Hawai'i – Wastewater Pollution | Reef Resilience Network

Paggamit ng Worm para Bawasan ang Wastewater Polusyon sa Hawai'i

lugar

Maui at O'ahu

Mga Uod ng Tigre. Larawan © Eli T. CC BY 4.0

Ang hamon

Ang mga Cesspool ay mga butas sa lupa kung saan idineposito ang hilaw na dumi sa alkantarilya at wastewater. Itinutuon nila ang wastewater nang malalim sa lupa kung saan madalas itong napupunta sa tubig sa lupa, na nagdudulot ng kontaminasyon ng tubig sa lupa at nakakaapekto sa kalusugan ng tao at sa kalidad ng inuming tubig, mga anyong tubig, at mga coral reef. Sa kasamaang palad, ang mga cesspool ang pinakakaraniwang ginagamit na paraan ng pagkolekta ng wastewater at dumi sa alkantarilya sa Hawai'i. Bagama't ipinagbawal ng estado ang pagtatayo ng mga bagong cesspool noong 2016, 88,000 cesspool ang nananatili sa Hawai'i, at halos kalahati (43,000) sa mga ito ay nagdudulot ng banta sa mga mapagkukunan ng tubig at kalidad ng tubig sa mga isla at kanilang mga watershed (Kagawaran ng Kalusugan ng Hawai'i). Ayon sa Kagawaran ng Kalusugan ng Hawai'i (DOH), mayroong 6,700 cesspool na matatagpuan sa loob ng 200 talampakan ng isang perennial stream channel at humigit-kumulang 31,000 na matatagpuan sa loob ng perennial watershed sa mga isla ng Hawai'i, Kaua'i, Maui, at Moloka 'i. Ang mga Cesspool sa estado ay naglalabas ng humigit-kumulang 53 milyong galon ng hindi ginagamot na dumi sa lupa bawat araw. Ang wastewater ay maaaring maglaman ng isang hanay ng mga pollutant, kabilang ang sediment, nutrients, pesticides, trace metals, hydrocarbons, pharmaceuticals, at microplastics, na maaaring magkaroon ng malaking epekto sa kalusugan ng mga residente at bisita ng Hawai'i, pati na rin ang epekto sa mga coral reef at mga reef ecosystem. Ang mga pollutant na ito ay maaaring mabawasan ang katatagan ng mga coral reef sa pagbabago ng klima at gawing mas sensitibo ang mga ito sa pag-init ng karagatan at pag-aasido (United Nations Environment Programme). Noong 2017, ipinasa ng lehislatura ng Hawai'i ang Act 125, na nangangailangan ng pagpapalit ng lahat ng cesspool sa estado pagsapit ng 2050. Ang default na solusyon sa pagpapalit ng mga cesspool ay ang pagdaragdag ng conventional septic tank at drainage field sa system; ito ay karaniwang nagkakahalaga sa pagitan ng $20,000 at $40,000—isang mamahaling solusyon na hindi naa-access sa karamihan ng mga residente ng Hawai'i.

Mga pagkilos na kinuha

Ang Institute para sa Transformative Technologies (ITT) at TBF Environmental Solutions ay nagpapakilala ng teknolohiyang Tiger Biofilter (TBF) sa Hawai'i. Gumagamit ang teknolohiya ng TBF ng kumbinasyon ng mga earthworm, bacteria, at natural na mga materyales sa pagsasala upang gamutin ang wastewater, na inaalis ang 99 porsiyento ng mga fecal pathogens upang lumikha ng magagamit muli, hindi maiinom na tubig. Gumagamit ang biofilters ng isang partikular na uri ng composting worm na tinatawag na tiger worm na umuunlad sa mamasa-masa na lupa, nabubulok na mga halaman, pataba, at dumi ng dumi; mahusay nilang kumonsumo ng mga pathogen at ginagawang gas at compost ang basura. Ang prosesong ito ng pagsasala ng dumi sa alkantarilya gamit ang biomedia na naglalaman ng mga earthworm ay tinatawag na vermifiltration. Ang TBF ay nagpapakilala ng "passive aeration" sa wastewater, na nagpapalit ng basura sa gas at malinis, mataba, at walang amoy na vermicompost. Ang anumang labis na mga filter ng tubig sa pamamagitan ng TBF system at pumapasok sa kasalukuyang cesspool bilang ginagamot na wastewater. Ang target na presyo para sa isang Tiger Biofilter sa Hawai'i ay humigit-kumulang $5,000 (kabilang ang halaga ng pag-install) bawat system, na humigit-kumulang 12.5 hanggang 25 porsiyento ng halaga ng isang conventional septic tank.

Ang teknolohiya ng TBF sa Hawai'i ay batay sa teknolohiya ng vermifiltration na naging matagumpay sa India. TBF Environmental Solutions ay nag-i-install ng isang hanay ng mga vermifiltration system sa India, kabilang ang mga outhouse toilet para sa mga rural na sambahayan, mid-scale system para sa mga apartment building, composting facility para sa pumped septic sludge, at large-scale municipal sewage treatment plants. Ang "Tigre Toilet,” na kilala sa kanayunan ng India, ay isang vermicomposting toilet na naka-install bilang bahagi ng isang outhouse. Noong 2023, ang Tiger Toilet ay malawakang ipinatupad sa India at inilista ito ng gobyerno ng India bilang isang aprubadong opsyon para sa sanitasyon ng sambahayan pati na rin ang malawakang paggamot sa dumi sa alkantarilya at putik. Sa ngayon, ang TBF ay nakapag-install ng mahigit 4,000 Tiger Toilet sa India. Nag-install din sila ng mahigit 20 wastewater treatment plant na may kapasidad na mula 1,000 litro bawat araw hanggang 1 milyong litro bawat araw. Bukod pa rito, nag-install ang TBF ng ilang sentralisadong sewage treatment unit na may mga vermifilter sa Rwanda, East Africa.

Antas ng sambahayan (1,000 litro/araw) TBF system sa India. Larawan © Ajeet Oak

Noong Marso 2020, inilagay ng ITT ang unang sistema ng vermifiltration sa estado ng Hawai'i sa Maui bilang isang sistema ng paggamot ng wastewater sa banyo sa bahay. Sa pag-install ng pilot na ito, ang mga tubo mula sa dalawang banyo ng bahay ay na-redirect sa tangke ng vermifilter. Ang tangke ng vermifilter ay naglalaman ng mga tiger worm sa isang biomedia layer, pati na rin ang graba para sa labis na pagpapatapon ng likido. Matapos dumaan ang wastewater sa tangke na ito at ang solid waste ay natutunaw ng tigre worm, ang mga likido ay umaagos sa isang plant bed, na higit pang sinasala ang tubig, at ang ginagamot na tubig pagkatapos ay dumadaloy sa umiiral na cesspool.

Pangunahing Tiger Biofilter treatment tank (kaliwa). Pagkatapos dumaan sa pangunahing tangke, ang tubig ay dumadaloy sa isang plant bed filter (kanan) para sa pangalawang paggamot bago dumaloy sa kasalukuyang cesspool. Mga Larawan © ITT

Nag-install ang ITT ng karagdagang pilot project sa Kula, Maui, na tinatrato ang parehong kulay abong tubig sa bahay at hilaw na dumi sa alkantarilya. Ang pinagsamang kulay abong tubig at dumi sa banyo ay mas mataas kaysa sa sistema ng dumi sa alkantarilya lamang; samakatuwid, ang sistema ng paggamot na ito ay may karagdagang tangke ng pagkolekta na naglalaman ng wastewater bago ito ibomba sa vermifilter. Ang wastewater ay dahan-dahang tumutulo sa vermifilter upang maiwasan ang labis na likido sa system. Kapag ang dumi sa alkantarilya ay dumaan sa vermifilter, ito ay dumadaloy sa karagdagang mga kama ng halaman para sa pagsasala, tulad ng nakalarawan sa ibaba.

Pangalawang pilot installation sa Kula, Maui, na gumagamot sa lahat ng tubig sa bahay (toilet water at gray water). Larawan © ITT

Ang pangatlong ITT biofilter ay na-install sa Makawao, Maui, noong Pebrero 2022, na tinatrato lamang ang gray na tubig mula sa isang sambahayan. Para sa unang 11 buwan ng operasyon, ito ay gumana nang eksperimental nang walang earthworm, gamit lamang ang mga nakatanim na gravel bed. Ang mga tigre na bulate ay ipinakilala noong Enero 2023, at ang mga unang resulta ay nagmumungkahi na ang paggamit ng mga bulate ay nagpahusay sa pagiging epektibo ng paggamot.

Gray water biofilter sa Makawao, Maui. Larawan © ITT

Gaano ito naging matagumpay?

Ang mga instalasyon ng piloto ng sambahayan sa Maui ay matagumpay na gumana nang higit sa tatlong taon. Halos bawat linggo, ang mga kawani mula sa Unibersidad ng Hawai'i Maui College ay kumukuha ng mga sample ng tubig pagkatapos itong dumaan sa sistema ng pagsasala. Sinusuri ng staff ang mga sample sa laboratoryo ng unibersidad at ihambing ang mga resulta sa mga pamantayan ng National Sanitation Foundation (NSF) para sa mga sistema ng paggamot sa dumi sa site. Noong 2023, ang pinagsamang wastewater vermifiltration system sa Kula (sa itaas) ay nakakatugon sa pamantayan sa pagganap na tinukoy ng NSF 40 at 245 onsite na mga pamantayan sa paggamot sa dumi sa alkantarilya. Ang NSF 40 at 245 ay ang pinaka kinikilala at tinatanggap na mga pamantayan para sa on-site na residential wastewater treatment system (NSF 2023).

Upang makakuha ng pag-apruba ng pamahalaan ng Hawai'i para sa malakihang pagpapatupad ng mga sistemang ito, dapat maganap ang pagsubok sa O'ahu sa ilalim ng pangangasiwa ng Unibersidad ng Hawai'i sa Mānoa na sumusunod sa mga alituntunin mula sa Hawai'i DOH. Ang ITT ay nag-install ng vermifilter na idinisenyo upang gamutin ang 400 gallons bawat araw ng pinagsamang dumi sa lugar ng sanctioned testing sa Wahiawa Wastewater Treatment Plant sa O'ahu. Ang sistema ay gumagana nang maayos, ngunit ang kalidad ng effluent na tubig ay kasalukuyang nasa labas ng katanggap-tanggap na hanay para sa sertipikasyon ng NSF na katumbas ng Hawai'i. Ito ay malamang na dahil ang wastewater sa sewage treatment plant ay malawakang nabomba at dinadala, at ang mga organic na solid ay nahati sa maliliit na particle na dumadaloy sa vermifilter nang hindi naproseso. Ang mga vermifilter na naka-install sa scale ng sambahayan ay hindi nahaharap sa problemang ito, dahil ang solidong basura ay mas buo at sinasala sa vermifilter at natupok ng mga uod. Mahigpit na nakikipagtulungan ang ITT sa mga opisyal ng pagsubok upang talakayin ang iba't ibang opsyon sa pagsubok na maaaring magbigay ng mas makatotohanang mga resulta na kumakatawan sa karaniwang kaso ng paggamit ng tirahan.

Mga natutuhan at mga rekomendasyon

Maagang makipag-ugnayan sa mga regulator ng pamahalaan upang maunawaan ang proseso ng pag-apruba ng permit. Ang pag-unawa sa tanawin ng regulasyon at ang mga kinakailangan para sa pag-apruba ay susi sa malawakang pagpapatupad ng bagong teknolohiya. Nauunawaan ng DOH ng Hawai'i at iba pang ahensya ng gobyerno ng Hawai'i na ang polusyon mula sa mga cesspool ay isang seryoso, malawakang problema sa estado at naghahanap ng mga alternatibong solusyon. Gayunpaman, kumplikado ang tanawin ng regulasyon at mayroong ilang mga gumagawa ng desisyon, na maaaring gawing nakakalito ang proseso ng pag-apruba sa mga hindi pamilyar dito. Ang pakikipag-ugnayan sa mga pangunahing contact sa mga ahensyang gumagawa ng desisyon ay maaaring maging kapaki-pakinabang para sa pagpapatupad ng mga bagong teknolohiya.
Magpatupad ng mga pilot project kung posible. Parehong ipinakita ng malawakang pagpapatupad ng teknolohiyang TBF sa India at ng matagumpay na pagsubok ng ilang iba't ibang sistema ng vermifiltration sa Hawai'i na ang teknolohiyang ito ay epektibo sa paggamot sa wastewater at pagbabawas ng polusyon sa wastewater, kung ipinatupad sa tamang sukat.

Buod ng pagpopondo

MacKenzie Scott

Kaugnay na Online na Kurso

Polusyon sa Wastewater

Ang Online na Kurso sa Polusyon ng Wastewater ay idinisenyo upang tulungan ang mga marine manager at practitioner na maunawaan kung paano nagbabanta ang polusyon ng wastewater sa karagatan at kalusugan ng tao at kung anong mga estratehiya at solusyon ang magagamit upang mabawasan ang polusyon ng wastewater sa karagatan.

Matuto pa at mag-enroll