z odpadních vod do pitné vody
po celém světě nemají 2 z 10 lidí přístup k bezpečné pitné vodě a v USA se mnoho států potýká s nedostatkem vody a suchem. Mezitím, zprávy Robert Glennon v Unquenchable: America ‚ s Water Crisis a co s tím dělat, Američané používají 24 galonů vody každý den k propláchnutí svých toalet-přibližně 5, 8 miliardy galonů. Jaká škoda! Jak globální populace stále roste a změna klimatu má za následek další vodní krize, kde najdeme dostatek vody, abychom uspokojili naše potřeby?
v USA utratíme miliardy dolarů za úpravu vody na kvalitu pitné vody, když použijeme pouze 10% na pití a vaření, pak spláchneme většinu zbytku do záchodu nebo odtoku. Takže rostoucí využívání recyklovaných odpadních vod pro zavlažování, terénní úpravy, průmysl a splachování toalet, je dobrý způsob, jak šetřit naše zdroje sladké vody. Recyklovaná voda se také používá k doplnění citlivých ekosystémů, kde divoká zvěř, ryby a rostliny zůstávají zranitelné, když je voda odkloněna pro městské nebo venkovské potřeby. V pobřežních oblastech pomáhá recyklovaná voda dobíjet podzemní vody, aby se zabránilo vniknutí slané vody, ke kterému dochází, když byla podzemní voda přečerpána.
Foto kredit: notcub
použití recyklované vody k pití je však méně běžné, hlavně proto, že mnoho lidí je odrazeno myšlenkou na vodu, která byla v našich toaletách, která šla do našich kohoutků. Několik zemí, jako je Singapur, Austrálie a Namibie, a státy jako Kalifornie, Virginie a Nové Mexiko, však již pijí recyklovanou vodu, což dokazuje, že vyčištěná odpadní voda může být bezpečná a čistá a pomáhá zmírnit nedostatek vody.
termín „toaleta na kohoutek“, používaný k vyvolání odporu proti pitné recyklované vodě, je zavádějící, protože recyklovaná voda, která končí v pitné vodě, prochází rozsáhlým a důkladným čištěním. Kromě toho se obvykle přidává do podzemních nebo povrchových vod k dalšímu čištění před odesláním do přívodu pitné vody, kde je znovu ošetřen. Ve skutečnosti se ukázalo, že má méně kontaminantů než stávající zásoby upravené vody.
existuje řada technologií používaných k recyklaci vody, v závislosti na tom, jak čistá musí být a na co bude použita. Zde je návod, jak se to dělá v čistírně odpadních vod Point Loma v San Diegu—město v současné době studuje proveditelnost recyklace vody na pití.
Odpadní voda nejprve prochází pokročilým primárním zpracováním, ve kterém je voda oddělena od velkých částic, poté vstupuje do sedimentačních nádrží, kde se používají chemikálie k tomu, aby se primární kal usadil na dně a spodina stoupala nahoru. Jakmile je voda oddělena, bylo odstraněno 80% pevných látek a odpadní voda je dostatečně čistá, aby mohla být vypuštěna do oceánu. (Ačkoli Odpadní voda je potenciálně cenným zdrojem, většina odpadních vod produkovaných podél našeho pobřeží končí v oceánu.)
při sekundárním čištění se do odpadních vod přidávají bakterie, které přijímají organické pevné látky a produkují sekundární kal, který se usazuje na dně.
terciární úprava filtruje vodu, aby odstranila zbytky pevných látek, dezinfikuje ji chlorem a odstraňuje sůl. V Kalifornii se terciárně upravená voda nazývá „recyklovaná voda“ a může být použita pro zavlažování nebo průmysl.
pro nepřímé opětovné použití pitné vody (IPR) – recyklovaná voda, která se nakonec stane pitnou vodou—terciární voda podléhá pokročilé technologii vody, poté tráví čas v podzemních nebo povrchových vodách, jako je nádrž, před odesláním do dodávek pitné vody. Pokročilá technologie vody nejprve zahrnuje mikrofiltraci, která napíná všechny zbývající pevné látky.
Reverzní osmóza. Foto kredit: fhemerick
dále reverzní osmóza, která vyvíjí tlak na vodu na jedné straně membrány umožňující průchod čisté vody, eliminuje viry, bakterie, prvoky a léčiva. Voda se pak dezinfikuje ultrafialovým světlem (UV) nebo ozonem a peroxidem vodíku. Nakonec se přidává do nádrží podzemních nebo povrchových vod, kde zůstává v průměru 6 měsíců, aby byl dále čištěn přírodními procesy. (Děje se to hlavně proto, aby se zmírnila úzkost veřejnosti ohledně pití recyklované vody.) Jakmile je recyklovaná voda čerpána z podzemní vody nebo nádrže, prochází standardním procesem čištění vody veškerá pitná voda prochází, aby splňovala standardy agentury pro ochranu životního prostředí USA.
ve skutečnosti San Diego již pije recyklovanou vodu, protože dováží 85% své vody ze severní Kalifornie a řeky Colorado, do které upstreamové komunity, jako je Las Vegas, vypouštějí odpadní vodu, která je později upravena pro pitné účely. Kvůli nedávným omezením vody v severní Kalifornii a suchu na řece Colorado investovalo San Diego, které recykluje odpadní vodu pro zavlažování, 11,8 milionu dolarů do studie IPR. Demo projekt v rekultivaci vody North City skončí v roce 2013. Během této doby, jeho pokročilé zařízení na čištění vody produkuje 1 milion galonů čištěné vody každý den, ačkoli do nádrže není zasílána žádná voda.
IPR je pro San Diego ekonomičtější než recyklace více odpadních vod pro zavlažování, protože recyklovaná zavlažovací voda musí být dopravována speciálními fialovými trubkami, aby se oddělila od pitné vody; rozšíření infrastruktury fialových trubek by stálo více než IPR. Recyklovaná voda je také levnější než odsolování mořské vody. Například v Orange County stojí IPR 800-850 dolarů na výrobu dostatečného množství recyklované vody pro 2 rodiny po 4 letech. Odsolování stejné množství mořské vody by vyžadovalo $ 1,200 – $ 1,800 kvůli množství potřebné energie.
aby se vypořádala s rostoucí populací a pronikáním soli do podzemních vod, otevřela Orange County Water District v Kalifornii své zařízení na rekultivaci vody ve výši 480 milionů dolarů, největší v USA, v lednu 2008. Provoz stojí 29 milionů dolarů ročně. Po pokročilé úpravě vody se polovina recyklované vody vstřikuje do zvodnělé vrstvy, aby se vytvořila bariéra proti vniknutí slané vody. Druhá polovina jde do perkolačního jezírka pro další filtraci půdami a poté asi po 6 měsících končí v přívodech pitné vody. Do letošního roku by měla produkovat 85 milionů galonů denně.
Singapur, bez přírodních zvodnělých vrstev a malé pevniny, se po desetiletí snažil zajistit udržitelné zásobování vodou pro své obyvatele.
Fotografický kredit: Jerry Wong
v roce 2003 otevřel první závody na výrobu nové, recyklované pitné vody čištěné pokročilými membránovými technikami včetně mikrofiltrace, reverzní osmózy a UV dezinfekce. Po ošetření se voda přidává do nádrží. NEWater, který prošel více než 65,000 XNUMX vědeckými testy a překonává standardy pitné vody Světové zdravotnické organizace, je dostatečně čistý, aby mohl být použit pro elektronický průmysl a být balen jako pitná voda. Očekává se, že letos vyprodukuje 2,5% celkové denní spotřeby Singapuru.
Namibie, nejvíce vyprahlá země v Jižní Africe, pije recyklovanou vodu od roku 1969. Rekultivační zařízení produkují 35% vody pro hlavní město Windhoek. Dosud nedošlo k žádným negativním dopadům na zdraví spojeným se spotřebou recyklované vody.
v roce 2001 byl projekt recyklace vody ve výši 55 milionů dolarů pro Los Angeles stresovaný vodou zničen odporem veřejnosti při pomyšlení na pití recyklované vody a zrodil se termín „toaleta na kohoutek“. Jsou obavy veřejnosti opodstatněné?
nedávná zpráva vědeckého poradního panelu zkoumala potenciální důsledky „chemických látek vznikajících koncernů“ (CECs), jako jsou léčiva, pesticidy a průmyslové chemikálie, v recyklované vodě, na lidské zdraví. Vědci přezkoumali epidemiologické a další studie recyklované vody z posledních 40 let. Zatímco některé rané studie uváděly přítomnost vedlejších produktů dezinfekce chlorem, panel poznamenal, že léčebné metody v té době byly méně sofistikované. Současné metody byly vylepšeny a dezinfekční vedlejší produkty se snížily. Novější studie recyklované vody nezjistily žádné nepříznivé účinky na zdraví u populací používajících recyklovanou vodu. Ačkoli vědci uznali, že účinky dlouhodobé expozice (po generace) CEC a látkám, které dosud nebyly detekovány, nejsou známy, dospěli k závěru, že existují “ spolehlivé důkazy, že recyklovaná voda představuje zdroj bezpečné pitné vody.“
doufejme, že se veřejné mínění začíná obracet. Dr. Shane Snyder, Profesor environmentálního inženýrství na University of Arizona a člen vědeckého poradního panelu, nyní studuje veřejné vnímání recyklované vody a zjišťuje, že „pokud důvěřují nástroji, většina lidí chápe, že recyklace vody je nevyhnutelná.“
pravdou je, že veškerá voda je recyklována znovu a znovu-žádná voda na zemi není skutečně nedotčená. Snyder uzavírá: „budeme pít recyklovanou vodu tak či onak, ať už pochází z proudu nebo podzemní vody. Pevně věřím, že bychom to měli dělat prostřednictvím inženýrských systémů, kde můžeme proces aktivně řídit.“