Waste Water Management : सांडपाणी प्रक्रिया केंद्रे का अपयशी ठरतात?
सतीश खाडे
शंभर सव्वाशे वर्षांपूर्वी नगरांची लोकसंख्या मर्यादित होती. त्या वेळी जवळ जवळ सर्वत्रच प्रातर्विधी मोकळ्या जागेत करण्याची पद्धत होती. तसे पाहता ते सोयीचेही होते. गावे जरी नदी, नाल्याकाठी वसलेली तरी हे विधी सामान्यतः नदीपासून दूर केल्या जायच्या. मात्र वाढत्या लोकसंख्येसोबत गावे, शहरे फुगत गेली. घराशेजारी संडास झाले. सेप्टिक टॅंक किंवा शोषखड्डे आले.
शहराची वाढ आडवी होण्याऐवजी उभी - बहुमजली इमारतींमध्ये होऊ लागली. मर्यादित जागेत अधिक सांडपाणी तयार होऊ लागले. दुर्गंधी अन् रोगराई टाळण्यासाठी गटारी व त्याही पुढे जात बंदिस्त गटारी आल्या. त्यांचे आकारमान वाढल्यावर पुढे सिवरेज लाइन्स आल्या. आपले घर परिसर आणि शहरे स्वच्छ ठेवण्यासाठी हा प्रवास होत गेला तरी हे वाढलेले सांडपाणी परिसरातील पाण्याच्या प्रवाहात सोडले जात होते. कारण ते सर्वांनाच सोयीचे वाटत होते.
त्याची कारणे सामान्यतः पुढीलप्रमाणे...
१) त्या काळी नद्या, नाले बारमाही वाहत्या असत. त्यातून वाहणाऱ्या शुद्ध पाण्याच्या तुलनेत सांडपाणी खूप कमी असल्यामुळे सांडपाण्याचा नकारात्मक परिणाम कमी होता.
२) पूर्वी सांडपाण्यामध्ये बहुतांश सेंद्रिय घटकच असत. मैल्यासोबत अंगाचे व धुण्याचे साबणही बऱ्यापैकी सेंद्रिय व नैसर्गिक वनस्पतिजन्य घटकांपासून बनवलेले असत. मैल्यातील मूळ सूक्ष्मजीव, पाण्यातील सूक्ष्मजीव, सूर्यप्रकाश या सर्वांमुळे त्या सर्व सेंद्रिय घटकांचे विघटन होई. पाण्याच्या वाहण्याच्या किंवा स्थिरतेच्या प्रमाणानुसार त्याचा वेळ कमी अधिक असे इतकेच. वाहत्या पाण्यात काही अंतरातच पाणी पुन्हा पिण्यायोग्य शुद्ध व्हायचे.
३) जवळपास प्रत्येक छोट्या मोठ्या नद्या किंवा प्रवाहांवर बांध, बंधारे किंवा धरणे झाल्यामुळे प्रवाह ठप्प झाले. ही धरणे क्षमतेपेक्षा अधिक भरली तरच पावसाळ्यात या नद्या थोड्याफार वाहत्या असतात. पुढे हे प्रवाह म्हणजे केवळ वाहते सांडपाणी अशीच स्थिती झालेली दिसते. नद्यांमध्ये फक्त सांडपाणीच वाहू लागले.
एस.टी.पी.तील विघटन प्रक्रिया ः
नद्यांचे हे प्रदूषण कमीत कमी राहण्यासाठी सांडपाणी प्रक्रिया केंद्राची (एसटीपी) संकल्पना पुढे आली. त्यातील प्रक्रिया अगदी सुरुवातीला तरी पूर्णपणे जैविक प्रक्रियांवर आधारित होत्या. म्हणजेच सूक्ष्मजीवांच्या साह्याने सांडपाण्यातील विविध घटकांचे विघटन करून स्वच्छ पाणी बाहेर पडणे, हा मूळ उद्देश. ‘स्वच्छ पाणी’ म्हणजे या पाण्यात पुरेसा ऑक्सिजन विरघळलेला असणे. यातील पुरेसा म्हणजेच किती, तर त्या पाण्यात सर्व प्रकारचे जलचर जगू शकतील इतका! हे ऑक्सिजनचे प्रमाण साधारणतः चार ते आठ पीपीएम इतके असते.
मैला पाण्याचे व सांडपाण्याच्या जैविक विघटनामध्ये विविध जिवाणू व बुरशींच्या साह्याने सेंद्रिय व असेंद्रिय पदार्थांचे ही सूक्ष्म तुकड्यात व नंतर स्थिर संयुगात रूपांतर केले जाते. ही प्रक्रिया तीन टप्प्यांत घडते. पहिल्या टप्प्यात जगातील कोणत्याही पदार्थाच्या रेणूंचे मोठे बंध तोडले जातात. दुसऱ्या टप्प्यात या सुट्या झालेल्या रेणूंचेही अधिक तुकडे केले जातात. तिसऱ्या टप्प्यात हे रेणू सूक्ष्मजीवांच्या शरीरात वा मातीमध्ये शोषले जातात. मातीत किंवा पाण्यात ते स्थिर संयुगांच्या रूपात व निसर्गात पेशींच्या रूपात जातात.
जगातील सर्वच रसायने, पदार्थांचे विघटन होतेच. फरक असतो तो कालावधीचा! उदा. भाजीपाल्यासारखे सेंद्रिय घटक एक दोन आठवड्यांत पूर्ण विघटन पावतात, तर काच व प्लॅस्टिकसारख्यांना हजारो वर्षे लागतात. जगातील ९० टक्के नैसर्गिक पदार्थांचे सहा महिन्यांच्या आत पूर्ण विघटन होते. विघटनानंतर त्यांचे रूपांतर मूळ धातू, पाणी आणि कार्बन डायऑक्साइडमध्ये होत असते. विघटन ही पृथ्वीवर अव्याहत चालणारी प्रक्रिया आहे. विघटनाचे ॲरोबिक आणि अनॲरोबिक असे मुख्यतः दोन प्रकार पडतात.
विघटनासाठी आवश्यक असलेले घटक म्हणजे प्रकाश, हवा आणि तापमान. सेंद्रिय पदार्थ हे कार्बन, नायट्रोजन, हायड्रोजन, फॉस्फरस आणि ऑक्सिजन या महत्त्वाच्या घटकांचे बनलेले असतात.
हे सर्व घटक निसर्गामध्ये मुक्त होणे आणि निसर्गात परत विरून जाणे, याला पूर्ण विघटन असे म्हणतात. मैला हा १०० टक्के जैविक पदार्थ असून, त्याच्या विघटनात हायड्रोजन, नायट्रोजन, फॉस्फरस, सल्फर यांचे स्थिरीकरण होते.
मैला विघटन व एस.टी.पी. तंत्रज्ञान हे सूक्ष्मजीवांवर आधारित असते. हेच पर्यावरणीय विज्ञानच मुळात एसटीपी प्लांटमध्ये पूर्णपणे दुर्लक्षिले जात आहे. परिणामी पूर्वीचे किंवा तथाकथित अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाने बनविलेले दोन्हीही एसटीपी अयशस्वी ठरत आहेत.
‘एसटीपी’ अयशस्वी का ठरतात?
१) सर्वसाधारणपणे माणसी दर दिवशी २०० ग्रॅम इतकी मैला तयार होतो. त्यात ७० टक्के पाणी, ३० टक्के घनपदार्थ, ३३ टक्के सूक्ष्मजीव असतात. सूक्ष्मजीवांमध्ये असलेले जिवाणूंचे शरीर प्रथिनांचे बनलेले असते, तर त्यांचे खाद्य एन्झाइम्स (विकरे) असतात. हे जिवाणू सांडपाण्यातील सेंद्रिय पदार्थामध्ये सुमारे एक टक्के एन्झाईम असते. हे एन्झाईम खाऊन जिवाणू वाढतात. जिवाणूंची वाढलेली संख्या विविध सेंद्रिय पदार्थांच्या विघटनामध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावते.
पण घरगुती संडासमध्ये मैला वाहून जाण्यासाठी पाच ते दहा लिटर पाणी फ्लश करतो. परिणामी, सांडपाण्यात एन्झाईमचे प्रमाण नगण्य होते. त्यामुळे जिवाणूंची संख्या फारशी वाढत नाही. म्हणजेच मैला विघटनावर त्याचा वाईट परिणाम होतो. या फ्लशसाठी दररोज अब्जावधी घनमीटर शुद्ध पाणी वापरले जाते. म्हणजे पाण्याच्या शुद्धीकरणाचा, त्यांच्या पंपिंगचा खर्चही व्यर्थ जातो.
२) शंभर सव्वाशे वर्षांपूर्वी मैलापाणी नदीनाल्यामध्ये सोडले जात असले तरी त्या काळी त्याच्या किनाऱ्यावर भरपूर झाडी होती. त्याला ‘रायपेरियन झोन’ असे म्हणतात. या झाडांची मुळे पाण्यात मिसळलेल्या मैल्यातून विघटन होऊन तयार होणारी अन्नद्रव्ये शोषून घेत असत. पाण्यातील सेंद्रिय व काही प्रमाणात असेंद्रिय घटकांचे प्रमाण कमी होत जाई. आता नदीनाल्यावरही अतिक्रमणे झाली असून, झाडीच शिल्लक राहिलेली नाही.
३) पूर्वी नदीकाठावर शेती व फक्त मातीच असायची. पावसाळ्यात पाण्यासोबत यातील काही माती प्रवाहात येई. या मातीसोबत विघटन करणारे उपयुक्त जिवाणू आणि बुरशी पाण्यात येई. आता शेतामध्ये सेंद्रिय खतांचा वापर कमी झाली असून, त्यात असंतुलित प्रमाणात वापरल्या जाणाऱ्या रासायनिक खते व कीडनाशकांमुळे सूक्ष्मजीवांचे प्रमाण फारच कमी झाले आहे. त्याचा परिणाम विघटनाच्या कालावधीवर व गतीवर परिणाम झाला आहे.
४) घरगुती असो की कारखान्यातील कोणत्याही सांडपाण्याची प्रक्रिया ही पूर्णपणे सूक्ष्मजीवांशी संबंधित आहे. पूर्वीच्या तुलनेमध्ये आजच्या आधुनिक शास्त्राने सूक्ष्मजीवांच्या जगामध्ये मायक्रोस्कोपच्या वाढत्या क्षमतेनिशी खोलवर प्रवेश केला आहे. पण ते शास्त्र तितक्या क्षमतेने आपण सांडपाणी प्रक्रियेसाठी वापरतो का? तर नाही. त्याच प्रमाणे कोणत्याही शास्त्राच्या ज्या काही मर्यादा असतात, त्याचीही जाण असे प्रकल्प उभे करताना ठेवली गेली पाहिजे.
५) सांडपाणी प्रक्रिया प्रकल्पांची क्षमता योग्य नसणे, ही मोठी समस्या आहे. सध्याची लोकसंख्या आणि त्यात होऊ शकणाऱ्या वाढीचा अंदाज न घेताच प्रकल्प उभे केले गेल्यामुळे अनेक शहरांतील प्रकल्पाची क्षमता तोकडी आहे.
त्यातच ती आहे त्या पूर्ण कार्यक्षमतेनेही चालत नाहीत. एकाच ठिकाणी मोठे प्रक्रिया केंद्र उभारण्यापेक्षा वेगवेगळ्या ठिकाणी लहान लहान अनेक एसटीपी उभारण्याचा विचार व्हायला हवा. एकदा प्रकल्प उभा राहिल्यानंतर त्याच्या दुरुस्ती आणि देखभालीसाठी योग्य ती तरतूदही नियमितपणे होण्याची आवश्यकता असते. त्याकडे दुर्लक्ष होते.
६) आधुनिक जीवनशैलीमध्ये अनेक प्रकारचे असेंद्रिय, जटिल रेणू असलेली अनेक रसायने आपण वापरत आहोत. दर दिवशी प्रति मानसी २२ ते ४० ग्रॅम इतकी असेंद्रिय रसायने पाण्यात सोडतो. त्यात टूथपेस्ट, अंगाचे व कपड्याचे साबण, शाम्पू, डिटर्जंट, फ्लोअर क्लीनर म्हणून फिनाइल, टॉयलेट क्लीनर म्हणून ॲसिड, भांड्याचा डिटर्जंट अशा रसायनांचा समावेश आहे.
या रसायनांमुळे सांडपाण्यातील विघटन करू शकणारे सूक्ष्मजीव आणि त्यांचे खाद्य असलेले एन्झाइम्स या दोन्हींचा नाश होतो. या असेंद्रिय घटकांचे विघटनाला वर्षानुवर्षे तर लागतातच पण सेंद्रिय घटकांचे ही विघटन यांच्यामुळे लांबत जाते. मूळ विघटनाऐवजी वेगळ्याच प्रक्रिया घडतात, त्यातून अनपेक्षित रसायने तयार होतात. त्यातून एसटीपी हे निरुपयोगी व निष्क्रिय अशा भव्य टाक्या ठरतात.
७. मैलायुक्त पाणी वाहून जाण्यासाठी सुरुवातीपासून शुद्धीकरण केंद्रापर्यंत बंदिस्त पाइपलाइन वापरली जाते. परिणामी, ताज्या हवेशी त्याचा संपर्क होत नाही. त्यातून विघटनाचा वेग खूप मंदावतो.
८) सांडपाण्याच्या पाइपलाइनमधून पडलेल्या पावसाचे पाणी वाहून नेले जाते. सांडपाण्यात मिसळून आलेल्या शुद्ध पाण्याचा लोंढा एकदम प्रक्रिया प्रकल्पात शिरूनही तेथील व्यवस्थेवर ताण येतो. सांडपाणी प्रक्रिया केंद्रे निरुपयोगी ठरतात.
९) वाढत असलेल्या घनकचऱ्याचे डोंगर आणि त्यातून येणारे लिचेट सांडपाण्यात मिसळून येते. त्यातील प्रचंड प्रमाणात वाढलेल्या सेंद्रिय व असेंद्रिय घटकांवर प्रक्रिया करण्याची सोय ‘एसटीपी’त उपलब्ध नाही. अशी सोय करणे हेही मोठे आव्हान आहे. तसेच अपवाद वगळता बहुसंख्य कारखाने, कंपन्या, हॉस्पिटल्स, व्यावसायिक इमारती यांचे पाणीही प्रक्रियेविना किंवा जुजबी प्रक्रियेनंतर नदीत सोडले जाते. त्याचाही ताण मोठा असतो.
१०) सांडपाणी प्रक्रियेच्या परिणामांचे मोजमाप BOD व COD मध्ये केले जाते. ही परिमाणे साधारणपणे १०० वर्षांपूर्वीच्या नदीतील सांडपाण्याच्या आठ पट चांगले पाणी असणे या गृहीतकावर आधारलेली होती. आज नद्या कोरड्या पडल्या असून, त्यात केवळ सांडपाणी वाहते, अशा स्थितीत बीओडी आणि सीओडी प्रमाण वेगळे काढण्याची गरज शास्त्रज्ञ व्यक्त करतात. त्यांच्या मते, नदीत पाणी नसेल तेव्हा खरे तर BOD ३० पीपीएम ऐवजी एक पीपीएम हे प्रमाण धरायला हवे. तसेच या प्रक्रियेमध्ये सांडपाण्याची शुद्धतेच्या निकषामध्ये विरघळलेल्या ऑक्सिजनचे प्रमाण (DO - Dissolve Oxygen) हा शुद्धतेचा निकष ठेवायला हवा.
११. एस.टी.पी. मधून प्रक्रिया केलेले पाणी नदीत किंवा पात्रात सोडण्यापूर्वी त्याचे निर्जंतुकीकरण केले जाते. ही निर्जंतुकीकरणाची प्रक्रियासुद्धा सांडपाणी शुद्धीकरणातला मोठा अडथळा ठरतो. निर्जंतुकीकरणामुळे पुढे होऊ शकणारी विघटनाची प्रक्रिया पूर्णपणे थांबली जाते. खरेतर या पाण्यामध्ये रोगकारक वा हानिकारक सूक्ष्मजीवांच्या तुलनेमध्ये विघटन करणाऱ्या सूक्ष्मजीवांची संख्या अधिक असते.
१२. विघटन प्रक्रियेमुळे एस.टी.पी त विविध वायूंची निर्मिती होत असते, जे दुर्गंधीयुक्त असतात. एस.टी.पी. दुर्गंधी बाबत बदनाम आहेतच. पण जेव्हा दुर्गंधी येत असते तेव्हा विघटन प्रक्रिया बरोबर चालू आहे याची ती द्योतक आहे. पण दुर्गंधीला योग्य पर्याय न शोधता ती प्रक्रियाच बदलण्यासाठी रसायनांचा वापर होतो आणि त्यातून मुळ विघटनाची प्रक्रिया थंडावते वा थांबते.
खर्चाच्या तुलनेत लाभ फारच कमी ः
१) आजच्या बदललेल्या परिस्थितीनुरूप व मोठ्या संख्येने सांडपाणी प्रक्रिया केंद्राची उभारणी करण्याऐवजी शहरासाठी कोट्यवधी खर्चून एखादेच मोठे अवाढव्य प्रक्रिया केंद्र व यंत्रणा उभारली जाते.
२) या यंत्रणेत जगभराचा हिशोब केला तर लक्षावधी किलोवॉट ऊर्जा वाया जात आहे. त्यातून होणारे कार्बन उत्सर्जन वेगळेच. मुळात विघटनाच्या प्रक्रियेत जिवाणूमार्फत ऑक्सिजन निर्मिती होते. पण अनेक प्रकल्पामध्ये एअरेशन प्रक्रियेतून सांडपाण्यात ऑक्सिजन सोडला जातो. त्यासाठीही मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा खर्च होते.
(या लेखातील काही वैज्ञानिक व तांत्रिक बाबींसाठी मुंबई येथील डॉ. स्नेहल दोंदे यांची मदत झाली आहे.)
Read the Latest Agriculture News in Marathi & Watch Agriculture videos on Agrowon. Get the Latest Farming Updates on Market Intelligence, Market updates, Bazar Bhav, Animal Care, Weather Updates and Farmer Success Stories in Marathi.
ताज्या कृषी घडामोडींसाठी फेसबुक, ट्विटर, इन्स्टाग्राम , टेलिग्रामवर आणि व्हॉट्सॲप आम्हाला फॉलो करा. तसेच, ॲग्रोवनच्या यूट्यूब चॅनेलला आजच सबस्क्राइब करा.