Сад орошается серой водой и дождевой водой, Лос-Анджелес. Джереми Левин / Flickr, CC BY

Многие регионы США борются с нехваткой воды. Большие районы Запада соперничают с умеренной до сильной засухи, в то время как Калифорния в настоящее время в пятый год одной из самых экстремальных засух в своей истории. Даже неаридные регионы, такие как Юго-восток, не освобождаются от нехватки воды. В то же время быстрый рост населения увеличивает спрос на воду во многих из самых дефицитных в регионе регионов, включая Калифорнию, Неваду, Аризону, Техас и Флориду.

В этих условиях некоторые государственные и местные органы власти ищут инновационные способы экономии воды. Одной из стратегий, привлекающих все большее внимание, является использование серой воды - воды из раковины для ванной, душевых кабин, ванн, стиральных машин и стоков для стирки, но не из туалетов или кухонь - в целях, отличных от питьевой, например, для промывки туалетов.

Недавно Национальные академии наук, техники и медицины опубликовали отчету который анализирует потенциал повторного использования серых сточных вод, доступные технологии обработки и риски для здоровья человека и окружающей среды, связанные с повторным использованием серых сточных вод. Комитет исследования, на котором я служил, пришел к выводу, что повторное использование сероочистки может улучшить сохранение водных ресурсов за счет расширения местных водоснабжения и обеспечения засухоустойчивого круглогодичного местного источника воды.

Многократное использование

В регионах, подверженных засухе, домашние хозяйства и предприятия уже начали использовать сероочистку, а некоторые строители устанавливают двойные системы водопровода в новых разработках для снабжения обработанной серой воды для промывки туалета и, возможно, других нецелевых применений, таких как поливные сады. Вода не попадает в канализацию, а вода из ливней или стоков хранится в специальных резервуарах и обрабатывается в зависимости от того, как она будет использоваться на месте.

Система рециркуляции серой воды с рекуперацией тепла. Wipeout 997 / Wikimedia, CC BY-SAПовторное использование серых вод не является новой стратегией, но в течение многих лет коды водопровода требовали, чтобы серая вода сочеталась с черной водой (сточные воды из туалетов) и обрабатывалась в той же системе, что и сточные воды. Однако в последнее десятилетие многие государства пересмотрели свои законы, что отражает растущий интерес к повторному использованию серых сточных вод. Начиная с 2014, состояния 26 допускает повторное использование серой воды.

Простое использование серой воды для смыва туалетов может уменьшить потребление воды в домашних условиях на 24 процентов, в среднем. Использование обработанной серой воды для удовлетворения потребности в воде для промывки и стирки туалета имеет потенциал для снижения спроса почти на 36 процента, Повторное использование серых сточных вод в новых многоквартирных домах дает ясную экономию от масштаба, но нам нужно больше данных о стоимости таких систем.

В засушливых регионах, таких как Южной Калифорнии, наш отчет показал, что повторное использование домашнего хозяйства масштаба Graywater обеспечивает больший потенциал экономии воды (до 13 процентов от общего объема водопользования), чем бытовые масштаба захвата дождевой воды от стока крыши с использованием большого цистерну (до 5 процент). Это потому, что Graywater обеспечивает постоянный источник воды в летние месяцы, когда происходит практически без осадков.

Домовладельцы часто устанавливают системы серого цвета для достижения водо- и энергоэффективности и поддержания надежного снабжения водой для поддержания минимального орошения во время засух. Однако повторное использование серых сточных вод для некоторых приложений может фактически не экономить воду.

Экспериментальные исследования повторного использования серых сточных вод для орошения в программах «Прачечная в ландшафт» в Лонг-Бич и Сан-Франциско, Калифорния показали, что это может фактически привести к увеличению использования воды. Это может произойти, потому что домовладельцы расширяют свои ландшафтные районы или используют больше воды для других целей, когда у них есть доступная серая вода.

Если основной задачей является сохранение воды, первым шагом должно быть сокращение использования наружной воды, а не использование серой воды для сохранения озеленения, которое не подходит для местных климатических условий. Например, в засушливых регионах, водосберегающее озеленение обеспечивает гораздо большее сокращение спроса на воду, чем повторное использование серых вод.

Повторное использование серых сточных вод для промывки туалетов и других видов использования в помещениях предлагает самые большие возможности для сохранения воды и не уменьшает количество воды, доступной для водопользователей, работающих по течению, в качестве использования для наружного орошения. Это особая ценность во многих западных штатах, где водные законы ограничить использование альтернативных источников воды чтобы защитить доступ к воде для водопользователей вниз по течению.

Необходимость руководства

В серой воде содержатся бактерии и патогены, поэтому ее нужно лечить во всех помещениях. Лечение будет включать обеззараживание как минимум, а иногда и удаление растворенного органического вещества. Системы для повторного использования серы в серой зоне требуют особых особенностей сантехники, включая предотвращение обратного потока и процессы обработки серой воды. Эти системы должны быть установлены сертифицированным водопроводчиком, а техническое обслуживание имеет решающее значение.

Тем не менее, во многих штатах и ​​населенных пунктах не были приняты руководящие принципы или правила лечения для использования в помещениях с серой водой. Лос-Анджелес только что выпустил руководящие принципы для внутреннего использования альтернативных источников воды, Такие как Graywater, в начале этого года. Сан - Франциско также разработал Программа непищевой воды в 2012, который включает использование серой воды для внутреннего спроса.

Стратегии лечения доступны для удаления загрязняющих веществ из серой воды, но отсутствие широко распространенного руководства по лечению для различных применений ограничивает более широкое использование сероуглерода для использования в помещениях. Разработка строгих, основанных на риске рекомендаций для сообществ, которые их не имеют, может повысить безопасность и повысить доверие общественности, а также сократить расходы на ненужное лечение.

Общий стандарт лечения также может позволить компаниям разрабатывать системы лечения, которые могут широко применяться, тем самым снижая затраты для потребителей. Федерация исследований окружающей среды в настоящее время спонсирует группу экспертов Национального исследовательского института по воде для разработки руководящих принципов для использования в помещениях альтернативных источников воды, таких как серая вода.

Однако одного из методов лечения недостаточно для защиты здоровья населения. Повторное использование серых водоемов для удовлетворения внутреннего спроса наиболее практично в районе или в многоквартирном масштабе, где существует существующая система для надзора за операциями и обслуживанием.

Важно, чтобы убедиться, что системы работают, как они были предназначены для работы, так что люди не подвергаются риску для здоровья от неправильно обработанного Graywater. Но контроль за ними может создать дополнительные трудности для отделов общественного здравоохранения, которые уже могут быть растянуты тонкие. Местные правоохранительные органы выиграют от дополнительных экспертных рекомендаций по необходимости, экономически эффективного технического обслуживания, мониторинга и отчетности стратегий.

При надлежащем лечении и обслуживании систем повторного использования серо-водочная вода может обеспечить безопасное и надежное местное водоснабжение для малонаселенных городов.

В эту статью внесла Стефани Джонсон, старший сотрудник отдела водных наук и технологий Национальных академий наук, инженерии и медицины.