Ufumbuzi wa Usimamizi Unaoibuka

Bomba la maji taka chini ya maji. Picha © Grafner/iStock

Ukuzaji wa teknolojia za kibunifu na uboreshaji wa mifumo ya kawaida hutoa njia zilizoimarishwa za kutibu maji machafu. Baadhi ya mikakati hii mipya ya usimamizi inalenga kuongeza ufanisi wa matibabu, kuboresha ubora wa maji yanayotiririka, au kupata faida kutoka kwa rasilimali muhimu iliyopatikana kutoka kwa maji machafu. 

Kuongeza Ufanisi wa Mifumo ya Septic

Utumizi mkubwa wa mifumo ya septic imesababisha maendeleo ya aina mbalimbali za marekebisho ambayo yanashughulikia mahitaji ya kipekee ya matibabu. Hatua hizi za ziada za matibabu zinahakikisha kuwa maji machafu yanayoingia kwenye mazingira ni safi zaidi. Kwa kuwa mifumo hii kawaida huunganishwa na visima kama chanzo cha maji ya kunywa, hii inaboresha ubora wa maji ya kunywa pia. Mahitaji ya matibabu yanaweza kujumuisha kuongeza uwezo na ufanisi wa mifumo au kupunguza mzigo wa virutubishi. Maboresho haya ya mfumo yanazidi kuwa ya kawaida, na hata kuhitajika katika baadhi ya maeneo ambayo yanaweza kuathiriwa zaidi na maji machafu.

Mfumo wa septic wa chumba ni mbadala kwa muundo wa jadi wa changarawe / jiwe la septic, ambayo ni rahisi kujenga, lakini sio ufanisi. Katika mfumo wa chumba, uwanja wa kukimbia unafanywa na mfululizo wa vyumba vilivyofungwa vilivyozungukwa na udongo. Maji machafu hupita kwenye tanki la septic na kisha ndani ya vyumba, ambapo vijidudu kwenye udongo husaidia kuondoa vimelea vya magonjwa.

Mfumo wa septic ya chumba cha Amerika EPA

Mfumo wa septic ya chumba. Chanzo: US EPA

Mkusanyiko au mfumo wa septic wa jamii huongeza ufanisi wa matibabu ya maji machafu kwa kuchanganya maji machafu kutoka kwa kikundi cha nyumba. Kila nyumba ina tanki lake la kutoa septic. Maji machafu huja pamoja na hutiririka kupitia uwanja wa maji wa pamoja. Mifumo hii inafanya kazi vizuri katika vijijini, jamii zinazokua na nyumba karibu.

Mfumo wa septic ya nguzo

Mfumo wa septic ya nguzo. Chanzo: US EPA

Teknolojia mpya za mfumo wa maji taka ikijumuisha vichungi vya mchanga vinaongeza uwezo wa kuondoa virutubishi kutoka kwa uchafu kabla ya kumwagika. Vichungi vya mchanga, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro hapa chini, ni ghali zaidi kuliko mifumo ya kawaida lakini inaweza kusaidia kupunguza viwango vya virutubishi katika vyanzo vya maji vilivyo karibu.

Kichungi mchanga mfumo wa septic

Kichungi mchanga mfumo wa septic. Chanzo: US EPA

Katika sehemu zilizo na mazingira ya majini ambayo ni nyeti haswa kwa uchafuzi wa virutubisho, vitengo vya matibabu ya aerobic vinatoa toleo dogo la matibabu yanayotumika kwenye mimea ya matibabu ya kati. Kuongeza oksijeni huongeza shughuli za bakteria kupunguza viwango vya virutubisho. Mifumo mingine ina vifaru vya ziada vya matibabu na hatua ya kuzuia maambukizi ili kuondoa vimelea.

Kitengo cha matibabu ya Aerobic

Kitengo cha matibabu ya Aerobic. Chanzo: US EPA

Kuona kifani kutoka Long Island, New York kuelezea juhudi za kuchukua nafasi ya mifumo ya zamani ya septiki na mifumo ya kupunguza nitrojeni na uwanja wa kina wa leach ambao unaweza kuzuia takriban 95% ya nitrojeni kutoka kwa maji machafu kuingia kwenye umwagiliaji wa maji na kuruhusu maji ya maji ya chini ya ardhi kujaza tena.

Mifumo ya Urejeshaji Rasilimali

Urejeshaji wa rasilimali unarejelea kunasa na kutumia tena maji na vitu vikali kutoka kwa kinyesi cha binadamu. Manufaa ya mikakati ya kurejesha rasilimali ni pamoja na kuondoa virutubishi na vichafuzi ambavyo ni hatari kwa afya ya binadamu na bahari na kurejesha rasilimali muhimu kutoka kwa taka. Zinaweza pia kutekelezwa kama mfumo wa usafi wa mazingira ambapo haukuwepo au kuboresha/kubadilisha mfumo wa matibabu uliopitwa na wakati. Baadhi ya mikakati ya kurejesha rasilimali ni pamoja na:

  • Ukombozi wa maji safi kwa ajili ya umwagiliaji na matumizi mengine yasiyo ya kunywa, ambayo yanaweza pia kupunguza maji yanayohitajika kwa usafi wa mazingira na matibabu ya baadaye.
  • Biosolidi kuongezwa kwenye udongo kama mbolea inapotunzwa kwa viwango vinavyofaa (kwa mfano, Kitanzi Biosolidi Seattle, Marekani ambayo hutumia vijidudu na joto kwa usagaji chakula kuunda bidhaa ya kutumia katika bustani na misitu).
  • Utapeli mdogo, reverse osmosis, na UV kutengeneza maji ya kunywa ya kunywa (kwa mfano yanayotumiwa na Mfumo wa kujaza maji chini ya ardhi wa Wilaya ya Orange kwa maji ya kunywa huko Los Angeles, USA).
  • Kizazi cha biogas kupitia digestion ya anaerobic na kukamata methane—mara nyingi huajiriwa na mitambo mikubwa ya kutibu maji machafu ili kurejesha rasilimali, kutibu biosolidi, na kupunguza utoaji wa gesi chafuzi.

Ufufuaji wa rasilimali unazidi kuimarika kama suluhu kwa mifumo midogo midogo, iliyogatuliwa na mitambo mikubwa ya matibabu ya kati.

Miradi au shughuli tatu zimewasilishwa kwa undani zaidi hapa chini, zikitoa mifano ya suluhisho ndogo, zenye msingi wa makontena na uvumbuzi mkubwa wa kiwango cha manispaa.

Huko Haiti, shirika lisilo la kiserikali Udongo (Maisha Endelevu ya Kikaboni) inatumia teknolojia ya urejeshaji rasilimali ili kutoa usafi wa mazingira kwa vyombo na mbolea ya kilimo. Mfumo huu hutoa vyoo vya msingi kwa usalama kwa wale wasio na ufikiaji na hutoa suluhisho kwa uchafuzi wa mazingira na mmomonyoko. UDONGO hukusanya vyombo kila wiki ili kuelekeza mkojo na kutenga taka ngumu kutoka kwenye njia za maji na kuzuia magonjwa. UDONGO kisha husafirisha taka hadi kwenye kituo cha kutengeneza mboji ambako hutunzwa kwa viwango vilivyoainishwa na Shirika la Afya Duniani. Mbolea iliyomalizika huuzwa kwa wakulima ili kuongeza mavuno ya mazao yao na kupunguza mmomonyoko.

Mchoro wa usafi wa makao ya udongo na mchakato wa kupona rasilimali

Mchoro wa usafi wa makao ya udongo na mchakato wa kupona rasilimali. Chanzo: UDONGO

Miundombinu mara nyingi inabanwa na topografia ya eneo. Maeneo yanayoelea, maeneo ya mafuriko, udongo usiopitisha maji, na maeneo ya pwani yanaweza kufanya iwe vigumu kutekeleza mifumo mingi. HandyPod ni mfumo wa gharama ya chini ambao unajumuisha vyombo vitatu vilivyounganishwa ambavyo husafisha maji machafu hatua kwa hatua na kuyamwaga katika mazingira ya majini au ardhini. Angalia kifani kutoka Ziwa la Tonle Sap, Kamboja na Ziwa Indawgyi, Myanmar kueleza maendeleo na utekelezaji wa Handypods by Wetlands Work.

Mfumo wa HandyPod. Chanzo: Kazi ya Ardhioevu

Mfumo wa HandyPod. Chanzo: Kazi ya Ardhioevu

Kimsingi, urejeshaji wa rasilimali huunda thamani kutoka kwa taka kupitia mfumo wa kitanzi uliofungwa kabisa, kama inavyoonyeshwa na Sedron Technologies' Msindikaji wa Janicki Omni. Kichakataji cha Omni huchukua kinyesi na takataka na kuzigeuza kuwa nishati ya umeme na maji safi ya kunywa. Inafanya kazi kama mtambo wa kuzalisha umeme wa mvuke, kichomea, na mfumo wa kuchuja maji pamoja kuwa moja. Ingawa bado ni mfano wa Dakar, Senegali, mfumo unaonyesha uwezo wa kukabiliana na gharama zinazohusiana na uendeshaji (kwa vile unazalisha nishati yake ya kuendesha) na pembejeo za maliasili (kwani maji taka na takataka ni bure). Katika mwaka wake wa kwanza mjini Dakar, Kichakataji cha Omni kilichakata wastani wa tani 700 za uchafu wa kinyesi. Kwa kutambua gharama kubwa za awali za kujenga mfumo huu, Omni Processor ni mbadala tarajiwa wa mitambo mikubwa ya kutibu maji machafu inayohudumia miji kote ulimwenguni katika siku zijazo.

Msindikaji wa Janicki Omni. Chanzo: Janicki Bioenergy

Msindikaji wa Janicki Omni. Chanzo: Janicki Bioenergy

Ubunifu wa Hivi Karibuni

  • Vichungi vya mchanga wa geotextile fanya kazi kwa kusonga maji kwanza kupitia kitambaa cha geotextile na nyenzo za plastiki na kisha kupitia mchanga kwa uchujaji wa ziada. Mfumo huu hutoa mbadala kwa mifumo ya septic kwenye tovuti.
  • Bustani za bioreactor tumia michakato ya asili (kuondoa viambatisho vya kibayolojia) kwenye udongo na mimea kusafisha maji yanayotoka kwenye mifumo ya septic. Bustani hupunguza sehemu kuu za maji machafu: amonia, nitrate, fosforasi na bakteria kupitia tabaka tatu za mimea. Safu ya juu huvunja uchafuzi wa mazingira na viumbe asilia, safu ya kati hubadilisha amonia kuwa nitrati, na safu ya tatu ina chips za mbao na biochar ili kubadilisha nitrati kuwa gesi ya nitrojeni isiyo na madhara. Bustani za bioreactor zimetumika kwa ufanisi huko Hawai'i na Palau, ona Ridge kwa Miamba kwa habari zaidi juu ya miradi hii.
  • Vichungi vya glasi tumia glasi iliyosagwa, ikijumuisha glasi iliyosindikwa kutoka kwa chupa za bia na divai, kama ungo wa molekuli kutibu maji machafu. Mfumo wa kuchuja glasi unaweza kutumika katika matumizi mengi, pamoja na kuchuja maji ya kunywa na kutibu maji ya viwandani. Teknolojia hii imekuwa ikipata ardhi Ulaya, ikiwa ni pamoja na katika mmea wa Dryden Aqua huko Scotland.
  • Kilimo cha mimea hutegemea matumizi ya minyoo ili kuondoa uchafu kutoka kwa maji machafu. Maji yanayotokana yanaweza kutumika tena kwa kilimo na udongo wa thamani pia hutolewa. Mfumo huu una safu iliyo na visu vya kuni, minyoo na vijidudu, safu ya pili ya miamba iliyokandamizwa, na safu ya tatu ambayo hutumika kama bonde la mifereji ya maji. Kwa habari zaidi juu ya mfumo huu soma utafiti huu wa kesi juu ya kilimo cha miti shamba huko Hawaii.

Ufumbuzi wa Asili

Ufumbuzi wa Asili ni hatua za kulinda, kudhibiti kwa uendelevu, na kurejesha mifumo ya asili na iliyorekebishwa ambayo inashughulikia changamoto za kijamii. Katika muktadha wa maji machafu, Suluhu zinazotegemea Asili hurejelea matumizi yaliyopangwa na ya kimakusudi ya mifumo ikolojia na huduma za mfumo ikolojia ili kuboresha ubora au wingi wa maji, na kuongeza uwezo wa kustahimili mabadiliko ya hali ya hewa. ref Kwa uchafuzi wa maji machafu, Suluhisho zinazotegemea Asili hutumia mikakati kama vile mimea na vijidudu kuvunja, kunyonya, kunasa, na/au kutoa hewa chafuzi katika maji machafu yanaposogea katika mazingira. Michakato hii ya asili inakamata na kuchuja uso na maji yaliyochafuliwa, ikijumuisha maji machafu kutoka kwa mvua, kabla ya kumwagwa ndani ya bahari.

Suluhu zinazotokana na asili pia ni pamoja na ardhi oevu zilizojengwa, swala za viumbe hai, amana za mkaa zilizowashwa, madimbwi ya makazi, maeneo ya kando ya kando ya mto, na zaidi. Mikakati hii inaweza kuimarisha uondoaji wa pathojeni kwa kutoa mwingiliano uliopanuliwa na oksijeni na vijidudu kwa kupunguza kasi ya viwango vya mtiririko na kuunganisha Suluhisho za Asili na hatua za ziada za matibabu kutoka kwa mfumo wa kati au uliogatuliwa. Pia wana manufaa ya ziada ya kutoa makazi ili kusaidia viumbe hai, kusaidia burudani (ikiwa ni pamoja na uvuvi na utalii), na manufaa ya urembo juu ya teknolojia nyingine za matibabu.

 

Chunguza mifano hii mitatu kwa uangalizi wa karibu wa Suluhisho za Asili:

  1. In Guanica Bay, Puerto Rico, miundombinu ya kijani kibichi, ikiwa ni pamoja na bustani ya mvua ya nyasi ya vetiver, ilitumika kutoa matibabu ya ziada kwa utokaji wa tanki la maji taka, kuimarisha uondoaji wa uchafu na kupunguza kwa kiasi kikubwa kiasi cha maji machafu yanayoingia kwenye ghuba.
  2. In Samoa ya Marekani, biochar (mkaa unaotokana na viumbe hai) na nyasi za vetiver zilitumika kudhibiti mmomonyoko wa udongo na kuondoa virutubisho.
  3. Ndani ya Jamhuri ya Dominika, ardhi oevu iliyojengwa (kiwanda cha maji ya kina kirefu au changarawe au vyombo vilivyobuniwa vilivyojazwa na mimea ambayo hubadilishwa kwa mtiririko wa maji) ilitumika kushughulikia hitaji kubwa la kunasa na kutibu maji machafu.

Kuanzisha na Kutekeleza Kanuni za Maji Taka

Sheria, kanuni na kanuni zinaweza kuwa suluhu faafu sana za kupunguza uchafuzi wa maji machafu, lakini zinaweza kuwa changamoto kuunda, kurekebisha au kushawishi. Mifano ya mikakati inayohusiana na udhibiti wa maji machafu ni pamoja na: ref

  • Maandalizi ya viwango vya utupaji wa maji taka, ambayo ni mojawapo ya mbinu za kawaida za kudhibiti na kupunguza uchafuzi wa maji machafu lakini inaweza kuwa ngumu na kutoa data inayohitajika ni kazi kubwa.
  • kuamua malengo ya kiwango cha matibabu, ambapo upunguzaji wa lengo la uchafuzi wa mazingira umewekwa kwa kila hatua ya matibabu (ya msingi, ya sekondari, ya juu).
  • Kuweka lengo la kupunguza mzigo wa uchafuzi, ambapo sera inaundwa ikiita lengo mahususi la kupunguza uchafuzi wa mazingira baada ya muda (k.m., kupunguza angalau 50% ya virutubisho na kemikali nyinginezo).

Kanuni na sera za kudhibiti maji machafu zitatofautiana kulingana na juhudi za eneo, kikanda, na kitaifa pamoja na muktadha wa kijamii, kimazingira na kisiasa. Chunguza kurasa 22-28 za Mwongozo wa Mtaalam wa Uchafuzi wa Maji ya Maji ya Bahari ili kupata maelezo zaidi kuhusu mifumo iliyopo katika ngazi ya kikanda na nchi, kama vile Malengo ya Maendeleo Endelevu (SDGs), pamoja na hatua tofauti za kuzingatia unapojaribu kuunda, kurekebisha au kushawishi sheria, kanuni au kanuni za maji machafu. Mifano ni pamoja na: kuzingatia sheria na kanuni za uchafuzi wa mazingira na ubora wa maji, kuandika sheria za kitaifa ili kuboresha ubora wa maji, na kuendeleza mipango ya kura ili kufadhili miundombinu ya usimamizi wa maji taka na taka. Pia, tazama Sehemu ya ushirikiano ya zana hii ya zana kwa maelezo zaidi juu ya kuratibu katika sekta zote na mbinu jumuishi ya uchafuzi wa maji machafu.

Translate »