Systemy wykorzystania
wody szarej
Na początek o tym, czym jest woda szara, ponieważ
termin ten jest często błędnie postrzegany jako synonim
określenia woda deszczowa. Woda szara lub też ścieki
szare to część wody w naszej kanalizacji stanowiąca odpływ
z takich przyborów sanitarnych jak wanna, prysznic,
umywalka, pralka czy zlew kuchenny. Innymi słowy, są
to ścieki, które nie mają styczności z produktami przemiany
materii człowieka. Wodę szarą można podzielić ze
względu na niesiony ładunek zanieczyszczeń (rys. 1.).
Większość systemów wykorzystania wody szarej działa
w oparciu o ten podział, bowiem ścieki o niższym ładunku
zanieczyszczeń znacznie łatwiej podlegają oczyszczaniu,
a ponadto stanowią one większość wytwarzanych
ścieków szarych.
Istnieje kilka sprawdzonych sposobów przygotowania
wody szarej do wykorzystania, jednak w niniejszym
artykule zajmę się głównie jednym z nich – systemami
opartymi na technologii bioreaktora membranowego.
Najpopularniejsze technologie stosowane do oczyszczania
wody szarej przedstawia rys. 2.
Oparte na bioreaktorze membranowym systemy oczyszczania
wody szarej zasługują na szczególną uwagę ze
względu na osiąganą wysoką jakość produktu oczyszczania,
zmniejszoną ilość potrzebnego miejsca w stosunku
do tradycyjnych systemów z osadem czynnym oraz wysoką
efektywność energetyczną.
Podstawowy system w technologii MBR (membrane
bio-reactor) składa się z dwóch zbiorników, jednostki sterującej,
filtra membranowego oraz sprężarki i dyfuzorów
(mały system z różnymi zbiornikami wewnętrznymi przedstawia
rys. 3.). Woda szara dopływa do pierwszego zbiornika,
gdzie jest napowietrzana, a w kolejnym kroku filtrowana
przez membranę i z pomocą sprężonego powietrza
transportowana do zbiornika wody czystej. W przypadku
konieczności uzyskania większej wydajności filtracji (np.
powyżej 800 l/d) stosuje się podciśnieniowe wspomaganie
procesu. Schemat systemu z bioreaktorem membranowym
przedstawia rys. 4.
Istnieją również systemy o znacznie większych wydajnościach
(nawet do 10 000 l/d – około 200 użytkowników),
które świetnie sprawdzają się w obiektach hotelowych
i im podobnych. Urządzenie może w całości mieścić się wewnątrz budynku lub częściowo na zewnątrz – wówczas
stosuje się zbiorniki podziemne.
Korzyści płynące z wykorzystywania wody szarej są
liczne – oszczędzanie i zmniejszenie ilości świeżej wody
o wysokiej jakości przez zastąpienie wodą nieprzeznaczoną
do picia to tylko jedna z nich. Możliwość korzystania z wody szarej nie jest zależna od pory roku czy zmienności
opadów, jest ona stabilnym i niezawodnym źródłem
wody. Miejscowe oczyszczanie wody szarej przyczynia się
do redukcji ilości ogólnych ścieków, które muszą zostać
oczyszczone w bardziej kosztownych procesach. Woda
szara jest cennym surowcem przy uprawie roślin i kształtowaniu
krajobrazu, szczególnie w obszarach o klimacie
suchym. Ścieki szare zawierają jedną dziesiątą ładunku
fosforu zawartego w ściekach czarnych, z czego połowa
to azot organiczny, łatwiejszy do oddzielenia i pochłaniany
przez rośliny. Ścieki te są bogate w fosfor, potas
i azot, dzięki czemu są znakomitym źródłem składników
odżywczych dla roślin. Ich ponowne wykorzystanie do
nawadniania przywraca biogeny ze strumienia zanieczyszczeń
do naturalnego łańcucha pokarmowego, zamiast
przyczyniać się do zanieczyszczania wód gruntowych
i powierzchniowych. Oddzielanie wody szarej jest
szczególnie korzystne dla małoskalowych i zdecentralizowanych
systemów i może być zastosowane zarówno
w obszarach wiejskich, jak i miejskich.
Szacuje się, że wykorzystanie wody szarej w gospodarstwie
domowym może zmniejszyć zużycie wody wodociągowej
nawet o 50%, dodatkowo zmniejsza ilość ścieków
odprowadzanych do kanalizacji. Wykorzystywanie
wody z alternatywnych źródeł powinno być postrzegane
nie tylko w kategoriach ekonomicznej opłacalności, ale
również przez jej bardziej istotne korzyści środowiskowe
i społeczne – stawianiu kolejnych kroków w dążeniu
do zrównoważonego rozwoju i wykorzystania surowców.
Mimo wszystko, trend zmian cen wody jest i prawdopodobnie
będzie niezmiennie wzrostowy. Wiąże się to między
innymi z kosztami realizacji przez zakłady wodociągowe
nowych inwestycji oraz koniecznością zapewnienia
rentowności tych przedsiębiorstw. Wraz ze wzrostem cen
wody wzrastać będzie opłacalność stosowanych systemów
wykorzystania wody szarej. |