graywater.pdf SZARA WODA - trucinska.zut.edu.pltrucinska.zut.edu.pl/fileadmin/wyklady-ZB_KBI_S2_N2/Szara_woda_12... · mydła działa na rośliny jak środek nawilżający. Odprowadzając

SZARA WODA

Opracowała: dr inż. Teresa Rucińska

http://ci.santa-

rosa.ca.us/doclib/Documents/graywater.pdf

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 wody zrodziło się

zainteresowanie ponownym 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%.

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).

Toaleta z umywalką oszczędza na wodzie

http://giznet.pl/toaleta-z-umywalka-oszczedza-na-

wodzie/

Tak zwana „szara woda”

pochodząca z mycia rąk czy zębów

zostaje oczyszczona z bakterii i

poważniejszych zanieczyszczeń, a

następnie trafia do rezerwuaru

toalety.

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.com/concept/eco-bath-50-eco-friendly/

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

Toaleta ziemna Henry'ego Moule'a z około 1875 r.

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.

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.


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.


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


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.


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.


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.


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.


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.


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 tylko rozprowadzać

bezpośrednio po ogrodzie.

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;


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.


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.


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),


czyszczenia biologicznego (organizmy roślinne

czyszczą wodę w odstojnikach roślinnych,

zbudowanych sztucznych bagnach) i systemach

kompaktowych, m. in. takich jak:

biorotory (filtry obrotowe),

aerobowe i anaerobowe biofiltry,

zbiorniki napowietrzane, itp.


BIOFILTRY

Głównym elementem filtra biologicznego jest warstwa

materiału filtracyjnego (porowatego wypełnienia),

który zasiedlony jest przez mikroorganizmy tlenowe.

Zanieczyszczenia absorbowane w cieczy dyfundują do

błony biologicznej (biofilmu na powierzchni wypełnienia),

gdzie ulegają biodegradacji zachodzącej poprzez

utlenianie.


Dobry materiał filtracyjny powinien mieć:

• dużą porowatość,

• dużą powierzchnię właściwą,

• małe opory przepływu gazu,

• dużą zdolność zatrzymywania wody,

• słaby zapach własny,

• niskie koszty pozyskania,


• dostępność,

• dużą gęstość zasiedlenia mikroorganizmami,

• dużą trwałość,

• niewielkie wymogi pielęgnacyjne.

Wypełnienia biofiltrów:

kompost z odpadów miejskich lub odpadów zielonych,


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.