चाळणे (Screening) : सांडपाणी  शुद्धीकरण  प्रक्रियेमधील ही पहिली प्रक्रिया असून तिच्यामुळे  शुद्धीकरण  केंद्रामधील पाईपा, झडपा, पंप इत्यादींना तरंगत येणाऱ्या मोठ्या आकारच्या (उदा. लाकडाचे तुकडे, चिंध्या, फांद्या, पाने, मेलेले प्राणी इ.) वस्तूंपासून संरक्षण मिळते, सांडपाण्याला वाहून नेणारे पाईप चोंदत नाहीत; असे सांडपाणी नदीमध्ये किंवा तळ्यामध्ये सोडल्यास ह्या वस्तू पाण्याच्या सौंदर्याला बाधा आणत नाहीत. ह्या चाळण्यांचे प्रकार पुढीलप्रमाणे :

आ. ४.१ मध्यम चाळण्या

(१) पातेरा जाळी (Trash racks) : पोलादी चौकटीमध्ये एकमेकांपासून ३८ ते १५० मिमीवर बसवलेल्या सळया असून ह्यांचा उपयोग सांडपाणी आणि पावसाचे पाणी एकाच पाईप मधून न्यावयाचे असल्यास होतो. ह्या चाळण्या यांत्रिक पद्धतीने किंवा कामगारांच्या साहाय्याने साफ करून घेतल्या जातात.

(२) मध्यम चाळण्या (Medium screens) : वरीलप्रमाणे, परंतु सळयांमधील अंतर २० ते २५ मिमी असून छोट्या  शुद्धीकरण  केंद्रांमध्ये कामगारांकडून आणि मोठ्या केंद्रांमध्ये यांत्रिक पद्धतीने त्या साफ करून घेतल्या जातात. (आकृती क्र ४.१ व ४.३).

आ. ४.२ सूक्ष्म चाळण्या

(३) सूक्ष्म चाळण्या (Fine screens) : ह्यांतील सळयांमध्ये १० ते २० मिमी किंवा त्याहून कमी अंतर असल्यामुळे कचरा अडकण्याचे प्रमाण मोठे असते, त्यामुळे त्या सतत साफ करून घ्याव्या लागतात. काही प्रकारांमध्ये सळ्यांच्याऐवजी अगंज पोलादाच्या (Stainless steel) जाळ्या बसवलेल्या असतात (आकृती क्र. ४.२).

(४) अवचूर्णित्र (Comminutors) : सांडपाण्यामधील मोठ्या आकाराचे तरंगणारे तुकडे बारीक करून परत सांडपाण्यात सोडणारी ही यंत्रणा असून ती उदंचन केंद्राआधी किंवा वालूकाकुंडानंतर बसवली जाते [आकृती क्र ४.४ (अ)  व ४.४ (आ)]. ह्या यंत्रणेमुळे प्राथमिक निवकण टाकीमध्ये उत्पन्न होणार्‍या गाळामध्ये काही अंशी वाढ होते.

आ. ४.३ यांत्रिक पद्धतीने स्वच्छ केल्या जाणाऱ्या चाळण्या

चाळण्यांमध्ये कचरा अडकण्याचे प्रमाण सर्वसाधारणपणे त्या मधल्या सळ्या एकमेकांपासून किती अंतरावर बसवल्या आहेत ह्यावर अवलंबून असते, उदा. सळ्यांमधील अंतर १० सेंमी. असेल तर दर दशलक्ष लिटर सांडपाण्यामधून ०.००१५ घनमीटर आणि २.५ सेंमी. अंतर असेल तर ०.०१५ घनमीटर कचरा अडकला जातो. त्या कचर्‍यामध्ये पाण्याचे प्रमाण ८० ते ९० टक्के असून सेंद्रिय पदार्थ बरेच असल्यामुळे चाळण्यांमधून काढलेला कचरा झाकून ठेवणे आवश्यक असते, तसेच त्याची योग्य प्रकारे विल्हेवाट लावावी लागते, त्यासाठी (१)  शुद्धीकरण  केंद्रामध्ये ह्या कचर्‍याचे खतामध्ये रूपांतर करणे किंवा (२) शहरातील घनकचर्‍यामध्ये तो मिसळणे असे उपाय केले जातात. (३) ज्या मोठ्या केंद्रामध्ये अवायुजीवी प्रक्रिया वापरून गाळापासून मिथेन वायू उत्पन्न केला जातो, त्याचा उपयोग कचरा जाळण्यासाठी करता येतो, परंतु तो जाळण्यापूर्वी त्यामधील पाण्याचे प्रमाण कमी करून घ्यावे लागते.

वालुकाकुंड : (Grit chambers; निक्षिप्त कक्ष). सांडपाण्यामधील अकार्बनी, पाण्यापेक्षा जड असणारे आणि म्हणून लवकर अलग होणारे पदार्थ काढून टाकणार्‍या ह्या टाक्या म्हणजे चौरस, गोल किंवा अरूंद आणि लांब आकाराच्या निवळण टाक्या असतात. वाळू, माती, ह्यांसारखे पदार्थ सांडपाण्याबरोबर वाहत येतात. हा प्रवाह दिवसा आणि रात्री बदलत असल्यामुळे जेव्हा त्याचा वेग जास्त असतो तेव्हा हे पदार्थ सांडपाणी वाहून नेणार्‍या नलिकांच्या तळालगत सरकतात आणि तळावर ओरखडे काढतात, जेव्हा वेग कमी असतो तेव्हा पाण्यापेक्षा बरेच जड असल्यामुळे ते तळात साठतात आणि आपल्याबरोबर सेंद्रिय पदार्थसुद्धा साठवतात.  शुद्धीकरण  केंद्रामध्ये सांडपाणी पंप करून उचलावे लागते, तेव्हा हे पदार्थ पंप आणि त्याच्या झडपा, नलिका ह्यांच्या पृष्ठभागांवर घासून त्यांना झिजवतात, तसेच  शुद्धीकरण  करणार्‍या टाक्यांच्या तळाशी साठून त्यांचा साठवण काळ (Detention time) कमी करतात, म्हणून प्रारंभिक शुद्धीकरणामध्ये हे काढून टाकणे महत्त्वाचे ठरते. ह्या टाक्यांमध्ये साठवण काळ १ ते ५ मिनिटे इतका असतो. तसेच त्यांच्यामधून बाहेर काढलेली वाळू, माती आणि इतर जड पदार्थ ह्यांच्या पृष्ठभागावर सेंद्रिय पदार्थांचे थर बसलेले असतात, ते काढून टाकण्यासाठी सांडपाण्याचाच उपयोग करतात व अशा प्रकारे हे स्वच्छ केलेले अकार्बनी पदार्थ भराव टाकण्यासाठी उपयोगात आणले जातात.

आ. ४.४ (आ) शिकागो अवचूर्णित्र
आ. ४.४ (अ) उभा काटच्छेद

सांडपाण्यामधून जास्तीत जास्त अकार्बनी पदार्थ काढता येण्यासाठी ह्या टाक्यांमधून वाहणार्‍या पाण्याचा वेग स्थिर असावा ह्यासाठी टाक्यांमधून बाहेर पडणारे पाणी सुट्रो बंधारा (Sutro weir), समानुपाती प्रवाह बंधारा (Proportional flow weir), किंवा पार्शाल प्रवाहिनी (Parshall flume) ह्यांच्यामधून नेले जाते. हे सर्व प्रवाहमापनाचे कामसुद्धा करतात त्यामुळे केंद्रावर येणारा पाण्याचा भार समजण्यास मदत होते. (आकृती क्र ४.५ (अ) व ४.५ (आ))

आ. ४.५ (अ) पार्शाल प्रवाहिनी

 

वालुकाकुंडाचे प्रकार :  (१) क्षितिजसमांतर प्रवाही (Horizontal flow) : ह्यांमध्ये लांब उथळ आणि अरुंद नालीच्या आकाराचे किंवा चौरस आकाराचे कुंड असतात. ह्या कुंडांमधून सांडपाणी वहात असताना त्यातील जड पदार्थ गुरूत्वाकर्षणामुळे तळाशी बसतात आणि बहुतांश सेंद्रिय पदार्थ सांडपाण्याबरोबर वहात जातात. प्रवाहाचा वेग एकसमान रहावा ह्यासाठी नालीच्या शेवटी सुट्रो बंधारा, समानुपाती प्रवाह बंधारा, किंवा पार्शाल प्रवाहिनी (Parshall flume) बसवलेले असतात; त्यांचा उपयोग प्रवाहमापनासाठी सुद्धा होतो. चौरस आकाराच्या कुंडामध्ये तळाशी बसलेले पदार्थ यांत्रिक पद्धतीने बाहेर काढले जातात. ह्या दोन्ही प्रकारच्या कुंडांमधून बाहेर काढलेल्या पदार्थांबरोबर बसलेले सेंद्रिय पदार्थ अलग करून घ्यावे लागतात. त्यानंतर जड पदार्थांची विल्हेवाट लावली जाते (आकृती क्र. ४.६)

आ. ४.५ (आ) समानुपाती प्रवाह बंधारा : (१) उभा काटच्छेद, (२) सुट्रो बंधारा

(२)वायुमिश्रित प्रवाही (Aerated flow)– ही कुंडे लांब, परंतु खोल आणि काहीशी रुंद असतात. त्यांच्यामधून वहाणार्‍या सांडपाण्याचे विशिष्ट दिशेने वायुमिश्रण केल्यामुळे जड पदार्थांबरोबर सेंद्रिय पदार्थांचे तळाशी वसणे मोठ्या प्रमाणात कमी होते, तसेच सांडपाणी कुजु लागले असेल (Septic) तर वायुमिश्रणामुळे त्याची विषारीपणा (Septicity) कमी होते (आकृती क्र ४.७, ४.८)

(३) भ्रमिल प्रवाही (Vortex flow) –  ह्या कुंडांचा आकार शंकूसारखा असून त्यामध्ये सांडपाणी स्पर्शिकेच्या (Tangential) दिशेने सोडण्यात येते, त्यामुळे त्याच्यावर अपकेंद्री (Centrifugal) बलाचा परिणाम होऊन सेंद्रिय पदार्थ केंद्रापासून दूर फेकले जातात आणि वाळूसारखे जड पदार्थ केंद्राकडे वळवले जातात. ते गुरूत्वाकर्षणामुळे कुंडाच्या तळाशी बसतात, तेथून ते बाहेर काढतात. (आकृती क्र ४.९)

आ. ४.६ चौरस वालुकाकुंड (क्षितिजसमांतर प्रवाही) : आडवा काटच्छेद

तरण (Flotation) : तरण हा प्रारंभिक शुद्धीकरणाचा एक भाग आहे. घरगुती सांडपाण्याच्या शुद्धीकरणामध्ये सहसा ह्याची गरज पडत नाही, परंतु ज्या सांडपाण्यामध्ये हॉटेले, पेट्रोल पंप, वाहनांची सर्व्हिस स्टेशन इत्यादींमधून उत्पन्न झालेले सांडपाणी मिसळते. तेथेच तरण करून ह्या सांडपाण्यामधील तेलकट व ओशट (Oil and grease) पदार्थ काढून टाकणे आवश्यक ठरते.

आ. ४.७ वायुमिश्रित वालुकाकुंड
आ. ४.८ वालुकाकुंडातील सांडपाण्याचा प्रवास

तेलकट व ओशट पदार्थ दोन प्रकारचे असतात, (अ) वनस्पतिजन्य आणि (ब) खनिज. ह्या दोन्ही प्रकारच्या पदार्थांमुळे शुद्धीकरणात बाधा येते, परंतु ते पाण्याच्या पृष्ठभागावर तरंगणारे असल्यामुळे पाण्यांतून काढणे सोपे होते. वनस्पतीजन्य पदार्थांचे विघटन जीवाणूंच्या साहाय्याने करता येते, परंतु त्यासाठी जीवाणूंना लागणारा प्राणवायू हवेमधून घेण्यात ह्या पदार्थांचा अडथळा होतो म्हणून ते उत्पन्न होण्याच्या ठिकाणीच काढून घेणे योग्य होते. खनिज पदार्थजीवाणूंना दाद देत नाहीत, परंतु सांडपाण्याच्या नलिकांमधून वाहत असताना त्यांचे बाष्पामध्ये रूपांतर होऊन नलिकांमध्ये स्फोट होण्याची शक्यता असते म्हणून ते काढून टाकणे जरूरीचे ठरते.

आ. ४.९ शंकुच्या आकाराचे वालुकाकुंड

ज्या सांडपाण्यामधील तेलकट व ओशट पदार्थ काढायचे असतील ते एका लहान टाकीमध्ये घेऊन त्याचे प्रथम हवेच्या दाबाखाली वायुमिश्रण करतात, त्यामुळे ते हवेने संपृक्त होते. हा हवेचा दाब एकदम कमी केल्यामुळे सांडपाण्यामधील हवा असंख्य लहान बुडबुड्याच्या रूपामध्ये बाहेर पडते. हे बुडबुडे टाकीच्या तळातून पाण्याच्या पृष्ठभागावर येतात तेव्हा आपल्याबरोबर तेलकट व ओशट पदार्थ घेऊन येतात. असा जमलेला थर वरच्यावर काढून घेतला जातो. त्यातील वनस्पतीजन्य पदार्थ घनकचर्‍याबरोबर मिसळून त्यांचे खतामध्ये रूपांतर केले जाते आणि खनिज पदार्थ जाळण्यात येतात. तरणक्रिया अधिक परिणामकारक होण्यासाठी सांडपाण्यामध्ये तुरटी, फेरिक क्लोराईड,‍ सक्रियित सिलिका (Activated silica) ह्यासारखे पदार्थ वापरले जातात, तसेच काही विशिष्ट प्रकारच्या अल्कोहोलचाही वापर केला जातो. (आकृती क्र. ४.१०)

आ. ४.१० तरण टाकी (तेलकट पदार्थ काढण्यासाठी)

 

संदर्भ :

  • Arceivala, Soli J., Shyam R. Asolekar, Wastewater treatment for pollution control and reuse, 3rd ed. New Delhi (2007).
  • Metcalf and Eddy, Inc. Wastewater Engineering: Treatment, Disposal, Reuse, 2nd ed., New Delhi, 1979.
  • Operation of Wastewater Treatment Plants MOP11.Water Pollution Control Federation Washington, D.C. 1976.
  • Steel, Ernest W., Water supply and Sewerage, 4th ed. McGraw Hill Book Co. International Student  Edition, 1960.
  • Wastewater Treatment Plant Design A manual of practice MOP8. Water Pollution Control Fedration and American Society of Civil Engineers, New York. 1977.

समीक्षक : अशोक केशव म्हसकर