California - Polusyon sa Wastewater

Ang pagpuno sa yuta sa Orange County

Location

Ang Orange County, California usa ka syudad nga lugar nga nahimutang sa baybayon sa Kadagatang Pasipiko, habagatan sa Los Angeles County. Adunay populasyon nga 3 milyon nga mga tawo kaniadtong 2010, kini ang ikatulo nga labing daghang populasyon nga lalawigan sa California.

Ang hagit

Ang Orange County Water District (OCWD) naila sa pagtukod, kaniadtong 1976, usa sa mga una nga pasilidad sa US alang sa paghimo sa wastewater ngadto sa purified water. Ang inisyal nga proyekto nga gitawag nga Water Factory 21, nagpahimutang sa pundasyon alang sa uswag sa 2008 sa labing kadako nga sistema sa paglimpiyo sa tubig sa kalibutan alang sa mahimo nga magamit usab. Samtang ang proyekto wala pa gisugdan sa hunahuna sa kahimsog sa kadagatan, nakatipig kini nga bilyon nga mga galon nga tambal nga hugaw nga tubig gikan sa pagkahulog sa dagat, samtang nagahatag usab limpyo nga tubig alang sa gatusan nga libu-libo nga mga tawo sa lugar nga hilamon sa hulaw.

Sa tungatunga sa katuigang 1970, pagkahuman nakasinati og pagdagsang sa populasyon ug pagdugang nga panginahanglan sa tubig, ang ilalom sa yuta nga lab-as nga tubig sa Orange County nakuha na. Ang tubig-alat gikan sa kadagatan nagtuhop sa sulud sa yuta, nga naghatag hulga sa supply sa tubig nga mainom sa lalawigan. Nakahukom ang mga namuno sa OCWD nga magtukod usa ka tanum nga makaputli sa hugaw nga tubig sa lalawigan aron mahimo’g isuksok sa OCWD ang gitambalan nga tubig balik sa aquifer, diin kini nahimo’g usa ka babag ug gipahunong ang pagsulod sa tubig nga asin.

Ang pasilidad, nga nailhan nga Water Factory 21, nakagama mga 15 milyon nga galon nga limpyo nga tubig matag adlaw. Samtang nagkadako ang populasyon sa lalawigan, ug nagkadaghan nga tubig ang gikuha gikan sa mga ilawom sa yuta nga mga aquifer, ang pagsulod sa tubig-alat nagpadayon nga usa ka problema. Komon usab ang hulaw, nga nagresulta sa kanunay nga kanihit sa tubig. Niadtong panahona, ang suplay sa tubig sa lalawigan gikan sa tubig sa ilalom sa yuta, ang Santa Ana River, ug gi-import usab sa usa ka hinungdanon nga gasto gikan sa Colorado River ug gikan sa amihanang California. Ang pag-import og daghang tubig dili ingon kasaligan sa mga panahon sa kauhaw.

Ang usa ka dugang nga problema nga giatubang sa lalawigan mao ang usa ka dako nga outfall pipe, nga nagpadala sa gitambal nga hugaw nga tubig gikan sa usa ka planta sa pagtambal sa kadagatan, nga naabut ang kapasidad. Kung gipalapdan ang mga gigikanan sa tubig aron itugma ang gipangayo, dili makaya sa tubo ang dugang nga kadaghan.

Ang mga namuno sa OCWD nagtimbang sa lainlaing mga plano sa pagpalapad, nga gipangita ang labing barato nga kapilian nga makapaayo usab sa suplay sa tubig bisan sa panahon sa mga hulaw, nga sa katapusan naghunahuna sa proyekto sa Groundwater Replenishment System (GWRS). Ubos sa kini nga plano, nakigsosyo ang OCWD sa Orange County Sanitation District (OCSD) aron tukuron ang labing kadako nga abante nga sistema sa pagputli sa tubig sa tibuuk nga kalibutan alang sa mahimo nga magamit usab.

Mga aksyon nga gikuha

Ang pasilidad nga gitukod sa OCWD ug OCSD nahimo nga operasyon kaniadtong 2008 ug una nga nakagama 70 milyon nga mga galon nga limpyo nga tubig matag adlaw. Kaniadtong 2015, ang planta gipalapdan aron makahimo 100 milyon nga mga galon matag adlaw, ug ang planta karon nagpadayon sa lain nga pagpadako nga makahatag 130 milyon nga mga galon matag adlaw sa 2023.

Kon sa unsang paagi kini nga mga buhat

Sa wala pa moadto sa tanum nga pagputli, ang hugaw nga tubig nag-una sa usa ka labi ka kasagaran nga proseso sa pagtambal nga gitawag nga sekondaryong pagtambal, nga nag-upod sa mga bar screen, grit chambers, trickling filters, activated sludge, clarifiers ug disinfection. Pagkahuman nahuman ang kini nga proseso, gipadala kini sa planta sa GWRS. Gidisenyo sa firm firm sa CDM Smith, ang planta naggamit usa ka tulo ka lakang nga proseso sa pagpaputli.

1 - Ang una nga lakang mao ang microfiltration, nga nagsalig sa gamay nga polypropylene hollow fibers, parehas sa mga straw, nga adunay gagmay nga mga lungag sa mga kilid nga adunay diametro nga 0.2 micron (1/300 ang diametro sa buhok sa tawo). Pinaagi sa pagkalusot sa tubig agi sa mga lungag sa tungatunga sa mga lanot, ang mga gisuspinde nga solido ug pathogens gisala gikan sa tubig.

Ang microfiltration adunay kalabotan nga paggamit sa gagmay nga polypropylene hollow fibers, parehas sa mga straw, nga adunay mga lungag sa mga kilid nga 0.2 diameter sa micron (1/300 ang diametro sa buhok sa tawo). Pinaagi sa pagkalusot sa tubig agi sa mga lungag sa tungatunga sa mga lanot, ang mga gisuspinde nga solido ug pathogens gisala gikan sa tubig. Litrato © Orange County Water District

2 - Sa panahon sa ikaduhang lakang, ang tubig gipaagi sa reverse osmosis, diin ang presyur nga tubig napugos pinaagi sa usa ka lino nga lamad nga nagtangtang sa mga pathogens ug kemikal, lakip na ang mga tambal.

Pagkahuman sa microfiltration, ang tubig moagi sa reverse osmosis, diin ang presyur nga tubig napugos pinaagi sa usa ka lino nga lamad nga nagtangtang sa mga pathogens ug kemikal, lakip na ang mga tambal. Litrato © Orange County Water District

3 - Ang ikatulo nga lakang naglangkob sa usa ka katapusan nga pagtambal nga adunay ultraviolet light, nga nagdisimpekta sa tubig pinaagi sa pag-denata sa DNA sa bisan unsang nahabilin nga mga pathogens; Gigamit usab ang hydrogen peroxide aron makuha ang iron, tannins ug mga low organiko nga gibug-aton sa timbang pinaagi sa usa ka advanced nga proseso sa oksihenasyon, nga makaguba sa mga nabugkos nga molekula sa nahabilin nga mga hugaw. Ang mga mineral gidugang balik sa tubig aron mapugngan kini ug mapalig-on ang pH, sa wala pa mosulod sa sistema sa pagpanghatag.

Usa ka katapusang pagtambal nga adunay ultraviolet light nga disimpektahan ang tubig pinaagi sa pagdeklara sa DNA sa bisan unsang nahabilin nga mga pathogens; ug ang hydrogen peroxide gigamit usab aron makuha ang iron, tannins ug low molekular nga mga organiko nga gibug-aton pinaagi sa usa ka advanced nga proseso sa oksihenasyon, nga makaguba sa mga nabugkos nga molekula sa nahabilin nga mga hugaw. Litrato © Orange County Water District

Ang tubig nga gitratar sa GWRS milapas sa mga regulasyon sa estado ug federal alang sa mainom nga tubig. (Alang sa dugang nga mga detalye sa engineering, kitaa Teknikal nga Paglibot sa Sistema sa Pagpuno sa Tubig sa yuta.) Ang gitambalan nga tubig, tubig sa ilalom sa yuta ug sa ibabaw nga tubig napailalom sa daghang pagsubay sa Philip L. Anthony Water Quality Laboratory, diin gisulayan kini labaw pa sa 500 nga mga compound (ang EPA nagkontrol ra sa 90, nga gibilin ang libu-libong mga kemikal nga wala’y regulasyon). Gisulay sa lab ang tubig gikan sa gibanabana nga 1,500 nga mga lokasyon sa tibuuk nga palanggana, gisusi ang labi sa 20,000 nga mga sampol matag tuig ug nagreport nga labaw sa 400,000 nga mga sangputanan. Naghatag usab ang OCWD sa panrehiyon nga pagsulay sa labaw pa sa 200 mga atabay nga mainom nga tubig alang sa mga lokal nga nagahatag og tubig nga mainom.

Pagkahuman sa pagtambal, mga un-tersiya sa kadaghan nga gihimo ang giindyeksyon sa lawom nga mga atabay ubay sa baybayon, nga naghimo usa ka babag sa tubig-tabang batok sa pagsulod sa tubig sa dagat, ug ang nahabilin gigamit aron makatabang nga mapuno ang Orange County Groundwater Basin. Nahitabo kini pinaagi sa pagtugot sa tubig nga molusot sa daghang mga lim-aw ug pagkahuman magtagbo pinaagi sa balas ug graba pinaagi sa grabidad alang sa pagtipig sa usa ka ilalom sa yuta nga aquifer. Samtang ang proseso sa pagtabok mahimong makahatag dugang nga pagsala, sa kaso sa OCWD ang tubig naputli na sa lebel sa hapit na matunaw, ug kini nga lakang sa kadaghanan alang sa usa ka dugang nga layer sa proteksyon nga gimando sa mga nag-inom sa tubig nga mga regulator sa California. Naghatag usab kini usa ka sikolohikal nga kaayohan, nga nagtabang aron mapugngan ang pag-ayad sa mga konsumidor sa paggamit sa recycled nga tubig aron madugangan ang tradisyonal nga mga gigikanan sa tubig nga mainom. Gikuha sa mga tagbaligya ang tubig gikan sa palanggana pinaagi sa sobra sa 400 nga mga atabay ug gibubo kini sa mga konsumante.

Unsa ka malampuson kini?

Ang programa karon nagsuplay og 100 milyon nga mga galon matag adlaw, nga adunay igo nga tubig aron maserbisyuhan ang mga kinahanglanon sa 850,000 nga mga tawo. Ang Orange County groundwater basin naghatag mga 77% sa tibuuk nga suplay sa tubig sa 2.5 milyon nga mga tawo nga nagpuyo sa amihanan ug sentral nga Orange County. Ang planta karon nagpadayon sa lain nga pagpadako, nga gilauman nga magdala kapasidad hangtod sa 130 milyon nga mga galon matag adlaw sa 2023.

Samtang kini nga sistema gipasiugdahan labi na aron masiguro ang limpyo nga tubig alang sa paggamit sa puy-anan ug negosyo ug wala gisugdan tungod sa kabalaka sa epekto sa pag-ayo sa pagtambal sa hugaw nga tubig sa kadagatan, sukad sa pagsugod kaniadtong 2008, ang sistema nakamugna usab og gibanabana nga 329 bilyon nga mga galon recycled nga limpyo nga tubig. Ang usa ka hinungdanon nga bahin sa kana nga tubig mahimo’g igawas sa dagat kung ang sistema wala pa gyud gitukod ug gipatuman.

Ang sistema naghimo gihapon og us aka sapa nga sapa. Ang proseso sa pagputli nagmugna og 85 porsyento nga limpyo nga tubig pinaagi sa gidaghanon, samtang ang 15 porsyento gipadala balik sa OCSD aron dugang nga maproseso. Niini nga punto ingon kini morag itom nga iced tea. Gibulag ang mga solido ug gidala sa usa ka yuta nga napuno. Ang nahabilin gitunol gihapon sa kadagatan pinaagi sa mga outfall pipes, nga nagdala sa tubig lima ka milya padulong sa kadagatan sa giladmon nga duha ka gatus ka mga tiil sa ilawom sa nawong sa tubig.

Nag-ani usab ang OCSD og methane ug hydrogen. Gigamit ang hydrogen alang sa mga awto nga hydrogen, ug adunay usa ka estasyon nga nag-charge sa atubang nga ganghaan.

Ang GWRS nagsilbing usa ka modelo alang sa ubang mga lugar, gipakita nga ang pag-recycle sa tubig mahimong molihok ug mahimo nga kadaghanan nga gidawat nga solusyon sa pagtambal sa hugaw nga tubig sa usa ka mayaman nga panguna nga lugar sa metropolitan. Nakigtambayayong ang distrito sa Singapore, nga naghimo ug karon naggamit labing menos tulo ka gagmay nga mga tanum gamit ang parehas nga teknolohiya, ug daghang mga lungsod sa tibuuk California, ang US ug ang kalibutan karon ang gikonsiderar kung ang pagpaayo sa wastewater mahimong magamit alang kanila.

Ang mga mineral gidugang balik sa purified nga tubig aron mapugngan kini ug mapalig-on ang pH, sa wala pa mosulod sa sistema sa pagpanghatag. Litrato © Orange County Water District

Mga leksyon nga nakat-unan

Ang pagsangyaw sa publiko dili mohunong, ug kini kinahanglan nga sayo ug kanunay. Nahibal-an sa Orange County gikan sa una nga mga pagkapakyas sa San Diego kaniadtong 1994, ug sa Los Angeles kaniadtong 2000, diin parehas nga gisulayan pagpasa ang mga programa sa pag-recycle usab sa tubig ug pakyas. Sa LA, ang mga panan-aw sa hustisya sosyal adunay hinungdan, tungod kay labi ka labing kabus nga mga lugar ang gilaraw nga makadawat sa niresolba nga tubig. Ang San Diego nagtukod usa ka (labi ka mahal, kusog nga kusog) nga desalinization plant sa kadagatan.

Ang OCWD namuhunan sa pakigtambayayong sa mga eskuylahan aron maapil ang mga bata, lakip ang tinuig nga piyesta sa tubig alang sa ika-5 ug ika-6 nga mga estudyante ug klase nga gitutokan sa mga batan-on nga hamtong, nga gitudlo pinaagi sa mga lokal nga kolehiyo sa komunidad; ang Distrito nagtanyag libre nga mga paglibot sa tanum sa publiko; ang website sopistikado, nga adunay gipasimple nga mga pagpatin-aw ug mga video, ingon man mga librarya sa labi ka lawom nga mga report.

Ang GWRS labi ka maayong gidawat. Sa 158 nga mga artikulo bahin sa operasyon nga gipatik sa mga peryodiko taliwala sa 2000-2016, adunay zero nga negatibo nga sakup, nga ang kadaghanan sa mga artikulo giisip nga neyutral (72%) o positibo (28%).

Ang pagtudlo sa kawani nga nagpadagan sa tanum kung unsaon pagsulti sa publiko bahin sa ilang trabaho nga wala’y jargon, ug ang paghimo kanila sa pag-abot ug mga presentasyon, kaysa mga PR firm, epektibo. Bag-ohay lang gipalabang sa California ang usa ka balaod nga nagtugot sa pasilidad nga magbotel og gamay nga bahin sa tubig nga gihimo didto, nga nagpasabut nga ang kawani mahimong magdala sa tubig sa mga piyesta ug pamaligya sa komunidad aron makita sa mga tawo nga ang tubig limpyo. Ang kahadlok sa pag-inom sa recycled nga tubig mikunhod sa pamilyar.

Ang pagbaton usa ka aquifer diin ang tubig mahimo’g ibalik paghatag naghatag usa ka sikolohikal nga bentaha alang sa pagpahunong sa paglikay sa publiko. Naghatag usab kini usa ka dugang nga layer sa proteksyon nga gisiguro ang mga recycled nga tubig nga gisagol sa lumad nga tubig sa ilalom sa yuta.

Ang mga pagpaayo sa teknolohiya sa lamad nagpamubu sa gasto sa enerhiya sa reverse osmosis nga 75% gikan pa kaniadtong 1970s.

Kanunay nga gipangutana sa mga tawo kung ngano nga ang lalawigan wala maghubas sa tubig sa kadagatan. Kini labi ka mahagiton ug labi ka mahal ang pagputli sa tubig nga asin kaysa sa paglinis sa hugaw. Ang tubig sa kadagatan adunay mga 35,000 ppm nga mga asin, samtang ang hugaw adunay mas mubu sa 2000 ppm.

Kini usa ka dako nga buluhaton sa panalapi, nga ang kantidad hapit sa $ 1 bilyon, ug ang mga pagbanabana sa paghimo sa parehas nga programa karon hapit sa $ 2 bilyon.

Paglabay sa panahon, napino ang mga regulasyon tungod kay adunay nakuha nga datos gikan sa mga pasilidad sama sa GWRS. Sa una nga pagsugod sa programa, ang California Division sa Drinking Water nagkinahanglan sa tubig nga itago sa ilawom sa yuta sulod sa unom ka bulan, diin nakamugna ang pipila ka mga hagit sa inprastraktura ug pag-inhenyero. Karon, ang oras sa pagtipig sa ilawom sa yuta gikubu sa tulo ka bulan.

Sumaryo sa pagpundo

Ang kinatibuk-ang gibanabana nga gasto sa konstruksyon sa GWRS dul-an sa $ 1 bilyon ($ 973 milyon, nga adunay $ 481 milyon sa mga gastos sa konstruksyon alang sa inisyal nga 70 milyon nga mga galon matag adlaw nga pasilidad). Gibayran kini sa $ 135 milyon nga low-interest federal loan ug $ 167 milyon nga low-interest nga pautang sa estado, nga adunay mga paghatag nga nakalahi, lakip ang $ 90 milyon dolyar nga mga subsidyo gikan sa mga ahensya, kauban ang California Department of Water Resources, ang Environmental Protection Ahensya, Metropolitan Water District sa Habagatang California, ug uban pa.

Ang pag-import sa tubig gikan sa ubang lugar nagkantidad og $ 1,000 matag ektarya nga tiil; samtang ang gasto sa tubig nga gihimo sa GWRS $ 525 matag acre-foot nga adunay mga subsidyo, o $ 850 matag acre-foot nga wala’y subsidyo.