Trädgård bevattad med gråvatten och regnvatten, Los Angeles. Jeremy Levine / Flickr, CC BY

Många regioner i Förenta staterna kämpar med vattenbrist. Stora delar av väst är kämpa med måttlig till svår torka, medan Kalifornien är nu i femte året av en av de mest extrema torka i sin historia. Även icke-torra regioner, såsom Sydostasien, är inte befriade från vattenbrist. Samtidigt ökar den snabba befolkningstillväxten en ökande efterfrågan på vatten i många av landets mest vattensköna regioner, bland annat Kalifornien, Nevada, Arizona, Texas och Florida.

Under dessa förhållanden letar vissa statliga och lokala regeringar efter innovativa sätt att spara vatten. En strategi som ökar uppmärksamheten är att använda gråvattensvatten från bastu, duschar, badkar, tvättbrickor och tvättvatten, men inte från toaletter eller kök - för andra ändamål än att dricka, t.ex. spolt toaletter.

De nationella akademierna för vetenskap, teknik och medicin har nyligen publicerat a rapport som analyserar potentialen för återvinning av gråvatten, tillgänglig behandlingsteknik och människors hälsa och miljörisker i samband med återvinning av gråvatten. Studiens utskott, som jag betjänade, drog slutsatsen att återanvändning av gråvatten kan förbättra vattenskyddet genom att utöka lokala vattenförsörjningar och tillhandahålla en torktålig lokal vattenkälla året runt.

flera användningsområden

I torka drabbade regioner har hushåll och företag redan börjat återanvända gråvatten och vissa byggare installerar dubbla VVS-system i nya utvecklingar för att leverera behandlat grått vatten för toalettspolning och eventuellt andra icke-användbara användningsområden, som till exempel bevattning av trädgårdar. I stället för att sändas ner i avloppet, lagras vatten från duschar eller sänkor i särskilda tankar och behandlas beroende på hur det ska användas på plats.

Gråvattenåtervinningssystem med värmeåtervinning. Wipeout 997 / Wikimedia, CC BY-SAGråvattenåteranvändning är inte en ny strategi, men i många år krävde VVS-koder gråvatten att kombineras med svartvatten (avloppsvatten från toaletter) och behandlas genom samma system som avloppsvatten. Under det senaste decenniet har dock många stater reviderat sina lagar, vilket återspeglar det växande intresset för återvinning av gråvatten. Som av 2014 anger 26 tillåtet någon form av gråvattenåtervinning.

Att bara använda gråvatten för att spola toaletter kan minska hushållens inomhusvattenbruk med 24 procent, i genomsnitt. Användning av behandlat grått vatten för att tillgodose vattenbehov för toalettspolning och tvätt har potential att minska efterfrågan med nästan 36 procent. Återvinning av gråvatten i nya multireservativa byggnader ger tydliga stordriftsfördelar, men vi behöver mer information om kostnaden för sådana system.

I torra regioner som södra Kalifornien, vår rapport visade att hushållens skala gråvatten återanvändning ger större potentiella vattenbesparingar (upp till 13 procent av den totala vattenanvändningen) än hushåll skala fånga regnvatten från taket avrinning med hjälp av en stor cistern (upp till 5 procent). Det beror på gråvatten ger en jämn vattenkälla under sommarmånaderna när liten eller ingen nederbörd inträffar.

Husägare installerar ofta gråvattensystem för att uppnå vatten och energieffektivitet och upprätthålla en tillförlitlig tillförsel av vatten för att upprätthålla minimal bevattning under torka. Gråvattenåtervinning för vissa tillämpningar kan dock inte spara vatten.

Pilotstudier av gråvattenåteranvändning för bevattning i "Tvätt till landskap" -program i Lång strand och San Francisco, Kalifornien har visat att det faktiskt kan leda till ökad vattenanvändning. Detta kan hända eftersom husägare utöka sina anlagda områden eller använda mer vatten för andra ändamål när de har gråvatten tillgängligt.

Om vattenvård är det främsta målet, bör det första steget minska vattenutnyttjandet utomhus, inte använda grått vatten för att bevara landskapsarkitektur som är olämpligt för lokala klimatförhållanden. Till exempel i torra regioner, vatten-effektiv landskapsarkitektur ger mycket större minskningar av vattenbehovet än gråvattenåtervinning.

Gråvattenåteranvändning för toalettspolning och andra inomhusanvändningar ger de största möjligheterna till vattenskydd och minskar inte mängden vatten tillgängligt för nedströms vattenanvändare, som används för utomhus bevattningsburk. Detta är ett särskilt värde i många västra stater, där vattenlagar begränsa vissa användningar av alternativa vattenförsörjningar för att skydda tillgången på vatten till nedströms vatteninnehavare.

Behov av vägledning

Graywater innehåller bakterier och patogener, så det måste behandlas för alla inomhusbruk. Behandling skulle innefatta desinfektion vid minimum, och ibland även avlägsnande av upplöst organiskt material. System för inomhusåtervinning av grusvatten kräver speciella VVS-funktioner, inklusive återflödesförhindrande, och gråvattenbehandlingsprocesser är komplexa. Dessa system måste installeras av en certifierad rörmokare och underhåll är kritiskt.

Många stater och orter har emellertid inte antagit riktlinjer för hantering eller användning av inomhusgränsvatten. Los Angeles släppte just nu riktlinjer för inomhusbruk av alternativa vattenkällorSåsom gråvatten, i början av året. San Francisco har också utvecklat en Icke-potatisvattenprogram i 2012 som inkluderar användning av gråvatten för inomhusbehov.

Behandlingsstrategier finns tillgängliga för att avlägsna föroreningar från gråvatten, men bristen på allmänt accepterad behandlingsanvisning för olika användningsområden begränsar bredare antagande av gråvatten för inomhusbruk. Att utveckla rigorösa riskbaserade riktlinjer för samhällen som saknar dem kan förbättra säkerheten och bygga upp allmänhetens förtroende samtidigt som kostnaderna för onödig behandling minskar.

En gemensam behandlingsstandard kan också göra det möjligt för företagen att utveckla behandlingssystem som kan tillämpas allmänt, vilket minskar kostnaderna för konsumenterna. De Vattenmiljöforskningsförbundet sponsrar för närvarande en expertpanel för Vattenforskningsinstitutet för att utveckla riktlinjer för inomhusanvändning av alternativa vattenförsörjningar som gråvatten.

Behandlingsanvisningar är emellertid inte tillräckliga för att skydda folkhälsan. Gråvattenåteranvändning för att tillgodose inomhusbehov är mest praktiskt i grannskapet eller multiresistent skala där det finns ett befintligt system för att övervaka drift och underhåll.

Det är viktigt att se till att systemen fungerar som de var avsedda att fungera, så att människor inte utsätts för hälsorisker från felbehandlat gråvatten. Men övervaka dem kan skapa ytterligare bördor för folkhälso avdelningar som redan kan sträckas tunt. Lokala brottsbekämpande organ skulle gynnas av ytterligare sakkunnig vägledning om lämplig, kostnadseffektivt underhåll, övervakning och rapportering strategier.

Med lämplig behandling och underhåll av återanvändningssystem kan graywater ge en säker och tillförlitlig lokal vattenförsörjning för vattenskarpa städer.

Stephanie Johnson, senioransvarig med Vetenskaps- och Teknikstyrelsen för vetenskap, teknik och medicin, bidrog till denna artikel.