கழிவுநீர்ச் சுத்திகரிப்பில் செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்களின் பங்கு!

கட்டுரை வெளியான இதழ்: பிப்ரவரி 2021

செற்கைச் சதுப்பு நிலங்கள் என்பது பொறியியல் முறைப்படி அமைக்கப்படும் சதுப்பு நிலங்கள் ஆகும். பலவகையான தொழிற்சாலைகளில் இருந்து வெளியேறும் கழிவுநீர், வீட்டுக் கழிவுநீர் மற்றும் நகராட்சிக் கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்கும் நோக்கில் இத்தகைய செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்கள் உருவாக்கப் படுகின்றன.

இந்த நிலங்கள்; தாவரங்கள், விலங்குகள், நுண்ணுயிரிகள் மற்றும் பல்வேறு உயிரினங்கள் நிறைந்த அமைப்பாகும். இவற்றின் வடிவமைப்பு, சுத்திகரிக்கப்படும் கழிவுநீரின் தன்மையைப் பொறுத்து மாறுபடும். இவற்றைப் பயனற்ற நிலப்பரப்பில் அமைத்துக் கொள்ளலாம்.

கழிவுநீர் அடர்த்தி மிக்கது. எனவே, குறிப்பிட்ட நேரம் வரையில் தொட்டியில் வைத்து, அதன் அடர்த்தியைக் குறைத்த பிறகே இந்தச் சதுப்பு நிலங்களில் விடப்படும்.

செயற்கைச் சதுப்புநிலத் தாவரங்கள், சரளைக் கற்கள் மற்றும் அங்கே வாழும் நுண்ணுயிர்கள், கழிவுநீர்ச் சுத்திகரிப்பில் பெரும் பங்களிப்பைச் செய்கின்றன. இயற்கை முறையில் தாவரங்களைக் கொண்டு கழிவுநீரைச் சுத்திகரிப்பதால், சுத்திகரிப்பு நிலையங்களின் இயக்கச் செலவைக் குறைக்க, இந்தச் சதுப்பு நிலங்கள் உதவுகின்றன.

செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்களின் வரலாறு

கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்கும் சதுப்பு நிலங்கள் தொண்ணூறு ஆண்டுகளுக்கு மேலாகப் பயன்பட்டு வருகின்றன. இவற்றைப் பற்றிய ஆய்வுகள் 1950 ஆம் ஆண்டில் ஜெர்மனியில் உள்ள மேக்ஸ்பிளாங்கில் நிலையத்தில் தொடங்கப்பட்டன.

பின்பு, அமெரிக்காவில் 1970 மற்றும் 1980 ஆம் ஆண்டில் இந்த ஆய்வுக்கான முயற்சிகள் பெரியளவில் நடத்தப்பட்டன. தொடர்ந்து 1980 ஆம் ஆண்டின் இறுதியில், அமெரிக்காவில் அதிகளவில் செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்கள் அமைக்கப்பட்டன.

அப்போது, அந்தச் சதுப்பு நிலங்கள் வீட்டுக் கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்க மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட்டன. பின்பு, இருபதாம் நூற்றாண்டில், விவசாயக் கழிவுநீர், அமில நிலக்கரிச் சுரங்க வடிநீர், உயிரியல் பண்ணைகள் மற்றும் மீன்வளர்ப்புப் பண்ணைகளின் கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டன.

பிறகு, இத்தகைய சதுப்பு நிலங்கள் பல்வேறு நாடுகளில் அமைக்கப்பட்டன.

செயற்கைச் சதுப்புநிலக் கட்டமைப்பு

செயற்கைச் சதுப்பு நிலம், முறையாக அமைக்கப்பட்ட நிலப்பரப்பாக இருக்கும். அதாவது, நீர், அடித்தளப் பொருள்கள், நீர்வாழ் தாவரங்கள், நீர்வாழ் விலங்குகள், நுண்ணுயிர்கள் ஆகிய பகுப்புகளை உள்ளடக்கி இருக்கும்.

நீர்: செயற்கைச் சதுப்பு நிலத்தின் முக்கியக் காரணி நீர்வளவியல் ஆகும். பொறியியல் முறைப்படி அமைக்கப்பட்ட இந்த நிலத்தின் திறன், அதன் நீர்வளவியலைப் பொறுத்து மாறும்.

குறிப்பிட்ட நேரம் வரையில் இந்நிலத்தில் கழிவுநீர் இருப்பு வைக்கப்படும். இதன் ஆழமற்ற தன்மை, கழிவுநீரின் பரப்பை அதிகரிக்கச் செய்து அந்த நீர் சுத்தமாக உதவும்.

அடித்தளப் பொருள்கள்: செயற்கைச் சதுப்பு நிலத்தை அமைக்க, மண், மணல் சரளை, பாறை, கரிம உரம் ஆகியன பயன்படுத்தப்படும். கழிவுநீரில் உள்ள வண்டல் மண் மற்றும் கரிமப் பொருள்கள் அடித்தளப் பொருள்களின் மேல் குவிந்து சதுப்பு நிலத்தை வலுப்படுத்தும்.

இத்தகைய கரிமம் நிறைந்த அடித்தளம், பலவகை நுண்ணுயிரிகளின் வாழ்விடமாக அமைந்து, கழிவுநீர்ச் சுத்திகரிப்பில் பெரும் பங்காற்றும்.

நீர்வாழ் தாவரங்கள்: நீர்வாழ் தாவரங்கள், பாசிகள் ஆகியன, செயற்கைச் சதுப்பு நிலத்தின் முக்கியக் கட்டமைப்பாகும். இந்தத் தாவரங்கள் சதுப்பு நிலத்தின் அடித்தளத்தை உறுதிப்படுத்தி, கழிவுநீர் ஓடும் வேகத்தைக் குறைக்கும்.

இப்படி, குறிப்பிட்ட நேரம் வரையில் தேங்கி நிற்கும் கழிவு நீரிலுள்ள நச்சுப் பொருள்களை அங்குள்ள தாவரங்கள் உறிஞ்சும். மேலும், இந்தத் தாவரங்களின் தண்டுகள் மற்றும் வேர்ப்பகுதிகள் பலவகை நுண்ணுயிரிகளின் வாழ்விடமாகவும் அமையும்.

தாவரங்கள் மூலம் தங்கள் உயிர்வளித் தேவையைச் சரி செய்து கொள்ளும் நுண்ணுயிரிகள், கழிவு நீரிலுள்ள கரிமப் பொருள்களை உடைத்து, கனிமம் சார்ந்த பொருள்களாக மாற்றும். இதன் மூலம் கழிவுநீரின் கரிமச்செறிவு குறைவதால் நீர் சுத்தமாகும்.

பொதுவாகச் செயற்கைச் சதுப்பு நிலத்தில், மிதவைத் தாவரக் களைகளே பயன்படுத்தப்படும். இவற்றின் வேர்ப்பகுதி நிலத்தின் அடியிலும், தண்டு மற்றும் இலைகள் நீரின் மேற்பரப்பிலும் இருக்கும்.

எ.கா: நீரில் வாழும் நாணல் வகைகளான புல் ரஷ் (Bul rush), கேட் டெய்ல் (Cat tail), ரீட்ஸ் (Reeds) மற்றும் பரந்த இலைகளைக் கொண்ட தாவரங்கள்.

நீர்வாழ் விலங்குகள்: செயற்கைச் சதுப்பு நிலம் முதுகெலும்பு உள்ள மற்றும் முதுகெலும்பற்ற உயிரினங்களின் வாழ்விடமாகும். முதுகெலும்பற்ற புழுக்கள், கழிவு நீரிலுள்ள கரிமப் பொருள்களைச் சுத்திகரிப்பதில் பெரும்பங்கு வகிக்கின்றன.

இவற்றைத் தவிர, கடல் ஆமைகள், பறவைகள் மற்றும் பாலூட்டிகளின் வாழ்விடமாகச் சதுப்பு நிலம் விளங்குகிறது.

செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்களின் வகைகள்

மேற்பரப்பு ஓட்டமுள்ள சதுப்பு நிலங்கள்: கழிவுநீர்ச் சுத்திகரிப்பு நிலையத்தில் இருந்து வெளியேறும் கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்க, இவ்வகைச் சதுப்பு நிலங்கள் பயன்படுகின்றன. இவை, கழிவுநீரின் செங்குத்து ஓட்டத்தை விட, தாவரங்களின் வேர்களுக்கு இடையே ஓடும் கிடைமட்ட ஓட்டத்தைக் கொண்டிருக்கும்.

துணை மேற்பரப்பு ஓட்டமுள்ள செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்களைவிட இந்தச் சதுப்பு நிலங்களுக்கு, கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்க பெரும் பரப்புத் தேவைப்படும். இவை குளங்களைப் போல அமைந்திருக்கும்.

உலகளவில், கழிவுநீர்ச் சுத்திகரிப்பில், ஆகாயத்தாமரை, பொன்டெடேரியா போன்ற தாவரங்கள் பயன்படுகின்றன.

துணை மேற்பரப்பு ஓட்டமுள்ள சதுப்பு நிலங்கள்: இவ்வகை நிலங்களில் தாவர வேர்களுக்கு இடையே கழிவுநீர் பாய்ந்தோடும். இதனால், கழிவுநீர் குளம் போலத் தேங்கி நிற்காது. எனவே, குளிர் காலத்தில் துர்நாற்றமும் கொசு உற்பத்தியும் தடுக்கப்படும்.

இந்தச் சதுப்பு நிலங்களை, கிடைமட்ட ஓட்டமுள்ள சதுப்பு நிலம், செங்குத்து ஓட்டமுள்ள சதுப்பு நிலம் என இரண்டு வகையாகப் பிரிக்கலாம்.

கிடைமட்ட ஓட்டமுள்ள சதுப்பு நிலத்தில் விடப்படும் கழிவுநீர், அடிதளத்தில் உள்ள சல்லிக்கற்களின் இடையே கிடைமட்டத்தில் ஓடும். ஆனால், செங்குத்து ஓட்டமுள்ள சதுப்பு நிலத்தில் விடப்படும் கழிவுநீர், குழாய்கள் மூலம் செங்குத்தாக அடித்தளம் வரை பாய்ச்சப்படும்.

கழிவுநீர்ச் சுத்திகரிப்பில் கிடைமட்ட ஓட்டச் சதுப்பு நிலத்தை விட, செங்குத்து ஓட்டச் சதுப்பு நிலம் அதிக ஆற்றல் மிக்கதாகும்.

பிற செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்களை விட, துணை மேற்பரப்பு ஓட்டமுள்ள சதுப்பு நிலங்கள்; வீட்டுக் கழிவுநீர், விவசாயக் கழிவுநீர், காகித ஆலைக் கழிவுநீர், சுரங்க ஓட்ட நீர், இறைச்சிப்பதன ஆலைக் கழிவுநீர் போன்ற பலவகைக் கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்கும்.

ஆனால், கட்டுமானச் செலவு, பழுது பார்ப்பு மற்றும் பராமரிப்புச் செலவு இவற்றில் அதிகமாக இருக்கும். எனவே, இவ்வகைச் சதுப்பு நிலங்கள் குறைந்த அளவிலான கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்கப் பயன்படுகின்றன.

செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்களின் நன்மைகள்

பல்வேறு துறைகள் மூலம் உற்பத்தியாகும் கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்கலாம். அசுத்தமான நிலத்தடி நீரைச் சுத்திகரித்து விவசாயத்துக்கு ஏற்ற நீராக மாற்ற உதவும். நீரிலுள்ள கனவகை உலோகங்களை நீக்குவதற்குப் பலவகையான உயிர்த் தொழில் நுட்பங்கள் பயன்படுகின்றன.

ஆனால், செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்கள் மூலம் குறைந்த செலவில் இயற்கை முறையில் கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்கலாம்.

உலகிலுள்ள 90% செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்கள் நகராட்சிக் கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்கவே பயன்படுகின்றன. இவை பெரும்பாலும் 250 ஏக்கர் பரப்பில் அமைந்திருக்கும். இவற்றுள் 82% சதுப்பு நிலங்கள் ஒருநாளில் ஒரு மில்லியன் கேலன் கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்கும் திறனுள்ளவை.

செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்கள் பலவகை உயிரினங்களின் வாழ்விடமாக அமைகின்றன. இந்நிலங்கள், சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த கழிவுநீர்ச் சுத்திகரிப்புச் செயல் முறையைக் கொண்டுள்ளன.

குறைகள்

செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்களை அமைக்கவும், பராமரிக்கவும் செலவாகும். மேலும், குளிர் காலத்தில் பராமரிப்புச் செலவு அதிகமாக இருக்கும். இவற்றின் செயல் முறைக்கு ஏற்ப நிலம் தேவைப்படும்.

பெரும்பாலும், அதிகப் பரப்பளவு தேவைப்படும். குளிர் காலத்தில் இந்த நிலங்களில் தேங்கியிருக்கும் கழிவுநீரில் இருந்து துர்நாற்றம் ஏற்படும்.

வளர்ந்து வரும் நாடுகளில் பலவகைக் கழிவுநீரைச் சுத்திகரிக்க, செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்கள் பயன்பட்டு வருகின்றன. இயற்கை சார்ந்த செயற்கைக் கட்டமைப்பு நிலங்களாக இவை விளங்குகின்றன.

இந்தச் செயற்கைச் சதுப்பு நிலங்களை மேலும் ஆராய்வதன் மூலம், இவற்றில் உள்ள சில செயல்பாட்டுக் குறைகளை நீக்கலாம். இதன் மூலம், இவற்றின் பயன்பாட்டை மேம்படுத்தலாம்.