Have irrigeret med gråvand og regnvand, Los Angeles. Jeremy Levine / Flickr, CC BY

Mange regioner i De Forenede Stater kæmper med vandmangel. Store områder af Vesten kæmper med moderat til svær tørke, mens Californien nu er i landet femte år af en af ​​de mest ekstreme tørke i sin historie. Selv ikke-tørre regioner, såsom Sydøst, er ikke fritaget for vandmangel. Samtidig øger den hurtige befolkningstilvækst vandets efterspørgsel i mange af landets mest vand-knappe regioner, herunder Californien, Nevada, Arizona, Texas og Florida.

Under disse forhold er nogle statslige og lokale myndigheder på udkig efter innovative måder at spare vand på. En strategi, der får stigende opmærksomhed, er at bruge gråvand - vand fra badeværelsesvaske, brusere, badekar, tøjvask og vaskevaske, men ikke fra toiletter eller køkkener - til andre formål end drikke, såsom skylletoiletter.

De nationale akademier for videnskaber, teknik og medicin offentliggjorde for nylig en indberette der analyserer potentialet ved genbrug af gråvand, tilgængelige behandlingsteknologier og menneskers sundheds- og miljørisici forbundet med gråvandsgenbrug. Undersøgelsens udvalg, som jeg tjente, konkluderede, at genbrug af gråvand kan forbedre vandbevaringen ved at udvide den lokale vandforsyning og give en tørresistent lokal vandkilde året rundt.

Flere anvendelser

I tørkerammede regioner er husholdninger og virksomheder allerede begyndt at genbruge gråvand, og nogle bygherrer installerer dobbelt VVS-systemer i nyudviklinger for at forsyne behandlet gråtvand til toiletskylning og muligvis andre ikke-potable anvendelser, såsom vanding af haver. I stedet for at blive sendt ned i drænet, opbevares vand fra brusere eller dræn i dedikerede tanke og behandles afhængigt af, hvordan det skal bruges på stedet.

Gråvandsgenvindingssystem med varmegenvinding. Wipeout 997 / Wikimedia, CC BY-SAGenbrug af gråvand er ikke en ny strategi, men i mange år krævede VVS-koder, at gråvand skulle kombineres med sortvand (spildevand fra toiletter) og behandles gennem det samme system som spildevand. I det sidste årti har mange stater imidlertid revideret deres love, hvilket afspejler den voksende interesse for genbrug af gråvandet. Fra og med 2014 angiver 26 tilladt en form for genbrug af gråvand.

Brug af gråvand til at skylle toiletter mindsk brug af indendørs vand med 24 procent, gennemsnitlig. Brug af behandlet gråvand til at imødekomme vandets behov for toiletskylning og vaskeri har potentialet til at reducere efterspørgslen med næsten 36 procent. Genbrug af gråvand i nye multiresidentielle bygninger giver klare stordriftsfordele, men vi har brug for flere data om omkostningerne ved sådanne systemer.

I tørre regioner som det sydlige Californien viste vores rapport, at genanvendelse af gråvand i husholdningen giver større potentiel vandbesparelse (op til 13 procent af den samlede vandforbrug) end husholdningsskala fangst af regnvand fra tagafrenning ved hjælp af en stor cistern (op til 5 procent). Det skyldes, at gråvand giver en stabil vandkilde i sommermånederne, hvor der kun forekommer lidt eller ingen nedbør.

Husejere installerer ofte gråvandssystemer for at opnå vand- og energieffektivitet og opretholde en pålidelig forsyning af vand for at opretholde minimal kunstvanding under tørke. Imidlertid kan genbrug af gråvand til nogle applikationer muligvis ikke spare vand.

Pilotundersøgelser af gråvandsgenbrug til kunstvanding i programmerne “Tøjvask til landskab” i Long Beach , San Francisco, Californien har vist, at det faktisk kan føre til øget vandforbrug. Dette kan ske, fordi husejere udvider deres anlagte områder eller bruger mere vand til andre formål, når de har gråvand til rådighed.

Hvis vandbeskyttelse er det primære mål, bør det første skridt være at reducere udendørs vandanvendelse og ikke bruge gråvand til at bevare landskabsarkitektur, der er upassende til lokale klimaforhold. For eksempel i tørre områder, vandeffektiv landskabspleje giver meget større reduktioner i vandefterspørgsel end genbrug af gråvand.

Genbrug af gråvand til toiletskylning og anden indendørs brug giver de største muligheder for bevarelse af vand og reducerer ikke den disponible mængde vand til downstream-vandbrugere, som brugen til udendørs kunstvanding kan. Dette er en særlig værdi i mange vestlige stater, hvor vandlover er gældende begrænse nogle anvendelser af alternative vandforsyninger at beskytte tilgængeligheden af ​​vand til indehavere af vandretningsrettigheder.

Et behov for vejledning

Gråvand indeholder bakterier og patogener, så det skal behandles til al indendørs brug. Behandling vil mindst omfatte desinfektion og undertiden også fjernelse af opløst organisk stof. Systemer til genbrug af indendørs gråvand kræver særlige VVS-funktioner, herunder forebyggelse af tilbagestrømning, og gråvandsbehandlingsprocesser er komplekse. Disse systemer skal installeres af en certificeret blikkenslager, og vedligeholdelse er kritisk.

Imidlertid har mange stater og lokaliteter ikke vedtaget behandlingsretningslinjer eller forskrifter for indendørs gråvandsbrug. Los Angeles er lige frigivet retningslinjer for indendørs brug af alternative vandkilder, såsom gråvand, tidligt i år. San Francisco udviklede også en Ikke-drikkevandsprogram i 2012, der inkluderer brug af gråvand til indendørs efterspørgsel.

Der er tilgængelige behandlingsstrategier for at fjerne forurenende stoffer fra gråvand, men manglen på bredt accepteret behandlingsvejledning til forskellige anvendelser begrænser en bredere anvendelse af gråvand til indendørs brug. Udvikling af strenge, risikobaserede retningslinjer for lokalsamfund, der mangler dem, kan forbedre sikkerheden og opbygge offentlighedens tillid og samtidig reducere omkostningerne ved unødvendig behandling.

En fælles behandlingsstandard kan også gøre det muligt for virksomheder at udvikle behandlingssystemer, der kan anvendes bredt og derved reducere omkostningerne for forbrugerne. Det Vandmiljøundersøgelsesforbund sponsorerer i øjeblikket et ekspertpanel fra National Water Research Institute til at udvikle retningslinjer for indendørs brug af alternative vandforsyninger såsom gråvand.

Vejledningsvejledning alene er imidlertid ikke tilstrækkelig til at beskytte folkesundheden. Brug af gråvand til at imødekomme indendørs efterspørgsel er mest praktisk i kvarteret eller multiresidential skala, hvor der er et eksisterende system til at føre tilsyn med drift og vedligeholdelse.

Det er vigtigt at sikre, at systemer fungerer, som de var designet til at fungere, så mennesker ikke udsættes for sundhedsrisici fra forkert behandlet gråvand. Men at føre tilsyn med dem kan skabe ekstra byrder for offentlige sundhedsafdelinger, der allerede måske er strakt tyndt. Lokale håndhævelsesorganer ville drage fordel af yderligere ekspertvejledning om passende, omkostningseffektiv vedligeholdelses-, overvågnings- og rapporteringsstrategier.

Med passende behandling og vedligeholdelse af genanvendelsessystemer kunne gråvand give en sikker og pålidelig lokal vandforsyning til vandmangel.

Stephanie Johnson, seniormedarbejder i Water Science and Technology Board for National Academies of Sciences, Engineering og Medicine, bidrog til denne artikel.