Mga Umiiral na Sistema at Hamon sa Paggamot ng Dumi sa alkantarilya

Ang pamamahala sa basura ng kalinisan ay isang pag-aalala mula pa noong pinakamaagang naayos na mga sibilisasyon. Ayon sa kasaysayan, ang wastewater ay pinalabas sa pinakamalapit na mga daanan ng tubig, sinamantala ang pagbabanto at oksihenasyon bilang paggamot. Ang ideyang ito ng "paglilinis sa sarili" ay hindi mali; maraming mga kontaminante ang maaaring alisin ng mga natural na proseso na may sapat na pagkakalantad, oras, at pagbabanto. Gayunman, ang paglaki ng populasyon, at isang pagtaas ng mga kontaminante sa wastewater, ay nagdulot ng hindi sapat na pamamaraang ito. Ang pagtuklas ng mga sakit na dala ng tubig ay nagresulta sa pag-unlad ng kalinisan na may layuning ihiwalay ang wastewater mula sa inuming tubig upang maprotektahan ang kalusugan ng tao. Ref Maraming mga sistema ng paggamot ang nabuo mula noon upang mabawasan ang basura ng tao mula sa pagpasok sa mga karagatan. Nasa ibaba ang isang pagpapakilala sa mga karaniwang sistema ng paggamot ng wastewater na ginagamit ngayon.

Mga pagsasaalang-alang para sa Pagpili ng System

Sa ngayon, may iba't ibang paraan upang pamahalaan ang wastewater. Ang pagpili ng paraan ng wastewater treatment ay lubos na partikular sa lokasyon at konteksto. Maraming salik ang nagdidikta kung aling uri ng sistema ang mas angkop: isang sewered, sentralisadong sistema ng paggamot o isang onsite (desentralisadong) sistema ng paggamot. Ang pinakamahusay na solusyon para sa isang komunidad ay maaaring hindi gumana para sa isa pa. Ang mga pagsasaalang-alang para sa pagpili ng system ay dapat kasama ang: 

• Komunidad Resources
• Laki ng populasyon
• Mga pamantayan at inaasahan sa lipunan at pangkulturang
• Suporta sa pampulitika o mga hadlang sa regulasyon
• Lokal na geolohiya at hydrology
• Umiiral na imprastraktura

Tingnan ang mga case study na ito ng trabaho para isentralisa ang wastewater treatment sa isla ng Roatan, Honduras at Bonaire.

Ang mga tool sa suporta ng desisyon na tumutukoy sa pamantayan sa panlipunan, kalusugan ng tao, at pamantayan sa kapaligiran sa pagtukoy ng pinakaangkop na sistema batay sa lokal na konteksto ay kasalukuyang kulang. Habang binubuo ang mga tool, mahalagang isama ang mga pananaw ng mga nagsasanay sa dagat sa antas ng paggamot at ang pinakamabisang mga teknolohiya para sa pagprotekta sa karagatan. Bisitahin ang Sustainable Sanitation at Water Management Toolbox upang matuto nang higit pa tungkol sa mga sistema ng kalinisan at teknolohiya.

Mga Sentralisadong Wastewater Treatment Plants (WWTP) at Mga Pantahi

Ang mga lugar na masinsinang populasyon at pang-industriya na lungsod ay pangunahing umaasa sa mga sentralisadong halaman ng paggamot ng wastewater (WWTPs) upang makatanggap at magamot ng dumi sa alkantarilya. Ang mga masalimuot na network ng mga tubo ng imburnal sa ilalim ng lupa ay nagdadala ng dumi sa alkantarilya mula sa mga bahay at gusali sa WWTP gamit ang gravity at pump. Kapag dumating ang dumi sa alkantarilya sa isang planta ng paggamot ng wastewater, sumasailalim ito sa maraming yugto ng paggamot bago maalis. Ang mga uri ng paggagamot na ginamit at ang kalidad ng inuming tubig ay nag-iiba batay sa lokasyon, kondisyon ng tubig, pagkakaroon ng teknolohiya ng paggamot, at iba pang mga kadahilanan. Gayunpaman, kahit na kinakailangan ng paggamot, ang pagkabigo ay karaniwan at hindi ito dapat ipalagay na ang mga regulasyon ay ginagarantiyahan ang sapat na paggamot. Sa antas ng munisipyo at pasilidad, ang mga limitasyon sa mga konsentrasyon ng pagkaing nakapagpalusog sa effluent ay karaniwang ipinatupad upang matugunan ang pag-load ng nutrient at ang nagresultang eutrophication. Bagaman kapaki-pakinabang ang mga pamantayan sa paggamot, hindi sapat ang mga ito upang maprotektahan ang mga ecosystem ng dagat mula sa polusyon nang walang malawak na pagpapatupad ng mga hakbang sa pagbawas ng nutrient.

Kapag dumating ang dumi sa alkantarilya sa isang planta ng paggamot ng wastewater, sumasailalim ito sa maraming yugto ng paggamot bago maalis. Ang mga uri ng paggagamot na ginamit at ang kalidad ng inuming tubig ay nag-iiba batay sa lokasyon, kondisyon ng tubig, pagkakaroon ng teknolohiya ng paggamot, at iba pang mga kadahilanan. Gayunpaman, kahit na kinakailangan ng paggamot, ang pagkabigo ay karaniwan at hindi ito dapat ipalagay na ang mga regulasyon ay ginagarantiyahan ang sapat na paggamot. Sa antas ng munisipyo at pasilidad, ang mga limitasyon sa mga konsentrasyon ng pagkaing nakapagpalusog sa effluent ay karaniwang ipinatupad upang matugunan ang pag-load ng nutrient at ang resulta eutrophication. Bagaman kapaki-pakinabang ang mga pamantayan sa paggamot, hindi sapat ang mga ito upang maprotektahan ang mga ecosystem ng dagat mula sa polusyon nang walang malawak na pagpapatupad ng mga hakbang sa pagbawas ng nutrient.

• Pangunahin, o pisikal, ang paggamot ay nagsisimula sa pag-screen: ang dumi sa alkantarilya ay ipinapasa sa mga screen upang alisin ang malalaking solido. Mabisa pagkatapos ay dadalhin sa pag-aayos ng mga tangke kung saan nakakatulong ang grabidad upang maisaayos ang mga karagdagang nasuspindeng solido.
• Pangalawa, o biological, nilalayon ng paggamot na alisin ang mga organikong bagay mula sa dumi sa alkantarilya bago ang pagdidisimpekta. Ginagamit ang oxygen at microorganism upang ma-catalyze at maitaguyod ang mga reaksyon ng biochemical na sumisira sa mga kontaminante. Ang modelo na ito ay nagmomodelo ng mga natural na system at ginawang mas mahusay sa pamamagitan ng pagpapasok ng hangin o pagkalantad sa karagdagang oxygen. Ang oxygen ay kinakailangan para sa agnas, at ang aeration ay nakakatulong na alisin ang mga natunaw na gas. Ang mga reaksyong ito ay paglaon ay hinihikayat ang natitirang mga maliit na butil upang tumira. Ang mga karaniwang pamamaraan para sa biological na paggamot ay may kasamang trickling filters at activated sludge, na nagdaragdag ng lugar sa ibabaw na magagamit sa mga microorganism, pati na rin ang density nito.
• Tertiary, o kemikal, ginagamit ang paggamot upang maisulong ang karagdagang pag-aayos at pag-aalis ng nutrient. Ang mga idinagdag na polymer ay nakakaakit ng mga pollutant upang lumikha ng mga kumpol habang ang mga filter ng carbon o uling ay nagsasalin ng pisikal na adsorption upang mabawasan ang mga nutrisyon.
• Sa wakas, ang effluent ay disimpektado upang ma-neutralize ang anumang natitirang mga pathogens. Habang ang murang luntian ay isa sa mga pinakakaraniwang disinfectant, UV o ozone ay maaaring ginusto upang i-minimize ang mga natitirang konsentrasyon ng kemikal. Ref

Ang daloy ng effluent sa pamamagitan ng isang WWTP mula sa mga pagkuha ng tubo hanggang sa paglabas. Pinagmulan: Mallik at Arefin 2018

Kinakailangan ang pangunahin at pangalawang paggamot sa ilang mga bansa at ang bilang ng mga pasilidad na isinasama ang tertiary na paggamot ay tumataas. Ref Gayunpaman, kahit na kinakailangan ng paggamot, ang pagkabigo ay karaniwan at hindi ito dapat ipalagay na ang mga batas sa lugar ay nagpapahiwatig ng sapat na paggamot. Bilang karagdagan, ang mga limitasyon sa mga konsentrasyon ng nutrient sa effluent ay ipinatutupad sa antas ng munisipyo at pasilidad upang matugunan ang pag-load ng nutrient at ang resulta. Ang pamantayan sa paggamot ay kapaki-pakinabang, ngunit hindi sapat upang maprotektahan ang mga ecosystem ng dagat mula sa polusyon.

Pinagsamang Sistema ng Pantahi

Sa malalaking lungsod sa lunsod, maraming mga tanawin ang kulang sa pagsipsip at mga kakayahan sa pagpapanatili na inaalok ang mga lupa, damuhan, kagubatan, at iba pang mga likas na tampok. Kapag umuulan, ang tubig ay dumadaloy sa ibabaw ng hindi nakakabantay (ibig sabihin, aspaltado) sa ibabaw, pagkolekta ng mga labi at mga kontaminante at nagiging maruming agos na karaniwang tinutukoy bilang bagyo. Upang mai-minimize ang mga epekto sa mga katawan ng tubig, maraming mga lungsod ang nagtayo ng pinagsamang mga imburnal upang makolekta at magdala ng tubig sa bagyo sa parehong sentralisadong mga wastewater na paggamot na halaman tulad ng dumi sa alkantarilya. Pinapayagan nito ang planta ng paggamot na alisin ang mga langis, pestisidyo, bakterya, sediment, at iba pang mga kontaminanteng naglalaman ng tubig sa bagyo. Habang ang isang pinagsamang sistema ng alkantarilya ay tila mahusay, mabibigat na bagyo, malaking niyebe, at kung minsan kahit na mahinang ulan ay maaaring lumampas sa kapasidad ng mga tubong ito, may hawak na mga tangke, at mga sistema ng paggamot. Ang sobrang bigat na sistema ay naglalabas ng malalaking dami ng hindi nagagamot na wastewater, kabilang ang hilaw na dumi sa alkantarilya, sa mga daanan ng tubig. Sa Estados Unidos, 40 milyong katao ang hinahain ng pinagsamang mga imburnal, na naglalabas ng higit sa 3 trilyong litro ng hindi ginagamot na dumi sa alkantarilya at pag-agos ng tubig-bagyo taun-taon sa pinagsamang mga kaganapan ng overflow ng alkantarilya. Ref

Panoorin ang Wastewater 101 Webinar para sa karagdagang impormasyon tungkol sa pamamahala ng wastewater:

Desentralisadong Sistema ng Paggamot

Ang mga desentralisadong sistema ng paggamot ng wastewater na tubig, o mga hindi malinis na sistema ng kalinisan, ay maliliit, on-site na sistema para sa pamamahala ng basura ng tao.

Ang daloy ng wastewater sa pamamagitan ng isang maginoo na onsite septic system. Pinagmulan: EPA Office of Water 2002

Ang mga desentralisadong sistema ng paggamot ng wastewater na tubig ay nagkokolekta, nagagamot, at naglalabas ng wastewater na maagos sa lugar kung saan ito nabuo. Maraming uri ng mga onsite na sistema ng paggamot na mayroon. Ang mga sumusunod na uri ay ang pinaka-karaniwang pandaigdigan:

• Mga Cesspool magkaroon ng isang hakbang sa pagpigil at paggamot. Ang dug o built pits ay nakakolekta ng effluent para sa natural na pag-aayos. Ang mga hukay ay maaaring hindi nakaguhit o pinaghiwalay mula sa lupa at tubig sa lupa na may bato o kongkretong hadlang. Ang Cesspools ay hindi nagbibigay ng sapat na paggamot, at pinalitan sa maraming lugar ng mas mabisang sistema ng paggamot.
• Mga system na batay sa lalagyan mangolekta at mag-imbak ng wastewater sa lugar at kailanganing maihatid ang basura sa ibang lugar para sa paggamot. Ang mga system na ito ay nakararami matatagpuan sa mga lugar na may limitadong imprastraktura at may kasamang pit latrines, na kung saan kailangang ibuhos sa oras na sila ay puno na, at mga banyo ng timba, na kung saan araw-araw na nakakubkob. Ang paggamot ng basura na nakolekta mula sa mga pagpipilian na batay sa lalagyan ay maaaring saklaw mula sa maginoo na proseso ng paggamot, mga bagong kasanayan sa pagbawi ng mapagkukunan, o wala man lang paggamot.
• Patlang na patlang itaguyod ang mga pagkakataon para sa karagdagang paggamot ng maagos ng mga microorganism sa lupa, graba o iba pang mga materyales bago ilabas sa lupa o sa ibabaw na tubig.

Ang video sa ibaba mula sa The Nature Conservancy Long Island ay nagbibigay ng isang mas detalyadong paliwanag ng mga septic at cesspool system.

Ang maginoo na septic system at cesspools ay hindi idinisenyo upang alisin ang mga nutrisyon o iba pang mga kontaminant mula sa maagos, na maaaring magdulot ng mapanganib na mga banta sa mga kapaligiran sa dagat sa mga lugar na malapit sa baybayin. Kamakailan-lamang na binuo ang mga teknolohiya upang matugunan ang pagtanggal ng nutrient sa mga desentralisadong sistema, ngunit ang mga bagong solusyon na ito ay hindi malawak na naipatupad dahil sa isang pandaigdigang kawalan ng regulasyon sa mga nutrisyon sa wastewater effluent. Ang pag-upgrade ng mga desentralisadong system upang maisama ang pinahusay na pagbawas ng nutrient ay nagpakita ng higit na kahusayan sa gastos kaysa sa pagbuo ng bago, malakihang pasilidad sa paggamot ng wastewater. Ang hindi pinapansin na mga pagtagas at malfunction sa mga sistemang ito ay nagreresulta sa hindi matukoy na polusyon sa mapagkukunan, na madalas na hindi napansin. Kahit na ang mga mapagkukunan ng polusyon ay nasusundan, may ilang mga kahihinatnan para sa hindi pagsunod, na nag-iiwan ng kaunting pagkakataon para sa pagpapatupad.

Ang imprastraktura ay madalas na napipigilan ng topograpiya ng rehiyon. Ang mga lumulutang na lugar, kapatagan ng baha, hindi nabubulok na mga lupa, at mga baybaying lugar ay maaaring maging mahirap na magpatupad ng maraming mga system. Tingnan ang case study mula sa Tonle Sap Lake, Cambodia at Lake Indawgyi, Myanmar naglalarawan sa pag-unlad at pagpapatupad ng mga Handypod ng Wetlands Work.

Naglalabas

Paglabas mula sa isang outfall pipe. Larawan © pixabay

Pagkatapos ng paggamot mula sa alinman sa sentralisado o desentralisadong mga sistema, ang ginagamot na effluent ay direktang pinalabas sa kalapit na mga tubig na tubig o sa lupa. Ang mga uri ng paggamot na inilapat sa wastewater at lokasyon ng paglabas ay nakakaapekto sa kung anong degree na wastewater effluent na dumudumi sa karagatan. Mga pipa ng outfall direktang naglalabas ng effluent sa mga ilog at karagatan. Ang mga bukirin, mga lupa, basang lupa, at mga halaman ay nagpapabagal ng pag-agos ng mga maagos sa mga tubig sa lupa, na tumutulong upang alisin ang mga pollutant. Humantong ito sa pagbuo ng mga advanced na diskarte sa pagbawas ng nutrient at mga solusyon na batay sa kalikasan upang mabagal ang daloy ng effluent. Ang case study mula kay Santiago sa Dominican Republic nagpapakita ng malaking tagumpay sa paggamit ng mga itinayo na wetland upang mabawasan ang mga organikong pollutant na pinalabas sa tubig-saluran.

Ang paglabas ng hindi sapat na ginagamot na wastewater ay nagdaragdag ng mapanganib na mga panganib para sa mga tao, hayop, at ecosystem. Medyo madali itong matukoy kung ang isang malalaking sukat sa planta ng paggamot ay naglalabas ng ginagamot o hilaw na effluent nang direkta sa karagatan. Ang mas mahirap tuklasin ay ang pag-leaching mula sa mas maliit na mga system ng container at paglabas ng tubig sa lupa. Tingnan ang case study mula sa Dar es Salaam, Tanzania, East Africa upang labanan ang isyu ng mga nilalaman ng pit latrine na itinapon sa kapaligiran.