排水から飲料水へ
世界中で、10人のうち2人は安全な飲料水にアクセスできず、米国では多くの州が水不足や干ばつに直面しています。 一方、Robert GlennonはUnquenchable：America’s Water Crisisとそれについて何をすべきかを報告しています、アメリカ人は毎日24ガロンの水を使ってトイレを洗い流します—約58億ガロン。 もったいない！ 世界の人口が増加し続け、気候変動がより多くの水危機をもたらすにつれて、私たちのニーズを満たすのに十分な水はどこにありますか？
米国では、飲料水の10％のみを飲料水や調理に使用し、残りの大部分をトイレや排水溝に流したときに、水を飲料水の品質に処理するために数十億ドル 従って潅漑、美化、企業および洗面所の洗い流すことのためのリサイクルされた廃水の成長する使用は、私達の淡水資源を節約するよい方法です。 リサイクルされた水は、都市や農村のニーズのために水が転用されたときに野生動物、魚、植物が脆弱なままである敏感な生態系を補充するためにも使 沿岸地域では、再利用された水は、地下水が汲み上げられたときに起こる塩水の侵入を防ぐために地下水帯水層を再充電するのに役立ちます。
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しかし、飲料水にリサイクル水を使用することはあまり一般的ではありません。 しかし、シンガポール、オーストラリア、ナミビア、カリフォルニア州、バージニア州、ニューメキシコ州などのいくつかの国はすでにリサイクル水を飲んでおり、精製された排水が安全で清潔であり、水不足を緩和するのに役立つことを実証しています。
再生水を飲むことに反対するために使用される”タップするトイレ”という用語は、飲料水に終わる再生水が広範かつ徹底した浄化を受けるため、誤解を招く。 さらに、それは通常それが再度扱われる飲料水の供給に送られる前にそれ以上の清潔になることのための地下水か地表水に加えられます。 実際、既存の処理された水の供給よりも汚染物質が少ないことが示されています。
水をリサイクルするために使用される技術は、それがどのように純粋である必要があり、それが何のために使用されるかに応じて、いくつかあります。 ここでは、サンディエゴのポイントロマ排水処理プラントで行われている方法です—市は現在、飲料水のリサイクルの実現可能性を検討しています。
下水はまず、大きな粒子から水を分離する高度な一次処理を経て、沈降タンクに入り、化学物質を使用して一次汚泥を底に沈降させ、スカムを上に上 水が分離されると、固形物の80％が除去され、排水は海洋に排出されるのに十分なほどきれいになります。 （排水は潜在的に貴重な資源ですが、私たちの海岸に沿って生産されたほとんどの排水は海に終わります。)
二次処理では、廃水に細菌を添加して有機固形物を摂取し、底部に落ち着く二次汚泥を生成します。
三次処理は、水をろ過して残っている固形物を除去し、塩素で消毒し、塩を除去します。 カリフォルニア州では、三次処理された水は”リサイクル水”と呼ばれ、灌漑や産業に使用することができます。
間接飲用再利用（IPR）—最終的に飲料水となる再利用水—三次処理水は高度な水技術を経て、地下水や貯水池などの地表水に時間を費やしてから飲料水 高度水技術は最初に残りの固体を緊張させるmicrofiltrationを含む。
逆浸透。 写真クレジット: fhemerick
次に、膜の片側に水に圧力をかけて純水を通過させる逆浸透法により、ウイルス、細菌、原生動物、医薬品が排除されます。 水は紫外線（紫外線）またはオゾンおよび過酸化水素によってそれから消毒されます。 最後に、地下水または地表水の貯水池に加えられ、平均6ヶ月間滞在し、自然のプロセスによってさらに精製されます。 （これは主に、リサイクルされた水を飲むことに対する国民の不安を和らげるために行われます。）一度地下水または貯水池から引き出されると、リサイクルされた水は、すべての飲料水が米国環境保護庁の基準を満たすために受ける標準的な水
実際、サンディエゴはすでに再生水を飲んでいる。なぜなら、水の85%は北カリフォルニアとコロラド川から輸入されており、その中にはラスベガスのような上流のコミュニティが排水を排出しており、それは後に飲用目的で処理されるからである。 カリフォルニア州北部の水とコロラド川の干ばつに関する最近の制限のために、灌漑のために下水水をリサイクルするサンディエゴは、IPR研究に$11.8百万を投資しました。 北都市水再生プラントのデモプロジェクトは2013年に終了する予定です。 この時間の間に、高度の浄水設備は貯蔵所に水が送られていないけれども浄化された水の1百万ガロンを毎日作り出しています。
サンディエゴにとってIPRは、灌漑のために多くの下水をリサイクルするよりも経済的です。 リサイクルされた水はまた海水を脱塩するより安価である。 オレンジ郡では、例えば、IPRはyear800-year850のための十分なリサイクル水を生産するためにcosts2の家族4年間。 同量の海水を脱塩するには、必要なエネルギーの量のために$1,200-$1,800が必要です。
人口の増加と地下水への塩の侵入に対処するため、カリフォルニア州のオレンジ郡水地区は、2008年1月に米国最大の4億8000万ドルの最先端の水再生施設をオープンした。 運営には年間2900万ドルの費用がかかります。 高度の水処理の後で塩水の侵入に対して障壁を作成するために、リサイクルされた水の半分は帯水層に注入されます。 残りの半分は、土壌によるさらなる濾過のために濾過池に行き、約6ヶ月後に飲料水の井戸摂取に終わる。 今年までに、それは85万ガロンの日を生成することが期待されています。
シンガポールは、天然帯水層がなく、小さな陸塊がなく、数十年にわたって住民に持続可能な水供給を提供するのに苦労してきた。
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2003年には、精密ろ過、逆浸透、UV消毒などの高度な膜技術によって精製されたリサイクル飲料水を生産する最初の工場を開設しました。 処理後、水を貯水池に加える。 65,000以上の科学的なテストに合格し、世界保健機関の飲料水の標準を越えるNEWaterは電子産業に使用され、飲料水としてびん詰めにされるには十分にきれい 今年はシンガポールの一日の総消費量の2.5％を生産すると予想されています。
アフリカ南部で最も乾燥した国であるナミビアは、1969年以来、再生水を飲んできた。 水再生プラントは、首都であるウィンドフックの水の35％を生産しています。 現在までに、リサイクル水の消費に関連する健康への悪影響はありませんでした。
2001年、水ストレスの多いロサンゼルスのための55万ドルの水リサイクルプロジェクトが、リサイクルされた水を飲むという考えに対する国民の嫌悪に 一般の人々の恐怖は、接地されているのでしょうか?
最近の科学諮問委員会の報告書では、再生水に含まれる医薬品、農薬、工業用化学物質などの”新興懸念物質”（CECs）の潜在的な人間の健康への影響を調 科学者たちは、過去40年間のリサイクル水の疫学的およびその他の研究を見直しました。 いくつかの初期の研究では塩素消毒副産物の存在が報告されていましたが、パネルは当時の治療法はあまり洗練されていなかったと指摘しました。 現在の方法は洗練されており、消毒副産物は減少しています。 再生水の最近の研究では、再生水を使用している人口に健康への悪影響は見られませんでした。 科学者たちは、CECsおよびまだ検出されていない物質への長期暴露（世代を超えて）の影響は不明であることを認めたが、”リサイクル水が安全な飲料水の源を表しているという確固たる証拠がある”と結論づけた。”
世論が変わり始めていることを願っています。 ドクター-オブ-ザ-イヤー シェーン-スナイダー、アリゾナ大学の環境工学の教授および科学の諮問委員会のメンバーは、今リサイクルされた水の国民の認識を調査して、”実用性を信頼すれば、人々の大半は水をリサイクルすることが避けられないことを理解していることを見つけている。”
真実は、すべての水が何度も繰り返しリサイクルされているということです。 スナイダーは、”私たちは、それが下流の流れや地下水から来ているかどうか、一つの方法または別のリサイクル水を飲むつもりです。 私は強く私達が積極的にプロセスを制御できる設計されたシステムを通してそれをするべきであることを信じます。”