1. শারীরিক ফর্ম
দানাদার সক্রিয় কার্বন (GAC):
দানাদার সক্রিয় কার্বন (GAC) বড়, অনিয়মিত কণা নিয়ে গঠিত, সাধারণত 0.2 মিমি থেকে 5 মিমি পর্যন্ত ব্যাস হয়ে থাকে। প্রতিটি কণার আকৃতি এবং আকার পরিবর্তিত হতে পারে, কিছু কণা খণ্ডিত বা অনিয়মিত দেখায়। এই বৃহত্তর কণাগুলি জল বা বায়ু এবং কার্বনের মধ্যে দীর্ঘ যোগাযোগের সময়কে অনুমতি দেয়, যেখানে ধীর পরিস্রাবণ প্রয়োজন হয় সেখানে ক্রমাগত পরিস্রাবণ প্রক্রিয়াগুলির জন্য GAC আদর্শ করে তোলে। বৃহত্তর কণার আকার আরও শারীরিক স্থিতিশীলতা প্রদান করে, ব্যবহারের সময় কার্বনকে বিচ্ছিন্ন হতে বাধা দেয়, যা পরিস্রাবণ সিস্টেমের অখণ্ডতা বজায় রাখার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
GAC-এর উৎপাদন প্রক্রিয়ায় সাধারণত দুটি প্রধান ধাপ জড়িত: কার্বনাইজেশন এবং অ্যাক্টিভেশন। প্রথমত, কাঁচামাল (যেমন কাঠ, কয়লা বা নারকেলের খোসা) বেশির ভাগ জৈব উপাদান অপসারণের জন্য উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, তারপরে বাষ্প বা কার্বন ডাই অক্সাইডের সাহায্যে সক্রিয়করণের মাধ্যমে একটি বৃহৎ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের সাথে একটি ছিদ্রযুক্ত কাঠামো তৈরি করা হয়। ফলস্বরূপ দানাদার কার্বন এই বৈশিষ্ট্যগুলিকে ধরে রাখে, একটি বৃহত্তর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল যা এর শোষণের বৈশিষ্ট্যগুলিকে বাড়িয়ে তোলে, এটি দীর্ঘ সময় ধরে দূষক শোষণে কার্যকর করে তোলে।
বৃহত্তর কণার আকারের কারণে, GAC সবচেয়ে বেশি সময় যোগাযোগের প্রয়োজন, যেমন পৌরসভার জল চিকিত্সা বা বায়ু পরিশোধন ব্যবস্থার জন্য ব্যবহার করা হয়। এর দৈহিক গঠন এটিকে আটকে রাখার জন্য আরও প্রতিরোধী করে তোলে এবং এটিকে বর্ধিত সময়ের জন্য কার্যকরভাবে কাজ করার অনুমতি দেয়, যে কারণে এটি প্রায়শই দীর্ঘমেয়াদী বা অবিচ্ছিন্ন পরিস্রাবণ প্রক্রিয়ার জন্য বেছে নেওয়া হয়।
গুঁড়ো সক্রিয় কার্বন (PAC):
গুঁড়ো সক্রিয় কার্বন (PAC) অনেক ছোট, সূক্ষ্ম কণা নিয়ে গঠিত, সাধারণত 0.1 মিমি ব্যাসের কম। GAC-এর তুলনায় সূক্ষ্ম কণাগুলির পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বেশি, যা PAC-কে দ্রুত দূষক শোষণ করতে দেয়। যাইহোক, এই ছোট কণার আকারের অর্থ হল PAC পরিস্রাবণ সিস্টেমগুলিকে আরও সহজে আটকে রাখতে পারে এবং সাধারণত ব্যাচ প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে কার্বন জল বা বাতাসে যোগ করা হয় এবং তারপর অল্প সময়ের পরে সরিয়ে ফেলা হয়।
PAC-এর উত্পাদন প্রক্রিয়া GAC-এর মতোই, যার মধ্যে কার্বনাইজেশন এবং সক্রিয়করণ জড়িত, কিন্তু PAC কণাগুলি অনেক সূক্ষ্ম, যা প্রতি ইউনিট আয়তনে উচ্চতর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের দিকে পরিচালিত করে। এই উচ্চ পৃষ্ঠ এলাকাটি PAC-কে অল্প সময়ের মধ্যে একটি বৃহত্তর পরিমাণে দূষক শোষণ করার ক্ষমতা দেয়, যা দূষণকারীদের দ্রুত অপসারণের প্রয়োজন হয় এমন পরিস্থিতিতে দ্রুত শোষণের জন্য এটি আদর্শ করে তোলে।
এর কণাগুলির সূক্ষ্ম প্রকৃতির কারণে, PAC দূষকগুলিকে দ্রুত ক্যাপচার করতে আরও কার্যকর, যা এটিকে জরুরি বা অস্থায়ী পরিস্রাবণ প্রয়োজনের জন্য দরকারী করে তোলে। যাইহোক, সূক্ষ্ম কণাগুলির অর্থ এই যে PAC ক্রমাগত ব্যবহারের জন্য বা দীর্ঘমেয়াদী পরিস্রাবণ ব্যবস্থার জন্য উপযুক্ত নয়, কারণ কণাগুলি পুনরায় তৈরি করা বা কার্যকরভাবে পুনরায় ব্যবহার করা কঠিন।
2. সারফেস এরিয়া এবং শোষণ দক্ষতা
দানাদার সক্রিয় কার্বন (GAC):
যদিও GAC এর তুলনামূলকভাবে বড় পৃষ্ঠের ক্ষেত্র রয়েছে, এটি PAC এর তুলনায় আয়তনের প্রতি ইউনিট কম। GAC এর বৃহত্তর কণার আকার জল বা বাতাসের সাথে দীর্ঘ যোগাযোগের সময় প্রদান করে, যা বর্ধিত সময়ের জন্য দূষকদের দক্ষ শোষণের জন্য অপরিহার্য। GAC এমন প্রক্রিয়াগুলির জন্য আদর্শ যেখানে দূষকগুলি কম ঘনত্বে উপস্থিত থাকে এবং কার্যকর অপসারণের জন্য কার্বনের দীর্ঘায়িত এক্সপোজারের প্রয়োজন হয়।
জল চিকিত্সা এবং বায়ু পরিশোধনের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, GAC সাধারণত একটি কলাম বা বিছানায় স্থাপন করা হয়, যার মাধ্যমে জল বা বায়ু একটি নিয়ন্ত্রিত হারে প্রবাহিত হয়। তরল GAC বেডের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, দূষকগুলি ধীরে ধীরে কার্বন কণার পৃষ্ঠের সাথে লেগে থাকে, যতক্ষণ না কার্বনের শোষণ ক্ষমতা শেষ হয়ে যায়। বর্ধিত যোগাযোগের সময় GAC-কে ক্লোরিন, উদ্বায়ী জৈব যৌগ (VOCs) এবং অন্যান্য দ্রবীভূত রাসায়নিক সহ দূষণকারীর বিস্তৃত বর্ণালী অপসারণ করতে দেয়।
যদিও GAC ক্রমাগত পরিস্রাবণ প্রক্রিয়ার জন্য দক্ষ, তবে দূষিত পদার্থ দ্রুত অপসারণের প্রয়োজন হলে এর শোষণ ক্ষমতা PAC-এর মতো বেশি নয়। উদাহরণ স্বরূপ, GAC ছোট অণু বা দূষক অপসারণে ততটা কার্যকর নাও হতে পারে যেগুলির দ্রুত শোষণের প্রয়োজন হয়, কারণ বড় কণাগুলি দূষকগুলির সাথে একই তাত্ক্ষণিক যোগাযোগ প্রদান করে না।
গুঁড়ো সক্রিয় কার্বন (PAC):
GAC-এর তুলনায় PAC-এর আয়তনের প্রতি ইউনিটের পৃষ্ঠতলের ক্ষেত্রফল উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি, যার অর্থ হল অল্প সময়ের মধ্যে দূষক শোষণ করার ক্ষমতা বেশি। এটি এমন পরিস্থিতিতে PAC কে অত্যন্ত কার্যকর করে যেখানে দূষকগুলি দ্রুত অপসারণ করা অপরিহার্য, যেমন বর্জ্য জল চিকিত্সা বা জরুরী পরিস্থিতিতে যেখানে দূষকগুলি উচ্চ ঘনত্বে থাকে এবং দ্রুত অপসারণ করা প্রয়োজন।
PAC-এর উচ্চ পৃষ্ঠের ক্ষেত্র এটিকে GAC-এর তুলনায় অনেক দ্রুত হারে দূষকগুলিকে শোষণ করতে দেয়, এটি ব্যাচ প্রক্রিয়া বা পরিস্থিতিগুলির জন্য আদর্শ করে যেখানে দূষকগুলিকে দ্রুত অপসারণ করতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, PAC প্রায়শই পানীয় জল এবং বর্জ্য জল চিকিত্সার মধ্যে ক্লোরিন, রঙিন এবং জৈব যৌগগুলি দ্রুত অপসারণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এই ক্ষেত্রে, PAC অল্প সময়ের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে জল চিকিত্সা করতে পারে।
যদিও PAC দ্রুত শোষণের ক্ষেত্রে আরও দক্ষ, এর সূক্ষ্ম কণার আকারের অর্থ হল এটি পরিস্রাবণ সিস্টেমগুলিকে আরও সহজে আটকাতে পারে। এটি পরিস্রাবণ এবং পুনর্জন্মের ক্ষেত্রে চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। উপরন্তু, যেহেতু PAC সাধারণত পুনঃব্যবহৃত হয় না, তাই এটি অবশ্যই ঘন ঘন প্রতিস্থাপন করতে হবে, যা অপারেশনাল খরচ বাড়াতে পারে।
3. অ্যাপ্লিকেশন
দানাদার সক্রিয় কার্বন (GAC):
GAC ব্যাপকভাবে ক্রমাগত পরিস্রাবণ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে জল চিকিত্সা এবং বায়ু পরিশোধন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, যেখানে এটি দীর্ঘমেয়াদী পরিস্রাবণের জন্য ব্যবহৃত হয়। সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন অন্তর্ভুক্ত:
পানীয় জল চিকিত্সা: GAC সাধারণত জৈব দূষক, ক্লোরিন, স্বাদ, গন্ধ এবং কিছু বিষাক্ত পদার্থ অপসারণ করতে পৌরসভার জল শোধনাগারগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এর বৃহৎ কণার আকার ধীর, আরও নিয়ন্ত্রিত পরিস্রাবণের অনুমতি দেয়, যা প্রচুর পরিমাণে জলের চিকিত্সার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
বর্জ্য জল চিকিত্সা: GAC দ্রবীভূত জৈব যৌগ, ভারী ধাতু এবং অন্যান্য দূষিত পদার্থ অপসারণ করতে শিল্প বর্জ্য জল শোধনাগারগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এই সিস্টেমগুলিতে, GAC সাধারণত নির্দিষ্ট বা তরলযুক্ত বিছানায় স্থাপন করা হয় যার মধ্য দিয়ে বর্জ্য জল প্রবাহিত হয়, একটি বর্ধিত সময়ের জন্য দক্ষ শোষণ নিশ্চিত করে।
বায়ু বিশুদ্ধকরণ: GAC ব্যাপকভাবে বায়ু পরিস্রাবণ ব্যবস্থায় উদ্বায়ী জৈব যৌগ (VOCs), গন্ধ এবং শিল্পকারখানার বায়ু থেকে রাসায়নিক দূষক, সেইসাথে গৃহস্থালী বায়ু পরিশোধক যন্ত্রে ব্যবহার করা হয়। এটি বাতাস থেকে দুর্গন্ধযুক্ত পদার্থ এবং ক্ষতিকারক গ্যাস দূর করতে বিশেষভাবে কার্যকর।
GAC-এর প্রাথমিক সুবিধা হল এর দীর্ঘায়ু এবং পুনরুত্পাদন করার ক্ষমতা, যা এটিকে অবিচ্ছিন্ন পরিস্রাবণ ব্যবস্থার জন্য আদর্শ করে তোলে যেখানে কার্যকর দূষণকারী অপসারণের জন্য দীর্ঘ যোগাযোগের সময় প্রয়োজন। এটি সাধারণত বড় আকারের সিস্টেমে ব্যবহৃত হয় যেখানে দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন এবং খরচ-কার্যকারিতা গুরুত্বপূর্ণ।
গুঁড়ো সক্রিয় কার্বন (PAC):
PAC সাধারণত ব্যাচ প্রক্রিয়ায় বা দ্রুত দূষণকারী অপসারণ প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়। সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন অন্তর্ভুক্ত:
পানীয় জল এবং বর্জ্য জল চিকিত্সা: জৈব যৌগ, রঙ, ক্লোরিন এবং গন্ধ অপসারণের জন্য প্রায়শই জল বা বর্জ্য জলে ফ্লোকুল্যান্ট হিসাবে PAC যোগ করা হয়। পিএসি জলের সাথে মিশে যাওয়ার পরে এবং দূষকগুলিকে শোষণ করার পরে, এটি সাধারণত অবক্ষেপন বা পরিস্রাবণের মাধ্যমে অপসারণ করা হয়।
খাদ্য ও পানীয় শিল্প: PAC খাদ্য প্রক্রিয়াকরণে ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে পানীয় উৎপাদনে, রঙ, অমেধ্য এবং গন্ধ দূর করতে। বিশুদ্ধতা এবং স্বচ্ছতা নিশ্চিত করতে এটি সাধারণত বিয়ার, জুস এবং কোমল পানীয় উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।
শিল্প গ্যাস চিকিত্সা: PAC এছাড়াও বায়ু নির্গমন থেকে VOCs, গ্যাস এবং গন্ধ অপসারণ করতে শিল্প গ্যাস চিকিত্সা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এটি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বিশেষভাবে কার্যকর যেখানে অল্প সময়ের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে বাতাসের চিকিত্সার প্রয়োজন হয়।
এর সূক্ষ্ম কণার আকার এবং উচ্চ শোষণ দক্ষতার কারণে, PAC ব্যাচ চিকিত্সা বা জরুরী পরিস্থিতিতে জন্য আদর্শ। এটি দ্রুত প্রচুর পরিমাণে দূষিত পদার্থ শোষণ করতে পারে, তবে এটি ক্রমাগত ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত নয় কারণ সূক্ষ্ম কণাগুলি পুনরুত্পাদন করা কঠিন এবং ঘন ঘন প্রতিস্থাপন করা আবশ্যক৷
