मौजूदा उपचार प्रणाली

सीवेज पाइप। फोटो © जो मिलर

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।

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 सीवर पाइप के जटिल नेटवर्क गुरुत्वाकर्षण और पंपों का उपयोग करके घरों और इमारतों से सीवेज को WWTP में लाते हैं। ये बड़ी सुविधाएं बनाने, चलाने और बनाए रखने के लिए महंगी हैं। टेक्नोलॉजीज और उपचार क्षमता इन प्रणालियों के प्रारंभिक निवेश के बाद शायद ही कभी अपग्रेड किया जाता है और अक्सर कार्य को ठीक से बनाए रखने की क्षमता नहीं होती है। यह सीवर पाइप के लिए भी सही है, जो लगातार लीक और ओवरफ्लो के अधीन हैं। सीवर पाइप का बुनियादी ढांचा स्थापित करना महंगा है, खासकर घनी आबादी वाले शहरी इलाकों के बाहर। बढ़ी हुई वर्षा, बढ़ते जल स्तर और समुद्र के स्तर से प्रेरित खराबी का खतरा भी बढ़ रहा है। प्रारंभिक निर्माण लागतों के अलावा, इस व्यापक बुनियादी ढांचे के रखरखाव, और उन्नयन महंगे हैं, 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 साथ ही (संयुक्त रूप से उन्हें अपशिष्ट जल माना जाता है)। 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 उपचार संयंत्रों में तूफानी पानी को इकट्ठा करने और परिवहन के लिए संयुक्त सीवर का निर्माण किया। हालांकि यह कुशल लगता है, यह सिस्टम के सभी घटकों की भेद्यता को बढ़ाता है। तूफान और यहां तक ​​कि हल्की बारिश अक्सर पाइपों की क्षमता से अधिक होती है, टैंकों को पकड़ना और उपचार प्रणाली, जलमार्ग में कच्चे सीवेज सहित अनुपचारित अपशिष्ट जल के बड़े निर्वहन के लिए अग्रणी। संयुक्त राज्य अमेरिका में, संयुक्त सीवर द्वारा 40 मिलियन लोगों की सेवा की जाती है, जो संयुक्त सीवर ओवरफ्लो (सीएसओ) आयोजनों में सालाना 3 ट्रिलियन लीटर से अधिक अनुपचारित सीवेज और स्टॉर्मवाटर अपवाह का निर्वहन करते हैं। रेफरी

अपशिष्ट जल प्रबंधन पर 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 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: एक नई विंडो में खुलता हैमल्लिक 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, यहां तक ​​कि जहां उपचार की आवश्यकता होती है, असफलताएं आम हैं और यह नहीं माना जाना चाहिए कि जगह में कानून पर्याप्त उपचार का संकेत देते हैं। इसके अलावा, पोषक तत्वों की सांद्रता पर सीमाओं को नगरपालिका और सुविधा के स्तर 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 प्रणालियाँ (जिन्हें गैर-सीवर वाली स्वच्छता के रूप में भी जाना जाता है) मानव अपशिष्ट के प्रबंधन के लिए स्थानीयकृत, छोटे पैमाने की प्रणालियाँ हैं जहाँ केंद्रीकृत प्रणालियाँ या तो अनुपयुक्त हैं या उनका निर्माण नहीं किया गया है। जल विज्ञान, भूविज्ञान और भूगोल (साथ ही वित्त, राजनीति और विनियम) यह निर्धारित कर सकते हैं कि क्या एक सीवर और केंद्रीकृत प्रणाली संभव है या यदि ऑनसाइट अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली (ओडब्ल्यूटीएस) अधिक उपयुक्त हैं। बिखरे हुए आवास, उथली मिट्टी, अभेद्य आधार, या कमजोर जल तालिका वाले क्षेत्र अक्सर ओडब्ल्यूटीएस द्वारा परोसा जाता है। ये प्रणालियाँ व्यक्तिगत गृहस्वामियों के लिए महंगी हो सकती हैं, हालाँकि कुछ स्थानों पर स्थापना और रखरखाव की लागत को सब्सिडी या स्थानीय प्रोत्साहन से कम किया जा सकता है।

इलाज

एक पारंपरिक ऑनसाइट सेप्टिक प्रणाली के माध्यम से अपशिष्ट जल 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 केवल एक रोकथाम और उपचार चरण है। यहां खोदे गए या बनाए गए गड्ढे प्राकृतिक निपटान और उपचार के लिए अपशिष्ट एकत्र करते हैं। गड्ढों को एक अवरोध के साथ पंक्तिबद्ध या अनलाइन किया जा सकता है जो मिट्टी और भूजल से न्यूनतम अलगाव प्रदान करता है। सेसपूलों को अप्रभावी दिखाया जाता है, अपर्याप्त उपचार प्रदान करते हैं, और उन्हें चरणबद्ध रूप से प्रतिस्थापित किया जा रहा है, और यहां तक ​​कि कई जगहों पर अस्वीकृत कर दिया गया है।
  • सेप्टिक सिस्टम आम तौर पर अपशिष्ट जल के लिए एक होल्डिंग टैंक और अपशिष्ट के लिए अतिरिक्त उपचार प्रदान करने के लिए एक फैलाव विधि होती है क्योंकि इसे छोड़ा जाता है। कच्चे कचरे को पकड़ने के साथ-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 सामग्री में सूक्ष्मजीवों द्वारा अपशिष्ट के अतिरिक्त उपचार के अवसरों को बढ़ावा देती है।

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

एक अन्य ऑनसाइट अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली (ओडब्ल्यूटीएस) विकल्प कंटेनर-आधारित सिस्टम है, जो इसी तरह अपशिष्ट जल को साइट पर एकत्र और संग्रहीत करता है, फिर 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 ऊपर उल्लिखित पारंपरिक उपचार प्रक्रियाओं से लेकर नए संसाधन पुनर्प्राप्ति प्रथाओं तक, बिना किसी उपचार के होता है। सफल कंटेनर-आधारित विकल्पों का 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 अपशिष्ट से निकालने में अपर्याप्त हैं और तटीय क्षेत्रों में समुद्री वातावरण के लिए खतरनाक हो सकते हैं। यद्यपि ओडब्ल्यूटीएस में पोषक तत्वों को हटाने के लिए कई तकनीकी प्रगति हुई है, वैश्विक स्तर पर अपशिष्ट जल में पोषक तत्वों पर विनियमन की कमी है। अनदेखी की गई लीक और खराबी के कारण नॉनपॉइंट स्रोत प्रदूषण होता है जिसका पता लगाना मुश्किल है और गैर-अनुपालन के लिए परिणामों का अभाव है, जिससे प्रवर्तन के लिए बहुत कम अवसर बचते हैं। उन्नत पोषक तत्वों की कमी को शामिल करने के लिए ओडब्ल्यूटीएस सिस्टम में उन्नयन का प्रदर्शन कर रहे हैं अधिक लागत दक्षता नए, बड़े पैमाने पर अपशिष्ट उपचार सुविधाओं के निर्माण की तुलना में।

किसी क्षेत्र की स्थलाकृति द्वारा स्वच्छता अवसंरचना विवश 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।

विकेंद्रीकृत प्रणाली अवलोकन

  • विकेंद्रीकृत उपचार व्यक्तिगत हैं, छोटे पैमाने पर काम कर रहे हैं और जनसंख्या घनत्व की एक श्रृंखला की सेवा कर रहे हैं
  • 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 प्रवाहित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि नाली के खेतों, मिट्टी, आर्द्रभूमि, और वनस्पति भूजल में प्रवाह की धीमी गति से रिसाव करते हैं। अपशिष्ट जल के बहिःस्राव के कारण महासागरों में संदूषण, निस्सरण से पहले प्राप्त होने वाले उपचार के स्तर और उपयोग की जाने वाली निर्वहन रणनीति दोनों पर निर्भर है। उन्नत पोषक तत्वों में कमी तकनीक और प्रकृति-आधारित समाधान अतिरिक्त उपचार प्राप्त कर सकते हैं और प्रवाह के प्रवाह को धीमा कर सकते हैं। 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।

दूसरी ओर, अपर्याप्त रूप से उपचारित सीवेज का निर्वहन मानव, जीव और पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य के लिए बढ़ते खतरों को प्रस्तुत करता है। जबकि तटीय क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर उपचार संयंत्र अक्सर उपचारित या कच्चे अपशिष्ट को सीधे समुद्र में छोड़ देते हैं, छोटे नियंत्रण प्रणालियों से सीवेज प्रदूषण भी होता है, भूजल निर्वहन और लीचिंग के माध्यम से, अक्सर किसी का ध्यान नहीं जाता 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।

सिस्टम चयन के लिए विचार

बुनियादी ढांचे, संसाधन, भूविज्ञान, जनसंख्या का आकार, सामाजिक और सांस्कृतिक मानदंड, और राजनीति सभी अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों के चयन को प्रभावित करते हैं। यह चयन अत्यधिक स्थान विशिष्ट है, और केंद्रीकृत प्रणालियां वास्तव में कई स्थानों पर अधिक खर्च पर कम प्रभावी हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, एक WWTP उच्च संरचनात्मक और जनसंख्या घनत्व, मौजूदा पाइप नेटवर्क (या संसाधनों और उपयुक्त भूविज्ञान को सफलतापूर्वक स्थापित करने के लिए), और अत्यधिक तकनीकी रखरखाव की क्षमता वाले क्षेत्रों में उपयुक्त है। वैकल्पिक रूप से, ओडब्ल्यूटीएस अधिक उपयुक्त हैं जहां पाइप वाले सीवर मौजूद नहीं हैं और अपशिष्ट जल के स्रोतों (घरों, व्यवसायों, आदि) के बीच अधिक दूरी है। मौजूदा अपशिष्ट जल अवसंरचना प्रणाली की उपयुक्तता को प्रभावित करती है, क्योंकि उन्नयन अक्सर नए बुनियादी ढांचे के विकास की तुलना में लागू करने के लिए आसान और अधिक लागत प्रभावी हो सकता है। काम के इन मामलों के अध्ययन के द्वीप पर अपशिष्ट जल उपचार को केंद्रीकृत करने के लिए देखें रोटन, होंडुरासो और Bonaire.

स्थानीय संदर्भों के आधार पर सर्वश्रेष्ठ प्रणाली के चयन के लिए निर्णय समर्थन उपकरणों की कमी है, जिससे अपशिष्ट जल प्रदूषण और स्वच्छता की आवश्यकताओं को पर्याप्त रूप से प्रबंधित करना मुश्किल हो जाता है। सिस्टम चयन के लिए विचार में मौजूदा बुनियादी ढांचे, 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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