કચરાનિકાલ

કચરાનિકાલ (waste disposal) : મનુષ્યની રોજિંદી પ્રવૃત્તિ, કૃષિકાર્ય તથા ઉદ્યોગોમાં ચાલતી વિવિધ પ્રવિધિઓને પરિણામે પેદા થતા કચરાનો, સ્વાસ્થ્યરક્ષણ તથા જાળવણી(conservation)ને તથા તેમાંના ઘટકોની શક્ય તેટલી ઉપયોગિતા લક્ષમાં રાખીને કરવામાં આવતો નિકાલ. કચરો ત્રણ સ્વરૂપમાં હોઈ શકે : ઘન કચરો (refuse), પ્રવાહી કચરો (drainage) અને વાયુરૂપ કચરો (ધુમાડો). આ ત્રણે સ્વરૂપમાંના કચરાનું ભૌતિક તેમજ રાસાયણિક સંઘટન વિવિધ પ્રકારનું હોઈ તેમના નિકાસ માટે વિશિષ્ટ પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી છે. વસ્તીની ગીચતા, વાહનોની સંખ્યામાં ઝડપી વધારો, ઔદ્યોગિક વિકાસ તથા પરમાણુ ઊર્જાના વિકાસને કારણે પ્રદૂષણ વિશ્વવ્યાપી તથા તાકીદનો પ્રશ્ન બની ગયો છે. ઔદ્યોગિક કચરો જોખમકારક (hazardous) છે એવી પ્રતીતિ થઈ ચૂકી છે.

ઘન કચરો : ખાદ્ય પદાર્થો (અવશિષ્ટ અને રદ કરેલ), શાકભાજીનો કચરો, બાગબગીચા તથા ખેતીમાં ઉત્પન્ન થતો કચરો, ઉદ્યોગોનો રાખસહિત નકામા દ્રવ્યરૂપે ઉપલબ્ધ કચરો, મકાન-બાંધકામનો કચરો અને રસ્તા ઉપરનો કચરો, ભંગાર મોટરગાડીઓ (1970માં યુ.એસ.માં આ સંખ્યા કરોડ સુધીની હતી), નકામો વપરાશી માલ, બાટલીઓ સહિતનો પૅકિંગનો માલ-સામાન, ખાણોમાંનો નકામો માલ વગેરેનો ઘન કચરામાં સમાવેશ થાય છે. વિકાસશીલ દેશોની સરખામણીમાં વિકસિત દેશોમાં કચરાનું પ્રમાણ ઘણું વધારે હોય છે. એક રીતે કચરાના પ્રમાણને જે તે દેશની પ્રજાના વિકાસના માપદંડ તરીકે ગણી શકાય ! નીચેના આંકડા આ બાબત સ્પષ્ટ કરે છે :

દેશ (શહેર)	કચરો (કિગ્રા. / પ્રતિ વ્યક્તિ / પ્રતિદિન)
યુ.એસ.	2.25
કૅનેડા	1.64
બ્રિટન	1.00
સ્વીડન	0.79
ફ્રાંસ	0.72
ભારત	0.39
તાઇવાન (મનીલા)	0.50
મ્યાનમાર (રંગૂન)	0.25
નેપાલ (ખાટમંડુ)	0.25

ન્યૂયૉર્કમાં જ રોજના 22,000 ટન કચરાનો નિકાલ જરૂરી બને છે. 1970ના અરસામાં યુ.એસ., જે ઉદ્યોગોનો 50 % માલ વાપરે છે, તેમાં 27,00,00,000 મે. ટન કચરો પેદા થયો હતો. આમાં ખાણકામ, કૃષિ અને કોલસાની રાખનો સમાવેશ થતો નથી.

સામાન્ય રીતે કચરાને એકઠો કરવાનું તથા તેના નિકાલનું કામ નગરપાલિકાઓને હસ્તક હોય છે. ભારતમાં શહેરી કચરાનિકાલ-વ્યવસ્થા દિલ્હી, મુંબઈ, કોલકાતા, ચેન્નાઈ, અમદાવાદ, વડોદરા, બૅંગલોર, હૈદરાબાદ જેવાં મોટાં શહેરોમાં અસ્તિત્વમાં છે. મધ્યમ અને નાના કદનાં શહેરોમાં આર્થિક કારણોસર આવી વ્યવસ્થા શક્ય બની નથી.

કચરાને ભંડારવાના ત્રણ પર્યાવરણીય સ્રોતો છે : (1) હવા (વાતાવરણ), (2) પાણી અને (3) જમીન. હવા અને પાણીમાં નંખાતા કચરાથી થતા ચેપ ફેલાવાના (contamination) તથા પ્રદૂષણોના પ્રશ્નો અંગે સામાજિક જાગૃતિ વહેલી આવેલી. ઘન કચરાથી ઉદભવતા આ પ્રશ્નો પર પ્રમાણમાં મોડું ધ્યાન આપવામાં આવ્યું છે.

ઘન કચરાના સંઘટનમાં પણ દેશ અનુસાર ભિન્નતા જોવા મળે છે. યુનાઇટેડ કિંગ્ડમમાં કચરામાં રાખનું પ્રમાણ 30 %થી – 40 % હોય છે. જ્યારે યુ.એસ.માં આ પ્રમાણ 10 % જેટલું જ હોય છે. યુ.એસ. અને કૅનેડામાં ઘન કચરામાં કાગળનું પ્રમાણ 40 % – 50 % હોય છે, જ્યારે યુરોપમાં આ પ્રમાણ 25 %થી ઓછું હોય છે. વિકસિત દેશોમાં કચરાનિકાલની સુયોજિત વ્યવસ્થાને કારણે ઘન કચરામાં ઝાડપાન અને શાકભાજીના કચરાનું પ્રમાણ 70 % – 80 % હોય છે, જ્યારે વિકાસશીલ દેશોમાં આ ઘટકોનું પ્રમાણ 30 % – 40 % હોય છે. ઘન કચરાના જથ્થા અને ઘટકોનું પ્રમાણ રહેણાક, વ્યાવસાયિક તથા ઔદ્યોગિક વિસ્તારમાં ભિન્ન ભિન્ન હોય છે. વળી, આનો આધાર ઋતુ, લોકોની રહેણીકરણી તથા આર્થિક અને સામાજિક પરિસ્થિતિ ઉપર પણ રહેલો છે.

ઘન કચરાના નિકાલની યોજના કરતી વખતે તેમાં રહેલ વિવિધ ઘટકોની આર્થિક ઉપયોગિતા લક્ષમાં લેવી અત્યંત જરૂરી છે. કચરાના એકત્રીકરણમાં જ તેના નિકાલના કુલ ખર્ચનાં 80 % નાણાં વપરાય છે. ઘન કચરાની નિકાલવ્યવસ્થા માટે ઉદભવસ્થાન, સંગ્રહ, એકત્રીકરણ, વહન, વર્ગીકરણ અને નિકાલ-પદ્ધતિ વગેરેનો સુયોજિત સમન્વય જરૂરી બને છે. નિકાલ-પદ્ધતિ આર્થિક, ઊર્જા અને પર્યાવરણ-સંરક્ષણ-આધારિત સિદ્ધાંતો ઉપર રચાયેલ હોય તે ઇષ્ટ છે. કચરાને એકઠો કરવામાં પણ સ્વાસ્થ્યના પ્રશ્નો ઉદભવે છે. પશ્ચિમમાં તો ઘરગથ્થુ કચરો સારી રીતે પૅક કરીને આપવો જરૂરી ગણાય છે ! ખાદ્ય કચરો પ્રાણીઓને કે મરઘાંને ખોરાક તરીકે આપવો તે રોગ ફેલાવાની શક્યતાને કારણે પશ્ચિમના દેશોમાં પ્રતિબંધિત છે. (વિકાસ પામતા દેશોમાંનાં પ્રાણીઓ તથા મનુષ્યો વડે ફેંકાતા ઉકરડા ઘૃણાસ્પદ પછાતપણાની નિશાનીરૂપ નથી શું ?) ગરીબ દેશોમાં કચરો એકઠો કરવાનું અને તેમાંથી ઉપયોગી પદાર્થો, કાગળ, ચીંદરડાં, ધાતુઓ, કાચ, પ્લાસ્ટિક – અલગ કરવાનું માનવશક્તિથી શક્ય છે. રદ્દી કાગળ, પ્લાસ્ટિક વગેરે વીણવાનું એક વ્યવસાય તરીકે ચાલતું ભારતમાં જોઈએ છીએ. ઔદ્યોગિક રીતે વિકસેલ દેશોમાં કચરાના એકત્રીકરણ અને નિકાલમાં વધુ ને વધુ યાંત્રિક પદ્ધતિઓ અમલમાં આવેલી છે.

ઘન કચરાની હેરાફેરી (handling), તેમાંના ઉપયોગી ઘટકોની પુન:પ્રાપ્તિ તથા નિકાલ માટે નીચેની ક્રિયાઓ કરવામાં આવે છે :

(i) સુસંહતિ (compaction) : કચરા ઉપર યંત્રો મારફત ઊંચું દબાણ આપીને કચરાનું કદ ઘટાડાય છે. આ રીતે તૈયાર થયેલ કચરાનું ઘનત્વ 1 ઘ. મીટરે 950-1100 કિગ્રા. હોય છે. (ii) યાંત્રિક કદઘટાડો : યંત્રોની મદદથી કચરાના નાના ટુકડા કરવામાં આવે છે. પ્રબળ હવાના પ્રવાહની મદદથી કાગળ ચીંથરાં જેવા સેલ્યુલોઝિક પદાર્થોને કાચ તથા ધાતુના ભંગારથી અલગ કરી શકાય છે. ભસ્મીકરણ (incineration) માટે પણ આ ક્રિયા અગત્યની છે. (iii) ભસ્મીકરણ :  બળી શકે તેવા કચરાને બાળી દેવો એ સરળ અને જૂની પદ્ધતિ છે. આમ કરવાથી પ્રદૂષણ ફેલાય છે તે કારણે ખુલ્લામાં બાળવાનું પશ્ચિમના દેશોમાં પ્રતિબંધિત છે. આ માટે વૈજ્ઞાનિક ઢબે તૈયાર કરાયેલ ભસ્મકો (incinerators) વપરાય છે. વળી કચરામાં કાર્બનિક પદાર્થો સારા પ્રમાણમાં હોઈ તેનો ઉપયોગ ઊર્જા મેળવવાના સ્રોત તરીકે કરવો જરૂરી છે. સરખા વજનના કોલસાની સરખામણીમાં શહેરી કચરો ભાગ જેટલી ઉષ્મા આપે છે. દિલ્હી પાસે તિમિરપુરમાં શહેરી કચરાનો ઉપયોગ કરીને 3.75 મેગાવૉટનું વીજળીમથક તૈયાર થઈ રહ્યું છે. કૃષિકાર્યનો કચરો – શેરડીના કૂચા કે ડાંગરનાં ફોતરાં – પણ ઉપયોગમાં લઈ શકાય. ભસ્મીકરણના અંતે મળતી રાખમાંથી બાકી રહેલ પદાર્થો પૈકી ધાતુઓની પુન:પ્રાપ્તિ કરી શકાય છે. અંતે મળતા અવશેષનો ભૂકો કરીને પાણી સાથે નદી કે દરિયામાં નિકાલ કરી શકાય છે. કાર્બનિક કચરામાંથી તાપ-અપઘટન (pyrolysis) કરીને બાળી શકાય તેવાં વાયુરૂપ કે પ્રવાહીરૂપ ઇંધનો મેળવવાનું શક્ય બન્યું છે.

ઘન કચરાનો મુખ્ય ઉપયોગ પૂરણી તરીકે કરવામાં આવે છે. ખાડાટેકરાવાળી જમીન અને પાણીનાં ખાબોચિયાંવાળી જમીનની પુન:પ્રાપ્તિ માટે ઘન કચરો ઉપયોગી છે. આ માટે કચરાના 40 સેમી.થી 75 સેમી.ના થર ઉપર માટીનો 15 સેમી. જાડાઈનો થર કરાય છે. ખાડા બરાબર ભરાઈ જાય ત્યારે તેના ઉપર 60 સેમી. જાડાઈનો માટીનો છેવટનો થર પાથરવામાં આવે છે અને જમીનને સમતલ કરાય છે. ખાણમાંથી મળતો નકામો માલ પણ આજુબાજુની જમીનને સમતલ કરવામાં વપરાય છે.

કાર્બનિક કચરાનો ખાતર બનાવવામાં પણ ઉપયોગ થઈ શકે. દાટેલ કચરાનું વિઘટન થતાં તેમાંથી પેદા થતા મિથેન વાયુને અંદર ઉતારેલ પાઇપો મારફત બહાર લાવીને તેનો બળતણ તરીકે ઉપયોગ કરવાનું પણ વિચારાયું છે. પુરાણ ઉપર વરસાદ પડે ત્યારે તે પાણી શહેરના જળસ્રોતોમાં ભળીને તેને પ્રદૂષિત ન કરે તે બાબત ખાસ તકેદારી રાખવાની જરૂર હોય છે. પુન:પ્રાપ્ત થયેલ જમીન ઉપર બહુ ભારે નહિ તેવાં મકાનો બાંધી શકાય છે અથવા તો તેના ઉપર બાગ-બગીચા વિકસાવી શકાય છે.

વિકસિત દેશોમાં પણ ધોરી માર્ગોની બાજુ પરનો, નદીકિનારા પરનો કે નિર્જન સમુદ્રતટ પરનો ભંગારના ઢગલારૂપ કચરો, કચરાનિકાલનો પ્રશ્ન કેટલો મુશ્કેલ છે તે બાબતની સાક્ષી પૂરે છે. વપરાશી માલસામાનના પૅકિંગની પદ્ધતિ તથા રદ્દી ગણીને ફેંકી દેવાની વૃત્તિવાળી આધુનિક સમાજની (throw away society) ટેવ પણ ગંભીર વિચારણા માગી લે છે.

પ્રવાહી કચરો : પાણી સાથે વહેવડાવાતો કચરો દ્રાવ્યરૂપમાં તથા અવલંબિત (suspended) રૂપમાં હોય છે. કચરાનો પાણી સાથે નિકાલ કરવાનું તંત્ર અપવાહ તંત્ર (drainage system / sewage system) તરીકે ઓળખાય છે. આ તંત્ર મારફત ઘર તથા ઑફિસવપરાશનું, ઉદ્યોગનું તથા વરસાદનું મલિન પાણી એકઠું કરીને તેનો નિકાલ કરવામાં આવે છે. આ માટે અલગ અલગ કે સંયુક્ત તંત્ર ગોઠવવામાં આવે છે. ઉદ્યોગનું પાણી રસાયણો અને સેંદ્રિય (organic) પદાર્થો ધરાવતું હોઈ વિશિષ્ટ ઉપચાર માગી લે છે. આવા પાણીને કારખાનામાંથી બહાર આવતાં પહેલાં પ્રાથમિક ઉપચાર આપ્યા પછી જ શહેરી ગટરવ્યવસ્થામાં ભેળવવાનો આધુનિક મત છે.

મલિન જળના નિકાલની યોજના પ્રાચીન સંસ્કૃતિમાં પણ પ્રાથમિક રૂપમાં જોવા મળે છે. ઈ. પૂ. 1700માં બૅબિલૉનમાં પકવેલ માટીના પાઇપ મારફત મલિન જળ લઈ જવાતું હતું. ભારતમાં આશરે ઈ. પૂ. 2500ના અરસામાં સ્થપાયેલ રંગપુર, લોથલ વગેરે નગરોમાં પકવેલ ઈંટોની ગટરો વપરાશમાં હતી. આમ છતાં વ્યવસ્થિત વૈજ્ઞાનિક અપવાહ તંત્રનો વિકાસ ઓગણીસમી સદીના મધ્યભાગ પછી જ થયો તેમ કહી શકાય. જ્હૉન સ્નો નામના અંગ્રેજ ડૉક્ટરે એવું વિધાન કર્યું હતું કે પૂર્વમાંથી સદીઓ દરમિયાન ફેલાતો કૉલેરા 1849માં લંડન અને પૅરિસમાં સૌપ્રથમ દેખાયો હતો. આનું પુનરાવર્તન 1854માં લંડનમાં થયું અને તેનું કારણ ગોલ્ડન સ્ક્વેરમાં આવેલ જાહેર કૂવાનું મનુષ્યમળથી થતું પ્રદૂષણ હતું તેમ તેણે સાબિત કર્યું. મલિન જળનો વરસાદનાં પાણી લઈ જવાના તંત્ર મારફત નદીમાં નિકાલ કરવાની શરૂઆત આ સમયથી થઈ. આને કારણે ટેમ્સ નદી એટલી પ્રદૂષિત થઈ ગયેલી કે પાર્લમેન્ટના સત્ર દરમિયાન નદીમાંથી આવતી દુર્ગંધને નષ્ટ કરવા બ્લીચિંગ પાઉડરના દ્રાવણમાં બોળેલ પડદાને મકાનની બારીઓમાં લટકાવવામાં આવતા હતા. 1955-56માં દિલ્હીમાં ફેલાયેલ વ્યાપક કમળાનું કારણ યમુના નદીના જળના શુદ્ધીકરણ અંગેની બેદરકારી હતી તેમ સાબિત થયું હતું. ઝડપી ઉદ્યોગીકરણ અને તેને પરિણામે શહેરોની વસ્તીની ગીચતાને કારણે મલિન જળનિકાલનો પ્રશ્ન ઉગ્ર બન્યો હતો. આધુનિક સમયમાં પણ કાગળ બનાવવામાં વપરાતા કાષ્ઠનો 50 % જથ્થો પાણીમાં વહેવડાવી દેવાય છે. કાપડ ઉદ્યોગ પણ નકામા રેસાઓ તથા વિવિધરંગી રંગકો (જેનું વિઘટન સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ વડે મુશ્કેલ છે) પણ પાણી સાથે વહેવડાવી દે છે. ગંગા નદીનું પ્રદૂષણ દૂર કરવા કરોડો રૂપિયાના ખર્ચવાળી યોજના હાલમાં ચાલુ છે.

ઘરવપરાશમાં નીકળતા મલિન પાણીના પ્રમાણ તથા તેમાંનાં કચરારૂપ દ્રવ્યોને કારણે તેના લાક્ષણિક ગુણધર્મોનો આધાર સામાજિક અને આર્થિક પરિસ્થિતિ, આબોહવા, જીવનની રહેણીકરણી વગેરે ઉપર છે. વિકસિત દેશોમાં પાણીની દૈનિક માથાદીઠ વપરાશ 500 લિટરથી પણ વધુ હોય છે. ભારતમાં આ આંકડો 80-300 લિટર જેટલો છે. હોટેલ, હૉસ્પિટલ, સ્કૂલ, કૉલેજો, સિનેમાગૃહો વગેરેમાંથી નીકળતા ગંદા પાણીના લાક્ષણિક ગુણધર્મોમાં પણ ભિન્નતા હોય છે. સારણી 1માં શહેરી ગંદા પાણીની સરેરાશ લાક્ષણિકતા દર્શાવવામાં આવી છે :

સારણી 1 : શહેરી ગંદા પાણીની લાક્ષણિકતા
ઘટક	ગ્રામ/વ્યક્તિ/દૈનિક
બી.ઓ.ડી.	45–54
સી.ઓ.ડી.	1.61.9 ´ બી.ઓ.ડી.
સંયુક્ત ઘનપદાર્થ	170-220
અવલંબિત ઘનપદાર્થ	70-145
માટી, રેતી વગેરે	5-15
તૈલી પદાર્થ	10-30
આલ્કેલિનિટી	20-30
સંયુક્ત નાઇટ્રોજન	6-12
ક્લોરાઇડ	4-8
સંયુક્ત ફૉસ્ફરસ	0.6-4.5
પોટૅશિયમ	2-6
સંયુક્ત જીવાણુઓ / 100 મિ.લિ.	109-1010

ઉદ્યોગમાંથી નીકળતા ગંદા પાણીના જથ્થામાં તથા તેની લાક્ષણિકતામાં કોઈ સમાનતા જોવા મળતી નથી. એક જ પ્રકારના ઉદ્યોગમાં પ્રવિધિ અને કાચા માલની વિવિધતાને કારણે પણ ગંદા પાણીના જથ્થામાં અને લાક્ષણિકતામાં સારી એવી ભિન્નતા જોવા મળે છે. પસંદગીના ઉદ્યોગમાંથી નીકળતા ગંદા પાણીનો જથ્થો અને લાક્ષણિકતા સારણી 2માં આપ્યાં છે.

ગંદા પાણીની લાક્ષણિકતા નક્કી કરવા માટે કેટલીક કસોટીઓ કરવામાં આવે છે. આ ઉપરથી તેના ઉપચાર (treatment) અંગેનો ખ્યાલ આવી શકે છે. આ કસોટીઓમાં ભૌતિક પરીક્ષણ (રંગ, ગંધ, તાપમાન વગેરે), તેમાં રહેલ ઘન દ્રવ્યોનું પ્રમાણ, તેની ઑક્સિજન- જરૂરિયાત, રાસાયણિક તથા જૈવિક (biological) પરીક્ષણ અને સૂક્ષ્મદર્શી પરીક્ષણનો સમાવેશ થાય છે. આંતરડાના રોગ પેદા કરતા

સારણી 2

ઉદ્યોગ	પાણીનો જથ્થો	ગંદા પાણીનો જથ્થો	બી.ઓ.ડી.
ખાંડ	27 ઘ.મી./ટન	89.5 %	કિગ્રા./ટન
ડબ્બાપૅક શાકભાજી/ફળ	8.80 ઘ.મી./ટન	67 %	–
બીયર	–	10-15 લિટર/લિટર	8 ગ્રામ/લિટર
દૂધ	–	2-10 લિટર/લિટર	0.1-2 કિગ્રા.
કાપડ :
સુતરાઉ	120-175 લિટર/કિગ્રા.	93 %	કિગ્રા./કિગ્રા. 0.150
ગરમ	–	400-600 લિટર/કિગ્રા.	0.3
પોલિયેસ્ટર	–	63-133 લિટર/કિગ્રા.	0.2
પેટ્રોલિયમ રિફાઇનરી	200-400 લિટર/બેરલ	–	0.45 ગ્રા./બેરલ
ટેનરી (ચર્મ- ઉદ્યોગ)		2-8 ઘ.મી./ 100 કિગ્રા. ચામડું	1 કિગ્રા./ 100 કિગ્રા. ચામડું

જીવાણુઓ નથી તેની ખાતરી અત્યંત જરૂરી બને છે. ગંદા પાણીના ઉપચાર પછી નદીમાં છોડાતા પાણીની પણ આવી જ કસોટીઓ જરૂરી છે. મલિન પાણીની ઑક્સિજન-જરૂરિયાત અંગે બે કસોટીઓ અગત્યની છે :

(1) બાયોલૉજિકલ ઑક્સિજન ડીમાન્ડ (બી.ઓ.ડી.) : ગંદા પાણીમાં રહેલ કાર્બનિક/સેંદ્રિય પદાર્થોનું વિઘટન સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ મારફત કરવા માટે દ્રાવ્ય ઑક્સિજન જરૂરી છે. આ માટે 20^o સે. તાપમાન અને 5 દિવસનો સમય માફક ગણાય છે. ગંદકીનું ભારણ પ્રાપ્ય ઑક્સિજન કરતાં વધુ હોય તો તે ગંદા પાણીનું શુદ્ધીકરણ મુશ્કેલ બને છે.

(2) કેમિકલ ઑક્સિજન ડીમાન્ડ (સી.ઓ.ડી.) : આ પરીક્ષણ પોટૅશિયમ ડાયક્રોમેટ વડે મપાય છે અને તે ફક્ત સરળતાથી ઉપચયન (oxidation) પામતી કાર્બનિક સંયોજનોની અશુદ્ધિનું માપ છે.

ગટરના પાઇપોની લંબાઈ મોટાં શહેરોમાં સેંકડો કિમી. જેટલી હોય છે તેથી સફાઈ માટે 90-150 મીટરના અંતરે મૅનહોલ્સ રાખવામાં આવે છે, જેમાં માણસ ઊતરી શકે છે. વળી પાણીનું વહન (લઘુતમ 0.6 મીટર/સેકન્ડ) સરળતાથી થાય તે માટે ગટરના પાઇપને યોગ્ય ઢાળ (70માં 1નો ઢાળ 100 મિમી.ના પાઇપ માટે) રાખવો જરૂરી છે. આ ઉપરાંત ગટરના પાણીને વહેતું રાખવા શહેરના વિવિધ ભાગોમાં પંપિંગ સ્ટેશનો ગોઠવવામાં આવે છે. હૂંફાળા વાતાવરણમાં ગટરના પાણીમાંના પદાર્થોમાં સડો થતાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ અને મિથેન પેદા થાય છે. આને કારણે દુર્ગંધ ફેલાય છે, અને મૅનહોલમાં સફાઈ કામદારોને ઊતરવામાં જાનનું જોખમ પેદા થાય છે. શહેરી ગંદા પાણીમાં ખાદ્ય પદાર્થોનું નિર્માણ, પૅકિંગ કરતાં કારખાનાં, ચર્મઉદ્યોગ વગેરેનું પાણી વધી જતાં બી.ઓ.ડી. ભારણ વધી જાય છે. તેથી આવાં કારખાનાંઓના કચરાને શહેરી ગટર કે જળસ્રોતમાં વહેવડાવતા પહેલાં ગંદા પાણીનો જરૂરી ઉપચાર (treatment) કરવો જોઈએ. રસાયણોના ઉત્પાદન સાથે સંકળાયેલ કારખાનાના પાણીમાં વિષાળુ રસાયણો હોય છે, જે માટે વિશિષ્ટ પ્રકારનું શુદ્ધીકરણ જરૂરી બને છે. વળી આ રસાયણો ગટરના પાણીમાં શુદ્ધીકરણ માટે વપરાતી જૈવિક ક્રિયાઓ અટકાવીને સમગ્ર પદ્ધતિને ખલેલ પહોંચાડે છે. આથી આવા પાણીને શહેરી ગટરના પાણીમાં મિશ્ર કરતા પહેલાં ગંભીર વિચાર કરવો પડે.

સામાન્ય પ્રક્ષાલક(detergent)માં વપરાતા પદાર્થો જીવ-વિઘટનીય (bio-degradable) ન હોઈ નદી અને સમુદ્રો ફીણથી ઊભરાવા લાગ્યાં હતાં. આ કારણથી આવા પદાર્થોને બદલે જીવ-વિઘટનીય હોય તેવા જ પદાર્થો (દા.ત., linear alkyl benzene sulphonates) વાપરવામાં આવે છે.

મલિન પાણીના શુદ્ધીકરણ માટેના ઉપચાર (sewage treatment) : ઉપચારનો ઉદ્દેશ ગટરના મલિન પાણીને કુદરતી જળસ્રોતોના (નદી, તળાવ, સમુદ્ર) રાસાયણિક અને જૈવિક સંઘટનમાં ખલેલ પહોંચાડ્યા વગર તેમાં વહેવડાવી શકાય તેવું શુદ્ધ કરવાનો હોય છે. ઓગણીસમી સદીના અંતભાગ સુધી ગટરના પાણીનો નિકાલ મંદન (dilution) અથવા સિંચાઈ વડે કરવામાં આવતો હતો. આ પદ્ધતિમાં જળસ્રોતો તથા જમીન પ્રદૂષિત થાય છે, જેની અસર જળચર અને વનસ્પતિસૃષ્ટિને થાય છે. ભૂગર્ભના જળસ્રોતો ઉપર પણ આની વિપરીત અસર થાય છે. ઉદ્યોગોનો વિકાસ થતાં અને સાથે સાથે શહેરી વસ્તીની ગીચતા વધતાં આ પ્રશ્ન વધુ ઉગ્ર બન્યો એટલે વિશિષ્ટ વૈજ્ઞાનિક પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી છે. આ પદ્ધતિઓ સૂક્ષ્મ જીવાણુ વડે ચાલતી કુદરતી ઉપચયન પ્રવિધિ ઉપર આધારિત છે. આ કુદરતી પ્રવિધિને જરૂરી ઑક્સિજન પૂરો પાડીને વધુ ઝડપી બનાવવા માટે વિવિધ પ્રકારની પ્રયુક્તિઓ ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે. આમાંની નીચેની વ્યવસ્થા મુખ્યત્વે અમલમાં છે : (1) વૈજ્ઞાનિક પદ્ધતિથી બનાવેલ તળાવો(ponds)ની હારમાળા, (2) તળાવોના પાણીમાં યંત્રો મારફત હવા દાખલ કરવાની વ્યવસ્થા, (3) ટ્રિકલિંગ ફિલ્ટર અને તેના ઉપર આધાર રાખતી બીજી વ્યવસ્થાઓ, (4) સક્રિયત અવમલ (activated sludge) અને તેને આધારિત બીજી વ્યવસ્થાઓ. આ પદ્ધતિઓ અનુક્રમે ખર્ચમાં વધતી જાય છે, પણ સાથે સાથે તેમની શુદ્ધીકરણની ક્ષમતા પણ વધતી જાય છે. ઉપરની પદ્ધતિઓ વાતજીવી (aerobic) પ્રકારની છે, એટલે કે ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરતી પદ્ધતિઓ છે. મદ્ય બનાવતાં કારખાનાંઓ (distilleries), ચર્મઉદ્યોગ, કાગળ અને માવા(pulp)નાં કારખાનાંઓનાં પાણીનું બી.ઓ.ડી. મૂલ્ય ઘણું ઊંચું હોય છે. ઉપરની પદ્ધતિઓ તેમના માટે અનુકૂળ નથી. આવા પાણીને શુદ્ધ કરવા માટે અવાતજીવી (anaerobic) પદ્ધતિ વપરાય છે, જે ઑક્સિજનની ગેરહાજરીમાં કાર્ય કરે છે. આ રીતે શુદ્ધ કરેલ પાણીને જરૂર હોય તો ઉપરની પદ્ધતિઓ વડે ફરીથી વધુ શુદ્ધ કરાય છે.

ઉપરની ચાર વ્યવસ્થામાં થતી પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે છે :

(1) સામાન્ય રીતે નાના જથ્થા અને સાધારણ અશુદ્ધિવાળા પાણી માટે સાદાં તળાવો સસ્તાં અને અનુકૂળ પડે છે. આ તળાવોની ઊંડાઈ 11.5 મીટર જેટલી હોય છે, જેથી સૂર્યપ્રકાશ અને હવા અંદર જઈ શકે છે. ગંદા પાણીને 1030 દિવસ સુધી તળાવમાં રોકી રાખવામાં આવે છે. સૂર્યપ્રકાશથી શેવાળ(algae)નો વિકાસ થાય છે, જે દિવસ દરમિયાન ઑક્સિજન ઉત્પન્ન કરે છે. આમ હવાનો તથા પાણીની અંદર પેદા થતો ઑક્સિજન ઉપચયનમાં વપરાય છે. (આકૃતિ 1) (2) વધુ પાણી સંગ્રહવા માટે ઊંડાં તળાવો જરૂરી બને છે. આમાં સૂર્યપ્રકાશ અંદર સુધી જઈ શકતો નથી, માટે યંત્રો મારફત તેમાં ઑક્સિજન દાખલ કરાય છે. આને એરેટેડ લગૂન (aerated lagoon) કહે છે. (આકૃતિ 2) (3) આમાં ગોળ કૂવા ચણવામાં આવે છે, જેમાં એક જાળી હોય છે. આના ઉપર 1-1.15 મીટર જાડાઈના પથ્થરના નાના ટુકડાઓનો થર કરીને તેમાંથી ગટરનું પાણી ટપકવા દેવામાં આવે છે. પથ્થરના માધ્યમ ઉપર સૂક્ષ્મ જીવાણુઓનું પડ જામે છે. ગંદા પાણીમાં રહેલા કાર્બનિક પદાર્થોનું વિઘટન થાય છે. નવા સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ પેદા થાય છે અને આ પ્રક્રિયા ઉપરની પદ્ધતિ(2)ના કરતાં વધુ ઝડપથી થાય છે. જાળીમાંના પથ્થરોમાંથી નીચે ઊતરતું શુદ્ધ પાણી બીજા જળાશયમાં લઈ જવામાં આવે છે. (4) સક્રિયત અવમલ પદ્ધતિમાં ગટરના પાણીને ટાંકામાં એકઠું કરીને તેમાંથી હવા પસાર કરાય છે. ગંદા પાણીમાં રહેલા કાર્બનિક પદાર્થો, સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ અને ઑક્સિજનના સહયોગથી સૂક્ષ્મ જીવાણુઓનો મોટો જથ્થો ઉત્પન્ન થાય છે. આને સક્રિયત અવમલ કહે છે. આ અવમલ સારા પ્રમાણમાં બને તે માટે સૂક્ષ્મ જીવાણુઓને કાર્બનિક પદાર્થો, નાઇટ્રોજન અને ફૉસ્ફરસ પૂરતા પ્રમાણમાં મળી રહે તેની કાળજી લેવાય છે.

ગંદા પાણીના શુદ્ધીકરણ માટેના એક ઉદાહરણરૂપ સંયંત્ર(plant)ને નીચે પ્રમાણે વર્ણવી શકાય : ગટરનું પાણી સંયંત્રમાં દાખલ થતાં સૌપ્રથમ તેનું ગાળણ કરાય છે, જેમાં ઘન કચરો (ચીંથરાં, લાકડાના ટુકડા વગેરે) દૂર થાય છે. આ પછી તેને ઠારણ કૂવામાં લઈ જવાય છે, જ્યાં કાંકરી, રેતી વગેરે ઠરી જાય છે. ઉપરનું ગંદું પાણી પ્રાથમિક ઠારણ ટાંકીઓમાં લઈ જવાય છે, જ્યાં અવલંબિત અશુદ્ધિઓમાંની 50 % જેટલી અવમલ રૂપે ઠરી જાય છે. અવમલ ગોબર ગૅસ બનાવતા સંયંત્રમાં લઈ જવાય છે. ઉપરનું પાણી બીજા ટાંકા(એરેટર)માં લઈ જઈને તેમાં સક્રિયત અવમલ ઉમેરીને હવા પસાર કરાય છે. આ પાણીને દ્વિતીયક ટાંકામાં લઈ જઈને ઠારતાં તળિયે સક્રિયત અવમલ બેસી જાય છે. ઉપરના શુદ્ધ પાણીને ગાળીને, ક્લોરિનનો ઉપચાર આપીને તળાવ કે નદીમાં વહેવડાવી દેવાય છે.  (આકૃતિ 3) સક્રિયત અવમલ ફરી એરેટરમાં વપરાય છે. પ્રાથમિક અવમલના અવાતજીવી પચન(digestion)માં મળતા ગોબર ગૅસમાં 60 %થી 70 % મિથેન, 20 %થી 30 % કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ ઉપરાંત અલ્પ પ્રમાણમાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ હોય છે. ગોબર ગૅસનું ઉષ્મામૂલ્ય 2235.16 × 10⁴ જુલ (ઇન્ટ)/ઘનમીટર હોય છે અને તેનું માથાદીઠ દૈનિક ઉત્પાદન 0.0283 ઘનમીટર જેટલું હોય છે. શુદ્ધીકરણ સંયંત્રો માટે ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા અથવા ઘરવપરાશ માટે ગોબર ગૅસ ઉપયોગી છે. ઊર્જાની કટોકટીના આ જમાનામાં ગોબર ગૅસ ઊર્જાના પુન:પ્રાપ્ય (renewable) સ્રોત તરીકે અગત્યનો ગણાય છે. આ પ્રક્રિયામાં મળતો અવમલ ખાતર તરીકે ઉપયોગી છે.

શુદ્ધ કરેલ પાણીનો સિંચાઈમાં ઉપયોગ કરી શકાય છે. શુદ્ધ કરેલ પાણીને જળસ્રોતમાં વહેવડાવવાને બદલે ફરીને ઉપયોગમાં લેવાનું પણ વિચારાયું છે. આ માટે ઉપરની પદ્ધતિથી શુદ્ધ કરેલ પાણીને સક્રિયત કાર્બનફિલ્ટરમાંથી ગાળીને, તેનું ડિનાઇટ્રિફિકેશન અને નાઇટ્રિફિકેશન કરીને તથા ઇલેક્ટ્રોડાયાલિસિસ અને રિવર્સ ઓસ્મોસિસ જેવી ક્રિયાથી વધુ શુદ્ધ કરી શકાય. મુંબઈમાં યુનિયન કાર્બાઇડના મકાનના ભોંયતળિયે ગંદા પાણીને શુદ્ધ કરીને તેનો વાતાનુકૂલન માટે ઉપયોગ કરવા માટેની વ્યવસ્થા ગોઠવવામાં આવી છે.

(3) વાયુરૂપ કચરાનો નિકાલ : મનુષ્યને રોજની 17 કિગ્રા. હવાની જરૂર પડે છે. કુદરતી હવા કારખાનાંઓના ધુમાડા અને અંતર્દહન એન્જિનવાળાં વાહનો મારફત પ્રદૂષિત થાય છે. કાર્બન કણો, ધૂળના કણો, સીસાના ક્ષારના કણો તથા નાઇટ્રોજનના ઑક્સાઇડ આ પ્રદૂષણ કરે છે.

આ પ્રદૂષણથી મનુષ્યને ચામડીના તથા નાક, ગળા અને ફેફસાંના રોગો થાય છે અને વનસ્પતિના વિકાસ ઉપર પણ તેની વિપરીત અસર થાય છે. સીસું પણ અત્યંત વિષાળુ છે. ઍસ્બેસ્ટૉસ અને બીજાં સિલિકનનાં ખનિજો સાથે કામ કરનાર કારીગરોને સિલિકોસિસ નામનો દુ:સાધ્ય રોગ થાય છે. રેફ્રિજરેશનમાં તથા છંટકાવ માટે વપરાતાં ફ્લોરિન સંયોજનો પૃથ્વીના ઉપરના વાતાવરણમાં પ્રવેશીને ઓઝોનના થરનો નાશ કરે છે. ઓઝોન અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોને પૃથ્વી પર આવતાં રોકીને સજીવ સૃષ્ટિનું રક્ષણ કરે છે. આથી ઓઝોનના થરનો નાશ એ ઘણી ગંભીર બાબત છે. અશ્મીભૂત ઇંધનોનો વપરાશ વધતાં વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયૉક્સાઇડનું પ્રમાણ વધી રહ્યું છે. આને કારણે લાંબા ગાળે પૃથ્વીના વાતાવરણનું તાપમાન વધવાની શક્યતા છે. આ પણ એક ગંભીર બાબત ગણાય છે.

આમ વાયુનું પ્રદૂષણ અટકાવવું ઘણું તાકીદનું બને છે. સારા બળતણ તથા દહનની પદ્ધતિમાં ફેરફારો કરવાથી આ પ્રમાણમાં ઘટાડો શક્ય છે. ધુમાડામાંના કણોને ગાળણથી (બૅગ ફિલ્ટર વડે) અથવા સાઇક્લોન કે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક અવક્ષેપકો (precipitators)  વડે દૂર કરી શકાય. ફ્લોરિન સંયોજનોનો છંટકાવમાં ઉપયોગ કરવા માટે પશ્ચિમના કેટલાક દેશોમાં પ્રતિબંધ મૂકવામાં આવ્યો છે.

રમેશ ત્રિવેદી