පානීය ජල පවිත්‍රකරණ ක්‍රියාවලියේදී මැටි භාජන භාවිතයේ වැදගත්කම

2015 වසරේදී එක්සත් ජාතීන්ගේ සංවිධානය විසින් හඳුන්වා දෙනු ලැබූ තිරසර සංවර්ධන ඉලක්ක (SDGs) යටතේ ප්‍රධාන එක් අරමුණක් වූයේ 2030 වසර වනවිට සෑම රටක් සඳහාම “පිරිසිදු ජලය සහ සනීපාරක්ෂාව “ අත්කරගැනුමයි.මෙබැවින් කෘෂිකාර්මික ,කාර්මික,නාගරික සහ ගෘහස්ථ ඝන අපද්‍රව්‍ය සහ අපජලය අවිධිමත් ලෙස බැහැර කිරීම හේතුවෙන් ජල ප්‍රභවයන් සීඝ්‍රයෙන් දූෂණයට ලක්වෙමින් පවතින තත්ත්වයන් යටතේ පානීය ජලයේ ගුණාත්මක භාවය ඉහල නැංවීමට පර්යේෂණ සිදු කිරීමේ වැදගත්කම ශ්‍රී ලංකා රජයේ ප්‍රතිපත්ති සම්පාදකයින් විසින් හඳුනාගනු ලැබ ඇත. එසේ හෙයින් ජලාශ වල ඇති ජලය ගෘහස්ථ භාවිතය සඳහා බෙදාහැරීමට ප්‍රථම ජල ප්‍රතිකර්ම බලාගාරයක් හරහා පිරිසිදු කරනු ලැබේ. එසේවුවද, නල හරහා ලැබෙන ජලයෙහි මඩ අංශු,ප්‍රතිකර්ම ක්‍රියාවලියේදී එකතු කරනු ලැබූ වැඩිමනත් ක්ලෝරීන්, ඊ කෝලයි වැනි හානිකර ක්ෂුද්‍රජීවීන් සහ නල පද්ධතිය හරහා එක්වන ඊයම් වැනි ලෝහමය දූෂක ආදිය අඩංගුව තිබිය හැක. මෙම හේතූන් නිසා නටවා උණුකර ගත් සහ පෙරාගත් ජලය පරිභෝජනයට ගැනීම නිර්දේශ කෙරේ. නල ජලය නටවා උණුකර ගැනීම හරහා එහි අඩංගු වැඩිමනත් ක්ලෝරීන් ඉවත්වීම සහ හානිකර ක්ෂුද්‍රජීවීන් මියයෑම සිදුවේ. ජලය පෙරා ගැනීමේ අරමුණ වනුයේ ජලයෙහි අඩංගු මඩ අංශු අවසාදිත ලෙස තැන්පත් කර ගැනීම,අයන හුවමාරු ක්‍රියාවලිය හරහා ලෝහමය දූෂක ඉවත්කිරීම සහ පෙරහන් ද්‍රව්‍ය මතට අලවා ගැනීමට සැලැස්වීම හරහා ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ඉවත් කිරීම යනාදියයි.

ජල පෙරීමේ ක්‍රමවේද
බොරළු, වැලි සහ අඟුරු වලින් සමන්විත කුටීර ලෙස සකස් කරනු ලැබූ මූලික පෙරීමේ ක්‍රමවේදයකින් ආරම්භ කොට විවිධ ආකාරයේ ජල පෙරන වැඩිදියුණු කිරීමට විද්‍යාඥයින් සමත්ව ඇත. බොරළු හරහා ජලය පෙරී යාමේදී භෞතික පෙරීමකට ලක්ව ජලයෙහි අඩංගු විශාල අංශු අවසාදනය වන අතර රසායනික පෙරීමක් සිදුවන “අධිශෝෂණ“ ක්‍රියාවලිය හරහා අඟුරු වෙත බැර ලෝහ බැඳේ. කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් වැනි කැටායන ඉහල ප්‍රමාණයන්ගෙන් අඩංගු කඨින ජලය පෙරීමේදී, අයන හුවමාරු රෙසින පොදුවේ භාවිතා වේ. මෙම අයන හුවමාරු රෙසින බොහෝමයක් සියෝලයිට් වන අතර පොලිමර් ව්‍යූහයට නිදහස් ලෙස බැඳුණු හයිඩ්‍රජන් ,පොටෑසියම් සහ සෝඩියම් යන වැනි කැටායන ඒවායේ පවතී. මෙම නිදහස් ලෙස බැඳුණු කැටායන, කඨින ජලයේ අඩංගු කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් අයන සමඟ හුවමාරුවෙන් එය මෘදු ජලය බවට පත් කරයි. මැටි යනුද සියෝලයිට් වර්ගයක් වන බැවින් මැටි වලං සහ මැටි බුජම් වලටද, වඩා හොඳ ජල පෙරීමේ හැකියාවක් පවතින බවට සැලකේ. ජල පෙරීමේ යන්ත්‍ර හා සම්බන්ධ නවීනතම සොයාගැනීම වනුයේ සක්‍රිය කාබන් පෙරහන්ය. මෙහිදී ජලයේ දියවී පවතින ඊයම්,රසදිය, ක්ලෝරීන් සහ කාබනික කෘමිනාශක වැනි දූෂක වර්ග අධිශෝෂණය කිරීමේ සඵලතාවය වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා උණ දැවයෙන් ලබාගත් අඟුරු හෝ පොල්කටු අඟුරු යොදාගනු ලැබේ. පෙරහන් යන්ත්‍රය තුල කාබන් කුට්ටියක් ලෙස හෝ කාබන් කැට ලෙස සක්‍රිය කාබන් භාවිතා කෙරේ. කෙසේවුවද,කාබන් කැට වෙනුවට කාබන් කුට්ටියක් ලෙස සැකසීමෙන් පෙරීමේ සඵලතාව ඉහල යනුයේ පරිමා සහ මතුපිට පෘෂ්ට අනුපාතය ඉහල අගයක් ගන්නා බැවිනි. පානීය ජලය පිරිසිදු කර ගැනීම සඳහා සූර්ය විෂබීජනාශනය සහ අධෝරක්ත පහන් ප්‍රතිකර්මද භාවිතා කෙරේ.

රූපය 2: වැලි පෙරණ පද්ධතිය
පානීය ජලයේ තත්ත්වය
පානීය ජලයේ තත්ත්වය පවත්වාගැනීම සඳහා රජය විසින් නීති හා රෙගුලාසීන් පනවා ඇත. ඒ අනුව ශ්‍රී ලංකාවේ පානීය ජලයේ තත්ත්වය සුපරීක්ෂණය සඳහා SLS 614 පානීය ජලය පිලිබඳ ප්‍රමිතිය අනුගමනය කල යුතු අතර එක් එක් පරාමිතීන්, අවශ්‍ය කෙරෙන මට්ටම් තුල පැවතිය යුතුය. පොදුවේ ගත්කල ජලය පිලිබඳ පරාමිතීන් APHA ක්‍රමවේදයන්ට අනුකූලව පරීක්ෂාවට ලක්කෙරේ.

පරාමිතිය අවශ්‍යතාව ( SLS 614 හා අනුකූලව :පානීය ජලය )

250C ± 20C හිදී pH අගය 6.5-8.5
කැල්සියම් ( Ca ලෙස ) උපරිම 100 mg/L
මැග්නීසියම් ( Mg ලෙස ) උපරිම 30 mg/L
තඹ (Cu ලෙස ) උපරිම 1.0 mg/L
යකඩ ( Fe ලෙස ) උපරිම 1.0 mg/L
ක්ලෝරයිඩ් ( Cl- ලෙස ) උපරිම 250 mg/L
දිය වී ඇති සමස්ත ඝන ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය උපරිම 500 mg/L
මුළු කඨිනත්වය ( CaCO3 ලෙස ) උපරිම 250 mg/L

ජල පවිත්‍රකරණයේදී මැටි භාජන භාවිතය
”තිරසරබව “ යන සංකල්පය හා අනුකූලත්වය දැක්වීමේදී ජල පෙරීමේ ක්‍රියාවලිය සඳහා මැටි භාණ්ඩවල සඵලතාව විශ්ලේෂණය කරබැලීම වැදගත් වනුයේ ගබඩා කිරීමේ සහ පෙරීමේ කාර්යයන් ද්විත්වය සඳහාම එය භාවිතා කල හැකි වීමත් මැටි යනු පහසුවෙන් ලබාගතහැකි සහ ලාබදායී ද්‍රව්‍යයක් වීමත් නිසාය. මෙම හේතුව නිසා ඇතැම් පර්යේෂකයින් විසින් විවිධ අනුපාතයන්ගෙන් මැටි සහ ලී කුඩු මිශ්‍ර කොට මැටි භාණ්ඩ නිර්මාණය කොට එම මැටි භාණ්ඩ තුල ජලය ගබඩා කර තැබීමේදී E.coli,සමස්ත බැක්ටීරියාවන් සංඛ්‍යාව, සමස්ත කඨිනත්වය, බොර භාවය,විද්‍යුත් සන්නායකතාවය,කැටායන සහ ඇනායන වැනි ඇතැම් පරාමිතීන්හි පෙරීමේ කාර්යක්ෂමතාව අගැයුමට ලක් කරනු පිණිස පර්යේෂණ සිදු කොට ඇත.එහිදී ලබා ගත් ප්‍රතිඵල ඇසුරෙන් එම සියලු පරාමිතීන්, පානීය ජලය සඳහා පිළිගත් තත්ත්වයන්හි පවතින බව පර්යේෂකයින් විසින් සොයාගනු ලැබ ඇත. (Varkey A.J & Dlamini M.D 2012 Point-of-use water purification using clay pot water filters and copper mesh) මැටි භාණ්ඩයේ සංයුතියෙහි වැඩි මැටි ප්‍රමාණයක් සහ අඩු ලී කුඩු ප්‍රමාණයක් අඩංගු වීමත් සමඟ පෙරීමේ කාර්යක්ෂමතාව ඉහල යයි. ලී කුඩු වල විශාලත්වය සහ භාජනයේ උස වැඩිවීමත් සමඟ පෙරීමේ සීග්‍රතාව ඉහල යයි. (Zereffa E.A., Bekalo T.B. 2017 Clay Ceramic Filter for Water Treatment Material Science and Applied Chemistry vol 34, pp 69-74) මැටි භාණ්ඩයේ සිදුරු වල ප්‍රමාණයට වඩා විශාලත්වයෙන් වැඩි අංශු සහ ක්ෂුද්‍රජීවීන් සියල්ල පෙරීමට ලක්ව මැටි තුල සිරවනු ඇත. කලිල රිදී (colloidal silver) යනු විෂබීජ නාශකයක් වන බැවින් එය මැටි තුල අන්තර්ගත කිරීමෙන් ක්ෂුද්‍රජීවීන් ඉවත්කිරීම සඳහා අමතර වශයෙන් එය ක්‍රියා කෙරෙනු ඇත..මැටි භාජනයේ කඳෙහි පුස් සහ ඇල්ගී වර්ධනය එමගින් වලක්වා ලයි. පර්යේෂණාත්මක දෘෂ්ටිකෝණයකින් ගත්කල රිදී හා සමානව තඹ සතුවද විෂබීජනාශක ගුණාංග පවතින හෙයින් තඹ අඩංගු කල මැටි භාවිතයෙන් ජල පෙරන සහ මැටි භාජන නිපදවා coliform වැනි රෝගකාරක වලට එරෙහිව තඹවල විෂබීජනාශක ගුණාංගය තීරණය කිරීමට මෙය නව්‍ය පර්යේෂණාත්මක අදහසක් ලෙස භාවිතා කල හැකිය. (Naddafi K., Mahvi A.M., Nasseri S., Zeraati H. 2005 Evaluation of the Efficiency of Clay Pots in Removal of Water Impurities Iranian J Env Health Sci Eng,2005,Vol.2,No.2,pp.12-16) රිදී වලට වඩා තඹ ලෝහය මිලෙන් අඩු බැවින් මෙය ආර්ථික වශයෙන්ද වාසි සහගත වේ. තවද,මැටි ජල පෙරන සඳහා රිදී නැනෝ අංශු එක්කිරීම හරහා ජලය පෙරීමේ ක්‍රියාවලියේ කාර්යක්ෂමතාවද ඉහල නැංවෙනු ඇත.

ජල පෙරන නිපදවීමේදී මැටි සඳහා අගය එක්කිරීම
ජල පෙරීමේ යන්ත්‍රවල පෙරීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා නැනෝ තාක්ෂණය යොදා ගත හැක. පෙරීමේ යන්ත්‍ර තැනීම සඳහා භාවිතා කෙරෙන මැටි සඳහා ටයිටේනියම් ඔක්සයිඩ් සහ ෆෙරික් ඔක්සයිඩ් වැනි නැනෝ ද්‍රව්‍ය එක්කිරීමෙන් ආසනික් ,කැඩ්මියම් ,සහ ඊයම් වැනි බර ලෝහ ඉවත් කිරීම හරහා ජල පෙරීමේ කාර්යක්ෂමතාව ඉහල නැංවෙනු ඇත.තවද , පානීය ජලයේ අඩංගු ආසනික් ඉවත් කිරීම සඳහා පෙරීමේ යන්ත්‍රවල මැටි තුල යකඩ ආලේපිත වැලි හෝ කුඩු කල යකඩ යෝග්‍ය ප්‍රමාණයන්ගෙන් අඩංගු කල හැක. (Annan E.,Tuffour B.A.,Bensah Y.W.,Konadu D.S.,Yaya A., Agyeman B.O., Nyankson E. 2018 Application of clay ceramics and nanotechnology in water treatment. Cogent Engineering Vol.5 pp1-35) එක්කරනු ලැබූ යකඩ ආලේපිත වැලි හෝ කුඩු කල යකඩවල විවිධ අනුපාත වෙනස් කිරීම හරහාද පෙරීමේ කාර්යක්ෂමතාව ඉහල නැංවිය හැක. මෙම හේතුව නිසා මැටි බුජම් සහ ජලය ගබඩා කිරීමේ භාජන තැනීමේදී ඒ සඳහා රතු පැහැ පස් භාවිතා කිරීම වඩා වාසිදායක වනුයේ රතු පැහැ පස් වල යකඩ සහ ෆෙරික් ඔක්සයිඩ් වැඩියෙන් අඩංගු හෙයිනි. (Kumar P. 2020 Effect of Different Storage Vessels on Various Types of Water in Kota City International Journal of Engineering Applied Sciences and Technology vol.4 pp485-490) ඉහතදී සාකච්ඡා කල පරිදි මැටි භාජන තුල ස්වාභාවික ජල පෙරීමේ ක්‍රියාවලිය වෙත මෙය යොමු විය හැක. පර්යේෂණ හරහා මේ පිලිබඳ අධ්‍යනයක් සිදු කල යුතුය. මෙයට අමතරව පානීය ජලයෙහි අඩංගු ආසනික් වැනි බැර ලෝහ ඉවත් කිරීම සඳහා චුම්බක ගුණාංග සහිත යකඩ ඔක්සයිඩ අංශු යොදාගනිමින් තවත් පර්යේෂණයක් සිදු කල හැකිය. ඇලුමිනා ආලේප නොකරන ලද නැනෝ නල හා සංසන්දනාත්මකව ගත් කල ඇලුමිනා ආලේප කරන ලද කාබන් නැනෝ නල පානීය ජලයේ අඩංගු ඊයම් අධිශෝෂණය සහ ඉවත්කිරීම සම්බන්ධව ඉහල මට්ටමේ කාර්යක්ෂමතාවක් පෙන්වයි.මෙබැවින්, උතුරු මැද පලාතට විශේෂිතව දරුණු මට්ටමින් නිදන්ගත වකුගඩු රෝගය පැතිර පවතින රටක් ලෙස, බැර ලෝහ අඩංගු පානීය ජලය පරිභෝජනය කිරීමේ උග්‍ර ගැටලුවට විසදුම් සෙවීමේ අරමුණින් මෙවන් පර්යේෂණහි නියැලීම ශ්‍රී ලංකාව විසින් අත්‍යාවශ්‍යයෙන් කල යුත්තකි.
References
1. Varkey A.J & Dlamini M.D 2012 Point-of-use water purification using clay pot water filters and copper mesh
2. Naddafi K., Mahvi A.M., Nasseri S., Zeraati H. 2005 Evaluation of the Efficiency of Clay Pots in Removal of Water Impurities Iranian J Env Health Sci Eng,2005,Vol.2,No.2,pp.12-16
3. Annan E.,Tuffour B.A.,Bensah Y.W.,Konadu D.S.,Yaya A., Agyeman B.O., Nyankson E. 2018 Application of clay ceramics and nanotechnology in water treatment. Cogent Engineering Vol.5 pp1-35
4. Kumar P. 2020 Effect of Different Storage Vessels on Various Types of Water in Kota City International Journal of Engineering Applied Sciences and Technology vol.4 pp485-490
5. Zereffa E.A., Bekalo T.B. 2017 Clay Ceramic Filter for Water Treatment Material Science and Applied Chemistry vol 34, pp 69-74
6. dreamstime,2021, https://www.dreamstime.com/stock-photo-close-up-beautiful-woman-drinking-glass-water-filter-system-water-purifier-kitchen-background-image93717875
7. Open Learn Create,2021, https://www.open.edu/openlearncreate/mod/oucontent/view.php?id=80352&section=4.1