Tampilan: 222 Penulis: Carie Publish Time: 2025-04-27 Asal: Lokasi
Menu konten
● Memahami tingkat pengolahan limbah
>> Apa itu pengolahan limbah sekunder?
>> Tiga tingkat utama pengolahan limbah
● Kemajuan Historis dan Mandat Federal
● Fraksi orang Amerika saat ini dengan pengolahan limbah sekunder
>> Sistem pengolahan air limbah di tempat (OWT)
● Bagaimana perawatan sekunder bekerja
>> Proses langkah demi langkah
>> Teknologi Perawatan Biologis
● Manfaat Kesehatan Lingkungan dan Masyarakat dari Perawatan Sekunder
>> Keterbatasan sistem di tempat
● Studi Kasus: Perawatan Sekunder sedang beraksi
>> Inisiatif penggunaan kembali air California
● Tren masa depan dalam pengolahan limbah
>> Penggunaan kembali air dan pemulihan sumber daya
>> Infrastruktur dan pemantauan yang cerdas
● FAQ
>> 1. Apa perbedaan antara pengolahan limbah primer, sekunder, dan tersier?
>> 2. Mengapa beberapa orang Amerika tidak menjalani perawatan limbah sekunder?
>> 3. Bagaimana perawatan sekunder menguntungkan lingkungan?
>> 4. Apakah pabrik pengolahan air limbah AS mengikuti pertumbuhan populasi?
>> 5. Apa tren masa depan dalam pengolahan air limbah AS?
● Kutipan
Pengolahan air limbah adalah landasan kesehatan masyarakat dan perlindungan lingkungan di Amerika Serikat. Dengan meningkatnya urbanisasi dan kegiatan industri, demikian juga kebutuhan untuk pengolahan limbah yang efektif. Di antara berbagai tingkat pengobatan, Perawatan limbah sekunder adalah minimum yang diamanatkan oleh federal untuk sebagian besar pelepasan kota, yang dirancang untuk menghilangkan setidaknya 85% bahan organik dan padatan tersuspensi dari air limbah. Tapi fraksi apa yang diuntungkan oleh orang Amerika dari tingkat perawatan ini? Artikel ini mengeksplorasi jawabannya, mempelajari sejarah, statistik saat ini, proses perawatan, dan tantangan masa depan perawatan limbah sekunder di AS
Perawatan limbah sekunder mengacu pada pengolahan biologis air limbah setelah pengolahan primer (pengangkatan fisik padatan). Tahap ini menggunakan mikroorganisme untuk memecah bahan organik, secara signifikan mengurangi polutan sebelum air dilepaskan ke lingkungan atau menjalani perawatan lebih lanjut.
Proses kunci:
- Sistem lumpur teraktivasi
- Filter menetes
- Kontaktor biologis yang berputar
Tingkat Penghapusan Khas:
- bahan organik (BOD5): ≥85%
- padatan tersuspensi: ≥85%
Untuk memahami pengobatan sekunder, penting untuk mengetahui level lainnya:
1. Perawatan Primer: Ini adalah fase awal di mana padatan besar, grit, dan bahan mengambang dihilangkan secara fisik melalui skrining dan sedimentasi. Biasanya menghilangkan sekitar 30-40% dari padatan tersuspensi dan bahan organik.
2. Perawatan Sekunder: Fase Biologis tempat mikroba mengkonsumsi bahan organik yang larut dan tersuspensi. Ini secara signifikan meningkatkan kualitas air dengan mengurangi permintaan oksigen biokimia (BOD) dan padatan tersuspensi sekitar 85%.
3. Perawatan Tersier (Lanjutan): Tahap opsional ini semakin menghilangkan nutrisi seperti nitrogen dan fosfor, patogen, dan polutan lainnya untuk memenuhi standar lingkungan yang lebih ketat atau untuk tujuan penggunaan kembali air.
Undang -Undang Air Bersih (CWA) tahun 1972 menandai titik balik dengan membutuhkan semua pabrik pengolahan limbah kota untuk memberikan setidaknya perawatan sekunder, atau perawatan yang lebih ketat jika diperlukan untuk kualitas air. Pendanaan dan peraturan federal telah mendorong perluasan infrastruktur pengobatan yang dramatis.
- 1972: Hanya sekitar 85 juta orang Amerika yang dilayani oleh perawatan sekunder
- 2008: 223 juta orang Amerika (72% dari populasi) dilayani oleh setidaknya pengobatan sekunder
- 2020S: Perbaikan dan ekspansi lebih lanjut berlanjut, dengan meningkatnya penekanan pada penghilangan nutrisi dan penggunaan kembali air
Implementasi CWA mengarah pada pembangunan ribuan pabrik pengolahan baru dan peningkatan pada yang sudah ada, secara drastis meningkatkan kualitas saluran air AS.
- Pada 2008: 223 juta orang Amerika (72% dari populasi AS) dilayani oleh pabrik pengolahan limbah terpusat yang menyediakan setidaknya perawatan sekunder.
- Sekitar 3,8 juta dilayani oleh fasilitas yang menyediakan perawatan kurang dari sekunder.
- Sekitar 79 juta mengandalkan sistem septik di tempat, bukan perawatan kota yang terpusat.
- Hampir 15.000 pekerjaan perawatan publik (POTWS) memperlakukan dan melepaskan lebih dari 34 miliar galon air limbah setiap hari di AS.
- 37,5% POTW memiliki pengobatan lanjutan (tersier) pada 2022, melebihi standar sekunder.
- Sebagian besar pabrik kota terpusat menyediakan setidaknya perlakuan sekunder, seperti yang dipersyaratkan oleh hukum.
Bagan: Populasi AS dengan Tipe Pengobatan Air
| Jenis Pengobatan | Populasi yang dilayani (jutaan) | % dari populasi AS |
|---|---|---|
| Pengobatan sekunder atau lebih tinggi | 223 | 72% |
| Kurang dari sekunder | 3.8 | 1,2% |
| Sistem septik di tempat | 79 | 25% |
Studi terbaru menunjukkan bahwa sekitar 25% rumah tangga AS menggunakan sistem di tempat seperti septic tank, perkiraan yang lebih tinggi dari survei sebelumnya. Sistem ini tidak diatur secara ketat seperti pabrik kota dan mungkin tidak memberikan perawatan sekunder.
Sistem di tempat biasanya melibatkan tangki septik yang menyediakan perlakuan primer (menyelesaikan padatan) dan bidang pembuangan untuk perawatan berbasis tanah. Sementara efektif di daerah kepadatan rendah, mereka dapat gagal atau menyebabkan kontaminasi air tanah jika tidak dipelihara atau dipasang dengan buruk di tanah yang tidak cocok.
1. Perawatan Primer: Penghapusan fisik padatan besar dan sedimentasi.
2. Perawatan Sekunder: Degradasi Biologis Bahan Organik Disolvasi dan Ditangguhkan.
3. Disinfeksi: Sering mengikuti perlakuan sekunder untuk membunuh patogen.
4. Perawatan Lanjutan/Tersier: Penghapusan tambahan nutrisi, logam, atau kontaminan jika diperlukan.
- Proses lumpur aktif: Metode yang paling umum, di mana udara dipompa ke dalam tangki aerasi untuk merangsang pertumbuhan mikroba yang mencerna polutan organik.
- Filter menetes: air limbah melewati tempat tidur media yang ditutupi dengan mikroorganisme yang mengonsumsi bahan organik.
- Rotating Biological Contactor: Disk rotasi besar sebagian terendam dalam biofilm mikroba dukungan air limbah yang mengolah air.
[Infografis: Proses lumpur aktif]
- Air limbah memasuki tangki aerasi.
- Mikroorganisme mengkonsumsi polutan organik.
- Campuran diselesaikan dalam klarifikasi sekunder.
- Air yang diolah dibuang atau dikirim untuk perawatan lebih lanjut.
Perawatan sekunder memainkan peran penting dalam:
- Mengurangi permintaan oksigen biologis (BOD): BOD Bawah berarti lebih sedikit penipisan oksigen dalam menerima air, melindungi kehidupan air.
- Menghapus padatan tersuspensi: Mengurangi kekeruhan dan sedimentasi, meningkatkan kejernihan air dan kualitas habitat.
- Pengurangan patogen: Meskipun desinfeksi sering terpisah, perlakuan sekunder mengurangi beban patogen.
- Mencegah eutrofikasi: Dengan mengurangi bahan organik, perawatan sekunder membantu membatasi mekar alga yang digerakkan oleh nutrisi.
Banyak pabrik pengolahan AS berusia beberapa dekade, membutuhkan peningkatan untuk mempertahankan kepatuhan dan efisiensi. Menurut American Society of Civil Engineers (ASCE), infrastruktur air limbah AS menerima nilai 'd+' dalam beberapa tahun terakhir, menyoroti perlunya investasi.
- Pipa yang terkorosi dan peralatan yang sudah ketinggalan zaman meningkatkan risiko kegagalan dan polusi.
- Kesenjangan pendanaan di tingkat federal, negara bagian, dan lokal menghambat upaya modernisasi.
Peningkatan populasi dan urban sprawl memberi tekanan pada fasilitas yang ada, mendorong kebutuhan untuk ekspansi dan modernisasi.
- Area metropolitan sering menghadapi tantangan kapasitas.
- Perkembangan baru membutuhkan koneksi ke sistem yang ada atau pabrik pengolahan baru.
Standar EPA yang lebih ketat untuk kualitas air dan pemindahan nutrisi mendorong peningkatan dari sekunder ke perawatan lanjutan di banyak daerah.
- Polusi nutrisi (nitrogen dan fosfor) adalah penyebab utama zona mati dalam tubuh seperti Teluk Meksiko.
- Banyak negara bagian membutuhkan peningkatan nutrisi di luar perawatan sekunder.
Sistem septik, walaupun lazim di daerah pedesaan, dapat gagal atau mencemari air tanah jika tidak dipelihara dengan baik, dan biasanya tidak memberikan perlakuan sekunder.
- Gagal sistem septik berkontribusi pada masalah kualitas air yang terlokalisasi.
- Meningkatkan atau menghubungkan daerah pedesaan ke sistem kota mahal dan kompleks.
- Pabrik pengolahan air limbah NYC melayani lebih dari 8 juta orang.
- Semua pabrik menyediakan setidaknya perawatan sekunder, dengan banyak ditingkatkan ke penghapusan nutrisi tingkat lanjut.
- Kota mengeluarkan air mengolah air ke Samudra Atlantik dan saluran air di sekitarnya.
- Banyak kota kecil bergantung pada sistem laguna yang menyediakan perawatan sekunder.
- Sistem laguna menggunakan proses alami tetapi membutuhkan area lahan yang besar.
- Beberapa komunitas masih menggunakan pengobatan primer atau sistem septik karena kendala biaya.
- California adalah pemimpin dalam meningkatkan pabrik perawatan sekunder ke perawatan tersier atau lanjutan.
- Air limbah yang diolah digunakan kembali untuk irigasi, pengisian air tanah, dan penggunaan industri.
- Ini mengurangi permintaan air tawar dan membantu mengelola kondisi kekeringan.
- Semakin banyak air limbah dipandang sebagai sumber daya untuk air, energi, dan nutrisi.
- Teknologi seperti bioreaktor membran dan sistem pemulihan nutrisi mendapatkan traksi.
- Sensor dan AI membantu mengoptimalkan proses perawatan dan mendeteksi kegagalan sejak dini.
- Data real-time meningkatkan efisiensi dan kepatuhan operasional.
- Pabrik pengolahan harus mempersiapkan peristiwa cuaca ekstrem yang dapat membanjiri sistem.
- Desain tahan banjir dan pilihan perawatan terdesentralisasi sedang dieksplorasi.
Fraksi Amerika apa yang memiliki perawatan limbah sekunder?
Pada data komprehensif terbaru, sekitar 72% orang Amerika dilayani oleh pabrik pengolahan limbah terpusat yang menyediakan setidaknya perawatan sekunder, seperti yang dipersyaratkan oleh hukum federal. Fraksi ini telah tumbuh dengan mantap sejak tahun 1970 -an, mencerminkan investasi yang signifikan dalam kesehatan masyarakat dan perlindungan lingkungan. Namun, sekitar seperempat orang Amerika mengandalkan sistem di tempat, yang mungkin tidak memberikan tingkat perawatan yang sama. Peningkatan yang berkelanjutan, peraturan yang lebih ketat, dan pengumpulan data yang lebih baik sangat penting untuk memastikan manajemen air limbah yang aman dan efektif untuk semua orang Amerika.
Masa depan perawatan limbah di AS terletak pada memodernisasi infrastruktur penuaan, memperluas teknologi perawatan canggih, dan mengintegrasikan pemulihan sumber daya dan penggunaan kembali air untuk memenuhi tantangan kesehatan dan kesehatan masyarakat yang tumbuh.
Perawatan primer menghilangkan padatan besar dan sedimen melalui proses fisik. Perawatan sekunder menggunakan proses biologis untuk menurunkan bahan organik dan padatan tersuspensi. Pengobatan tersier (lanjutan) lebih lanjut menghilangkan nutrisi, patogen, dan kontaminan untuk mencapai standar kualitas air yang lebih tinggi.
Sekitar 25% orang Amerika menggunakan sistem di tempat seperti septic tank, yang umum di daerah pedesaan tanpa akses ke infrastruktur limbah terpusat. Sistem ini mungkin tidak memberikan perawatan sekunder dan diatur secara berbeda dari pabrik kota.
Perawatan sekunder secara signifikan mengurangi polusi dan patogen organik, meningkatkan kualitas air di sungai, danau, dan daerah pesisir. Ini melindungi kehidupan akuatik, kesehatan masyarakat, dan penggunaan air rekreasi.
Sementara sebagian besar daerah perkotaan dilayani oleh pengobatan sekunder atau lebih tinggi, infrastruktur penuaan dan urbanisasi yang cepat menantang kapasitas dan efektivitas banyak tanaman. Investasi dan modernisasi yang berkelanjutan diperlukan untuk mengimbangi.
Tren termasuk peningkatan ke teknologi perawatan canggih, mengintegrasikan penggunaan kembali air, meningkatkan penghilangan nutrisi, dan memperluas perawatan terpusat ke daerah yang kurang terlayani. Tekanan peraturan dan kesadaran publik mendorong perbaikan ini.
[1] https://www.statista.com/statistics/1473528/distribution-wastewater-treatment-plants-usa-by-type/
[2] https://css.umich.edu/publications/factsheets/water/us-wastewater-treatment-factsheet
[3] https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/us-wastewater-secondary-treatment-equipment-market
[4] https://www.epa.gov/nutrientpollution/sources-and-solutions-wastewater
[5] https://www3.epa.gov/npdes/pubs/npdes_secondary_treatment_report_march2013.pdf
[6] https://www.everycrsreport.com/files/20141030_98-323_440BeACB2B941A29C1C27A784B1F11A70AA3F459.PDF
[7] https://iwaponline.com/wp/article/25/9/927/97569/Household-level-wastewater-management-and-disposal
[8] https://www3.epa.gov/npdes/pubs/mstr-ch3.pdf
