灰水回收是一個很好的干旱戰略

花園灌溉著灰水和雨水,洛杉磯。 Jeremy Levine / Flickr,CC BY花園灌溉著灰水和雨水,洛杉磯。 Jeremy Levine / Flickr,CC BY

美國許多地區正在努力解決水資源短缺問題。 西部大片地區 有中度到重度乾旱百家爭鳴,而加州現在在 第五年 其歷史上最嚴重的干旱之一。 即使是非干旱地區,例如東南部地區,也不能免於缺水。 與此同時,人口的快速增長正在增加美國許多水資源稀缺地區的水需求,包括加利福尼亞州,內華達州,亞利桑那州,德克薩斯州和佛羅里達州。

在這種情況下,一些州和地方政府正在尋找節約用水的創新方法。 一種越來越受關注的策略是使用灰水 - 來自浴室水槽,淋浴,浴缸,洗衣機和洗衣槽的水,但不能用於廁所或廚房 - 用於飲用以外的用途,例如沖水馬桶。

美國國家科學院,工程和醫學院最近發表了一篇文章 報告 分析了灰水再利用的潛力,可用的處理技術以及與灰水再利用相關的人類健康和環境風險。 我所服務的該研究委員會得出結論,重複使用灰水可以通過擴大當地供水和提供抗旱全年的當地水源來改善水資源保護。

多種用途

在受旱災影響的地區,家庭和企業已經開始重新使用灰水,一些建築商正在新開發中安裝雙管道系統,以提供經處理的灰水用於沖廁和可能的其他非飲用水,例如澆水花園。 淋浴或水槽中的水不是被排放到排水管中,而是儲存在專用水箱中,並根據其在現場的使用方式進行處理。

具有熱回收的灰水回收系統。 Wi-997 / Wikimedia,CC BY-SA具有熱回收的灰水回收系統。 Wi-997 / Wikimedia,CC BY-SA灰水再利用不是一種新策略,但多年來,管道規範要求將灰水與黑水(來自廁所的廢水)結合,並通過與污水相同的系統進行處理。 然而,在過去十年中,許多州修改了法律,反映出人們對灰水再利用的興趣日益增加。 從2014開始,26表示 允許某種形式的灰水再利用.

只需重複使用灰水沖洗廁所即可 減少家庭室內用水量24%, 一般。 使用經過處理的灰水來滿足沖廁和洗衣的用水需求 有近百分之36減少需求的潛力。 新的多住宅建築中的灰水再利用提供了明顯的規模經濟,但我們需要更多關於此類系統成本的數據。

在乾旱地區,如南加利福尼亞,我們的報告顯示,家庭規模的灰水回用提供了更大的潛在節約用水採用大水箱(最多13(最多5用水總量的百分比)比屋面徑流雨水的家庭規模捕獲百分)。 這是因為灰水提供了在夏季的時候很少或沒有降雨出現一個穩定的水源。


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房主經常安裝灰水系統以實現水和能源效率,並保持可靠的水供應,以維持乾旱期間的最小灌溉。 但是,某些應用的灰水再利用實際上可能無法節約用水。

中國“洗衣到景觀”項目灌溉灰水回用試點研究 長灘舊金山,加利福尼亞州已經表明它實際上可能導致用水量增加。 這可能是因為房主在有灰水的情況下擴展他們的景觀區域或使用更多的水用於其他目的。

如果節水是首要目標,第一步應該是減少室外用水,而不是使用灰水來保護不適合當地氣候條件的景觀。 例如,在乾旱地區, 節水景觀 與灰水再利用相比,需水量大幅減少。

用於沖廁和其他室內用途的灰水再利用提供了最大的節水機會,並且不會減少下游用水者可用的水量,因為戶外灌溉可以使用。 這在許多西方國家都是一個特殊的價值,那裡有水法 限制替代供水的一些用途 保護下游水權持有者的供水。

需要指導

灰水含有細菌和病原體,因此需要對所有室內用途進行處理。 治療包括至少消毒,有時還包括去除溶解的有機物質。 室內灰水回用系統需要特殊的管道功能,包括防回流,灰水處理過程複雜。 這些系統必須由經過認證的管道工安裝,維護至關重要。

但是,許多州和地方尚未採用室內灰水使用的處理指南或規定。 洛杉磯剛剛發布 在室內使用的替代水源指南如灰水,今年年初。 舊金山還開發了 非飲用水計劃 在2012中,包括使用灰水來滿足室內需求。

可用於從灰水中去除污染物的處理策略,但缺乏廣泛接受的各種用途的處理指南限制了灰水在室內使用的更廣泛採用。 為缺乏這些指導的社區製定嚴格的,基於風險的指導方針可以提高安全性並增強公眾信心,同時降低不必要治療的成本。

通用的治療標準還可以使公司開發可廣泛應用的治療系統,從而降低消費者的成本。 該 水環境研究聯合會 目前正在讚助國家水研究所專家小組,以製定室內使用替代供水系統(如灰水)的指南。

然而,僅靠治療指導並不足以保護公眾健康。 用於滿足室內需求的灰水再利用在鄰近地區或多住宅規模中是最實用的,其中存在用於監督運營和維護的現有系統。

以確保系統操作,因為它們被設計為工作,所以,人類不會從處理不當灰暴露於健康風險是很重要的。 但他們監督可以為可能已捉襟見肘的公共衛生部門建立額外的負擔。 當地執法機構將從更多的專家指導中受益適當的,具有成本效益的維護,監測和報告的策略。

通過適當處理和維護再利用系統,灰水可以為缺水城市提供安全可靠的當地供水。

美國國家科學院,工程和醫學院水科學與技術委員會的高級職員斯蒂芬妮約翰遜為本文做出了貢獻。

關於作者

Sybil Sharvelle,科羅拉多州立大學土木與環境工程助理教授。 她目前對水和廢水管理的可持續發展概念感興趣。 她現在領導一個由水環境研究基金會資助的項目,以研究將灰水應用於家庭景觀的長期影響。

這篇文章最初出現在談話

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