائیو ماس شامل کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد ری ایکٹر کو عمل کی مدت کے لیے سیل کر دیا جاتا ہے۔ اس کی سب سے آسان شکل میں بیچ پروسیسنگ کو اینیروبک ہاضمہ شروع کرنے کے لیے پہلے سے پروسیس شدہ مواد کے ساتھ ٹیکہ لگانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک عام منظر نامے میں، بائیو گیس کی پیداوار وقت کے ساتھ عام تقسیم کے نمونے کے ساتھ تشکیل پائے گی۔ آپریٹر اس حقیقت کو اس بات کا تعین کرنے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں کہ انہیں کب یقین ہے کہ نامیاتی مادے کو ہضم کرنے کا عمل مکمل ہو گیا ہے۔ اگر عمل اچھی طرح سے مکمل ہونے سے پہلے بیچ ری ایکٹر کو کھولا اور خالی کیا جائے تو بدبو کے شدید مسائل ہو سکتے ہیں۔ ایک زیادہ جدید قسم کے بیچ اپروچ نے ان ویسل کمپوسٹنگ کے ساتھ اینیروبک ہاضمہ کو مربوط کرکے بدبو کے مسائل کو محدود کر دیا ہے۔ اس نقطہ نظر میں دوبارہ گردش شدہ ڈیگاسفائیڈ پرکولیٹ کے استعمال کے ذریعے ٹیکہ لگایا جاتا ہے۔ اینیروبک ہاضمہ مکمل ہونے کے بعد، بائیو ماس کو ری ایکٹر میں رکھا جاتا ہے جس کے بعد اسے کھولنے سے پہلے ان ویسل کمپوسٹنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ بیچ کا ہاضمہ آسان ہوتا ہے اور اس کے لیے کم آلات اور نچلے درجے کے ڈیزائن کے کام کی ضرورت ہوتی ہے، یہ عام طور پر ہاضمہ کی ایک سستی شکل ہے۔ ایک پلانٹ میں ایک سے زیادہ بیچ ری ایکٹر کا استعمال بائیو گیس کی مستقل پیداوار کو یقینی بنا سکتا ہے۔ مسلسل ہاضمہ کے عمل میں، نامیاتی مادے کو مسلسل شامل کیا جاتا ہے (مسلسل مکمل مخلوط) یا ری ایکٹر میں مراحل میں شامل کیا جاتا ہے (مسلسل پلگ فلو ؛ پہلے میں-پہلے باہر)۔ یہاں، اختتامی مصنوعات کو مسلسل یا وقتا فوقتا ہٹا دیا جاتا ہے، جس کے نتیجے میں بائیو گیس کی مسلسل پیداوار ہوتی ہے۔ ترتیب میں ایک یا ایک سے زیادہ ڈائجسٹر استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ اینیروبک ہاضمے کی اس شکل کی مثالوں میں مسلسل ہلچل مچانے والے ٹینک ری ایکٹر، اپ فلو اینیروبک کیچڑ کے کمبل، توسیعی دانے دار کیچڑ کے بستر، اور اندرونی گردش کے ری ایکٹر شامل ہیں۔ درجہ حرارت اینیروبک ڈائجسٹروں کے لیے دو روایتی آپریشنل درجہ حرارت کی سطح ڈائجسٹروں میں میتھانوجینز کی انواع کا تعین کرتی ہیں: میسوفیلک ہاضمہ 30 سے 38 ڈگری سیلسیس کے آس پاس، یا 20 سے 45 ڈگری سیلسیس کے درمیان ماحول کے درجہ حرارت پر ہوتا ہے، جہاں میسوفائلز بنیادی مائکروجنزم موجود ہوتے ہیں۔ تھرموفیلک ہاضمہ 49 سے 57 ڈگری سیلسیس کے آس پاس، یا 70 ڈگری سیلسیس تک بلند درجہ حرارت پر ہوتا ہے، جہاں تھرموفائلز بنیادی مائکروجنزم موجود ہوتے ہیں۔ بولیویا میں ایک محدود کیس تک پہنچ گیا ہے، جس میں 10 ڈگری سیلسیس سے کم درجہ حرارت کے کام کرنے والے حالات میں انیروبک ہاضمہ ہوتا ہے۔ اینیروبک عمل بہت سست ہوتا ہے، جس میں عام میسوفیلک وقت کے عمل سے تین گنا زیادہ وقت لگتا ہے۔ یونیورسٹی آف الاسکا فیئربینکس میں تجرباتی کام میں، "الاسکا میں منجمد جھیل کی کیچڑ" سے نکالی گئی سائیکروفائلوں کا استعمال کرتے ہوئے ایک 1,000 لیٹر کے ڈائجسٹر نے روزانہ 200-300 لیٹر میتھین تیار کیا ہے، جو گرم آب و ہوا میں ڈائجسٹروں کی پیداوار کا تقریبا 20 سے 30 فیصد ہے۔ میسوفیلک پرجاتیوں کی تعداد تھرموفائلز سے زیادہ ہے، اور وہ تھرموفائلز کے مقابلے ماحولیاتی حالات میں ہونے والی تبدیلیوں کے لیے بھی زیادہ روادار ہیں۔ اس لیے میسوفیلک نظام کو تھرموفیلک ہاضمہ نظام سے زیادہ مستحکم سمجھا جاتا ہے۔ اس کے برعکس، جبکہ تھرموفیلک ہاضمہ کے نظام کو کم مستحکم سمجھا جاتا ہے، ان کا توانائی کا ان پٹ زیادہ ہوتا ہے، جس میں نامیاتی مادے سے زیادہ بائیو گیس کو مساوی وقت میں ہٹا دیا جاتا ہے۔ درجہ حرارت میں اضافہ تیزی سے رد عمل کی شرح کو آسان بناتا ہے، اور اس طرح گیس کی پیداوار میں تیزی آتی ہے۔ زیادہ درجہ حرارت پر آپریشن ڈائجسٹ کے پیتھوجین کی زیادہ کمی کو آسان بناتا ہے۔ ان ممالک میں جہاں قانون سازی، جیسے کہ یورپی یونین میں اینیمل بائی پروڈکٹس ریگولیشنز، کو پیتھوجین کی کمی کی کچھ سطحوں کو پورا کرنے کے لیے ڈائجسٹ کی ضرورت ہوتی ہے، وہاں میسوفیلک کے بجائے تھرموفیلک درجہ حرارت کا استعمال کرنے کا فائدہ ہو سکتا ہے۔ بائیو گیس تیار کرنے کے لیے ضروری برقرار رکھنے کے وقت کو کم کرنے کے لیے اضافی پری ٹریٹمنٹ کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، بعض عمل سطح کے رقبے کو بڑھانے کے لیے سبسٹریٹس کو ٹکڑے ٹکڑے کرتے ہیں یا بائیو گیس آؤٹ پٹ کو نمایاں طور پر بڑھانے کے لیے تھرمل پری ٹریٹمنٹ اسٹیج (جیسے پیسٹورائزیشن) کا استعمال کرتے ہیں۔ پیسٹورائزیشن کے عمل کو ڈائجسٹ میں پیتھوجینک ارتکاز کو کم کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، جس سے اینیروبک ڈائجسٹر نکل جاتا ہے۔ ٹھوس مادوں کے میکریشن کے ساتھ مل کر گرمی کے علاج سے پاسچرائزیشن حاصل کی جا سکتی ہے۔ ٹھوس مواد ایک عام منظر نامے میں، تین مختلف آپریشنل پیرامیٹرز ڈائجسٹروں کے لیے فیڈ اسٹاک کے ٹھوس مواد سے وابستہ ہوتے ہیں: اعلی ٹھوس (خشک-اسٹیک ایبل سبسٹریٹ) اعلی ٹھوس (گیلے-پمپ ایبل سبسٹریٹ) کم ٹھوس (گیلے-پمپ ایبل سبسٹریٹ) اعلی ٹھوس (خشک) ڈائجسٹرز کو 25 اور 40 فیصد کے درمیان ٹھوس مواد کے ساتھ مواد پر کارروائی کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ گیلے ڈائجسٹروں کے برعکس جو پمپ ایبل سلریز پر کارروائی کرتے ہیں، اعلی ٹھوس (خشک-اسٹیک ایبل سبسٹریٹ) ڈائجسٹرز کو پانی کے اضافے کے بغیر ٹھوس سبسٹریٹس پر کارروائی کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ خشک ڈائجسٹرز کے بنیادی انداز مسلسل عمودی پلگ فلو اور بیچ ٹنل افقی ڈائجسٹرز ہیں۔ مسلسل عمودی پلگ فلو ڈائجسٹر سیدھے، بیلناکار ٹینک ہوتے ہیں جہاں فیڈ اسٹاک کو مسلسل ڈائجسٹر کے اوپری حصے میں کھلایا جاتا ہے، اور ہاضمے کے دوران کشش ثقل کے ذریعے نیچے کی طرف بہتا ہے۔ بیچ ٹنل ڈائجسٹروں میں، فیڈ اسٹاک کو گیس ٹائٹ دروازے کے ساتھ سرنگ جیسے چیمبروں میں جمع کیا جاتا ہے۔ کسی بھی نقطہ نظر میں ڈائجسٹر کے اندر اختلاط نہیں ہوتا ہے۔ قبل از علاج کی مقدار، جیسے آلودہ مادے کو ہٹانا، دونوں کا انحصار فضلہ کے بہاؤ کی نوعیت اور ڈائجسٹ کے مطلوبہ معیار پر ہوتا ہے۔ سائز میں کمی (پیسنا) مسلسل عمودی نظاموں میں فائدہ مند ہے، کیونکہ یہ ہاضمے کو تیز کرتا ہے، جبکہ بیچ سسٹم پیسنے سے گریز کرتے ہیں اور اس کے بجائے ساخت کی ضرورت ہوتی ہے (جیسے۔ یارڈ کا فضلہ) اسٹیکڈ ڈھیر کے مرکب کو کم کرنے کے لیے۔ کم موثر برقرار رکھنے کے وقت اور عمودی ڈیزائن کی وجہ سے مسلسل عمودی خشک ڈائجسٹروں کا اثر چھوٹا ہوتا ہے۔ گیلے ڈائجسٹروں کو یا تو اعلی ٹھوس مواد میں کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے، جس میں کل معطل ٹھوس (ٹی ایس ایس) کا ارتکاز ~20% سے زیادہ ہو، یا کم ٹھوس ارتکاز ~15% سے کم ہو۔ اعلی ٹھوس (گیلے) ڈائجسٹر ایک موٹی سلری پر عمل کرتے ہیں جس میں فیڈ اسٹاک کو منتقل کرنے اور اس پر عمل کرنے کے لیے زیادہ توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ مواد کی موٹائی بھی رگڑ کے ساتھ منسلک مسائل کا باعث بن سکتی ہے۔ زیادہ ٹھوس ڈائجسٹروں کو عام طور پر نمی سے وابستہ کم مقدار کی وجہ سے زمین کی ضرورت کم ہوتی ہے۔ اعلی ٹھوس ڈائجسٹروں کو بھی روایتی کارکردگی کے حسابات کی اصلاح کی ضرورت ہوتی ہے (مثال کے طور پر۔ گیس کی پیداوار، برقرار رکھنے کا وقت، حرکیات وغیرہ) اصل میں بہت پتلے سیوریج ہاضمے کے تصورات پر مبنی ہے، کیونکہ فیڈ اسٹاک ماس کے بڑے حصے ممکنہ طور پر بائیو گیس میں تبدیل ہوتے ہیں۔ کم ٹھوس (گیلے) ڈائجسٹر معیاری پمپوں کا استعمال کرتے ہوئے نظام کے ذریعے مواد کو منتقل کر سکتے ہیں جن کے لیے نمایاں طور پر کم توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ کم ٹھوس ڈائجسٹروں کو زیادہ ٹھوسوں کے مقابلے میں زیادہ مقدار میں زمین کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ ڈائجسٹروں کے مائع سے فیڈ اسٹاک کے تناسب میں اضافے سے وابستہ حجم میں اضافہ ہوتا ہے۔ مائع ماحول میں آپریشن سے وابستہ فوائد ہیں، کیونکہ یہ مواد کی زیادہ مکمل گردش اور بیکٹیریا اور ان کے کھانے کے درمیان رابطے کو قابل بناتا ہے۔ یہ بیکٹیریا کو ان مادوں تک زیادہ آسانی سے رسائی حاصل کرنے کے قابل بناتا ہے جن پر وہ کھانا کھا رہے ہیں، اور گیس کی پیداوار کی شرح میں اضافہ کرتا ہے۔ پیچیدگی کے نظام کو پیچیدگی کی مختلف سطحوں کے ساتھ ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ ایک ہی مرحلے کے نظام ہاضمہ (ایک مرحلے) میں، تمام حیاتیاتی رد عمل ایک ہی، مہر بند ری ایکٹر یا ہولڈنگ ٹینک کے اندر ہوتے ہیں۔ ایک ہی مرحلے کا استعمال تعمیراتی لاگت کو کم کرتا ہے، لیکن اس کے نتیجے میں نظام کے اندر ہونے والے رد عمل پر کم کنٹرول ہوتا ہے۔ ایسڈجینک بیکٹیریا، ایسڈ کی پیداوار کے ذریعے، ٹینک کے پی ایچ کو کم کرتے ہیں۔ میتھانوجینک آرکیا، جیسا کہ پہلے بیان کیا گیا ہے، سختی سے متعین پی ایچ رینج میں کام کرتا ہے۔ لہذا، سنگل اسٹیج ری ایکٹر میں مختلف انواع کے حیاتیاتی رد عمل ایک دوسرے کے ساتھ براہ راست مقابلہ میں ہو سکتے ہیں۔ ایک اور ایک مرحلے کا رد عمل کا نظام ایک اینیروبک لیگون ہے۔ یہ جھیلیں تالاب کی طرح، مٹی کے طاس ہیں جو کھاد کے علاج اور طویل مدتی ذخیرہ کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ یہاں انیروبک رد عمل پول میں موجود قدرتی انیروبک کیچڑ کے اندر موجود ہوتے ہیں۔ دو مراحل والے نظام ہاضمہ (ملٹی اسٹیج) میں، مختلف ہاضمہ رگوں کو بہتر بنایا جاتا ہے تاکہ ہضم کرنے والوں کے اندر رہنے والی بیکٹیریل برادریوں پر زیادہ سے زیادہ قابو پایا جا سکے۔ ایسڈجینک بیکٹیریا نامیاتی ایسڈ پیدا کرتے ہیں اور میتھانوجینک آرکیا کے مقابلے میں زیادہ تیزی سے بڑھتے اور دوبارہ پیدا ہوتے ہیں۔ میتھانوجینک آرکیا کو اپنی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے مستحکم پی ایچ اور درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ عام حالات میں، ہائیڈرولائسیس، ایسیٹوجینیسیس، اور ایسڈجینیسیس پہلے رد عمل کے برتن کے اندر ہوتے ہیں۔ اس کے بعد نامیاتی مواد کو میتھانوجینک ری ایکٹر میں پمپ کرنے سے پہلے مطلوبہ آپریشنل درجہ حرارت (یا تو میسوفیلک یا تھرموفیلک) پر گرم کیا جاتا ہے۔ میتھانوجینک ری ایکٹر سے پہلے ابتدائی ہائیڈرولائسیس یا ایسڈجینیسیس ٹینک اس شرح کو بفر فراہم کر سکتے ہیں جس پر فیڈ اسٹاک شامل کیا جاتا ہے۔ کچھ یورپی ممالک کو ان پٹ فضلہ میں موجود نقصان دہ بیکٹیریا کو مارنے کے لیے ایک حد تک ایلیویٹڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس صورت میں، ہاضمہ سے پہلے یا دو ہاضمہ ٹینکوں کے درمیان پاسچورائزیشن یا نس بندی کا مرحلہ ہو سکتا ہے۔ خاص طور پر، رد عمل کے مختلف مراحل کو مکمل طور پر الگ کرنا ممکن نہیں ہے، اور اکثر کچھ بائیو گیس ہائیڈرولیسس یا ایسڈجینیسیس ٹینکوں میں پیدا ہوتی ہے۔ رہائش کا وقت ڈائجسٹر میں رہائش کا وقت فیڈ میٹریل کی مقدار اور قسم اور نظام ہاضمہ کی ترتیب کے مطابق مختلف ہوتا ہے۔ عام طور پر دو مراحل والے میسوفیلک ہاضمے میں، رہائش کا وقت 15 اور 40 دنوں کے درمیان ہوتا ہے، جبکہ ایک مرحلے والے تھرموفیلک ہاضمے کے لیے، رہائش کا وقت عام طور پر تیز ہوتا ہے اور اس میں تقریبا 14 دن لگتے ہیں۔ ان میں سے کچھ نظاموں کے پلگ فلو کی نوعیت کا مطلب ہوگا کہ اس ٹائم اسکیل میں مواد کی مکمل انحطاط کا احساس نہیں ہوا ہوگا۔ اس صورت میں نظام سے باہر نکلنے والے ڈائجسٹ کا رنگ گہرا ہو جائے گا اور عام طور پر اس میں زیادہ بدبو آئے گی۔ اپ فلو اینیروبک سلج کمبل ڈائجشن (یو اے ایس بی) کی صورت میں، ہائیڈرولک رہائش کا وقت 1 گھنٹے سے 1 دن تک کم ہو سکتا ہے، اور ٹھوس برقرار رکھنے کا وقت 90 دن تک ہو سکتا ہے۔ اس طریقے سے، یو اے ایس بی کا نظام کیچڑ کے کمبل کے استعمال سے ٹھوس اور ہائیڈرولک برقرار رکھنے کے اوقات کو الگ کرنے کے قابل ہوتا ہے۔ مسلسل ڈائجسٹروں کے پاس مکینیکل یا ہائیڈرولک آلات ہوتے ہیں، جو مواد میں ٹھوس مادوں کی سطح پر منحصر ہوتے ہیں، مواد کو ملانے کے لیے، بیکٹیریا اور کھانے کو رابطے میں رہنے کے قابل بناتے ہیں۔ وہ ہاضمے کے ٹینکوں کے اندر معقول حد تک مستقل حجم کو برقرار رکھنے کے لیے اضافی مواد کو مسلسل نکالنے کی بھی اجازت دیتے ہیں۔ روک تھام اینیروبک ہاضمہ کے عمل کو کئی مرکبات کے ذریعے روکا جا سکتا ہے، جو مختلف نامیاتی مادے کے انحطاط کے اقدامات کے ذمہ دار بیکٹیریل گروپوں میں سے ایک یا زیادہ کو متاثر کرتا ہے۔ روک تھام کی ڈگری کا انحصار، دیگر عوامل کے علاوہ، ڈائجسٹر میں انفیکٹر کے ارتکاز پر ہوتا ہے۔ ممکنہ انفیکٹرز امونیا، سلفایڈ، ہلکے دھاتی آئن (Na، K، Mg، Ca، Al)، بھاری دھاتیں، کچھ نامیاتی (کلوروفینول، ہیلوجنیٹڈ الیفیٹکس، N-متبادل ارومیٹکس، لانگ چین فیٹی ایسڈ) وغیرہ ہیں۔ کل امونیا نائٹروجن (ٹی اے این) کو میتھین کی پیداوار کو روکنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ مزید برآں، یہ مائکروبیل کمیونٹی کو غیر مستحکم کرتا ہے، جس سے ایسیٹک ایسڈ کی ترکیب متاثر ہوتی ہے۔ ایسیٹک ایسڈ میتھین کی پیداوار میں محرک قوتوں میں سے ایک ہے۔ 5000 ملی گرام/ایل ٹی اے این سے زیادہ ہونے پر، رد عمل کو مستحکم رکھنے کے لیے پی ایچ ایڈجسٹمنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ 1700-1800 ملی گرام/ایل سے اوپر کا ٹی اے این ارتکاز میتھین کی پیداوار کو روکتا ہے اور زیادہ ٹی اے این ارتکاز پر پیداوار کم ہو جاتی ہے۔ اعلی ٹی اے این ارتکاز رد عمل کو تیزابیت کا باعث بنتا ہے اور روک تھام کے ڈومینو اثر کا باعث بنتا ہے۔ کل امونیا نائٹروجن آزاد امونیا اور آئنائزڈ امونیا کا مجموعہ ہے۔ ٹی اے این نائٹروجن میں زیادہ انحطاطی مواد کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے، عام طور پر پروٹین اور قدرتی طور پر انیروبک ہاضمہ میں تعمیر ہوگا۔ یہ نظام کو فراہم کیے جانے والے نامیاتی فیڈ اسٹاک پر منحصر ہے۔ گندے پانی کے علاج کے عام طریقوں میں، ٹی اے این میں کمی نائٹریفیکیشن کے ذریعے کی جاتی ہے۔ نائٹریفیکیشن ایک ایروبک عمل ہے جہاں ٹی اے این ایروبک ہیٹروٹروفک بیکٹیریا کے ذریعے استعمال ہوتا ہے۔ یہ بیکٹیریا نائٹریٹ اور نائٹرائٹ خارج کرتے ہیں جو بعد میں ڈینیٹریفیکیشن کے عمل کے ذریعے نائٹروجن گیس میں تبدیل ہو جاتے ہیں۔ ہائیڈرولیسس اور ایسڈجینیسیس بھی ٹی اے این کے ارتکاز سے متاثر ہو سکتے ہیں۔ میسوفیلک حالات میں، ہائیڈرولیسس کی روک تھام 5500 ملی گرام/ایل ٹی اے این پر پائی گئی، جبکہ ایسڈجینیسیس کی روک تھام 6500 ملی گرام/ایل ٹی اے این پر ہوتی ہے۔ فیڈ اسٹاک اینیروبک ہاضمہ کے نظام کے اطلاق پر غور کرتے وقت سب سے اہم ابتدائی مسئلہ عمل کے لیے فیڈ اسٹاک ہے۔ تقریبا کسی بھی نامیاتی مواد کو اینیروبک ڈائجشن کے ساتھ پروسیس کیا جا سکتا ہے ؛ تاہم، اگر بائیو گیس کی پیداوار کا مقصد ہے، تو اس کے کامیاب استعمال میں پٹریسیبلٹی کی سطح کلیدی عنصر ہے۔ مواد جتنا زیادہ قابل (ہضم) ہوگا، نظام سے گیس کی پیداوار اتنی ہی زیادہ ممکن ہوگی۔ فیڈ اسٹاک میں بائیوڈیگریڈیبل فضلہ مواد شامل ہو سکتے ہیں، جیسے فضلہ کاغذ، گھاس کے ٹکڑے، بچا ہوا کھانا، سیوریج، اور جانوروں کا فضلہ۔ لکڑی کے فضلے اس سے مستثنی ہیں، کیونکہ وہ زیادہ تر ہاضمے سے متاثر نہیں ہوتے ہیں، کیونکہ زیادہ تر اینیروبس لگنن کو خراب کرنے سے قاصر ہوتے ہیں۔ زائیلوفگس اینیروبس (لگنن صارفین) یا ہائی ٹمپریچر پری ٹریٹمنٹ، جیسے پائرولیسس، لگنن کو توڑنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اینیروبک ڈائجسٹروں کو مخصوص بائیو گیس کی پیداوار کے لیے خاص طور پر اگائی جانے والی توانائی کی فصلوں، جیسے سیلیج سے بھی کھلایا جا سکتا ہے۔ جرمنی اور براعظمی یورپ میں، ان سہولیات کو "بائیو گیس" پلانٹ کہا جاتا ہے۔ کوڈیجشن یا کوفرمینٹیشن پلانٹ عام طور پر ایک زرعی اینیروبک ڈائجسٹر ہوتا ہے جو بیک وقت ہاضمے کے لیے دو یا زیادہ ان پٹ مواد کو قبول کرتا ہے۔ اینیروبک ہاضمہ کے لیے درکار وقت کی لمبائی مواد کی کیمیائی پیچیدگی پر منحصر ہے۔ آسانی سے ہضم ہونے والی شکر سے بھرپور مواد تیزی سے ٹوٹ جاتا ہے، جبکہ سیلولوز اور ہیمی سیلولوز پولیمر سے بھرپور برقرار لگنوسیلولوسک مواد کو ٹوٹنے میں بہت زیادہ وقت لگ سکتا ہے۔ اینیروبک مائکروجنزم عام طور پر لگنن کو توڑنے سے قاصر ہوتے ہیں، جو بائیو ماس کا متفرق خوشبودار جزو ہے۔ اینیروبک ڈائجسٹر اصل میں سیوریج کی کیچڑ اور کھاد کا استعمال کرتے ہوئے آپریشن کے لیے ڈیزائن کیے گئے تھے۔ سیوریج اور کھاد، تاہم، اینیروبک ہاضمے کے لیے سب سے زیادہ ممکنہ مواد نہیں ہیں، کیونکہ بائیوڈیگریڈیبل مواد میں پہلے سے ہی زیادہ تر توانائی کا مواد موجود ہے جو اسے پیدا کرنے والے جانوروں کے ذریعے نکالا جاتا ہے۔ لہذا، بہت سے ڈائجسٹر دو یا زیادہ قسم کے فیڈ اسٹاک کے کوڈیجشن کے ساتھ کام کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، فارم پر مبنی ڈائجسٹر میں جو دودھ کی کھاد کو بنیادی فیڈ اسٹاک کے طور پر استعمال کرتا ہے، گیس کی پیداوار میں دوسرا فیڈ اسٹاک شامل کرکے نمایاں اضافہ کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، گھاس اور مکئی (عام فارم پر فیڈ اسٹاک)، یا مختلف نامیاتی ضمنی مصنوعات، جیسے ذبح خانے کا فضلہ، چربی، تیل اور ریستورانوں سے چکنائی، نامیاتی گھریلو فضلہ وغیرہ۔ (عام آف سائٹ فیڈ اسٹاک)۔ وقف شدہ توانائی کی فصلوں کی پروسیسنگ کرنے والے ڈائجسٹر اعلی سطح کے انحطاط اور بائیو گیس کی پیداوار حاصل کر سکتے ہیں۔ سلری-اونل سسٹم عام طور پر سستے ہوتے ہیں، لیکن فصلیں استعمال کرنے والوں کے مقابلے میں بہت کم توانائی پیدا کرتے ہیں، جیسے کہ مکئی اور گھاس کی تلچھٹ ؛ فصلوں کے مواد کی معمولی مقدار (30 فیصد) کا استعمال کرکے، ایک اینیروبک ڈائجشن پلانٹ صرف سلری-اونل سسٹم کے مقابلے میں سرمایہ کی لاگت سے صرف تین گنا زیادہ توانائی کی پیداوار میں دس گنا اضافہ کر سکتا ہے۔ نمی کا مواد فیڈ اسٹاک سے متعلق دوسرا خیال نمی کا مواد ہے۔ خشک، اسٹیک کرنے کے قابل سبسٹریٹس، جیسے کہ خوراک اور صحن کا فضلہ، سرنگ جیسے چیمبروں میں ہاضمے کے لیے موزوں ہیں۔ سرنگ طرز کے نظاموں میں عام طور پر تقریبا صفر گندے پانی کا اخراج بھی ہوتا ہے، لہذا اس طرز کے نظام کے فوائد ہیں جہاں ڈائجسٹر مائعوں کا اخراج ایک ذمہ داری ہے۔ مواد جتنا گیلا ہوگا، توانائی سے بھرپور کنکریٹ پمپوں اور نقل و حرکت کے جسمانی ذرائع کے بجائے معیاری پمپوں سے ہینڈل کرنا اتنا ہی موزوں ہوگا۔ نیز، مواد جتنا زیادہ گیلا ہوتا ہے، اتنا ہی زیادہ حجم اور رقبہ پیدا شدہ گیس کی سطح کے مقابلے میں لیتا ہے۔ ٹارگٹ فیڈ اسٹاک کی نمی کا مواد اس بات کو بھی متاثر کرے گا کہ اس کے علاج پر کس قسم کا نظام لگایا جاتا ہے۔ ڈائلیوٹ فیڈ اسٹاک کے لیے ہائی سولڈ اینیروبک ڈائجسٹر کا استعمال کرنے کے لیے، ان پٹ میٹریل کے ٹھوس مواد کو بڑھانے کے لیے بلکنگ ایجنٹس، جیسے کھاد کا استعمال کیا جانا چاہیے۔ ایک اور اہم غور کاربن ہے: ان پٹ مواد کا نائٹروجن تناسب۔ یہ تناسب خوراک کا وہ توازن ہے جو ایک جرثومے کو بڑھنے کے لیے درکار ہوتا ہے۔ زیادہ سے زیادہ C: N تناسب 20-30:1 ہے۔ ضرورت سے زیادہ N ہاضمہ میں امونیا کی رکاوٹ کا باعث بن سکتا ہے۔ آلودگی گیلے ہاضمے یا پلگ فلو ہاضمے کا استعمال کرتے وقت فیڈ اسٹاک مواد کی آلودگی کی سطح ایک اہم غور ہے۔ اگر ڈائجسٹروں کے لیے فیڈ اسٹاک میں جسمانی آلودگیوں کی نمایاں سطح ہوتی ہے، جیسے پلاسٹک، گلاس، یا دھاتیں، تو مواد کو استعمال کرنے کے لیے آلودگیوں کو ہٹانے کے لیے پروسیسنگ کی ضرورت ہوگی۔ اگر اسے نہیں ہٹایا گیا تو ڈائجسٹرز کو بلاک کیا جا سکتا ہے اور وہ مؤثر طریقے سے کام نہیں کریں گے۔ یہ آلودگی کا مسئلہ خشک ہاضمہ یا سالڈ اسٹیٹ اینیروبک ڈائجشن (ایس ایس اے ڈی) پودوں کے ساتھ نہیں ہوتا ہے، کیونکہ ایس ایس اے ڈی خشک، اسٹیک ایبل بائیو ماس کو سنبھالتا ہے جس میں گیس ٹائٹ چیمبرز میں ٹھوس (40-60%) کی زیادہ فیصد ہوتی ہے جسے خمیر خانے کہتے ہیں۔ اس سمجھ کے ساتھ ہی مکینیکل بائیولوجیکل ٹریٹمنٹ پلانٹس تیار کیے جاتے ہیں۔ فیڈ اسٹاک کو پری ٹریٹمنٹ کی جتنی زیادہ سطح کی ضرورت ہوگی، اتنی ہی زیادہ پروسیسنگ مشینری کی ضرورت ہوگی، اور اس وجہ سے، اس منصوبے کے سرمائے کی لاگت زیادہ ہوگی۔ قومی غیر غذائی فصلوں کا مرکز۔ فیڈ اسٹاک سے کسی بھی جسمانی آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے چھانٹنے یا اسکریننگ کے بعد، مواد کو اکثر کٹا دیا جاتا ہے، کٹا دیا جاتا ہے، اور میکانکی طور پر یا ہائیڈرولک طور پر گودا لگایا جاتا ہے تاکہ ہضم کرنے والوں میں جرثوموں کے لیے دستیاب سطح کے رقبے کو بڑھایا جا سکے اور اس لیے، ہاضمے کی رفتار میں اضافہ کیا جا سکے۔ فیڈ اسٹاک مواد کو ہوا بند ڈائجسٹر میں منتقل کرنے کے لیے ہیلی کاپٹر پمپ کا استعمال کرکے ٹھوس مادوں کی میکریشن حاصل کی جا سکتی ہے، جہاں اینیروبک ٹریٹمنٹ ہوتا ہے۔ سبسٹریٹ کی ساخت بائیو ماس کے ہاضمے سے میتھین کی پیداوار اور میتھین کی پیداوار کی شرح کا تعین کرنے میں سبسٹریٹ کی ساخت ایک اہم عنصر ہے۔ فیڈ اسٹاک کی ساختیاتی خصوصیات کا تعین کرنے کی تکنیکیں دستیاب ہیں، جبکہ ڈائجسٹر ڈیزائن اور آپریشن کے لیے ٹھوس، عنصر اور نامیاتی تجزیے جیسے پیرامیٹرز اہم ہیں۔ میتھین کی پیداوار کا اندازہ سبسٹریٹ کی بنیادی ساخت سے اس کی انحطاط کے تخمینے کے ساتھ کیا جا سکتا ہے (سبسٹریٹ کا وہ حصہ جو ری ایکٹر میں بائیو گیس میں تبدیل ہوتا ہے)۔ بائیو گیس کی ساخت (میتھین اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے متعلقہ حصوں) کی پیش گوئی کرنے کے لیے آبی اور گیس کے مراحل کے درمیان کاربن ڈائی آکسائیڈ کی تقسیم کا اندازہ لگانا ضروری ہے، جس کے لیے اضافی معلومات (ری ایکٹر کا درجہ حرارت، پی ایچ، اور سبسٹریٹ کی ساخت) اور کیمیائی سپیسیشن ماڈل کی ضرورت ہوتی ہے۔ بائیو میتھینیشن پوٹینشل کی براہ راست پیمائش بھی گیس کے ارتقاء یا حالیہ گریومیٹرک جانچ کا استعمال کرتے ہوئے کی جاتی ہے۔ اینیروبک ڈائجشن ٹیکنالوجیز کا استعمال کرتے ہوئے ایپلی کیشنز کئی اہم طریقوں سے گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو کم کرنے میں مدد کر سکتی ہیں: جیواشم ایندھن کی تبدیلی فضلہ ٹریٹمنٹ پلانٹس کے توانائی کے نقوش کو کم کرنا یا ختم کرنا لینڈ فلز سے میتھین کے اخراج کو کم کرنا صنعتی طور پر تیار کردہ کیمیائی کھادوں کو ہٹانا گاڑیوں کی نقل و حرکت کو کم کرنا برقی گرڈ کی نقل و حمل کے نقصانات کو کم کرنا کھانا پکانے کے لیے ایل پی گیس کا استعمال صفر فضلہ کے اقدامات کا ایک اہم جزو ہے۔ فضلہ اور گندے پانی کا علاج اینیروبک ہاضمہ خاص طور پر نامیاتی مواد کے لیے موزوں ہے، اور عام طور پر صنعتی اخراج، گندے پانی اور سیوریج کی کیچڑ کے علاج کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اینیروبک ہاضمہ، ایک سادہ عمل، نامیاتی مادے کی مقدار کو بہت کم کر سکتا ہے جو بصورت دیگر سمندر میں پھینکنا، لینڈ فلز میں پھینکنا، یا آتش گیروں میں جلانا ہو سکتا ہے۔ ترقی یافتہ ممالک میں ٹھوس فضلہ کو ٹھکانے لگانے کے طریقوں پر ماحولیاتی طور پر متعلقہ قانون سازی کے دباؤ نے فضلہ کی مقدار کو کم کرنے اور مفید ضمنی مصنوعات پیدا کرنے کے عمل کے طور پر اینیروبک ڈائجشن کے اطلاق میں اضافہ کیا ہے۔ اس کا استعمال یا تو میونسپل کچرے کے منبع سے الگ کیے گئے حصے کو پروسیس کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے یا متبادل طور پر مکینیکل چھانٹنے کے نظام کے ساتھ مل کر بقیہ مخلوط میونسپل کچرے کو پروسیس کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ ان سہولیات کو مکینیکل بائیولوجیکل ٹریٹمنٹ پلانٹ کہا جاتا ہے۔ اگر انیروبک ڈائجسٹروں میں پروسیس کیے گئے پٹریسیبل کچرے کو لینڈ فل میں ٹھکانے لگایا جائے تو یہ قدرتی طور پر اور اکثر انیروبک طور پر ٹوٹ جائے گا۔ اس صورت میں گیس بالآخر فضا میں فرار ہو جائے گی۔ چونکہ میتھین کاربن ڈائی آکسائیڈ کے مقابلے میں گرین ہاؤس گیس کے طور پر تقریبا 20 گنا زیادہ طاقتور ہے، اس کے اہم منفی ماحولیاتی اثرات ہیں۔ گھریلو فضلہ جمع کرنے والے ممالک میں، مقامی اینیروبک ڈائجشن سہولیات کا استعمال فضلہ کی مقدار کو کم کرنے میں مدد کر سکتا ہے جس کے لیے مرکزی لینڈ فل سائٹس یا جلانے کی سہولیات تک نقل و حمل کی ضرورت ہوتی ہے۔ نقل و حمل پر یہ کم بوجھ جمع کرنے والی گاڑیوں سے کاربن کے اخراج کو کم کرتا ہے۔ اگر مقامی اینیروبک ہاضمہ کی سہولیات کو برقی تقسیم کے نیٹ ورک کے اندر سرایت کیا جاتا ہے، تو وہ قومی گرڈ پر بجلی کی نقل و حمل سے وابستہ برقی نقصانات کو کم کرنے میں مدد کر سکتے ہیں۔ بجلی کی پیداوار ترقی پذیر ممالک میں، سادہ گھر اور کھیت پر مبنی اینیروبک ہاضمہ نظام کھانا پکانے اور روشنی کے لیے کم لاگت والی توانائی کی صلاحیت پیش کرتے ہیں۔ 1975 سے، چین اور ہندوستان دونوں کے پاس کھانا پکانے اور روشنی کے لیے گھر میں استعمال ہونے والے چھوٹے بائیو گیس پلانٹس کو اپنانے کے لیے بڑی، حکومت کی حمایت یافتہ اسکیمیں ہیں۔ اس وقت ترقی پذیر دنیا میں اینیروبک ڈائجشن کے منصوبے اقوام متحدہ کے کلین ڈیولپمنٹ میکانزم کے ذریعے مالی مدد حاصل کر سکتے ہیں اگر وہ یہ ظاہر کرنے کے قابل ہوں کہ وہ کاربن کے اخراج کو کم کرتے ہیں۔ اینیروبک ہاضمہ کی سہولیات میں پیدا ہونے والی میتھین اور طاقت کو جیواشم ایندھن سے حاصل ہونے والی توانائی کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اور اس لیے گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو کم کیا جا سکتا ہے، کیونکہ بائیوڈیگریڈیبل مواد میں موجود کاربن کاربن سائیکل کا حصہ ہے۔ بائیو گیس کے دہن سے فضا میں خارج ہونے والے کاربن کو پودوں کے ذریعے حالیہ ماضی میں، عام طور پر پچھلی دہائی کے اندر، لیکن زیادہ عام طور پر آخری افزائش کے موسم میں ان کے بڑھنے کے لیے ہٹا دیا گیا ہے۔ اگر پودے دوبارہ اگائے جاتے ہیں، کاربن کو ایک بار پھر ماحول سے باہر نکالتے ہیں، تو نظام کاربن غیر جانبدار ہوگا۔ اس کے برعکس، جیواشم ایندھن میں موجود کاربن کو کئی لاکھوں سالوں سے زمین میں الگ کیا گیا ہے، جس کے دہن سے ماحول میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کی مجموعی سطح میں اضافہ ہوتا ہے۔ اینیروبک ڈائجسٹروں کے ذریعے بجلی کی پیداوار چھوٹے کھیتوں کے بجائے بڑے پیمانے پر ہونے والی کارروائیوں کے لیے بہترین موزوں ہے، کیونکہ بڑے کاموں میں کھاد کی مقدار ہوتی ہے جو نظام کو مالی طور پر قابل عمل بنانے کے قابل ہوتی ہے۔ سیوریج کی کیچڑ کے علاج سے بائیو گیس کو بعض اوقات بجلی پیدا کرنے کے لیے گیس انجن چلانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جن میں سے کچھ یا سبھی کو سیوریج کے کاموں کو چلانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کے بعد انجن سے کچھ فضلہ گرمی کو ڈائجسٹر کو گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ فضلہ گرمی، عام طور پر، ڈائجسٹر کو مطلوبہ درجہ حرارت تک گرم کرنے کے لیے کافی ہوتی ہے۔ سیوریج کے کاموں سے بجلی کی صلاحیت محدود ہے-برطانیہ میں، اس طرح کی پیداوار کی کل تعداد تقریبا 80 میگاواٹ ہے، جس میں 150 میگاواٹ تک بڑھنے کی صلاحیت ہے، جو برطانیہ میں تقریبا 35,000 میگاواٹ کی اوسط بجلی کی طلب کے مقابلے میں غیر اہم ہے۔ غیر اجرت والے فضلے سے حیاتیاتی مادے-توانائی کی فصلیں، کھانے کی بربادی، ذبح خانے کے فضلے وغیرہ سے بائیو گیس پیدا کرنے کی گنجائش۔ - بہت زیادہ ہے، تقریبا 3,000 میگاواٹ کی صلاحیت کا تخمینہ ہے۔ جانوروں کے فضلے اور توانائی کی فصلوں کا استعمال کرنے والے فارم بائیو گیس پلانٹس سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ برطانیہ کے کسانوں کو اضافی آمدنی فراہم کرتے ہوئے کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کو کم کرنے اور گرڈ کو مضبوط کرنے میں معاون ثابت ہوں گے۔ کچھ ممالک سبز توانائی کی پیداوار کو سبسڈی دینے کے لیے پاور گرڈ پر بجلی فراہم کرنے کے لیے مثال کے طور پر فیڈ ان ٹیرف کی شکل میں مراعات پیش کرتے ہیں۔ اوکلینڈ، کیلیفورنیا میں ایسٹ بے میونسپل یوٹیلیٹی ڈسٹرکٹ کے مرکزی گندے پانی کے ٹریٹمنٹ پلانٹ (ای بی ایم یو ڈی) میں، کھانے کے فضلے کو فی الحال پرائمری اور سیکنڈری میونسپل گندے پانی کے ٹھوس اور دیگر اعلی طاقت والے فضلے کے ساتھ کوڈیجسٹ کیا جاتا ہے۔ صرف میونسپل گندے پانی کے ٹھوس ہاضمے کے مقابلے میں، کھانے کے فضلے کوڈیجشن کے بہت سے فوائد ہیں۔ ای بی ایم یو ڈی کھانے کے فضلے کے عمل سے کھانے کے فضلے کے گودے کا اینیروبک ہاضمہ میونسپل گندے پانی کے ٹھوس مادوں کے مقابلے میں زیادہ عام توانائی کا فائدہ فراہم کرتا ہے: 730 سے 1,300 کلو واٹ فی خشک ٹن کھانے کے فضلے کے مقابلے میں 560 سے 940 کلو واٹ فی خشک ٹن میونسپل گندے پانی کے ٹھوس مادے کا اطلاق ہوتا ہے۔ گرڈ انجکشن بائیو گیس گرڈ انجکشن قدرتی گیس گرڈ میں بائیو گیس کا انجکشن ہے۔ خام بائیو گیس کو پہلے بائیو میتھین میں اپ گریڈ کرنا پڑتا ہے۔ اس اپ گریڈنگ کا مطلب ہے آلودگیوں جیسے ہائیڈروجن سلفایڈ یا سائلوکسینس کے ساتھ ساتھ کاربن ڈائی آکسائیڈ کو ہٹانا۔ اس مقصد کے لیے کئی ٹیکنالوجیز دستیاب ہیں، جن میں سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر پریشر سوئنگ ایڈسورپشن (پی ایس اے)، پانی یا امین اسکربنگ (جذب کے عمل) اور حالیہ برسوں میں جھلی کی علیحدگی کو نافذ کیا گیا ہے۔ متبادل کے طور پر، بجلی اور حرارت کو سائٹ پر پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں توانائی کی نقل و حمل میں ہونے والے نقصانات میں کمی آتی ہے۔ قدرتی گیس کی ترسیل کے نظام میں عام توانائی کے نقصانات 1-2% سے ہوتے ہیں، جبکہ ایک بڑے برقی نظام پر موجودہ توانائی کے نقصانات 5-8% سے ہوتے ہیں۔ اکتوبر 2010 میں، ڈیڈکوٹ سیویج ورکس برطانیہ میں پہلا ادارہ بن گیا جس نے آکسفورڈشائر میں 200 گھروں تک استعمال کے لیے قومی گرڈ کو فراہم کردہ بائیو میتھین گیس تیار کی۔ 2017 تک، برطانیہ کی بجلی کی کمپنی ایکوٹریسیٹی کا منصوبہ ہے کہ 6000 گھروں کو ایندھن فراہم کرنے والی مقامی طور پر حاصل کردہ گھاس سے ڈائجسٹر کھلایا جائے گا۔ مذکورہ ٹیکنالوجی کے ساتھ اپ گریڈ کرنے کے بعد، بائیو گیس (بائیو میتھین میں تبدیل) کو ڈھالنے والی گاڑیوں میں گاڑی کے ایندھن کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ استعمال سویڈن میں بہت وسیع ہے، جہاں 38,600 سے زیادہ گیس گاڑیاں موجود ہیں، اور گاڑی کی گیس کا 60 فیصد انیروبک ڈائجشن پلانٹس میں پیدا ہونے والا بائیو میتھین ہے۔ کھاد اور مٹی کا کنڈیشنر ہضم شدہ مواد کے ٹھوس، ریشے دار جزو کو مٹی کے نامیاتی مواد کو بڑھانے کے لیے مٹی کے کنڈیشنر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ڈائجسٹر شراب کو کیمیائی کھادوں کے بجائے مٹی کو اہم غذائی اجزاء کی فراہمی کے لیے کھاد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے جن کی پیداوار اور نقل و حمل کے لیے بڑی مقدار میں توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس لیے تیار شدہ کھادوں کا استعمال اینیروبک ڈائجسٹر شراب کھاد کے استعمال سے زیادہ کاربن سے بھرپور ہوتا ہے۔ اسپین جیسے ممالک میں، جہاں بہت سی مٹی نامیاتی طور پر ختم ہو جاتی ہے، ہضم شدہ ٹھوسوں کے لیے بازار بائیو گیس کی طرح ہی اہم ہو سکتے ہیں۔ کھانا پکانے کی گیس بائیو ڈائجسٹر کا استعمال کرتے ہوئے، جو سڑنے کے لیے درکار بیکٹیریا پیدا کرتا ہے، کھانا پکانے کی گیس پیدا ہوتی ہے۔ نامیاتی فضلہ جیسے گرے ہوئے پتے، باورچی خانے کا فضلہ، کھانے کا فضلہ وغیرہ۔ ایک کولہو یونٹ میں کھلایا جاتا ہے، جہاں اسے تھوڑی مقدار میں پانی کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ اس کے بعد اس مرکب کو بائیو ڈائجسٹر میں ڈالا جاتا ہے، جہاں آرکیا اسے سڑ کر کھانا پکانے کی گیس تیار کرتا ہے۔ یہ گیس باورچی خانے کے چولہے میں پائپ کے ذریعے پہنچائی جاتی ہے۔ ایک 2 کیوبک میٹر بائیو ڈائجسٹر 2 کیوبک میٹر کھانا پکانے کی گیس پیدا کر سکتا ہے۔ یہ 1 کلو ایل پی جی کے برابر ہے۔ بائیو ڈائجسٹر کے استعمال کا قابل ذکر فائدہ کیچڑ ہے جو ایک بھرپور نامیاتی کھاد ہے۔ مصنوعات اینیروبک ہاضمے کی تین اہم مصنوعات بائیو گیس، ڈائجسٹ اور پانی ہیں۔ بائیو گیس ان پٹ بائیوڈیگریڈیبل فیڈ اسٹاک کو کھانا کھلانے والے بیکٹیریا کا حتمی فضلہ پروڈکٹ ہے (اینیروبک ہاضمہ کا میتھانوجینیسیس مرحلہ آرکیا کے ذریعہ انجام دیا جاتا ہے، جو بیکٹیریا کے لیے زندگی کے فائیلوجنیٹک درخت کی ایک الگ شاخ پر ایک مائکرو حیاتیات ہے)، اور زیادہ تر میتھین اور کاربن ڈائی آکسائیڈ ہوتا ہے، جس میں تھوڑی مقدار میں ہائیڈروجن اور ٹریس ہائیڈروجن سلفایڈ ہوتا ہے۔ (جیسا کہ پیدا کیا جاتا ہے، بائیو گیس میں پانی کے بخارات بھی ہوتے ہیں، جس میں جزوی پانی کے بخارات کا حجم بائیو گیس درجہ حرارت کا ایک فعل ہے)۔ زیادہ تر بائیو گیس ہاضمہ کے وسط کے دوران پیدا ہوتی ہے، بیکٹیریا کی آبادی بڑھنے کے بعد، اور جیسے جیسے پٹریسیبل مواد ختم ہوتا جاتا ہے کم ہوتا جاتا ہے۔ گیس کو عام طور پر ڈائجسٹر کے اوپر ایک ہوا دار گیس کے بلبلے میں ذخیرہ کیا جاتا ہے یا نکال کر گیس ہولڈر میں سہولت کے ساتھ ذخیرہ کیا جاتا ہے۔ بائیو گیس میں موجود میتھین کو گرمی اور بجلی دونوں پیدا کرنے کے لیے جلایا جا سکتا ہے، عام طور پر ایک باہمی انجن یا مائیکرو ٹربائن کے ساتھ اکثر ہم آہنگی کے انتظام میں جہاں پیدا ہونے والی بجلی اور فضلہ گرمی کو ہضم کرنے والوں کو گرم کرنے یا عمارتوں کو گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اضافی بجلی سپلائرز کو فروخت کی جا سکتی ہے یا مقامی گرڈ میں ڈالی جا سکتی ہے۔ اینیروبک ڈائجسٹروں کے ذریعے پیدا ہونے والی بجلی کو قابل تجدید توانائی سمجھا جاتا ہے اور یہ سبسڈی کو راغب کر سکتی ہے۔ بائیو گیس ماحولیاتی کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ارتکاز کو بڑھانے میں معاون نہیں ہے کیونکہ گیس براہ راست ماحول میں نہیں چھوڑی جاتی ہے اور کاربن ڈائی آکسائیڈ ایک مختصر کاربن سائیکل کے ساتھ نامیاتی ذریعہ سے آتی ہے۔ بائیو گیس کو ایندھن کے طور پر استعمال کرنے کے لیے اسے بہتر بنانے کے لیے ٹریٹمنٹ یا 'سکریبنگ' کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ ہائیڈروجن سلفایٔڈ، فیڈ اسٹاک میں سلفایٔٹس سے بننے والی ایک زہریلی مصنوعات، بائیو گیس کے ایک ٹریس جزو کے طور پر جاری کی جاتی ہے۔ قومی ماحولیاتی نفاذ ایجنسیاں، جیسے کہ یو ایس انوائرمنٹل پروٹیکشن ایجنسی یا انگلش اینڈ ویلش انوائرمنٹ ایجنسی، ہائیڈروجن سلفایڈ پر مشتمل گیسوں کی سطح پر سخت حدود رکھتی ہیں، اور، اگر گیس میں ہائیڈروجن سلفایڈ کی سطح زیادہ ہے، تو علاقائی طور پر قبول شدہ سطحوں کے اندر بائیو گیس کو پروسیس کرنے کے لیے گیس اسکربنگ اور صفائی کے آلات (جیسے امین گیس ٹریٹنگ) کی ضرورت ہوگی۔ متبادل طور پر، ہاضمے کے ٹینکوں میں فیرس کلورائڈ فی سی ایل 2 کا اضافہ ہائیڈروجن سلفایڈ کی پیداوار کو روکتا ہے۔ اتار چڑھاؤ والے سائلوکسین بائیو گیس کو بھی آلودہ کر سکتے ہیں۔ اس طرح کے مرکبات اکثر گھریلو فضلہ اور گندے پانی میں پائے جاتے ہیں۔ ہاضمہ کی سہولیات میں ان مواد کو فیڈ اسٹاک کے جزو کے طور پر قبول کرتے ہوئے، کم سالماتی وزن والے سائلوکسین بائیو گیس میں تبدیل ہو جاتے ہیں۔ جب اس گیس کو گیس انجن، ٹربائن، یا بوائیلر میں جلایا جاتا ہے، تو سائلوکسین سلکان ڈائی آکسائیڈ (سی او او 2) میں تبدیل ہو جاتے ہیں، جو مشین میں اندرونی طور پر جمع ہو جاتے ہیں، جس سے رگڑ اور آنسو بڑھ جاتے ہیں۔ سائلوکسین اور دیگر بائیو گیس آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے عملی اور کم لاگت والی ٹیکنالوجیز موجودہ وقت میں دستیاب ہیں۔ بعض ایپلی کیشنز میں، ان سیٹو ٹریٹمنٹ کو آف گیس کاربن ڈائی آکسائیڈ کے مواد کو کم کرکے، ثانوی ری ایکٹر میں اس کی اکثریت کو صاف کرکے میتھین کی پاکیزگی کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سوئٹزرلینڈ، جرمنی اور سویڈن جیسے ممالک میں، بائیو گیس میں موجود میتھین کو کمپریس کیا جا سکتا ہے تاکہ اسے گاڑی کے نقل و حمل کے ایندھن کے طور پر استعمال کیا جا سکے یا براہ راست گیس کے مینوں میں ڈالا جا سکے۔ ان ممالک میں جہاں اینیروبک ڈائجشن کے استعمال کا محرک قابل تجدید بجلی کی سبسڈی ہے، علاج کے اس راستے کا امکان کم ہے، کیونکہ اس پروسیسنگ مرحلے میں توانائی کی ضرورت ہوتی ہے اور فروخت کے لیے دستیاب مجموعی سطح کو کم کر دیتی ہے۔ ڈائجسٹیٹ ڈائجسٹروں کے لیے اصل ان پٹ مواد کی ٹھوس باقیات ہیں جنہیں جرثومے استعمال نہیں کر سکتے۔ یہ ہضم کرنے والوں کے اندر سے مردہ بیکٹیریا کی معدنی باقیات پر بھی مشتمل ہوتا ہے۔ ڈائجسٹیٹ تین شکلوں میں آسکتا ہے: ریشے دار، شراب، یا دونوں حصوں کا کیچڑ پر مبنی مجموعہ۔ دو مراحل والے نظاموں میں، ہاضمے کی مختلف شکلیں مختلف ہاضمہ ٹینکوں سے آتی ہیں۔ واحد مرحلے کے ہاضمے کے نظام میں، دونوں حصوں کو ملایا جائے گا اور، اگر چاہیں تو، مزید پروسیسنگ کے ذریعے الگ کیا جائے گا۔ دوسرا ضمنی مصنوع (ایسڈجینک ڈائجسٹ) ایک مستحکم، نامیاتی مواد ہے جو بڑی حد تک لگنن اور سیلولوز پر مشتمل ہوتا ہے، بلکہ مردہ بیکٹیریل خلیوں کے میٹرکس میں مختلف قسم کے معدنی اجزاء کا بھی ہوتا ہے۔ کچھ پلاسٹک موجود ہو سکتا ہے۔ یہ مواد گھریلو کھاد سے ملتا جلتا ہے اور اسے اس طرح استعمال کیا جا سکتا ہے یا فائبر بورڈ جیسی کم درجے کی تعمیراتی مصنوعات بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ٹھوس ڈائجسٹ کو ایتھنول کی پیداوار کے لیے فیڈ اسٹاک کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تیسرا ضمنی پروڈکٹ ایک مائع (میتھانوجینک ڈائجسٹ) ہے جو غذائی اجزاء سے بھرپور ہوتا ہے، جسے کھاد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، جو کہ ہضم ہونے والے مواد کے معیار پر منحصر ہوتا ہے۔ ممکنہ طور پر زہریلے عناصر (پی ٹی ایز) کی سطح کا کیمیائی طور پر جائزہ لیا جانا چاہیے۔ یہ اصل فیڈ اسٹاک کے معیار پر منحصر ہوگا۔ زیادہ تر صاف اور منبع سے الگ کیے گئے بائیوڈیگریڈیبل فضلے کے سلسلے کے معاملے میں، پی ٹی ایز کی سطح کم ہوگی۔ صنعت سے پیدا ہونے والے کچرے کے معاملے میں، پی ٹی ایز کی سطح زیادہ ہو سکتی ہے اور مواد کے مناسب اختتامی استعمال کا تعین کرتے وقت اس پر غور کرنے کی ضرورت ہوگی۔ ڈائجسٹیٹ میں عام طور پر ایسے عناصر ہوتے ہیں، جیسے لگنن، جنہیں اینیروبک مائکروجنزموں کے ذریعے توڑا نہیں جا سکتا۔ نیز، ڈائجسٹ میں امونیا ہو سکتا ہے جو فائٹو ٹاکسیک ہے، اور پودوں کی نشوونما میں رکاوٹ بن سکتا ہے اگر اسے مٹی کو بہتر بنانے والے مواد کے طور پر استعمال کیا جائے۔ ان دو وجوہات کی بناء پر، ہاضمے کے بعد پختگی یا کمپوسٹنگ کا مرحلہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لگنن اور دیگر مواد ایروبک مائکروجنزموں، جیسے فنگی کے ذریعے انحطاط کے لیے دستیاب ہیں، جو نقل و حمل کے لیے مواد کے مجموعی حجم کو کم کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ اس پختگی کے دوران، امونیا کو نائٹریٹ میں آکسائڈائز کیا جائے گا، جس سے مواد کی زرخیزی میں بہتری آئے گی اور اسے مٹی میں بہتری لانے والے کے طور پر زیادہ موزوں بنایا جائے گا۔ کمپوسٹنگ کے بڑے مراحل عام طور پر خشک اینیروبک ڈائجشن ٹیکنالوجیز کے ذریعے استعمال ہوتے ہیں۔ گندے پانی اینیروبک ہاضمے کے نظام سے حتمی پیداوار پانی ہے، جو اصل فضلے کی نمی کے مواد سے پیدا ہوتا ہے جسے ٹریٹ کیا گیا تھا اور نظام ہاضمہ میں مائکروبیل رد عمل کے دوران پیدا ہونے والا پانی دونوں سے پیدا ہوتا ہے۔ یہ پانی ڈائجسٹ کی پانی کی کمی سے چھوڑا جا سکتا ہے یا ڈائجسٹ سے واضح طور پر الگ ہو سکتا ہے۔ اینیروبک ڈائجشن کی سہولت سے باہر نکلنے والے گندے پانی میں عام طور پر بائیو کیمیکل آکسیجن ڈیمانڈ (بی او ڈی) اور کیمیائی آکسیجن ڈیمانڈ (سی او ڈی) کی سطح بلند ہوتی ہے۔ اخراج کی رد عمل کے یہ اقدامات آلودہ کرنے کی صلاحیت کی نشاندہی کرتے ہیں۔ اس میں سے کچھ مواد کو 'ہارڈ سی او ڈی' کہا جاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ اسے بائیو گیس میں تبدیل کرنے کے لیے اینیروبک بیکٹیریا کے ذریعے حاصل نہیں کیا جا سکتا۔ اگر اس فضلے کو براہ راست آبی گزرگاہوں میں ڈال دیا جائے تو اس سے ان پر منفی اثر پڑے گا جس کی وجہ سے یوٹروفکیشن ہوگا۔ اس طرح، گندے پانی کی مزید صفائی کی اکثر ضرورت ہوتی ہے۔ یہ علاج عام طور پر آکسیڈیشن کا ایک مرحلہ ہوگا جس میں ہوا کو سیکوینسنگ بیچ ری ایکٹروں یا ریورس اوسموسس یونٹ میں پانی سے گزارا جاتا ہے۔ اینیروبک ہاضمے کی تاریخ ایک طویل ہے، جس کا آغاز دسویں صدی قبل مسیح کے اوائل میں اسوریہ میں ہوا جہاں غسل کے پانی کو گرم کرنے کے لیے بائیو گیس کا استعمال کیا جاتا تھا۔ نامیاتی مادے کے قدرتی سڑنے سے پیدا ہونے والی گیس کی تیاری میں سائنسی دلچسپی 17 ویں صدی کی ہے، جب رابرٹ بوئل (1627-1691) اور اسٹیفن ہیلز (1677-1761) نے نوٹ کیا کہ ندیوں اور جھیلوں کے تلچھٹ کو پریشان کرنے سے آتش گیر گیس خارج ہوتی ہے۔ 1778 میں، الیکٹرو کیمسٹری کے والد، اطالوی طبیعیات دان الیسنڈرو وولٹا (1745-1827) نے سائنسی طور پر اس گیس کی شناخت میتھین کے طور پر کی۔ 1808 میں سر ہمفری ڈیوی نے مویشیوں کی کھاد سے پیدا ہونے والی گیسوں میں میتھین کی موجودگی کو ثابت کیا۔ پہلا معروف اینیروبک ڈائجسٹر 1859 میں ہندوستان میں بمبئی کی ایک کوڑھی کالونی میں بنایا گیا تھا۔ 1895 میں، یہ ٹیکنالوجی ایگزیٹر، انگلینڈ میں تیار کی گئی تھی، جہاں سیوریج گیس تباہ کن لیمپ کے لیے گیس پیدا کرنے کے لیے ایک سیپٹک ٹینک استعمال کیا گیا تھا، جو ایک قسم کی گیس لائٹنگ ہے۔ انگلینڈ میں بھی، 1904 میں، لندن کے ہیمپٹن میں تلچھٹ اور کیچڑ کے علاج دونوں کے لیے پہلا دوہرا مقصد والا ٹینک نصب کیا گیا تھا۔ 20 ویں صدی کے اوائل تک، اینیروبک ہاضمہ کے نظام ٹیکنالوجی سے ملتے جلتے ہونے لگے جیسا کہ آج ظاہر ہوتا ہے۔ 1906 میں، کارل امہوف نے امہوف ٹینک بنایا۔ 20 ویں صدی کے اوائل میں اینیروبک ڈائجسٹر اور ماڈل گندے پانی کے ٹریٹمنٹ سسٹم کی ایک ابتدائی شکل۔ 1920 کے بعد، بند ٹینک کے نظام نے انیروبک لیگون کے پہلے عام استعمال کی جگہ لینا شروع کر دیا-ڈھکے ہوئے مٹی کے طاس جو اتار چڑھاؤ والے ٹھوس مادوں کے علاج کے لیے استعمال ہوتے تھے۔ اینیروبک ڈائجشن پر تحقیق 1930 کی دہائی میں شروع ہوئی۔ پہلی جنگ عظیم کے وقت، حیاتیاتی ایندھن کی پیداوار میں کمی آئی کیونکہ پٹرولیم کی پیداوار میں اضافہ ہوا اور اس کے استعمال کی نشاندہی کی گئی۔ اگرچہ دوسری جنگ عظیم کے دوران ایندھن کی قلت نے اینیروبک ہاضمے کو دوبارہ مقبول کیا، لیکن جنگ ختم ہونے کے بعد ٹیکنالوجی میں دلچسپی ایک بار پھر کم ہو گئی۔ اسی طرح، 1970 کی دہائی کے توانائی کے بحران نے اینیروبک ہاضمہ میں دلچسپی پیدا کی۔ توانائی کی اونچی قیمتوں کے علاوہ، اینیروبک ڈائجشن سسٹم کو اپنانے پر اثر انداز ہونے والے عوامل میں اختراع کے لیے قبولیت، آلودگی کے جرمانے، پالیسی مراعات، اور سبسڈی اور فنڈنگ کے مواقع کی دستیابی شامل ہیں۔ جدید جغرافیائی تقسیم آج، اینیروبک ڈائجسٹر عام طور پر کھاد سے نائٹروجن کے بہاؤ کو کم کرنے کے لیے کھیتوں کے ساتھ ساتھ پائے جاتے ہیں، یا کیچڑ کو ٹھکانے لگانے کے اخراجات کو کم کرنے کے لیے گندے پانی کی صفائی کی سہولیات۔ توانائی کی پیداوار کے لیے زرعی اینیروبک ہاضمہ جرمنی میں سب سے زیادہ مقبول ہو گیا ہے، جہاں 2014 میں 8,625 ڈائجسٹر تھے۔ برطانیہ میں، 2014 تک 259 سہولیات موجود تھیں، اور 2019 تک 500 منصوبوں کو فعال کرنے کا منصوبہ ہے۔ ریاستہائے متحدہ میں، 2012 میں 34 ریاستوں میں 191 آپریشنل پلانٹ تھے۔ پالیسی اس بات کی وضاحت کر سکتی ہے کہ ان ممالک میں گود لینے کی شرحیں اتنی مختلف کیوں ہیں۔ جرمنی میں فیڈ ان ٹیرف 1991 میں نافذ کیے گئے تھے، جنہیں ایف آئی ٹی کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، جو قابل تجدید توانائی کی پیداوار میں سرمایہ کاری کی تلافی کے لیے طویل مدتی معاہدے فراہم کرتے ہیں۔ نتیجتا، 1991 اور 1998 کے درمیان جرمنی میں اینیروبک ڈائجسٹر پلانٹس کی تعداد 20 سے بڑھ کر 517 ہو گئی۔ 1990 کی دہائی کے آخر میں جرمنی میں توانائی کی قیمتیں مختلف ہوئیں اور سرمایہ کار مارکیٹ کی صلاحیت کے بارے میں بے یقینی کا شکار ہو گئے۔ جرمن حکومت نے 2000 اور 2011 کے درمیان چار بار ایف آئی ٹی میں ترمیم کرکے جواب دیا، محصولات میں اضافہ کیا اور اینیروبک ڈائجشن کے منافع کو بہتر بنایا، اور اس کے نتیجے میں بائیو گیس کی پیداوار کے لیے قابل اعتماد منافع اور ملک بھر میں اپنانے کی اعلی شرح جاری رہی۔ ڈائجسٹرز اینیروبک ڈائجسٹرز سے متعلق واقعات مچھلیوں کی ہلاکت کا سبب بنے ہیں (مثال کے طور پر۔ دریائے مول، ڈیون، دریائے تیفی، افون لنفی، اور انسانی زندگی کا نقصان (مثال کے طور پر۔ ایون ماؤتھ دھماکہ) امریکہ میں ADs کے دھماکے ہوئے ہیں (جے، مائن پکسل اسپیشلٹی سولیوشنز اینڈروسکوگن مل ؛ پینساکولا (کنٹونمنٹ) 22 جنوری 2017 (کامیر ڈائجسٹر دھماکہ) ؛ ای پی ڈی ایم کی ناکامی مارچ 2013 امسویل، اوریگون ؛ 6 فروری 1987، پنسلوانیا میں گندے پانی کے ٹریٹمنٹ پلانٹ کے دو کارکن سیوریج ڈائجسٹر کو دوبارہ نکال رہے تھے جب ایک دھماکے نے 30 ٹن تیرتا ہوا کور اٹھا لیا، جس سے دونوں کارکن فوری طور پر ہلاک ہو گئے۔ اسپرنگ فیلڈ، میسوری میں ساؤتھ ویسٹ ویسٹ واٹر ٹریٹمنٹ پلانٹ)، برطانیہ میں (مثال کے طور پر ایون ماؤتھ اور ہارپر ایڈمز کالج، نیوپورٹ، شارپشائر میں)، اس کے علاوہ یورپ میں، 2005 اور 2015 کے درمیان بائیو گیس پلانٹس پر تقریبا 800 حادثات ہوئے۔ فرانس میں (سینٹ فارگو) (اگرچہ ان میں سے کچھ انسانی آبادی کے لیے براہ راست نتائج کے ساتھ 'سنگین' تھے)۔ خوش قسمتی سے، ایک ماخذ کے مطابق، 'ان میں سے ایک درجن سے بھی کم انسانوں پر اثرات مرتب ہوئے'-مثال کے طور پر، جرمنی کے ریڈریسٹٹ میں واقعہ (4 ہلاک)۔ حفاظتی تجزیوں میں 2016 کا ایک مطالعہ شامل ہے جس میں ADs سے متعلق 169 حادثات کا ڈیٹا بیس مرتب کیا گیا ہے۔ اینیروبک ڈائجسٹر اقسام ایونموتھ دھماکہ بائیو ماس کو مخلوط الکحل ایندھن میں بائیو کنورژن کاربن ڈائی آکسائیڈ ایئر کیپچر توانائی کے ساتھ ماحولیاتی مسائل گلوبل میتھین انیشی ایٹو ہائپوکسیا (ماحولیاتی) میتھین کیپچر مائیکرو بائیولوجی آف سپوزیشن پاسچر پوائنٹ مختلف ذرائع سے پیدا ہونے والی بجلی کی متعلقہ لاگت صفائی سیوریج ٹریٹمنٹ اپ فلو اینیروبک سلج کمبل ڈائجشن (یو اے ایس بی) حوالہ جات بیرونی روابط بائیوڈیگریڈیبل ویسٹ مینجمنٹ بائیو فیولز ماحولیاتی انجینئرنگ ہائیڈروجن پروڈکشن مکینیکل حیاتیاتی علاج پاور اسٹیشن ٹیکنالوجی سیوریج پائیدار ٹیکنالوجیز واٹر گیس ٹیکنالوجی قابل تجدید توانائی