శాస్త్ర విజ్ఞాన- సాంకేతిక విజ్ఞాన మంత్రిత్వ శాఖ
‘చెత్తనుంచి సంపద సృష్టి’
మున్సిపల్ ఘన వ్యర్థాల నిర్వహణకు సుస్థిర విధానం
ఎప్పటికప్పడు పెరుగుతున్న జనాభా, వేగవంతమైన పట్టణీకరణ ప్రక్రియ కారణంగా క్రమంగా పేరుకుపోతున్న చెత్తను, ఘన వ్యర్థాలను నిర్మూలించే ప్రక్రియ ఇపుడు దేశానికి భారీ సవాలుగా మారింది. దేశవ్యాప్తంగా ప్రస్తుతం 6.2కోట్ల టన్నులుగా ఉన్న ఈ వ్యర్థాలు, 2030కల్లా 15కోట్ల టన్నులకు చేరుకోవచ్చని భావిస్తున్నారు. ఘన వ్యర్థాల నిర్మూలనలో ఎలాంటి శాస్త్రీయమైన పద్ధతిని అనుసరించకుండా, ఇంతే వేగంతో కనుక విచక్షణా రహితంగా చెత్త పేరుకుపోతే, చెత్తను నింపాల్సిన విస్తీర్ణం కూడా ప్రతి సంవత్సరం క్రమంగా పెరుగుతూ పోతుంది. ఈ నేపథ్యంలో ఘన వ్యర్థాల నిర్మూలనా ప్రక్రియ నిర్వహణకు శాస్త్రీయమైన పద్ధతులను పాటించడం చాలా ఆవశ్యకం.
విద్యుత్తు, భారీ ఉష్ణోగ్రత వినియోగంతో చెత్తను దహించడంద్వారా, భూస్థాపితం చేయాల్సిన చెత్త పరిమాణాన్ని గణనీయంగా తగ్గించవచ్చు. ఇందుకోసం ప్లాస్మా ఆర్క్ గ్యాసిఫికేషన్ ప్రక్రియను ఘన వ్యర్థాల నిర్మూలనకు ఒక ప్రత్యామ్నాయంగా చేపట్టవచ్చు. పర్యావరణ హితమైన ఈ ప్రక్రియతో భారీ పరిమాణంలోని ఘన వ్యర్థాలను దాదాపు 95శాతంవరకూ తగ్గించడం సాధ్యమవుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో ప్లాస్మా ఆర్క్ రియాక్టర్ లో 3,000 డిగ్రీలకు పైగా ఉష్ణోగ్రతవద్ద ఘన వ్యర్ధాలను దహించడం వల్ల, వ్యర్థాల్లో చాలాభాగం సిన్ గ్యాస్, లేదా సింథసెస్ గ్యాస్ అనే ఇంధనంగా మారుతుంది. ఈ సిన్ గ్యాస్ ను, గ్యాస్ శుద్ధీకరణ వ్యవస్థ ద్వారా ప్రవహింపజేసినపుడు అది విద్యుత్ ఉత్పత్తికి వాడే గ్యాస్ ఇంజిన్లకు ఇంధనంగా ఉపయోగపడుతుంది. క్యాటలిస్ట్ కన్వర్టర్, రెడాక్స్ రియాక్టర్, సైక్లోన్ సెపరేటర్, స్క్రబర్, అండ్ కండిషనర్ల ద్వారా సిన్ గ్యాస్ ను ప్రవహింపజేసి, విద్యుత్ ఉత్పత్తి గ్యాస్ ఇంజిన్లలో ఉపయోగపడేలా రూపొంతరం చెందిస్తారు. ప్లాస్మా ఆర్క్ గ్యాసిఫికేషన్ ప్రక్రియలో అవశేషంగా మిలిగే బూడిద పదార్థాన్ని సిమెంటుతో మిళితం చేసి రిసైక్లింగ్ పద్ధతిలో ఇటుకలను తయారు చేస్తారు. నిర్మాణం రంగంలో ఈ ఇటుకలు ఉపయోగపడతాయి. అంటే ‘చెత్తనుంచి సంపద’ను తయారు చేసేందుకు వైజ్ఞానిక శాస్త్రం ఇలా దోహదపడుతుందన్నమాట.
అయితే, ఈ తరహా సాంకేతిక పరిజ్ఞానం, ఆర్థికపరంగా ఆచరణయోగ్యంగానీ, గిట్టుబాటుకానీ కాదు. ఎందుకంటే,.. చిన్న చిన్న ప్లాంట్లలో,  వ్యర్థాలను ప్రాసెస్ చేయడానికి కూడా భారీ స్థాయిలో విద్యుత్ అవసరమవుతుంది. అంటే, ఒక కిలోగ్రామ్ ఘనవ్యర్థాలను ప్రాసెస్ చేయడానికే 1.5కిలోవాట్ల విద్యుత్ ఖర్చవుతుంది. ఈ ప్రక్రియ నిర్వహణకు ఎప్పటికప్పుడు ఖర్ఛు భారీ స్థాయిలో ఉంటుంది. ఆర్థికపరంగా చూసినపుడు ఘన వ్యర్థాల నియంత్రణకు ఇది ఏ మాత్రం సమంజసమైన మార్గం కాదు.
భారతదేశంలోని పురపాలక సంఘాలు, ఇతర పట్టణ స్థానిక పరిపాలనా సంస్థల పరిధిలో ఉత్పన్నమయ్యే ఘన వ్యర్థాలలో ఎక్కువ భాగం,..  సేంద్రియ వ్యర్థాలు ఉంటాయని పలు అధ్యయనాలు చెబుతున్నాయి. ఇలాంటి సేంద్రియ వ్యర్థాలను అశాస్త్రీయ పద్ధతుల్లో తొలగించడం, గ్రీన్ హౌస్ వాయువుల, కర్బన ఉద్గారాల, ఇతర కలుషితాల ఉత్పత్తికి దారి తీస్తుంది. మున్సిపల్ ఘన వ్యర్థాల నియంత్రణలో అసమర్థతవల్ల మరిన్ని సమస్యలు తలెత్తుతాయి. భూమిపై పెద్దమొత్తంలో చెత్తను పేర్చడంతో ఆ ప్రాంతం, హానికరమైన సూక్ష్మక్రిములకు, బ్యాక్టీరియా, వైరస్ లకు కేంద్రంగా, కలుషితాల నిలయంగా మారుతుంది. సర్వసాధారణంగా చేపట్టే "కంపోస్టింగ్" ప్రక్రియతో చెత్త నియంత్రణ వల్ల కూడా ఆర్థికంగా ప్రభావవంతమైన ఫలితాలు రావడంలేదు. ఎందుకంటే ఈ ప్రక్రియలో ఎక్కువ విస్తీర్ణంలో స్థలం, ఎక్కువ మంది పనివారు అవసరమవుతారు. ఇందులో క్రిమిసంహార ప్రక్రియకు కూడా ఎక్కువ ఖర్చు చేయాల్సి వస్తుంది. ఇందులో లోహసంబంధమైన భారీ అవశేషాల కాలుష్యం ఉంటుంది కాబట్టి కంపోస్ట్ వినియోగం కూడా చాలా పరిమిత స్థాయిలో ఉంటుంది. వర్షాకాలంలో అయితే, వాతావరణంలో మితిమీరిన చెమ్మ కారణంగా కంపోస్టింగ్ ప్రక్రియ కూడా చాలా కష్టతరంగా మారుతుంది.
కొత్త సాంకేతిక పరిజ్ఞానం
మున్సిపల్ ఘనవ్యర్థాల నిర్వహణకు సంబంధించి, సి.ఎస్.ఐ.ఆర్. కేంద్రీయ మెకానికల్ ఇంజినీరింగ్ పరిశోధనా సంస్థ  రూపొందించిన విధానం, ఘన వ్యవర్థాల నిర్మూలనలో ఎంతో సహాయకారిగా ఉండటమేకాకుండా, ఉపయోగకరమైన తుది ఉత్పాదనలను కూడా అందిస్తోంది. పెద్ద ఎత్తున పేరుకుపోయే ఎండిన ఆకులు, ఎండిన గడ్డినుంచి ఈ తుది ఉత్పాదనలు లభిస్తున్నాయి. కేంద్ర పర్యావరణ, అటవీ, వాతావరణ మార్పుల మంత్రిత్వశాఖ నిర్దేశించిన 2016వ సవంత్సరపు ఘనవ్యవర్థాల నిర్వహణా నిబంధనలకు అనుగుణంగా, శాస్త్రీయ పద్ధతిలో మున్సిపల్ ఘన వ్యర్థాల నిర్వహణకు రూపకల్పన చేశారు. చెత్తను వర్గీకరించే పనిభారంనుంచి ఇళ్లలోని వారికి విముక్తి కలిగించడంపైనే సి.ఐఎస్.ఆర్.-సి.ఎం.ఇ.ఆర్.ఐ. దృష్టిని కేంద్రీకరించింది. ఇందుకోసం అధునాతన పరిజ్ఞాన మెలకువలను వినియోగించాలని నిర్ణయించుకుంది. యాంత్రిక పద్ధతిలో సాగే ఈ వర్గీకరణలో లోహసంబంధమైన వ్యర్థాలను, భూమిపై నశించిపోయే స్వభావంగల వ్యర్థాలను , భూమిలో కుళ్లి నశించని స్వభావం కలిగిన వ్యర్థాలను , జడ స్వభావంగల వ్యర్థాలను  విడివిడిగా వర్గీకరిస్తారు. భూమిపై కుళ్లి నశించిపోయే ఘనవ్యర్థాలను కుళ్లింపచేసే ప్రక్రియను బయో గ్యాసిఫికేషన్ అంటారు. ఈ ప్రక్రియలో సేంద్రియ పదార్థసంబంధమైన వ్యర్థాలన్నీ బయోగ్యాస్ గా పరివర్తన చెందుతాయి. ఈ బయోగ్యాస్ ను వంట చేసుకోవడానికి ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు. విద్యుత్ ఉత్పత్తికోసం గ్యాస్ ఇంజిన్లలో కూడా ఈ బయోగ్యాస్ ను ఇంధనంగా వాడతారు. బయోగ్యాసిఫికేషన్ ప్రక్రియలో అవశేషాలను వానపాముల ప్రయోగంతో వర్మి కంపోస్టింగ్ ద్వారా కంపోస్టు ఎరువుగా మార్చవచ్చు. ఈ వర్మి కంపోస్టును సేంద్రియ వ్యవసాయంలో విరివిగా వినియోగిస్తారు.
బయోమాస్ వ్యర్థాల తొలగింపు
ఎండిన ఆకులు, ఎండిన కొమ్మలు, ఎండు గడ్డి వంటి వాటిని బయోమాస్ గా వ్యవహరిస్తారు. వీటిని తగిన పరిమాణంలో కత్తిరించి, బయోగ్యాస్ డైజెస్టర్ తో కలిపేస్తారు. ఇలా తయారైన దిమ్మలు వంటకు ఉపయోగపడతాయి. సిన్ గ్యాస్ ఉత్పత్తికోసం వినియోగించే గ్యాసిఫయర్ లో కూడా వీటిని వాడతారు. ఈ దిమ్మలను మండటంతో వెలువడే బూడిదవంటి అవశేషాన్ని తగిన మోతాదులో సిమెంటుతో, నీటితో కలిపేసి ఇటుకలను తయారు చేస్తారు.
పాలిమర్ వ్యర్థాల తొలగింపు
ప్లాస్టిక్కులు, పారిశుద్ధ్య ప్రక్రియలో వెలువడే వ్యర్థాలు వంటి వాటిని పాలిమర్ వ్యర్థాలుగా పేర్కొంటారు. రెండు ప్రధాన ప్రక్రియల ద్వారా వీటిని తొలగిస్తారు. పైరోలిసిస్, ప్లాస్మా గ్యాసిఫికేషన్ ద్వారా వీటి తొలగింపు చేపడతారు. పైరోలిసిస్ ప్రక్రియలో పాలిమర్ వ్యర్థాలను వాయురహిత వాతావరణంలో తగిన ఉత్ప్రేరకాల సహాయంతో 400-600డిగ్రీల సెంటీగ్రేడ్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడి చేస్తారు. దీనితో పాలిమర్ వ్యర్థాల్లో భాష్పశీలత కలిగిన పదార్థాలు ఆవిరిగా వెలువడుతాయి. ఈ ఆవిరులను శీతలీకరించినపుడు పైరోలిసిస్ నూనె ఉత్పత్తి అవుతుంది. శీతలీకరించని సిన్ గ్యాస్ ను, పైరోలిసిస్ ముడి నూనెను శుద్ధీకరణ ప్రక్రియ అనంతరం వేడిచేసేందుకు వినియోగిస్తారు. ఈ మొత్తం ప్రక్రియలో అవశేషంగా మిగిలిపోయే చార్ అనే పదార్థాన్ని బయోగ్యాస్ ప్రక్రియలో వెలువడే అవశేషంతో మిళితం చేసి వంటకు ఉపయోగపడే దిమ్మలను తయారు చేస్తారు.
పారిశుద్ధ్య  వ్యర్థాల తొలగింపు
మాస్కులు, శానిటరీ న్యాప్ కిన్లు, డయాపర్లు వంటి వాటిని పారిశుద్ధ్య వ్యర్థాలు, లేదా శానిటరీ వ్యర్థాలు అంటారు. అతి ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతవద్ద నిర్వహించే ప్లాస్మా ప్రక్రియ ద్వారా ఈ వ్యర్థాలను తొలగిస్తారు. కోవిడ్ వ్యాప్తి వలయాన్ని ఛేదించేందుకుగాను, మున్సిపల్ ఘన వ్యర్థాలను తొలగించే ప్రత్యేకమైన క్రిమిసంహారక, వైరస్ నిర్మూలనా ప్రక్రియలు ఇపుడు అందుబాటులో ఉన్నాయి. అతి నీలలోహిత కిరణాల ద్వారా, వేడి గాలులతో దహనం చేయడం ద్వారా వీటిని నాశనం చేస్తారు. వికేంద్రీకరించిన ఘనవ్యర్థాల నిర్మూలనా ప్లాంటును సి.ఎస్.ఐ.ఆర్.-సి.ఎం.ఇ.ఆర్.ఐ. రూపొందించింది. వ్యర్థాల్లో ఉన్న కోవిడ్ వంటి వైరస్ లను నిర్మూలించేందుకుగాను ఘనవ్యర్థాలను శాస్త్రీయ పద్ధతుల్లో తొలగించే సామర్థ్యం ఈ ప్లాంటుకు ఉంది. ఘనవ్యర్థాల నియంత్రణా నిర్వహణకు ఉద్దేశించన ఈ సమగ్ర ప్రయోగాత్మక ప్లాంటు అన్ని సదుపాయాలతో స్వయం సిద్ధంగా ఇది ఏర్పాటైంది. పైకప్పుకు అమర్చిన సౌరశక్తి ఫలకాల ద్వారా ఈ ప్లాంటుకు అవసరమైన విద్యుత్ సరఫరా అవుతుంది. ఈ ఫలకాల ద్వారా తయారయ్యే అదనపు విద్యుత్ ను మినీ గ్రిడ్ కు సరఫరా చేసే ఏర్పాటు కూడా ఉంది.
రోజుకు అరటన్నునుంచి ఐదు టన్నుల వరకూ మున్సిపల్ ఘన వ్యర్థాలను వికేంద్రీకరించిన సాంకేతిక పరిజ్ఞానం ద్వారా ఈ ప్లాంటులో నిర్మూలిస్తున్నారు. అంతేకాక, డీజిల్ ను దిగుమతి చేసేకునే భారం, కార్బన్ డయాక్సైడ్ రూపంలో కాలుష్యం కూడా తప్పింది. వంద గిగావాట్ల సౌరవిద్యుత్ ను ఉత్పత్తి చేయాలన్న కలను సాకారంచేసుకునేందుకు కూడా ఈ ప్లాంటు దోహదపడుతోంది.