Khu vườn được tưới bằng nước xám và nước mưa, Los Angeles. Jeremy Levine / Flickr, CC BỞI

Nhiều khu vực của Hoa Kỳ đang phải vật lộn với tình trạng thiếu nước. Khu vực rộng lớn của phương Tây là tranh vừa đến hạn hán nghiêm trọng, trong khi California hiện đang trong năm thứ năm của một trong những đợt hạn hán khắc nghiệt nhất trong lịch sử của nó. Ngay cả những vùng không khô cằn, như Đông Nam Bộ, cũng không được miễn trừ tình trạng thiếu nước. Đồng thời, sự gia tăng dân số nhanh chóng đang làm tăng nhu cầu về nước ở nhiều khu vực khan hiếm nước nhất của quốc gia, bao gồm California, Nevada, Arizona, Texas và Florida.

Trong những điều kiện này, một số chính quyền tiểu bang và địa phương đang tìm kiếm những cách sáng tạo để tiết kiệm nước. Một chiến lược thu hút sự chú ý ngày càng tăng là sử dụng nước xám - nước từ bồn rửa trong phòng tắm, vòi hoa sen, bồn tắm, máy giặt quần áo và bồn giặt, nhưng không phải từ nhà vệ sinh hoặc nhà bếp - cho các mục đích khác ngoài uống, chẳng hạn như xả nước.

Viện Hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật và Y học Quốc gia gần đây đã xuất bản một báo cáo phân tích tiềm năng của tái sử dụng nước xám, các công nghệ xử lý có sẵn và các rủi ro về sức khỏe và môi trường của con người liên quan đến tái sử dụng nước xám. Ủy ban nghiên cứu, nơi tôi phục vụ, đã kết luận rằng việc tái sử dụng nước xám có thể cải thiện việc bảo tồn nước bằng cách mở rộng nguồn cung cấp nước địa phương và cung cấp nguồn nước địa phương quanh năm chịu hạn.

nhiều công dụng

Ở những vùng bị hạn hán, các hộ gia đình và doanh nghiệp đã bắt đầu tái sử dụng nước xám, và một số nhà xây dựng đang lắp đặt hệ thống ống nước kép trong các phát triển mới để cung cấp nước xám được xử lý để xả nhà vệ sinh và có thể sử dụng các loại nước khác, như tưới vườn. Thay vì được gửi xuống cống, nước từ vòi sen hoặc bồn rửa được lưu trữ trong các bể chuyên dụng và được xử lý tùy thuộc vào cách sử dụng nó trên trang web.

Hệ thống tái chế nước xám với thu hồi nhiệt. Xóa sạch 997 / Wikimedia, CC BY-SATái sử dụng Graywater không phải là một chiến lược mới, nhưng trong nhiều năm, các hệ thống ống nước yêu cầu nước xám phải được kết hợp với nước đen (nước thải từ nhà vệ sinh) và được xử lý qua cùng một hệ thống như nước thải. Tuy nhiên, trong thập kỷ qua, nhiều tiểu bang đã sửa đổi luật của họ, phản ánh sự quan tâm ngày càng tăng đối với việc tái sử dụng nước xám. Kể từ 2014, 26 nói cho phép một số hình thức tái sử dụng nước xám.

Đơn giản chỉ cần tái sử dụng nước xám để xả bồn cầu giảm sử dụng nước trong nhà tại nhà bằng phần trăm 24, Trung bình. Sử dụng nước xám đã qua xử lý để đáp ứng nhu cầu nước cho việc xả bồn cầu và giặt đồ có khả năng làm giảm nhu cầu của gần trăm 36. Việc tái sử dụng Graywater trong các tòa nhà đa năng mới mang lại hiệu quả kinh tế rõ ràng về quy mô, nhưng chúng ta cần nhiều dữ liệu hơn về chi phí của các hệ thống như vậy.

Trong vùng đất khô cằn như miền Nam California, báo cáo của chúng tôi cho thấy rằng hộ gia đình quy mô graywater tái sử dụng cung cấp tiết kiệm nước có tiềm năng lớn hơn (lên đến 13 phần trăm của tổng số sử dụng nước) so với chụp hộ gia đình quy mô của nước mưa từ mái nhà chảy sử dụng một bể nước lớn (lên đến 5 phần trăm). Đó là bởi vì graywater cung cấp một nguồn nước ổn định trong những tháng mùa hè khi ít hoặc không có mưa xảy ra.

Chủ nhà thường lắp đặt hệ thống nước xám để đạt được hiệu quả sử dụng nước và năng lượng và duy trì nguồn cung cấp nước đáng tin cậy để duy trì tưới tiêu tối thiểu trong thời gian hạn hán. Tuy nhiên, tái sử dụng nước xám cho một số ứng dụng có thể không thực sự tiết kiệm nước.

Các nghiên cứu thí điểm về tái sử dụng nước xám cho tưới tiêu trong chương trình Giặt ủi đến Cảnh quan ở long Beach và San Francisco, California đã chỉ ra rằng nó thực sự có thể dẫn đến việc sử dụng nước tăng lên. Điều này có thể xảy ra bởi vì chủ nhà mở rộng các khu vực cảnh quan của họ hoặc sử dụng nhiều nước hơn cho các mục đích khác khi họ có sẵn nước xám.

Nếu bảo tồn nước là mục tiêu chính, bước đầu tiên là giảm sử dụng nước ngoài trời, không sử dụng nước xám để bảo tồn cảnh quan không phù hợp với điều kiện khí hậu địa phương. Ví dụ, ở những vùng khô cằn, cảnh quan tiết kiệm nước cung cấp giảm lượng nước lớn hơn nhiều so với tái sử dụng nước xám.

Việc tái sử dụng Graywater để xả nhà vệ sinh và sử dụng trong nhà khác mang lại cơ hội lớn nhất cho việc bảo tồn nước và không làm giảm lượng nước có sẵn cho người sử dụng nước ở hạ lưu, như sử dụng cho tưới tiêu ngoài trời. Đây là một giá trị đặc biệt ở nhiều tiểu bang phương tây, nơi luật nước hạn chế một số việc sử dụng nguồn nước thay thế để bảo vệ sự sẵn có của nước cho các chủ sở hữu quyền hạ nguồn.

Cần hướng dẫn

Graywater chứa vi khuẩn và mầm bệnh, vì vậy nó cần được xử lý cho tất cả các mục đích sử dụng trong nhà. Điều trị sẽ bao gồm khử trùng tối thiểu, và đôi khi cũng loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan. Các hệ thống để tái sử dụng nước xám trong nhà đòi hỏi các tính năng hệ thống ống nước đặc biệt, bao gồm ngăn chặn dòng chảy ngược và quy trình xử lý nước xám rất phức tạp. Các hệ thống này phải được cài đặt bởi một thợ sửa ống nước được chứng nhận và bảo trì là rất quan trọng.

Tuy nhiên, nhiều tiểu bang và địa phương đã không áp dụng các hướng dẫn hoặc quy định xử lý đối với việc sử dụng nước xám trong nhà. Los Angeles vừa được phát hành hướng dẫn sử dụng trong nhà của các nguồn nước khác thay thếNhư graywater, đầu năm nay. San Francisco cũng đã phát triển một Chương trình nước không uống được trong 2012 bao gồm việc sử dụng nước xám cho nhu cầu trong nhà.

Chiến lược điều trị có sẵn để loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi nước xám, nhưng việc thiếu hướng dẫn điều trị được chấp nhận rộng rãi cho các mục đích sử dụng khác nhau sẽ hạn chế việc sử dụng nước xám rộng hơn cho sử dụng trong nhà. Phát triển các hướng dẫn nghiêm ngặt, dựa trên rủi ro cho các cộng đồng thiếu chúng có thể cải thiện sự an toàn và xây dựng niềm tin của công chúng trong khi giảm chi phí điều trị không cần thiết.

Một tiêu chuẩn chung về điều trị cũng có thể cho phép các công ty phát triển các hệ thống điều trị có thể được áp dụng rộng rãi, từ đó giảm chi phí cho người tiêu dùng. Các Liên đoàn nghiên cứu môi trường nước hiện đang tài trợ cho hội đồng chuyên gia của Viện nghiên cứu nước quốc gia để phát triển các hướng dẫn sử dụng trong nhà các nguồn cung cấp nước thay thế như nước xám.

Tuy nhiên, hướng dẫn điều trị thôi là không đủ để bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Việc tái sử dụng Graywater để đáp ứng nhu cầu trong nhà là thiết thực nhất ở quy mô khu vực lân cận hoặc đa quốc gia nơi có một hệ thống hiện có để giám sát các hoạt động và bảo trì.

Điều quan trọng là để đảm bảo rằng các hệ thống hoạt động như được thiết kế để làm việc, để con người không được tiếp xúc với những nguy cơ sức khỏe từ graywater điều trị không đúng. Nhưng giám sát họ có thể tạo thêm gánh nặng cho ngành y tế công cộng có thể đã được dàn trải. cơ quan thực thi pháp địa phương sẽ được hưởng lợi từ các chuyên gia hướng dẫn bổ sung về bảo trì thích hợp, chi phí-hiệu quả, giám sát và chiến lược báo cáo.

Với việc xử lý và bảo trì hệ thống tái sử dụng phù hợp, nước xám có thể cung cấp nguồn nước địa phương an toàn và đáng tin cậy cho các thành phố khan hiếm nước.

Stephanie Johnson, cán bộ cao cấp của Ủy ban Khoa học và Công nghệ Nước thuộc Viện Hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật và Y học Quốc gia, đã đóng góp cho bài viết này.