मौजूदा सीवेज उपचार प्रणाली और चुनौतियां

सैनिटरी कचरे का प्रबंधन जल्द से जल्द बसने वाली सभ्यताओं के लिए एक चिंता का विषय है। ऐतिहासिक रूप से, अपशिष्ट जल को निकटतम जलमार्ग में छुट्टी दे दी गई थी, उपचार के रूप में कमजोर पड़ने और ऑक्सीकरण का लाभ उठाते हुए। "आत्म-शुद्धि" का यह विचार गलत नहीं था; कई प्रदूषकों को प्राकृतिक प्रक्रियाओं द्वारा पर्याप्त जोखिम, समय और कमजोर पड़ने से हटाया जा सकता है। हालाँकि, जनसंख्या वृद्धि, और अपशिष्ट जल में प्रदूषण में वृद्धि ने इस दृष्टिकोण को अपर्याप्त बना दिया है। जल जनित बीमारियों की खोज के परिणामस्वरूप मानव स्वास्थ्य की रक्षा के लिए पीने के पानी से अपशिष्ट जल को अलग करने के लक्ष्य के साथ स्वच्छता विकास हुआ। रेफरी कच्चे मानव कचरे को महासागरों में प्रवेश करने से कम करने के लिए कई उपचार प्रणालियां विकसित की गई हैं। नीचे आज उपयोग किए जाने वाले सामान्य अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों का परिचय दिया गया है।

सिस्टम चयन के लिए विचार

आज, अपशिष्ट जल के प्रबंधन के कई तरीके हैं। अपशिष्ट जल उपचार पद्धति 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 (विकेंद्रीकृत) उपचार प्रणाली। एक समुदाय के लिए सबसे अच्छा समाधान दूसरे के लिए काम नहीं कर सकता है। सिस्टम चयन के लिए विचार शामिल होने चाहिए: 

• सामुदायिक संसाधन
• जनसंख्या का आकार
• सामाजिक और सांस्कृतिक मानदंड और अपेक्षाएं
• राजनीतिक समर्थन या नियामक बाधाएं
• स्थानीय भूविज्ञान और जल विज्ञान
• मौजूदा बुनियादी ढांचा

द्वीप पर अपशिष्ट जल उपचार को केंद्रीकृत करने के लिए काम के इन केस स्टडीज देखें रोतन, होंडुरास और Bonaire.

स्थानीय संदर्भ के आधार पर सबसे उपयुक्त प्रणाली का निर्धारण करने में सामाजिक, मानव स्वास्थ्य और पर्यावरणीय मानदंडों के लिए निर्णय समर्थन उपकरण वर्तमान में कमी है। जैसे-जैसे उपकरण विकसित होते हैं, समुद्री चिकित्सकों की अंतर्दृष्टि को उपचार की डिग्री और समुद्र की रक्षा के लिए सबसे प्रभावी प्रौद्योगिकियों में शामिल करना महत्वपूर्ण है। दौरा करना सतत स्वच्छता और जल प्रबंधन टूलबॉक्स स्वच्छता प्रणालियों और प्रौद्योगिकियों के बारे में अधिक जानने के लिए।

केंद्रीकृत अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र (डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी) और सीवर

घनी आबादी वाले क्षेत्र और औद्योगिक शहर मुख्य रूप से सीवेज प्राप्त करने और उसका उपचार करने के लिए केंद्रीकृत अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों (डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी) पर निर्भर हैं। भूमिगत सीवर पाइप के जटिल नेटवर्क गुरुत्वाकर्षण और पंपों का उपयोग करके घरों और इमारतों से डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी में सीवेज लाते हैं। एक बार अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र में सीवेज आने के बाद, इसे डिस्चार्ज होने से पहले उपचार के कई चरणों से गुजरना पड़ता है। उपयोग किए गए उपचार के प्रकार और उपचारित पानी की गुणवत्ता स्थान, पानी की स्थिति, उपचार प्रौद्योगिकी की उपलब्धता और अन्य कारकों के आधार पर भिन्न होती है। हालांकि, जहां उपचार की आवश्यकता होती है, वहां भी विफलताएं आम हैं और यह नहीं माना जाना चाहिए कि नियम पर्याप्त उपचार की गारंटी देते हैं। नगरपालिका और सुविधा स्तरों पर, पोषक तत्वों के भार और परिणामी यूट्रोफिकेशन को संबोधित करने के लिए आमतौर पर प्रवाह में पोषक तत्वों की सांद्रता पर सीमाएं लागू की जाती हैं। 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।

एक बार अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र में सीवेज आने के बाद, इसे डिस्चार्ज होने से पहले उपचार के कई चरणों से गुजरना पड़ता है। उपयोग किए गए उपचार के प्रकार और उपचारित पानी की गुणवत्ता स्थान, पानी की स्थिति, उपचार प्रौद्योगिकी की उपलब्धता और अन्य कारकों के आधार पर भिन्न होती है। हालांकि, जहां उपचार की आवश्यकता होती है, वहां भी विफलताएं आम हैं और यह नहीं माना जाना चाहिए कि नियम पर्याप्त उपचार की गारंटी देते हैं। नगरपालिका और सुविधा स्तरों पर, प्रवाह में पोषक तत्वों की सांद्रता पर सीमाएं आमतौर पर पोषक तत्वों के भार को संबोधित करने के लिए लागू की जाती हैं और परिणामी 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।

• 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

सेवन पाइपों से डिस्चार्ज तक एक डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी के माध्यम से प्रवाह का प्रवाह। स्रोत: मल्लिक और आरफिन 2018

कुछ देशों में प्राथमिक और माध्यमिक उपचार की आवश्यकता है और तृतीयक उपचार को शामिल करने वाली सुविधाओं की संख्या बढ़ रही है। रेफरी हालांकि, जहां उपचार की आवश्यकता होती है, वहां भी विफलताएं आम हैं और यह नहीं माना जाना चाहिए कि कानून पर्याप्त उपचार का संकेत देते हैं। इसके अलावा, अपशिष्ट में पोषक तत्वों की सांद्रता पर सीमाएं नगरपालिका और सुविधा स्तरों पर लागू की जा रही हैं ताकि पोषक तत्वों की लोडिंग और परिणामी . उपचार मानदंड सहायक हैं, लेकिन 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 सीवेज के रूप में एक ही केंद्रीकृत अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में तूफान के पानी को इकट्ठा करने और परिवहन के लिए संयुक्त सीवर का निर्माण किया है। यह उपचार संयंत्र को तेल, कीटनाशकों, बैक्टीरिया, तलछट, और अन्य दूषित पदार्थों को हटाने की अनुमति देता है जिनमें तूफानी पानी होता है। जबकि एक संयुक्त सीवर प्रणाली कुशल लगती है, भारी तूफान, बड़े हिमपात, और कभी-कभी हल्की बारिश भी इन पाइपों, टैंकों और उपचार प्रणालियों की क्षमता से अधिक हो सकती है। अतिभारित प्रणाली जलमार्गों में कच्चे सीवेज सहित बड़ी मात्रा में अनुपचारित अपशिष्ट जल का निर्वहन करती है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, संयुक्त सीवर द्वारा 40 मिलियन लोगों की सेवा की जाती है, जो संयुक्त सीवर ओवरफ्लो घटनाओं में सालाना 3 ट्रिलियन लीटर से अधिक अनुपचारित सीवेज और तूफानी जल अपवाह का निर्वहन करते हैं। रेफरी

अपशिष्ट जल प्रबंधन पर अधिक जानकारी के लिए अपशिष्ट जल 101 वेबिनार देखें:

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 ऑनसाइट सेप्टिक प्रणाली के माध्यम से अपशिष्ट जल का प्रवाह। स्रोत: ईपीए ऑफिस ऑफ़ वॉटर 2002

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:

• सेसपूल एक रोकथाम और उपचार कदम है। खोदे गए या निर्मित गड्ढे प्राकृतिक निपटान के लिए अपशिष्ट एकत्र करते हैं। गड्ढों को एक पत्थर या कंक्रीट बाधा के साथ मिट्टी और भूजल से अलग किया जा सकता है या अलग किया जा सकता है। सेसपूल पर्याप्त उपचार प्रदान नहीं कर रहे हैं, और कई जगहों पर अधिक प्रभावी उपचार प्रणाली 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।
• खेतों की मेड़ जमीन या सतही जल में छोड़े जाने से पहले मिट्टी, बजरी या अन्य सामग्री में सूक्ष्मजीवों द्वारा बहिःस्राव के अतिरिक्त उपचार के अवसरों को बढ़ावा देना।

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 से पोषक तत्वों या अन्य दूषित पदार्थों को हटाने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, जो तटीय क्षेत्रों में समुद्री वातावरण के लिए खतरनाक खतरे पैदा कर सकते हैं। विकेंद्रीकृत प्रणालियों में पोषक तत्वों को हटाने के लिए हाल ही में प्रौद्योगिकियों को 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 कमी को शामिल करने के लिए विकेन्द्रीकृत प्रणालियों का उन्नयन नए, बड़े पैमाने पर अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं के निर्माण की तुलना में अधिक लागत दक्षता का प्रदर्शन किया है। इन प्रणालियों में अनदेखी लीक और खराबी के परिणामस्वरूप गैर-बिंदु स्रोत प्रदूषण होता है, जो अक्सर ज्ञात नहीं होता है। यहां तक ​​​​कि जब प्रदूषण के स्रोतों का पता लगाया जाता है, तो गैर-अनुपालन के कुछ परिणाम होते हैं, प्रवर्तन के लिए बहुत कम अवसर छोड़ते हैं।

बुनियादी ढांचा अक्सर क्षेत्र की स्थलाकृति से विवश होता है। फ़्लोटिंग क्षेत्र, बाढ़ के मैदान, अभेद्य मिट्टी और तटीय क्षेत्र कई प्रणालियों को लागू करना मुश्किल बना सकते हैं। देखें टोनले सैप लेक, कंबोडिया और लेक इंडावगी, म्यांमार से केस स्टडी आर्द्रभूमि कार्य द्वारा हैंडीपोड्स के विकास और कार्यान्वयन का वर्णन करना।

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 नदियों और महासागरों में सीधे प्रवाहित करें। खेतों, मिट्टी, आर्द्रभूमि और वनस्पतियों को भूजल में प्रवाहित करने में धीमी गति से जल निकासी, जो प्रदूषकों को हटाने में मदद करती है। इससे प्रदूषण के प्रवाह को धीमा करने के लिए उन्नत पोषक तत्व कमी तकनीकों और प्रकृति-आधारित समाधानों का विकास हुआ है। NS 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 प्रदर्शित करता है।

अपर्याप्त रूप से उपचारित अपशिष्ट जल के निर्वहन से लोगों, जानवरों और पारिस्थितिक तंत्र के लिए खतरनाक जोखिम बढ़ जाते हैं। यह निर्धारित करना अपेक्षाकृत आसान है कि क्या कोई तटीय बड़े पैमाने पर उपचार संयंत्र उपचारित या कच्चे अपशिष्ट को सीधे समुद्र में छोड़ रहा है। छोटे नियंत्रण प्रणालियों और भूजल निर्वहन से लीचिंग का पता लगाना अधिक कठिन है। देखें दार एस सलाम, तंजानिया, पूर्वी अफ्रीका से केस स्टडी गड्ढे शौचालय सामग्री के पर्यावरण में डंप किए जाने के मुद्दे का मुकाबला करने के लिए।