Szara woda -
Transkrypt
Szara woda -
http://ci.santarosa.ca.us/doclib/Documents/graywater.pdf SZARA WODA Opracowała: dr inż. Teresa Rucińska Szara Woda - Europejska Norma EN 12056-1 definiuje szarą wodę jako wolną od fekaliów zabrudzoną wodę. Szara woda zawdzięcza swą nazwę mętnemu wyglądowi oraz swojemu statusowi, który nie kwalifikuje jej jako wody czystej pitnej, ani też jako wody silnie skażonej. Odpowiednio z powyższą definicją, jeśli szara woda zawiera znaczące ilości odpadów kuchennych, czy też silne środki chemiczne, to należy ją zakwalifikować jako ściek. http://water.tucsonaz.gov/water/rebate W XX wieku w związku z kurczącymi się rezerwami wody gruntowej oraz przeładowanymi kosztownymi systemami uzdatniania zainteresowanie wody ponownym zrodziło się używaniem i odzyskiwaniem części zużywanej wody zarówno w domu jak i komercyjnie. Przykładem obiektów, gdzie standardowo używa się szarej wody są budynki autonomiczne. Ze względu na obawy co do potencjalnych zagrożeń zdrowotnych, czy środowiskowych wiele prawodawstw wymaga tak intensywnej przeróbki szarej wody w celu jej legalnego przetworzenia na wodę czystą, że koszt odzysku jest wyższy niż koszt pozyskania czystej wody. Pomimo tych przeszkód, szara woda jest wykorzystywana do podlewania i nawadniania ogrodów legalnie, a czasem i nielegalnie. W strefach klimatycznych narażonych na suszę, gdzie stosowane są zakazy używania wody pitnej do podlewania czy mycia aut, jest ona stosowana często. Przykładem kraju o takim klimacie jest Australia, gdzie rząd za względu na suszę wprowadził regulacje prawne umożliwiające stosowanie szarej wody, i gdzie są dostępne w sprzedaży systemy do rozsączania szarej wody, posiadające certyfikację w tym zakresie. W krajach trzeciego świata używanie szarej wody jest powszechne, pomimo braku regulacji prawnych w tym zakresie. Gdzie konkretnie powstaje szara woda?: podczas zmywania naczyń, podczas kąpieli, podczas prania. Szara woda to 50-80% całej objętości ścieków produkowanych w gospodarstwie domowym. Jeżeli tak - wykorzystując ją powtórnie nie tylko oszczędzamy czystą wodę ale i zmniejszamy ilość ścieków. Tak więc w zwykłym domu można oszczędzać dwukrotnie — na czystej wodzie i odprowadzeniu ścieków. Struktura zużycia wody w gospodarstwie domowym Polski Instalator 7-8/09 Jak powtórnie wykorzystywać szarą wodę - przykłady Spłukiwania w toaletach - na ten cel zużywane jest około 30% wody w gospodarstwie domowym Nawadnianie terenów zielonych - w tym jednak przypadku może być konieczne uprzednie oczyszczenie tej wody Czyszczenie budynków Czyszczenie ulic Mycie pojazdów, etc. Istotna uwaga Ważne jest, by wody szarej nie przechowywać bez uprzedniego oczyszczenia. Wynika to z tego, że woda ta zazwyczaj jest ciepła i zanieczyszczona substancjami organicznymi. W typowym gospodarstwie rodzinnym istnieje możliwość zmniejszenia zapotrzebowania na wodę pitną o 30-50%. Tym samym zmniejsza się także ilość odprowadzanych ścieków. Systemy recyklingu wody szarej zyskują coraz większą popularność w takich krajach, jak Kanada, USA, Australia, Japonia, krajach Bliskiego Wschodu, jak Izrael, czy Oman, a także w Unii Europejskiej. Gdzie na świecie stosuje się ponowne wykorzystanie wody szarej? hotele na Majorce, w których podczyszcza się szarą wodę i wykorzystuje do spłukiwania misek ustępowych. W hotelach zastosowano: sedymentację zanieczyszczeń, filtrację oraz dezynfekcję. Wykorzystując w ten sposób wodę szarą, zaoszczędzano 23% wody użytej w hotelu. system podczyszczania wody szarej oparty na filtracji na złożu piaskowym oraz na dezynfekcji za pomocą związków chloru - prowadzono badania mające na celu minimalizację dawek środka dezynfekcyjnego. Sedymentacja - proces opadania zawiesiny ciała stałego w cieczy w wyniku działania siły grawitacji lub sił bezwładności. Sedymentacji ulegają zawiesiny o gęstości większej niż gęstość cieczy. Sedymentacja prowadzi więc do rozdziału substancji niejednorodnych, a kryterium podziału jest gęstość. w domach studenckich na uniwersytecie w Loughborough w Wielkiej Brytanii, całe budynki uniwersytetów np. w Kalmar w Szwecji, na Uniwersytecie Rolniczym w Oslo w Norwegii, w Indiach, w stanie Madhya Pradesh - do 2006 roku wybudowano w szkołach aż 416 systemów oczyszczania wody, w krajach uchodzących za mniej rozwinięte np. w Malezji od 2003 roku projektuje się zintegrowany system recyklingu ścieków szarych dla całego miasta Kuching w prowincji Sarawak, w krajach skandynawskich np. w Toarp w Szwecji - powstała w pełnej skali eksperymentalna wioska ekologiczna, np. Oman, Izrael - w tej chwili ponownie użytkuje się 60% ścieków, a w planach jest zwiększenie tej ilości do 90%. Toaleta z umywalką oszczędza na wodzie http://giznet.pl/toaleta-z-umywalka-oszczedza-nawodzie/ Tak zwana „szara woda” pochodząca z mycia rąk czy zębów zostaje oczyszczona z bakterii i poważniejszych zanieczyszczeń, a następnie trafia do rezerwuaru toalety. W przypadku, gdy w zbiorniku „szarej wody” jest za mało, następuje jej uzupełnienie czystą wodą. Wskazane rozwiązanie jest kompleksowe. Wpasuje się niemal w każdą łazienkę. W zastosowaniu takiego rozwiązania jest jeden problem – wysoka cena – 2700 funtów brytyjskich (ok. 12 tysięcy złotych). Miska ustępowa zintegrowana z umywalką, lusterkiem i półką na przybory toaletowe, projekt: Dang Jingwei www.yankodesign.com AQUS - system odzysku szarej wody System odzysku szarej wody Aqus to rozwiązanie umożliwiające dwukrotne wykorzystanie wody – do mycia rąk, a następnie do spłukiwania toalet. Szara woda magazynowana jest w zbiorniku zainstalowanym pod umywalką, a każde jej spłukanie powoduje automatyczny przepływ ze zbiornika do spłuczki. Ten innowacyjny system jest prosty i szybki w montażu. Technologia Aqus pozwala na ograniczenie ilości zużywanej wody nawet o 40%, przyczyniając się do realnych oszczędności eksploatacyjnych i ochrony środowiska naturalnego. Przykład odzyskiwania wody z umywalki do napełniania zbiornika toalety http://www.environmentteam.c om/concept/eco-bath-50-ecofriendly/ http://pl.wikipedia.org/wiki/Szara_woda Przykład odzyskiwania wody z umywalki do spłukiwania toalety w obozie Guantanamo http://pl.wikipedia.org/wiki/Szara_woda Przykład odzyskiwania wody z umywalki do spłukiwania toalety w japońskim sedesie http://pl.wikipedia.org/wiki/Toaleta_kompostuj%C4%85ca Toaleta kompostująca – to dowolny system zmieniający ludzkie odchody w kompost i żyzną ziemię poprzez naturalny rozkład materii organicznej w zawarte w niej minerały. Mikro- i makroorganizmy dokonują tego w odpowiednim czasie, przemieniając materiał podczas kolejnych stadiów utleniania, czasem również przypadkowego rozkładu beztlenowego. Toaleta ziemna Henry'ego Moule'a z około 1875 r. Toalety samokompostujące dokonują całego procesu na miejscu tzn. wewnątrz muszli Toaleta samokompostująca firmy Biolet http://pl.wikipedia.org/wiki/Toaleta_kompostuj%C4%85ca Usuwanie szarej wody Wypływająca z domostw woda delikatnie zanieczyszczona mydlinami jest w tradycyjnej kanalizacji mieszana z odchodami i odprowadzana wspólnym systemem kanalizacyjnym. W ten sposób przetwarza się całość ścieku tak, aby usunąć ryzyko chorób i zanieczyszczenia środowiska, zanim woda zostanie z powrotem wprowadzona do obiegu wód powierzchniowych. Usuwanie szarej wody Pomimo przetwarzania i czyszczenia, woda ta wprowadzona bezpośrednio do rzek i mórz ma dużo mniejsze możliwości oczyszczenia się, niż w sytuacji przepuszczenia jej przez glebę, która ma większą zdolność oczyszczania. Należy przy tym zaznaczyć, że wpuszczana w ziemię szara woda nie jest wymieszana z ekskrementami, tak jak w przypadku standardowej kanalizacji. Usuwanie szarej wody Instalacji szarej wody towarzyszy zazwyczaj instalacja toalety kompostującej, która usuwa patogeny ze ścieku bez wielkich kosztów transportu i przetwarzania, jednocześnie rugując potrzebę odprowadzania ścieków czyli budowy sieci kanalizacyjnej czy szamba. Patogen, czynnik chorobotwórczy – ciało obce, twór biologiczny lub mikroorganizm wywołujący chorobę u danego organizmu. Wyróżnia się następujące typy patogenów: ożywione (bakterie, wirusy, "robaki pasożytnicze"), nieożywione: chemiczne (substancje żrące, toksyczne) fizyczne (światło lasera, promieniowanie jonizujące, silne pole magnetyczne, mechaniczne). Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/Patogen Usuwanie szarej wody Inną alternatywą na usuwanie szarej wody jest używanie jej do podlewania roślin w ogrodzie. Rośliny używają substancji odżywczych zawartych w znajdujących się w szarej wodzie resztkach pożywienia (w przypadku zlewu kuchennego) i innych w niej zawartych składników (słabych detergentów zmiękczających wodę) zwiększając swój wzrost. Uzdatnianie szarej wody Szara woda jest dużo łatwiejsza do uzdatniania od ścieków ze względu na jej mniejsze zanieczyszczenie. Jakkolwiek zupełnie nieoczyszczona szara woda stanowić może zagrożenie dla zdrowia, ponieważ zawiera te same rodzaje bakterii co ścieki, jednak w dużo mniejszej ilości. Uzdatnianie szarej wody Szara woda zawiera mikroorganizmy adekwatnie do źródła jej pochodzenia, stąd szara woda pochodząca z domu jednorodzinnego powinna być traktowana inaczej niż woda z budynku wielorodzinnego. W budynku jednorodzinnym mieszkańcy są stale wystawieni na działanie bakterii współmieszkańców. Uzdatnianie szarej wody Szara woda z budynku wielorodzinnego naraża ludzi mających z nią kontakt na działanie bakterii i mikroorganizmów pochodzących od szerszego grona ludzi, zwiększając tym samym ryzyko przenoszenia chorób między mieszkańcami. Uzdatnianie szarej wody Jeśli wykonamy osobny system kanalizacyjny do szarej wody, odrębny od toalet, to szara woda może być przetworzona bezpośrednio w domu czy ogrodzie. Należy jej użyć natychmiast , a gdy chcemy ją gromadzić to jest to dopuszczalne tylko po uprzednim oczyszczeniu. Uzdatnianie szarej wody Woda z odzysku tego rodzaju nigdy nie jest zdatna do spożycia, ale jej kilkukrotna filtracja oraz przerobienie jej przez mikroorganizmy które wchłaniają substancje odżywcze i natleniają ją sprawia, że może być używana do prania, czy spłukiwania tradycyjnych toalet. Uzdatnianie szarej wody Względnie czysta szara woda może być odprowadzona wężem do ogrodu czy na wykonane wcześniej pole filtracyjne, gdzie zostanie poddana działaniu roślin oczyszczających wodę i ich korzeni. Szara woda zawiera resztki substancji odżywczych oraz patogenów i jest wylewana jako ciepła, nie należy więc jej przechowywać nie filtrowanej bezpośrednio po ogrodzie. tylko rozprowadzać Systemy kanalizacji z rozdzielaniem szarej wody Najprostszym systemem do odzysku szarej wody jest skierowanie jej bezpośrednio do ogrodu. Regulacje prawne dopuszczające takie rozwiązanie różnią się od siebie w poszczególnych krajach. Zawierają one następujące wytyczne: Nie należy przechowywać wody nie oczyszczonej powyżej 24 godzin; Systemy kanalizacji z rozdzielaniem szarej wody Należy się upewnić, że nie tworzy sadzawek; Rozsączenie po ogrodzie należy przeprowadzić systemem nawadniania podpowierzchniowego; Nie należy jej rozpylać zraszaczami. System do odzysku szarej wody można zaprojektować dla nowo budowanego domu, jak i wykonać w już istniejącym obiekcie. Systemy kanalizacji z rozdzielaniem szarej wody Szara woda z prysznica lub wanny jest bardzo dobrym źródłem wody dla ogrodu. Zawartość rozpuszczonego mydła działa na rośliny jak środek nawilżający. Odprowadzając do ogrodu wodę z pralni powinno się zwrócić uwagę na to, aby stosowane detergenty miały możliwie niski poziom zawartości fosforanów oraz soli, a także aby ich pH było możliwie zbliżone do neutralnego. Systemy kanalizacji z rozdzielaniem szarej wody Ważnym jest również, aby w momencie używania mocnych środków chemicznych wodę skierować do ścieku a nie do ogrodu, ponieważ gdy tego nie zrobimy agresywne chemikalia uszkodzą rośliny. Odzyskiwanie szarej wody z oczyszczaniem Systemy filtracji szarej wody mogą być wykonane także jako uzdatniające ją do picia lub wstępnie czyszczące. Składają się one zazwyczaj z naturalnych biologicznych założeń: czyszczenia mechanicznego (filtracja przez złoże piasku, czy napromieniowanie światłem UV), Odzyskiwanie szarej wody z oczyszczaniem czyszczenia czyszczą biologicznego wodę w (organizmy odstojnikach roślinne roślinnych, zbudowanych sztucznych bagnach) i systemach kompaktowych, m. in. takich jak: biorotory (filtry obrotowe), aerobowe i anaerobowe biofiltry, zbiorniki napowietrzane, itp. Odzyskiwanie szarej wody z oczyszczaniem BIOFILTRY Głównym elementem filtra biologicznego jest warstwa materiału który filtracyjnego (porowatego wypełnienia), zasiedlony jest przez mikroorganizmy tlenowe. Zanieczyszczenia absorbowane w cieczy dyfundują do błony biologicznej (biofilmu na powierzchni wypełnienia), gdzie ulegają utlenianie. biodegradacji zachodzącej poprzez Odzyskiwanie szarej wody z oczyszczaniem Dobry materiał filtracyjny powinien mieć: • dużą porowatość, • dużą powierzchnię właściwą, • małe opory przepływu gazu, • dużą zdolność zatrzymywania wody, • słaby zapach własny, • niskie koszty pozyskania, Odzyskiwanie szarej wody z oczyszczaniem • dostępność, • dużą gęstość zasiedlenia mikroorganizmami, • dużą trwałość, • niewielkie wymogi pielęgnacyjne. Wypełnienia biofiltrów: kompost z zielonych, odpadów miejskich lub odpadów Odzyskiwanie szarej wody z oczyszczaniem torf, kora drzew liściastych, liście, wrzos, chrust, wióry drzewne lub mieszaniny tych materiałów, mieszaniny materiałów naturalnych z nośnikami syntetycznymi lub inertnymi (obojętnymi), jak żużel wulkaniczny, polistyren piankowy, kruszywo ceramiczne, kulki szklane i polistyrenowe. Korzyści z używania szarej wody mniejszy pobór wody pitnej z rzek i innych zbiorników wodnych, mniejszy wpływ na środowisko ze względu na brak konieczności budowy sieci kanalizacyjnej i oczyszczalni ścieków (przy integracji systemu szarej wody z toaletą kompostującą), nawożenie gleby, odbudowanie się poziomu wód gruntowych, Korzyści z używania szarej wody zmniejszenie potrzebnego ciśnienia w sieci wodociągowej i kanalizacyjnej ze względu na mniejszy pobór wody i mniejszą ilość ścieków, mniejsze zużycie energii i chemikaliów w porównaniu z tradycyjnym oczyszczaniem wody, zwiększony wzrost roślinności, odzyskanie składników nawożących, które w systemie tradycyjnym byłyby skierowane do oczyszczalni. Legenda: 1 – zbiornik wody szarej z filtrem przeponowym, przyłączem do dopływu wody szarej i przelewu wody czystej (zbiornik podziemny GES 0.9) 2 – zbiornik wody czystej (GES 0.9) wraz z pompą do przetłaczania wody czystej 5 – dopływ wody szarej 7 – przelew wody czystej lub przelew do infiltracji 8 – przewód tłoczący wodę czystą do urządzeń odbiorczych Legenda: 1 – zbiornik wody szarej z filtrem przeponowym, przyłączem do dopływu wody szarej i przelewu wody czystej (zbiornik podziemny GES 0.9) 2 – zbiornik wody czystej (GES 0.9) wraz z pompą do przetłaczania wody czystej 5 – dopływ wody szarej 7 – przelew wody czystej lub przelew do infiltracji 8 – przewód tłoczący wodę czystą do urządzeń odbiorczych Legenda: 1 – zbiornik wody szarej z filtrem przeponowym, przyłączem do dopływu wody szarej i przelewu wody czystej (zbiornik podziemny GES 0.9) 2 – zbiornik wody czystej (GES 0.9) wraz z pompą do przetłaczania wody czystej 5 – dopływ wody szarej 6 – dopływ wody deszczowej 7 – przelew wody czystej lub przelew do infiltracji 8 – przewód tłoczący wodę czystą do urządzeń odbiorczych 9 – magazyn chłonny Green Building Architektura przyszłości oparta jest na działaniach zrównoważonych. Recycling wody szarej przyczynia się do obniżenia kosztów eksploatacji oraz umożliwia uzyskanie certyfikatów Green-Building, co długofalowo zwiększa wartość nieruchomości. Szczególnie opłacalne jest połączenie recyclingu wody szarej z odzyskiwaniem ciepła. Istnieją instalacje tego typu, które mogą działać zarówno samodzielnie, jak i równolegle.