मौजूदा उपचार प्रणाली

सीवेज पाइप। फोटो © जो मिलर
सैनिटरी कचरे का प्रबंधन जल्द से जल्द बसने वाली सभ्यताओं के लिए एक चिंता का विषय रहा है। ऐतिहासिक रूप से, सीवेज और घरेलू 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 सीवेज में बढ़ते प्रदूषण ने इस दृष्टिकोण को अपर्याप्त बना दिया है। सीवेज जनित बीमारियों की खोज लोगों के स्वास्थ्य की रक्षा के लिए पीने के पानी से सीवेज को अलग करने के लक्ष्य के साथ स्वच्छता विकास में हुई। रेफरी कई उपचार प्रणालियों को तब से विकसित किया गया है, जो कच्चे सीवेज को महासागरों में प्रवेश करने से रोकने में मदद करती हैं। नीचे आज इस्तेमाल किए जाने वाले सामान्य सीवेज उपचार प्रणालियों का एक परिचय है।

अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र

कैलिफोर्निया, अमेरिका में अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र। फोटो © माइकल Layefsky, फ़्लिकर

केंद्रीकृत अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र (डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी) और सीवर

पृष्ठभूमि

घनी आबादी वाले क्षेत्र और औद्योगिक शहर मुख्य रूप से सीवेज प्राप्त करने और उपचार करने के लिए केंद्रीकृत अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों (डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी) पर निर्भर हैं। भूमिगत सीवेज पाइप के जटिल नेटवर्क गुरुत्वाकर्षण और पंपों का उपयोग करके घरों और इमारतों से डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी तक सीवेज लाते हैं। ये बड़ी सुविधाएं बनाने, चलाने और बनाए रखने के लिए महंगी हैं। टेक्नोलॉजीज और उपचार क्षमता इन प्रणालियों को प्रारंभिक निवेश के बाद शायद ही कभी अपग्रेड किया जाता है। यह सीवर पाइप के लिए भी सही है, जो लगातार लीक और ओवरफ्लो के अधीन हैं। सीवर पाइप के बुनियादी ढांचे की स्थापना करना महंगा है, खासकर घनी आबादी वाले शहरी इलाकों के बाहर। बढ़ी हुई वर्षा, जल की बढ़ती तालिकाओं और समुद्र के स्तर से प्रेरित खराबी का भी खतरा बढ़ रहा है। प्रारंभिक निर्माण लागतों के अलावा, इस व्यापक बुनियादी ढांचे में उन्नयन महंगा है, और आमतौर पर एक नगर पालिका या स्थानीय सरकार की जिम्मेदारी है।

अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र हवाई

ऊपर से अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र। फोटो © एलेक्स डे हास, फ्लिकर

बड़े शहर न केवल बड़ी मात्रा में सीवेज उत्पन्न करते हैं, बल्कि तूफानी जल भी। अभावग्रस्त क्षेत्रों में अवशोषण और यह प्रतिधारण कि मिट्टी, घास के मैदान, जंगल, और अन्य प्राकृतिक सुविधाएँ प्रदान करती हैं, वर्षा कहीं नहीं होती है, इसलिए यह अभेद्य सतहों पर बहती है, मलबे और दूषित पदार्थों को जमा करती है, जिसके परिणामस्वरूप प्रदूषित शहरी अपवाह होता है। जवाब में, कई शहरों ने सीवेज के रूप में एक ही केंद्रीकृत अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में तूफानी जल एकत्र करने और परिवहन के लिए संयुक्त सीवर का निर्माण किया। जबकि यह कुशल लगता है, यह सिस्टम के सभी घटकों की भेद्यता बढ़ाता है। तूफान और भारी बारिश अक्सर पाइपों की क्षमता से अधिक होती है, टैंकों को पकड़ना और उपचार प्रणाली, जलमार्ग में कच्चे सीवेज सहित अनुपचारित अपशिष्ट के बड़े निर्वहन के लिए अग्रणी। संयुक्त राज्य में, संयुक्त सीवरों द्वारा 40 मिलियन लोगों की सेवा की जाती है, जो संयुक्त सीवर ओवरफ्लो (CSO) घटनाओं में सालाना 3 ट्रिलियन लीटर अनुपचारित सीवेज और स्टॉर्मवॉटर अपवाह का निर्वहन करते हैं। रेफरी

सीवेज प्रबंधन के बारे में अधिक जानकारी के लिए अपशिष्ट जल 101 वेबिनार देखें:

इलाज

एक बार सीवेज डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी पर आ जाता है, यह निर्वहन से पहले उपचार के कई चरणों से गुजरता है।

  • प्राथमिक, या शारीरिक, उपचार स्क्रीनिंग के साथ शुरू होता है: बड़े ठोस को हटाने के लिए स्क्रीन के माध्यम से सीवेज पारित किया जाता है। बाद में टैंक को व्यवस्थित करने 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: एक नई विंडो में खुलता हैमल्लिक और आरफिन 2018

अमेरिका में स्वच्छ जल अधिनियम (CWA) द्वारा प्राथमिक और माध्यमिक उपचार की आवश्यकता है और तृतीयक उपचार को शामिल करने वाली सुविधाओं की संख्या बढ़ रही है। रेफरी इसके अतिरिक्त, पोषक तत्वों की सांद्रता पर सीमाओं को राज्य और सुविधा स्तरों पर लागू किया जा रहा है ताकि पोषक तत्वों की लोडिंग और परिणाम का पता लगाया जा सके eutrophication। उपचार मानदंड मददगार हैं, लेकिन समुद्री पारिस्थितिकी प्रणालियों को प्रदूषण से बचाने के लिए पर्याप्त नहीं हैं।

केंद्रीकृत प्रणाली अवलोकन

  • केंद्रीकृत प्रणालियां उपचार की दक्षता को बढ़ाती हैं, रखरखाव की लागतों को समेकित करती हैं, और न्यूनतम करती हैं नॉनपॉइंट सोर्स प्रदूषण
  • केंद्रीकृत प्रणालियों की कमियों में महत्वपूर्ण प्रारंभिक निवेश, महंगा और तकनीकी रखरखाव, क्षमता सीमाएं, लीक के लिए संवेदनशीलता, मौसम की भेद्यता और पोषक तत्वों की अपर्याप्त हटाने शामिल हैं।

विकेंद्रीकृत उपचार प्रणाली

पृष्ठभूमि

ऑनसाइट अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली (OWTS) स्थानीयकृत, सीवेज के प्रबंधन के लिए छोटे स्तर की प्रणालियाँ हैं जहाँ केंद्रीकृत प्रणालियाँ या तो अनुपयुक्त हैं या जिनका निर्माण नहीं किया गया है। जल विज्ञान, भूविज्ञान और भूगोल (साथ ही वित्त, राजनीति और नियम) यह निर्धारित कर सकते हैं कि क्या सीवर और केंद्रीकृत प्रणाली संभव है या यदि ऑनसाइट अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली (OWTS) अधिक उपयुक्त हैं। छितरी हुई जगह, उथली मिट्टी, अभेद्य चादर या कमजोर पानी की मेज वाले क्षेत्र अक्सर OWTS द्वारा परोसे जाते हैं। ये सिस्टम व्यक्तिगत घर के मालिकों के लिए महंगा हो सकते हैं, हालांकि कुछ स्थानों पर स्थापना और रखरखाव की लागत को सब्सिडी या स्थानीय प्रोत्साहन द्वारा कम किया जा सकता है।

इलाज

एक पारंपरिक ऑनसाइट सेप्टिक प्रणाली के माध्यम से मल का प्रवाह। स्रोत: ईपीए ऑफिस ऑफ़ वॉटर 2002

ऑनसाइट अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली (ओडब्ल्यूटीएस) उस स्थान पर अपशिष्ट अपशिष्ट को इकट्ठा, उपचार और निर्वहन करती है, जहां यह उत्पन्न होता है। कई प्रकार के ऑनसाइट उपचार प्रणाली मौजूद हैं, लेकिन निम्नलिखित तीन प्रकार विश्व स्तर पर व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं:

  • सेसपूल, जिसमें सिर्फ एक नियंत्रण और उपचार चरण है। यहाँ, खोदने या निर्मित गड्ढों को प्राकृतिक बसाव और उपचार के लिए प्रवाहित किया जाता है। सेसपूल को अप्रभावी दिखाया गया है, अपर्याप्त उपचार प्रदान करते हैं, और कई स्थानों पर चरणबद्ध, प्रतिस्थापित, और यहां तक ​​कि अस्वीकृत हो रहे हैं।
  • सेप्टिक सिस्टम आम तौर पर कच्चे अपशिष्टों के लिए एक होल्डिंग टैंक होता है और इसे निष्कासित करने के लिए अतिरिक्त उपचार प्रदान करने के लिए एक फैलाव विधि होती है। सीवेज पर कब्जा करने के साथ, टैंक बसने को बढ़ावा देते हैं और अवायवीय उपचार। अतिरिक्त वायुजीवी टैंक चैंबर जैविक उपचार और पोषक तत्वों को हटाने के लिए और अधिक सामान्य होता जा रहा है, और कुछ सेप्टिक सिस्टम में एरोबिक और एनारोबिक वातावरण के बीच प्रवाह को स्थानांतरित करने के लिए पुनरावर्तन पंप भी हैं। वातावरण में प्रवाह के प्रवाह को धीमा करने के लिए फैलाव महत्वपूर्ण है।
  • खेतों की मेड़ एक फैलाव तकनीक है जो जमीन या सतह के पानी में निर्वहन से पहले मिट्टी, बजरी या अन्य सामग्रियों में सूक्ष्मजीवों के अतिरिक्त उपचार के अवसरों को बढ़ावा देती है। द नेचर कंजरवेंसी लॉन्ग आइलैंड के नीचे का वीडियो सेप्टिक और सेसपूल सिस्टम का अधिक विस्तृत विवरण प्रदान करता है।

एक अन्य OWTS विकल्प कंटेनर-आधारित सिस्टम हैं, जो साइट पर सीवेज को इकट्ठा करते हैं और स्टोर करते हैं, फिर कचरे को उपचार के लिए कहीं और ले जाने की आवश्यकता होती है। ये सिस्टम मुख्य रूप से सीमित बुनियादी ढाँचे वाले क्षेत्रों में पाए जाते हैं और इनमें गड्ढे वाले शौचालय शामिल होते हैं, जिन्हें एक बार खाली करने के बाद खाली करने की आवश्यकता होती है, और बाल्टी शौचालय, जिन्हें रोज़ खाली किया जाता है। कंटेनर-आधारित विकल्पों से एकत्र कचरे का उपचार ऊपर उल्लिखित पारंपरिक उपचार प्रक्रियाओं से होता है, नए संसाधन पुनर्प्राप्ति प्रथाओं तक, बिना किसी उपचार के। सफल कंटेनर-आधारित विकल्पों में अधिक विस्तार से वर्णन किया गया है उभरते समाधान.

सेप्टिक सिस्टम और सेसपूल पोषक तत्वों को संबोधित करने के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं और उन्हें प्रवाह से निकालने में अपर्याप्त हैं और तटीय क्षेत्रों में समुद्री वातावरण के लिए खतरनाक हो सकते हैं। यद्यपि ओडब्ल्यूटीएस में पोषक तत्वों के निष्कासन को संबोधित करने के लिए कई प्रौद्योगिकी विकास हुए हैं, वैश्विक स्तर पर सीवेज के प्रवाह में पोषक तत्वों पर नियमन की कमी है। अनदेखी की गई लीक और खराबी के कारण नॉनपॉइंट स्रोत प्रदूषण होता है जिसका पता लगाना मुश्किल होता है और गैर-अनुपालन के लिए परिणामों की कमी होती है, जिससे प्रवर्तन के लिए बहुत कम अवसर बचते हैं। उन्नत पोषक तत्वों की कमी को शामिल करने के लिए ओडब्ल्यूटीएस सिस्टम में उन्नयन प्रदर्शन कर रहे हैं अधिक लागत दक्षता नए, बड़े पैमाने पर सीवेज उपचार सुविधाओं के निर्माण की तुलना में।

विकेंद्रीकृत प्रणाली अवलोकन

  • विकेंद्रीकृत उपचारों को अलग-अलग किया जाता है, छोटे पैमानों पर काम किया जाता है और विरल आबादी परोसी जाती है
  • विकेन्द्रीकृत प्रणालियों की कमियों में अक्सर कुप्रबंधन या ओवरसाइटिंग शामिल हैं, जो गैर-अनुपालन के लिए अग्रणी हैं, पोषक तत्वों की अपर्याप्त निष्कासन और उभरते हुए संदूषक, और तूफानी जल का कोई उपचार नहीं है।

मुक्ति

एक बहिर्वाह पाइप से निर्वहन। फोटो © पिक्साबे

या तो केंद्रीकृत या विकेन्द्रीकृत प्रणालियों से उपचार के बाद, उपचारित अपशिष्ट को सीधे पास के जल निकायों या जमीन में छोड़ दिया जाता है। आउटफिट पाइप नदियों और महासागरों में सीधे प्रवाह को डिस्चार्ज करने के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि नाली खेतों, मिट्टी, आर्द्रभूमि, और वनस्पति ग्राउंडवेटर्स में प्रवाह की धीमी गति को रोकते हैं। प्रवाह के कारण महासागरों के लिए संदूषण यह निर्वहन से पहले प्राप्त होने वाले उपचार के स्तर और उपयोग की जाने वाली निर्वहन रणनीति दोनों पर निर्भर है। उन्नत पोषक तत्वों में कमी की तकनीक और प्रकृति-आधारित समाधान अतिरिक्त उपचार प्राप्त कर सकते हैं और प्रवाह के प्रवाह को धीमा कर सकते हैं। दूसरी ओर, अपर्याप्त रूप से इलाज किए गए मल के निर्वहन से मानव, जीव और पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य के लिए खतरे बढ़ जाते हैं। जबकि तटीय क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर उपचार संयंत्र अक्सर समुद्र में सीधे उपचारित या कच्चे अपशिष्टों का निर्वहन करते हैं, छोटे संकरण प्रणालियों से सीवेज प्रदूषण भी होता है, भूजल निर्वहन और लीचिंग के माध्यम से, अक्सर किसी का ध्यान नहीं जाता है।

सिस्टम चयन के लिए विचार

इन्फ्रास्ट्रक्चर, संसाधन, भूविज्ञान, जनसंख्या का आकार, सांस्कृतिक मानदंड, और राजनीति सभी सीवेज उपचार प्रणालियों के चयन को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, उच्च संरचनात्मक और जनसंख्या घनत्व, मौजूदा पाइप नेटवर्क (या उन्हें सफलतापूर्वक स्थापित करने के लिए संसाधन और उपयुक्त भूविज्ञान), और उच्च तकनीकी रखरखाव के लिए क्षमता वाले क्षेत्रों में एक डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी उपयुक्त है। वैकल्पिक रूप से, ओडब्ल्यूटीएस अधिक उपयुक्त हैं जहां पाइप्ड सीवर मौजूद नहीं हैं और सीवेज (घरों, व्यवसायों, आदि) के स्रोतों के बीच अधिक दूरी है। मौजूदा सीवेज इंफ्रास्ट्रक्चर सिस्टम की उपयुक्तता को प्रभावित करता है, क्योंकि नए इन्फ्रास्ट्रक्चर के विकास की तुलना में अपग्रेड करना आसान और अधिक प्रभावी हो सकता है। काम के इस मामले के अध्ययन को रोटान, होंडुरास के द्वीप पर सीवेज उपचार को केंद्रीयकृत करने के लिए देखें।

स्थानीय संदर्भों के आधार पर सर्वश्रेष्ठ प्रणाली के चयन के लिए निर्णय समर्थन उपकरणों की कमी है, जिससे सीवेज प्रदूषण और स्वच्छता आवश्यकताओं का पर्याप्त प्रबंधन करना मुश्किल हो जाता है। सिस्टम चयन के लिए विचार में मौजूदा बुनियादी ढांचा, सामुदायिक संसाधन, सामाजिक और सांस्कृतिक अपेक्षाएं, राजनीतिक समर्थन या बाधाएं, स्थानीय भूविज्ञान और जल विज्ञान और कई अन्य कारक शामिल होने चाहिए। दौरा करना एक नई विंडो में खुलता हैसतत स्वच्छता और जल प्रबंधन टूलबॉक्स स्वच्छता प्रणालियों और प्रौद्योगिकियों के बारे में अधिक जानने के लिए।

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