मौजूदा उपचार प्रणालियाँ

स्वच्छता संबंधी कचरे का प्रबंधन प्राचीनतम सभ्यताओं से ही चिंता का विषय रहा है। ऐतिहासिक रूप से, अपशिष्ट जल को उपचार के रूप में तनुकरण और ऑक्सीकरण का लाभ उठाते हुए निकटतम जलमार्गों में छोड़ा जाता था। "आत्मशुद्धि" का यह विचार ग़लत नहीं था; कई संदूषकों को पर्याप्त जोखिम, समय और तनुकरण के साथ प्राकृतिक प्रक्रियाओं द्वारा हटाया जा सकता है। हालाँकि, जनसंख्या वृद्धि और अपशिष्ट जल प्रदूषण में वृद्धि ने इस दृष्टिकोण को अपर्याप्त बना दिया है। जल-जनित बीमारियों की खोज के परिणामस्वरूप मानव स्वास्थ्य की रक्षा के लिए अपशिष्ट जल को पीने के पानी से अलग करने के लक्ष्य के साथ स्वच्छता प्रणालियों का विकास हुआ। रेफरी महासागरों में प्रवेश करने वाले कच्चे मानव अपशिष्ट की मात्रा को कम करने के लिए कई उपचार प्रणालियाँ विकसित की गई हैं। नीचे आज उपयोग की जाने वाली सामान्य अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों का परिचय दिया गया है।

अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों के प्रकार

केंद्रीकृत उपचार प्रणाली

घनी आबादी वाले क्षेत्र और औद्योगिक शहर सीवेज प्राप्त करने और उसके उपचार के लिए मुख्य रूप से केंद्रीकृत अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों पर निर्भर हैं। भूमिगत सीवर पाइपों के जटिल नेटवर्क गुरुत्वाकर्षण और पंपों का उपयोग करके घरों और इमारतों से सीवेज को उपचार संयंत्र तक लाते हैं। एक बार जब सीवेज अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र में पहुंच जाता है, तो उसे डिस्चार्ज किए जाने से पहले उपचार के कई चरणों से गुजरना पड़ता है:

• प्राथमिक, या भौतिक, उपचार स्क्रीनिंग से शुरू होता है: बड़े ठोस पदार्थों को हटाने के लिए सीवेज को स्क्रीन के माध्यम से पारित किया जाता है। प्रवाह इसके बाद टैंकों को बसाने के लिए लाया जाता है जहां गुरुत्वाकर्षण अतिरिक्त निलंबित ठोस पदार्थों को बाहर निकालने में मदद करता है।
• माध्यमिक, या जैविक, उपचार का उद्देश्य कीटाणुशोधन से पहले कार्बनिक पदार्थों को मल से निकालना है। ऑक्सीजन और सूक्ष्मजीवों का उपयोग जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने और बढ़ावा देने के लिए किया जाता है जो दूषित पदार्थों को तोड़ते हैं। यह प्रक्रिया प्राकृतिक प्रणालियों को मॉडल करती है और इसे अतिरिक्त ऑक्सीजन के संपर्क में वातन या संपर्क द्वारा अधिक कुशल बनाया जाता है। अपघटन के लिए ऑक्सीजन आवश्यक है, और वातन गैसों को खत्म करने में मदद करता है। ये प्रतिक्रियाएं अंततः शेष कणों को बाहर बसने के लिए प्रोत्साहित करती हैं। जैविक उपचार के लिए सामान्य तकनीकों में ट्रिकलिंग फिल्टर और सक्रिय कीचड़ शामिल हैं, जो सूक्ष्मजीवों के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं, साथ ही साथ उनका घनत्व भी।
• तृतीयक, या रासायनिक, उपचार का उपयोग आगे बसने और पोषक तत्वों को हटाने को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है। जोड़े गए पॉलिमर प्रदूषकों को गुच्छे बनाने के लिए आकर्षित करते हैं जबकि कार्बन या चारकोल फिल्टर पोषक तत्वों को कम करने के लिए शारीरिक सोखना उत्प्रेरित करते हैं।
• अंत में, किसी भी शेष रोगजनकों को बेअसर करने के लिए अपशिष्ट को कीटाणुरहित किया जाता है। जबकि क्लोरीन सबसे आम कीटाणुओं में से एक है, UV या ओजोन को अवशिष्ट रासायनिक सांद्रता को कम करने के लिए पसंद किया जा सकता है। रेफरी

अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र के माध्यम से सेवन पाइप से निर्वहन तक प्रवाह का प्रवाह। स्रोत: मल्लिक और आरफिन 2018

उपयोग किए जाने वाले उपचार के प्रकार और उपचारित पानी की गुणवत्ता स्थान, पानी की स्थिति, उपचार तकनीक की उपलब्धता, प्रदूषण में कमी के लक्ष्य और अन्य कारकों के आधार पर भिन्न होती है। कुछ देशों में प्राथमिक और माध्यमिक उपचार की आवश्यकता है और तृतीयक उपचार को शामिल करने वाली सुविधाओं की संख्या बढ़ रही है। रेफरी हालाँकि, जहाँ उपचार की आवश्यकता होती है, वहाँ भी विफलताएँ आम हैं और यह नहीं माना जाना चाहिए कि नियम पर्याप्त उपचार की गारंटी देते हैं। नगर निगम और सुविधा स्तर पर, पोषक तत्वों की लोडिंग और उसके परिणामस्वरूप होने वाले प्रदूषण को संबोधित करने के लिए अक्सर अपशिष्ट पदार्थों में पोषक तत्वों की सांद्रता पर सीमाएं होती हैं। eutrophication. जबकि उपचार मानदंड सहायक होते हैं, वे पोषक तत्वों को कम करने वाले उपायों के व्यापक कार्यान्वयन के बिना समुद्री पारिस्थितिक तंत्र को प्रदूषण से बचाने के लिए पर्याप्त नहीं हैं।

संयुक्त सीवर प्रणाली

बड़े शहरी शहरों में, कई परिदृश्यों का अभाव है अवशोषण और प्रतिधारण क्षमताएं जो मिट्टी, घास के मैदान, जंगल और अन्य प्राकृतिक विशेषताएं प्रदान करती हैं। जब बारिश होती है, पानी अभेद्य (यानी, पक्की) सतहों पर बहता है, मलबे और दूषित पदार्थों को इकट्ठा करता है और प्रदूषित अपवाह बन जाता है जिसे आमतौर पर कहा जाता है तूफानी जल. जल निकायों पर प्रभाव को कम करने के लिए, कई शहरों ने कई स्थानों से तूफानी पानी को इकट्ठा करने और सीवेज के समान केंद्रीकृत अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों तक ले जाने के लिए संयुक्त सीवर सिस्टम का निर्माण किया है। यह उपचार संयंत्र को तूफानी जल में मौजूद तेल, कीटनाशकों, बैक्टीरिया, तलछट और अन्य दूषित पदार्थों को हटाने की अनुमति देता है। जबकि एक संयुक्त सीवर प्रणाली कुशल लगती है, भारी तूफान, बड़े पैमाने पर बर्फ पिघलना, और कभी-कभी हल्की बारिश भी इन पाइपों, होल्डिंग टैंकों और उपचार प्रणालियों की क्षमता से अधिक हो सकती है। अत्यधिक बोझ वाली प्रणाली कच्चे सीवेज सहित बड़ी मात्रा में अनुपचारित अपशिष्ट जल को जलमार्गों में बहा देती है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, 40 मिलियन लोगों को संयुक्त सीवरों द्वारा सेवा प्रदान की जाती है, जो संयुक्त सीवर अतिप्रवाह घटनाओं में सालाना 3 ट्रिलियन लीटर से अधिक अनुपचारित सीवेज और तूफानी जल अपवाह का निर्वहन करते हैं। रेफरी

द्वीप पर अपशिष्ट जल उपचार को केंद्रीकृत करने के कार्य का यह केस अध्ययन देखें रोतन, होंडुरास.

विकेंद्रीकृत उपचार प्रणाली

विकेंद्रीकृत अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली, या गैर-सीवर वाली स्वच्छता प्रणाली, मानव अपशिष्ट के प्रबंधन के लिए छोटे पैमाने पर, साइट पर सिस्टम हैं।

एक पारंपरिक सेप्टिक प्रणाली. स्रोत: ईपीए 2018

विकेन्द्रीकृत अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियाँ उस स्थान पर अपशिष्ट जल का संग्रहण, उपचार और निर्वहन करती हैं जहाँ यह उत्पन्न होता है। कई प्रकार के ऑनसाइट उपचार प्रणालियां मौजूद हैं। निम्नलिखित प्रकार विश्व स्तर पर सबसे आम हैं:

• सेप्टिक सिस्टम आम तौर पर एक सेप्टिक टैंक और एक जल निकासी क्षेत्र शामिल होता है। टैंक एक दबा हुआ, जलरोधी कंटेनर होता है जो आमतौर पर कंक्रीट, फाइबरग्लास या पॉलीथीन से बना होता है। कार्बनिक पदार्थ को टैंक में पचाया जाता है और यह प्रक्रिया अपशिष्ट जल से तैरने योग्य पदार्थ (जैसे, तेल और ग्रीस) और ठोस पदार्थों को अलग करती है। अपशिष्ट पदार्थ को धीरे-धीरे टैंक से लीच क्षेत्र, कक्षों या अन्य विशेष इकाइयों में दबे छिद्रित पाइपों की एक श्रृंखला में छोड़ा जाता है।
• खेतों की मेड़, एक सेप्टिक प्रणाली का एक हिस्सा, जमीन या सतह के पानी में प्रवाहित करने से पहले मिट्टी, बजरी या अन्य सामग्रियों में सूक्ष्मजीवों द्वारा अपशिष्ट के अतिरिक्त उपचार के अवसरों को बढ़ावा देता है।
• सेसपूल एक रोकथाम और उपचार कदम है। खोदे गए या बनाए गए गड्ढे प्राकृतिक निपटान के लिए अपशिष्ट एकत्र करते हैं। गड्ढों को बिना लाइन वाला बनाया जा सकता है या किसी पत्थर या कंक्रीट अवरोधक से मिट्टी और भूजल से अलग किया जा सकता है। सेसपूल पर्याप्त उपचार प्रदान नहीं करते हैं, और कई स्थानों पर अधिक प्रभावी उपचार प्रणालियों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है।
• कंटेनर-आधारित सिस्टम अपशिष्ट जल को साइट पर एकत्र करना और संग्रहीत करना और अपशिष्ट को उपचार के लिए कहीं और ले जाने की आवश्यकता होती है। ये प्रणालियाँ मुख्य रूप से सीमित बुनियादी ढाँचे वाले क्षेत्रों में पाई जाती हैं और इनमें गड्ढे वाले शौचालय शामिल हैं, जिन्हें भरने के बाद खाली करने की आवश्यकता होती है, और बाल्टी शौचालय, जिन्हें प्रतिदिन खाली किया जाता है। कंटेनर-आधारित विकल्पों से एकत्र किए गए कचरे का उपचार पारंपरिक उपचार प्रक्रियाओं, नए संसाधन पुनर्प्राप्ति प्रथाओं, या बिल्कुल भी उपचार न करने से लेकर हो सकता है।

द नेचर कंजरवेंसी लॉन्ग आइलैंड से नीचे दिया गया वीडियो सेप्टिक और सेसपूल सिस्टम का अधिक विस्तृत विवरण प्रदान करता है।

पारंपरिक सेप्टिक सिस्टम और सेसपूल को अपशिष्ट पदार्थों से पोषक तत्वों या अन्य दूषित पदार्थों को हटाने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, जो तटीय क्षेत्रों में समुद्री पर्यावरण के लिए खतरनाक खतरा पैदा कर सकते हैं। विकेंद्रीकृत प्रणालियों में पोषक तत्वों को हटाने के समाधान के लिए प्रौद्योगिकियों को हाल ही में विकसित किया गया है, लेकिन अपशिष्ट जल प्रवाह में पोषक तत्वों पर विनियमन की वैश्विक कमी के कारण इन नए समाधानों को व्यापक रूप से लागू नहीं किया गया है। पोषक तत्वों की बढ़ी हुई कमी को शामिल करने के लिए विकेन्द्रीकृत प्रणालियों को अपग्रेड करना महंगा है, लेकिन नए, बड़े पैमाने पर अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं के निर्माण की तुलना में अधिक लागत दक्षता का प्रदर्शन किया है। इन नई तकनीकों के बारे में और जानें उभरते प्रबंधन समाधान इस टूलकिट का अनुभाग. विकेन्द्रीकृत प्रणालियों के अन्य नुकसानों में लीक और खराबी शामिल हैं जिसके परिणामस्वरूप नॉनपॉइंट स्रोत प्रदूषण हो सकता है और अक्सर इसका पता नहीं चल पाता है; और प्रदूषण स्रोतों का पता लगने पर भी गैर-अनुपालन के कुछ परिणाम होते हैं, जिससे प्रवर्तन के लिए बहुत कम अवसर बचते हैं।

मुक्ति

एक बहिर्वाह पाइप से निर्वहन। फोटो © पिक्साबे

केंद्रीकृत या विकेन्द्रीकृत प्रणालियों से उपचार के बाद, उपचारित अपशिष्ट को सीधे पास के जल निकायों या जमीन में छोड़ दिया जाता है। अपशिष्ट जल पर लागू उपचार के प्रकार और निर्वहन का स्थान इस बात को प्रभावित करता है कि अपशिष्ट जल किस हद तक समुद्र को प्रदूषित करता है। आउटफिट पाइप अपशिष्टों को सीधे नदियों और महासागरों में प्रवाहित करना। वैकल्पिक रूप से, जल निकासी वाले खेत, मिट्टी, आर्द्रभूमि और वनस्पति भूजल में अपशिष्ट पदार्थों के प्रवाह को धीमा कर देते हैं, जिससे प्रदूषकों को हटाने में मदद मिलती है। इससे अपशिष्टों के प्रवाह को धीमा करने के लिए उन्नत पोषक तत्व न्यूनीकरण तकनीकों और प्रकृति-आधारित समाधानों का विकास हुआ है। डोमिनिकन गणराज्य में सैंटियागो से केस स्टडी वाटरशेड में छोड़े गए कार्बनिक प्रदूषकों को कम करने के लिए निर्मित आर्द्रभूमि का उपयोग करने में बड़ी सफलता दर्शाता है। देखें उभरते प्रबंधन समाधान नवीन पोषक तत्व न्यूनीकरण तकनीकों और प्रकृति-आधारित समाधानों के बारे में अधिक जानकारी के लिए अनुभाग।

अपर्याप्त रूप से उपचारित अपशिष्ट जल का निर्वहन करने से लोगों, जानवरों और पारिस्थितिक तंत्र के लिए खतरनाक जोखिम बढ़ जाता है। यह निर्धारित करना अपेक्षाकृत आसान है कि तटीय बड़े पैमाने पर उपचार संयंत्र उपचारित या कच्चे अपशिष्ट को सीधे समुद्र में छोड़ रहा है या नहीं। छोटी रोकथाम प्रणालियों और भूजल निर्वहन से लीचिंग का पता लगाना अधिक कठिन है। देखें दार एस सलाम, तंजानिया, पूर्वी अफ्रीका से केस स्टडी उदाहरण के लिए कि पर्यावरण में छोड़े जा रहे गड्ढे वाले शौचालय की सामग्री की समस्या से कैसे निपटा जाए।

अपशिष्ट जल प्रबंधन प्रणाली का चयन कैसे करें

अपशिष्ट जल प्रबंधन के कई तरीके हैं। अपशिष्ट जल उपचार विधि का चयन अत्यधिक स्थान और संदर्भ विशिष्ट है। कई कारक तय करते हैं कि किस प्रकार की प्रणाली अधिक उपयुक्त है: एक सीवर, केंद्रीकृत उपचार प्रणाली या एक ऑनसाइट, विकेन्द्रीकृत उपचार प्रणाली। एक समुदाय के लिए सबसे अच्छा समाधान दूसरे समुदाय के लिए काम नहीं कर सकता है। अपशिष्ट जल प्रबंधन प्रणाली के चयन के लिए निम्नलिखित बातें शामिल होनी चाहिए:

• सामूहिक संसाधन
• जनगणना
• सामाजिक और सांस्कृतिक मानदंड और अपेक्षाएं
• राजनीतिक समर्थन या नियामक बाधाएं
• स्थानीय भूविज्ञान और जल विज्ञान
• प्रदूषण में कमी के लक्ष्य
• मौजूदा बुनियादी ढांचा

आपकी साइट और संदर्भ के लिए सबसे उपयुक्त स्वच्छता प्रणाली या प्रौद्योगिकी का निर्धारण करते समय, समुद्री प्रबंधक निर्णय समर्थन उपकरणों से परामर्श कर सकते हैं जो सामाजिक, मानव स्वास्थ्य और पर्यावरणीय मानदंडों को ध्यान में रखते हैं। उदाहरणों में शामिल हैं सतत स्वच्छता और जल प्रबंधन टूलबॉक्स जो चयनित इनपुट या आउटपुट के आधार पर विभिन्न स्वच्छता विकल्पों को उजागर करने में मदद करता है रेफरी और यह प्रवाह आरेख वॉटरएड से, जो स्रोत से समुद्र तक मल के प्रवाह को मैप करता है, उन क्षेत्रों को उजागर करता है जहां प्रबंधन कार्य अच्छी तरह से काम कर रहे हैं और जिन क्षेत्रों में सुधार की आवश्यकता है।