Puutarha kastellaan harmaalla vedellä ja sadevedellä, Los Angeles. Jeremy Levine / Flickr, CC BY

Monet Yhdysvaltojen alueet kamppailevat vesipulan kanssa. Suuret lännen alueet väittävät kohtalaisen tai vakavan kuivuuden, kun taas Kaliforniassa on nyt viides vuosi yksi kaikkein äärimmäisimmistä kuivuudesta sen historiassa. Jopa ei-kuivia alueita, kuten kaakkoista, ei ole vapautettu vesipulasta. Samanaikaisesti nopea väestönkasvu lisää veden kysyntää monissa kansakunnan eniten vesialueilla, kuten Kaliforniassa, Nevadassa, Arizonassa, Texasissa ja Floridassa.

Näissä olosuhteissa jotkut valtiot ja kunnat etsivät innovatiivisia tapoja säästää vettä. Yksi strategia, jossa kiinnitetään yhä enemmän huomiota, on harmaankeltainen vesi - kylpyhuone pesuallas, suihku, kylpyamme, pyykinpesu ja pesuallas, mutta ei wc: tä tai keittiötä - muihin tarkoituksiin kuin juominen, kuten huuhtelu-WC.

Kansalliset tiedeakatemiat, tekniikka ja lääketiede julkaisivat äskettäin a raportti joka analysoi harmaan veden uudelleenkäytön mahdollisuuksia, käytettävissä olevia käsittelytekniikoita sekä harmaan veden uudelleenkäyttöön liittyviä ihmisten terveyteen ja ympäristöön liittyviä riskejä. Tutkimuksen valiokunta totesi, että harmaan veden uudelleenkäyttö voi parantaa vesiensuojelua laajentamalla paikallisia vesivaroja ja tarjoamalla kuivuutta kestävää ympärivuotista vesilähdettä.

Useita käyttötarkoituksia

Kuivuusalueilla kotitaloudet ja yritykset ovat jo alkaneet käyttää harmaata vettä, ja jotkut rakentajat asentavat kaksoisvesijärjestelmiä uuteen kehitystyöhön toimittamaan käsiteltyä harmaata vettä WC-huuhteluun ja mahdollisesti muihin käyttökelvottomiin käyttötarkoituksiin, kuten puutarhojen kasteluun. Sen sijaan, että vettä lähetettäisiin viemäriin, suihku suihkusta tai nielusta säilytetään erillisissä säiliöissä ja käsitellään sen mukaan, miten sitä käytetään paikan päällä.

Harmaa veden kierrätysjärjestelmä lämmön talteenotolla. Wipeout 997 / Wikimedia, CC BY-SAHarmaan veden uudelleenkäyttö ei ole uusi strategia, mutta monien vuosien ajan putkistokoodit edellyttivät harmaata vettä yhdistettäväksi mustavesisäiliöön (wc: n jätevedet) ja käsiteltiin samalla järjestelmällä kuin jätevesi. Viime vuosikymmenen aikana monet valtiot ovat kuitenkin tarkistaneet lakejaan, mikä heijastaa kasvavaa kiinnostusta harmaiden vesien uudelleenkäyttöön. Kuten 2014, 26 toteaa sallittu jonkin verran harmaata vettä uudelleen.

Yksinkertaisesti harmaan veden uudelleenkäyttö WC: n huuhteluun vähentää kotitalouksien sisäistä veden käyttöä 24-prosentilla, keskimäärin. Käyttämällä käsiteltyä harmaata vettä täyttämään WC-huuhtelun ja pyykin veden kysyntä voi vähentää kysyntää lähes 36-prosentilla. Harmaiden vesien uudelleenkäyttö uusissa monikerroksisissa rakennuksissa tarjoaa selkeitä mittakaavaetuja, mutta tarvitsemme lisää tietoa tällaisten järjestelmien kustannuksista.

Kuivilla alueilla, kuten Etelä-Kaliforniassa, raporttimme osoitti, että kotitalouksien mittakaavassa tapahtuva harmaan veden uudelleenkäyttö tarjoaa suuremman mahdollisen veden säästön (jopa 13 prosenttiin kokonaisvesikäytöstä) kuin kotitalouksien mittakaavassa oleva sadeveden talteenotto suuresta säiliöstä (jopa 5 prosenttia). Tämä johtuu siitä, että harmaa vesi tarjoaa tasaisen vesilähteen kesäkuukausina, jolloin satoi vähän tai ei lainkaan sadetta.

Asunnon omistajat asentavat usein harmaiden vesien järjestelmiä veden ja energiatehokkuuden saavuttamiseksi ja ylläpitävät luotettavaa vesihuoltoa ylläpitääkseen mahdollisimman vähän kastelua kuivuuden aikana. Harmaaveden uudelleenkäyttö joissakin sovelluksissa ei välttämättä säästä vettä.

Pilottitutkimukset harmaasävyisestä uudelleenkäytöstä kasteluun "Pesula maisemaan" -ohjelmissa Long Beach ja San Francisco, Kalifornia on osoittanut, että se voi todella johtaa veden käytön lisääntymiseen. Tämä voi tapahtua, koska asunnon omistajat laajentavat maisemoituja alueitaan tai käyttävät enemmän vettä muuhun tarkoitukseen, kun heillä on harmaa vesi.

Jos veden säilyttäminen on ensisijainen tavoite, ensimmäinen askel on vähentää ulkokäyttöön tarkoitettua vettä, eikä harmaata vettä käytetä paikallisten ilmasto-olosuhteiden kannalta sopimattomien maisemointien säilyttämiseen. Esimerkiksi kuivilla alueilla vesitehokas maisemointi tarjoaa huomattavasti suurempia veden kysynnän vähennyksiä kuin harmaalla vedellä.

Harmaan veden uudelleenkäyttö WC: n huuhteluun ja muihin sisäkäyttöön tarjoaa suurimmat mahdollisuudet vesiensuojeluun eivätkä vähennä veden loppukäyttäjien käytettävissä olevaa vettä, koska käyttö ulkokäyttöön voidaan kastella. Tämä on erityinen arvo monissa länsimaissa, joissa vesilainsäädäntö rajoittaa joidenkin vaihtoehtoisten vesivarojen käyttöä suojella veden saatavuutta jatkokäyttäjille.

Ohjauksen tarve

Harmaa vesi sisältää bakteereja ja taudinaiheuttajia, joten sitä on käsiteltävä kaikissa sisätiloissa. Hoito sisältäisi vähintään desinfioinnin ja joskus myös liuenneen orgaanisen aineen poistamisen. Sisäisen harmaan veden uudelleenkäytön järjestelmät vaativat erityisiä LVI-ominaisuuksia, kuten takaisinvirtauksen ehkäisemistä, ja harmaan veden käsittelyprosessit ovat monimutkaisia. Nämä järjestelmät on asennettava sertifioidun putkimiehen toimesta, ja huolto on kriittinen.

Monet valtiot ja paikkakunnat eivät kuitenkaan ole hyväksyneet käsittelyohjeita tai -sääntöjä harmaan veden sisäiseen käyttöön. Los Angeles juuri julkaisi suuntaviivat vaihtoehtoisten vesilähteiden sisäiseen käyttöön, kuten harmaa vesi, tämän vuoden alussa. San Franciscossa kehitettiin myös Juomavesiohjelma 2012issa, joka sisältää harmaan veden käytön sisätiloissa.

Käytettävissä on käsittelystrategioita epäpuhtauksien poistamiseksi harmaasta vedestä, mutta laajalti hyväksytyn hoito-ohjeen puuttuminen eri käyttötarkoituksiin rajoittaa harmaan veden laajempaa käyttöönottoa sisäkäyttöön. Tiukkojen, riskipohjaisten suuntaviivojen kehittäminen yhteisöille, joilla niitä ei ole, voisi parantaa turvallisuutta ja lisätä kansalaisten luottamusta ja vähentää tarpeettoman kohtelun kustannuksia.

Yhteinen hoitotaso voisi myös antaa yrityksille mahdollisuuden kehittää hoitojärjestelmiä, joita voidaan soveltaa laajasti, mikä alentaa kuluttajille aiheutuvia kustannuksia. Vesiympäristön tutkimusliitto rahoittaa parhaillaan kansallista vesitutkimuslaitoksen asiantuntijapaneelia kehittämään suuntaviivoja vaihtoehtoisten vesivarojen, kuten harmaan veden, sisäiseen käyttöön.

Pelkkä hoito-ohje ei kuitenkaan riitä suojelemaan kansanterveyttä. Harmaan veden uudelleenkäyttö sisätilojen kysynnän tyydyttämiseksi on kaikkein käytännöllisintä naapurustossa tai monirakenteisessa mittakaavassa, jossa on olemassa järjestelmä, jolla valvotaan toimintaa ja huoltoa.

On tärkeää varmistaa, että järjestelmät toimivat niin, että ne on suunniteltu toimimaan, jotta ihmiset eivät altistu väärin käsitellystä harmaasta vedestä aiheutuviin terveysriskeihin. Niiden valvonta voi kuitenkin aiheuttaa lisärasituksia terveydenhuollon yksiköille, jotka saattavat jo venyttää ohuiksi. Paikalliset valvontaviranomaiset hyötyisivät ylimääräisistä asiantuntijaohjeista asianmukaisista, kustannustehokkaista huolto-, seuranta- ja raportointistrategioista.

Kun uudelleenkäyttöjärjestelmiä käsitellään ja ylläpidetään asianmukaisesti, harmaa vesi voisi tarjota turvallisen ja luotettavan paikallisen vesihuollon niukasti kaupunkeihin.

Stephanie Johnson, kansallisen tiedeakatemioiden, tekniikan ja lääketieteen akatemioiden johtaja, osallistui tähän artikkeliin.