باغ با آب خاکستری و آب باران، لس آنجلس آبیاری می شود. جرمی لوین / فلیکر، CC BY

بسیاری از مناطق ایالات متحده با کمبود آب مبارزه می کنند. مناطق بزرگ غرب در حال مبارزه با خشکسالی متوسط ​​تا شدید هستند، در حالیکه کالیفرنیا اکنون در آن است پنجم سال یکی از شدیدترین خشکسالی های تاریخی است. حتی مناطق غیر خشک، مانند جنوب شرقی، از کمبود آب معاف نیستند. در عین حال، رشد جمعیت سریع، افزایش تقاضای آب در بسیاری از مناطق فقیرنشین کشور، از جمله کالیفرنیا، نوادا، آریزونا، تگزاس و فلوریدا است.

در این شرایط، برخی از دولت های محلی و محلی به دنبال روش های نوآورانه برای صرفه جویی در آب هستند. یکی از استراتژی هایی که توجه بیشتری را به خود جلب می کند، استفاده از آب خاکستری - آب از دستشویی های حمام، دوش، حمام، شستشوی لباس و غرق های لباسشویی است، اما نه از توالت ها و آشپزخانه ها - برای اهداف غیر از نوشیدن، مانند توالت های خیط و پیت کردن.

آکادمی ملی علوم، مهندسی و پزشکی اخیرا منتشر شده است گزارش که توان بالقوه استفاده مجدد از خاکستر آب، فن آوری های در دسترس درمانی و خطرات زیست محیطی و بهداشتی انسان را با استفاده مجدد از خاکستر آب را تحلیل می کند. کمیته تحقیقاتی که در آن من خدمت کرده بودم، نتیجه گرفت که استفاده مجدد خاکستری از آب می تواند با تامین منابع آب محلی و فراهم آوردن منبع آب سالم مقاوم در برابر خشکسالی، حفاظت از آب را بهبود بخشد.

استفاده چندگانه

در مناطق خشکسالی، خانوارها و کسب و کارها از خاکستر آب استفاده مجدد کرده اند و بعضی از سازندگان سیستم های لوله کشی دوگانه را در پیشرفت های جدید نصب می کنند تا آب های خاکستری درمان شده را برای آب شدن توالت و احتمالا دیگر استفاده های غیر قابل استفاده از قبیل آبیاری باغ ها تامین کنند. به جای تخلیه، آب از دوش یا غرق در مخازن اختصاص داده شده ذخیره می شود و بسته به نحوه استفاده از آن در محل مورد استفاده قرار می گیرد.

سیستم بازیافت خاکستری با بازیابی گرما. Wipeout 997 / ویکیمدیا، CC BY-SAاستفاده مجدد از خاکستر یک استراتژی جدید نیست، اما برای سال های زیادی، کولرهای آب لوله کشی نیاز به خاکستری آب دارند که با آب سیاه (فاضلاب از توالت) و با همان سیستم به عنوان فاضلاب درمان می شوند. در دهه گذشته، با این حال، بسیاری از ایالت ها قوانین خود را تجدید نظر کرده اند، که منعکس کننده رشد علاقه به استفاده مجدد خاکستر آب است. از 2014، 26 حالت دارد برخی از انواع مجاز استفاده از خاکستری آب را مجاز می دانند.

به سادگی استفاده از خاکستری آب برای استفاده از توالت می تواند مصرف آب خانگی خانگی را با درصد 24 کاهش دهید، به طور متوسط. با استفاده از آب خاکستری درمان شده برای پاسخگویی به تقاضای آب برای توالت و شستشوی توالت توانایی تقاضای تقریبا 36 را دارد. استفاده مجدد از خاکستر در ساختمان های چند طبقه جدید، دارای مقادیر واضحی است، اما ما نیاز به اطلاعات بیشتر در مورد هزینه این سیستم ها داریم.

در مناطق خشک مانند جنوب کالیفرنیا، گزارش ما نشان داد که استفاده مجدد از خاکستری در خانواده در مقیاس بزرگ، صرفه جویی در مصرف آب به میزان قابل توجهی (تا 13 درصد از کل مصرف آب) را نسبت به تصفیه خانه های آب باران از رودهای سقف با استفاده از مخزن بزرگ (تا 5 درصد) این به این دلیل است که آب خاکستری در طول ماه های تابستان، زمانی که باران کم یا زیاد اتفاق می افتد، منبع آب پایدار را فراهم می کند.

صاحبان خانه ها اغلب سیستم های خاکستری آب را برای رسیدن به کارایی آب و انرژی و حفظ عرضه قابل اعتماد آب برای حفظ آبیاری حداقل در طول خشکسالی نصب می کنند. با این حال، استفاده مجدد خاکستری آب برای بعضی از برنامه ها ممکن است در واقع صرفه جویی در مصرف آب باشد.

مطالعات خلبان استفاده مجدد خاکستر آب برای آبیاری در برنامه های "تمیز کردن به منظره" در لانگ بیچ و سان فرانسیسکو، کالیفرنیا نشان داده است که ممکن است در واقع باعث افزایش مصرف آب شود. این ممکن است اتفاق بیفتد، زیرا صاحبان خانه در حال توسعه مناطق منظره ای خود و یا استفاده از آب بیشتری برای اهداف دیگر هستند.

اگر حفاظت از آب هدف اصلی باشد، ابتدا باید استفاده از آب در فضای باز کاهش یابد، نه استفاده از آب خاکستری برای حفظ محوطه سازی که برای شرایط آب و هوایی محلی نامناسب است. به عنوان مثال، در مناطق خشک محوطه سازی با کارآیی آب میزان تقاضای آب را تا حد زیادی کاهش می دهد تا استفاده مجدد از خاکستر آب.

استفاده مجدد از خاکستر برای استفاده از توالت و دیگر موارد استفاده در محیط داخلی، بزرگترین فرصت را برای حفاظت از آب ارائه می دهد و میزان استفاده از آب برای کاربردهای آب زیرزمینی را به میزان قابل توجهی کاهش نمی دهد. این مقدار خاص در بسیاری از کشورهای غربی، که قوانین آب است محدود کردن برخی از استفاده از منابع جایگزین آب برای حفاظت از در دسترس بودن آب به صاحبان حقوق آب زیرزمینی.

نیاز به هدایت

خاکستری حاوی باکتری ها و پاتوژن ها است، بنابراین برای استفاده در محیط داخلی باید درمان شود. درمان شامل ضدعفونی کردن با حداقل و گاهی نیز حذف مواد آلی حل شده است. سیستم های استفاده مجدد خاکستری داخلی داخل ساختمان نیاز به ویژگی های خاص لوله کشی، از جمله جلوگیری از بازگشت جریان، و فرایندهای تصفیه خاک خاکی پیچیده است. این سیستم ها باید توسط یک لوله کش تایید شده نصب شود، و نگهداری حیاتی است.

با این حال، بسیاری از ایالت ها و اماکن دستورالعمل ها یا مقررات مربوط به استفاده از خاکستری در محیط داخلی را تصویب نکرده اند. لس آنجلس فقط منتشر شد دستورالعمل استفاده داخلی از منابع جایگزین آب، مانند خاکستری آب، در اوایل سال جاری. سان فرانسیسکو همچنین توسعه یک برنامه غیر آب قابل اشتعال در 2012 که شامل استفاده از خاکستری آب برای تقاضای داخلی است.

استراتژی های درمان برای حذف آلاینده ها از خاکستر آب در دسترس هستند، اما کمبود راهنماهای درمان به طور کلی پذیرفته شده برای استفاده های مختلف محدود کردن پذیرش گسترده خاکستری برای استفاده در محیط داخلی محدود می کند. در حال توسعه رهنمودهای دقیق و مبتنی بر ریسک برای جوامع کمبود آنها می تواند ایمنی را افزایش داده و اعتماد عمومی را افزایش دهد در حالی که کاهش هزینه های درمان غیر ضروری.

یک استاندارد مشترک از درمان همچنین می تواند شرکت ها را قادر به توسعه سیستم های درمان است که می تواند به طور گسترده ای اعمال شود، در نتیجه کاهش هزینه ها به مصرف کنندگان. این فدراسیون تحقیقات محیط زیست آب در حال حاضر حمایت از یک پنل کارشناس مؤسسه تحقیقات آب های ملی برای ایجاد دستورالعمل برای استفاده داخلی از منابع جایگزین آب مانند خاکستری آب است.

با این حال، دستورالعمل درمان تنها برای حمایت از بهداشت عمومی کافی نیست. استفاده مجدد خاکستری برای پاسخگویی به تقاضای داخلی در محله یا محوطه چندرسانه ای عملی است که در آن سیستم موجود برای نظارت بر عملیات و تعمیر و نگهداری وجود دارد.

مهم است که اطمینان حاصل شود که سیستم ها به همان شیوه ای طراحی شده اند که کار می کنند، به طوری که انسان ها از خطرات بهداشتی ناشی از آب های خاکستری در معرض خطر نباشند. اما نظارت بر آنها می تواند بار اضافی را برای بخش های بهداشت عمومی ایجاد کند که ممکن است قبلا نازک شده باشد. آژانس های اجرایی محلی از راهنمایی های بیشتر کارشناسان در مورد نگهداری مناسب، مقرون به صرفه، نظارت و استراتژی های گزارشگری بهره مند شوند.

با استفاده مناسب از سیستم های مجدد استفاده و نگهداری، خاکستر آب می تواند یک منبع مطمئن و ایمن محلی برای شهرهای کمبود آب فراهم آورد.

استفانی جانسون، افسر ارشد ستاد با هیات علمی و فناوری آکادمی ملی علوم، مهندسی و پزشکی، در این مقاله شرکت کرد.