Integrált városi vízgazdálkodás - Integrated urban water management

A hagyományos és a kék -zöld városok természetes és városi vízciklusának és utcaképének összehasonlítása

Az integrált városi vízgazdálkodás (IUWM) különböző definíciók és értelmezések filozófiája. Az "Integrált városi vízgazdálkodás: nedves trópusok" című könyv szerzői szerint az IUWM-et úgy írják le, mint az édesvíz , a szennyvíz és a csapadékvíz kezelésének gyakorlatát, mint egy egész medencére kiterjedő kezelési terv részét . A városi településen meglévő vízellátási és higiéniai megfontolásokra épít, a városi vízgazdálkodásnak a teljes vízgyűjtő területébe való beépítésével . Az IUWM egyik korai bajnoka, a SWITCH az Európai Unió által finanszírozott kutatási program , amely arra törekszik, hogy a városi vízgazdálkodást az ad hoc megoldásokról egy integráltabb megközelítésre helyezze át. A városi vízrendszeren belüli IUWM az új beavatkozási stratégiák teljesítményértékelésével is elvégezhető, holisztikus megközelítés kidolgozásával, amely magában foglalja a rendszer különböző elemeit és kritériumait, beleértve a fenntarthatósági típusokat is, amelyekben a vízrendszer elemeit, beleértve a vízellátást , a szennyvizet és a csapadékvizet , integrálják. alrendszerek előnyösek lennének. A metabolikus típusú áramlások szimulációja a városi vízrendszerben szintén hasznos lehet az IUWM városi vízciklusában zajló folyamatok elemzéséhez.

IUWM gyakran megfigyelhető, mint a stratégia céljainak eléréséhez vízre érzékeny Urban Design . Az IUWM arra törekszik, hogy megváltoztassa a városfejlesztésnek a természetes vízkörforgásra gyakorolt ​​hatását, abból kiindulva, hogy a városi vízkörforgás egészének kezelésével; az erőforrások hatékonyabb felhasználása érhető el nemcsak gazdasági előnyökkel, hanem jobb társadalmi és környezeti eredményekkel is. Az egyik megközelítés egy belső, városi, vízciklus -hurok létrehozása az újrafelhasználási stratégiák megvalósításán keresztül. Ennek a városi vízkörforgásnak a fejlesztéséhez szükség van a természetes, a fejlesztés előtti, a vízmérleg és a fejlődés utáni vízmérleg megértésére. Az áramlások elszámolása a fejlesztés előtti és utáni rendszerekben fontos lépés a természetes vízciklusra gyakorolt ​​városi hatások korlátozása felé.

Alkatrészek

Az IUWM keretében végzett tevékenységek a következők:

Ausztrália Nemzetközösségi Tudományos és Ipari Kutató Szervezete ( CSIRO ) szerint az IUWM megköveteli a városi vízkörforgásnak a hidrológiai vízkörrel összehangolt kezelését, amelyet jelentősen megváltoztatnak a városi tájak, és ennek összefüggése a növekvő kereslettel. Természetes körülmények között a vízbevitel a rendszer bármely pontján csapadék és szárazföldi áramlás; míg a kimenetek felszíni áramlásokon, elpárologtatáson és talajvíz-feltöltésen keresztül történnek . A városi környezetre való áttéréssel bevezetett nagy mennyiségű vezetékes víz és hatalmas, vízhatlan területek bevezetése erősen befolyásolja a vízháztartást, növeli a beáramlást és drámaian megváltoztatja a kiáramló komponenseket.

Megközelít

  • Az Agenda 21 (ENSZ Fenntartható Fejlődési Minisztérium, 1992) részletesebben kidolgozta a dublini elveket az integrált vízkészlet -gazdálkodáshoz a városi területeken. Az Agenda 21 egyik célja a városi használatra szánt vízkészletek környezetbarát kezelésének fejlesztése.
  • A Vízellátási és Szanitációs Együttműködési Tanács Környezet -higiéniai Munkacsoportja által 2000 -ben megfogalmazott Bellagio -nyilatkozat olyan elveket tartalmaz, mint: Az emberi méltóság, az életminőség, a környezetbiztonság, a nyílt érdekelt felek folyamata és még sokan mások.
  • A 2005 -ben kidolgozott UNEP 3 lépés stratégiai megközelítés a "Tisztább termelés" megközelítésének alkalmazásán alapul, amely sikeres volt az ipari szektorban. A három lépés a következő: Megelőzés, Újrahasználat kezelése és Tervezett mentesítés az öntisztító képesség ösztönzésével.
  • Az UNESCO Vízi Oktatási Intézete a Bellagio-nyilatkozat és az UNEP háromlépcsős megközelítésének előrehaladására kíván építeni az IUWM SWITCH- megközelítésének fejlesztésével. Az összetevők közé tartozik: a fenntarthatósági értékelés hozzáadása, a városi vízrendszerek tervezésének új módszerei, valamint a tervezés és a stratégiafejlesztés módosítása.

Példák

Fő cikk: New York -i vízellátó rendszer

Az IUWM példája a Catskill/ Delaware vízrendszer , amely 1,4 milliárd US gallon (5 300 000 m 3 ) vizet biztosít naponta, beleértve New York egészét . Az IUWM folyamat kiterjedt érdekelt felek bevonási folyamatát foglalta magában , amelynek során a felek szükségleteit belefoglalták a végleges irányítási tervbe. Partnerség jött létre New York City, a mezőgazdasági közösség és a szövetségi kormány között. Az eset a sikeres IUWM modelljévé vált.

Szürke vízrendszerek

Lásd még: szürkevíz

A szürke víz (más néven írva; szürkevíz, szürke víz vagy szürkevíz) olyan víz, amelyet olyan készülékekkel használnak, amelyek nem tartalmaznak emberi hulladékot vagy nem találkoznak vele. Nevét a fekete vízhez képest kapta, amely erősen szennyezett emberi hulladékkal. A különböző források azt sugallják, hogy milyen berendezések termelnek szürke vagy fekete vizet. Leggyakrabban azonban elfogadott, hogy a kádak, zuhanyzók, mosdók, mosógépek és mosókonyhák szürke vizet termelnek, míg a WC -k, mosdók és mosogatógépek fekete vízforrásoknak minősülnek.

1989 -ben Santa Barbara lett az Egyesült Államok első kerülete, amely legalizálta a szürke víz újrahasznosítását és újrafelhasználását. Azóta a szürke víz az integrált városi vízgazdálkodás részévé vált. Ez foglalkozik a szennyvíz lakossági szinten történő kezelésével. A szürkevíz újrafelhasználásának előfeltétele az az elképzelés, hogy az átlagos háztartások a legtöbb vizet beltéren használják (nagyjából 60%), vagyis a víz nagy része újra felhasználható az öntözéshez szükséges víz biztosítására. Ezenkívül a legtöbb háztartási készülék automatikusan összegyűjti a szürke vizet annak eltávolítása érdekében.

Háromféle szürkevíz -rendszer létezik, amelyek mindegyike eltérő követelményeket, kódokat és méretezési előírásokat tartalmaz. Mindazonáltal közös szabványokkal rendelkeznek, hogy megfeleljenek az egészségügyi és biztonsági előírásoknak:

Az Arizona R18-9-711. 1. típusú visszanyert víz Általános engedély a szürke vízhez, a szürkevíz -szabályozás mintája

  1. Kerüljük az emberi érintkezést a szürke vízzel és a szürke vízzel öntözött talajjal;
  2. A lakóhelyről származó szürke vizet az ingatlan határain belül használják, és háztartási kertészkedéshez, komposztáláshoz, pázsit öntözéséhez vagy táj öntözéséhez használják;
  3. A szürke víz felszíni felhordását nem használják élelmiszer -növények öntözésére, kivéve a citrusféléket és a diófákat;
  4. A szürke víz nem tartalmaz veszélyes vegyi anyagokat, amelyek olyan tevékenységekből származnak, mint például autóalkatrészek tisztítása, zsíros vagy olajos rongyok mosása, vagy az otthoni fotólaboratóriumokból vagy hasonló hobbi- vagy otthoni foglalkozási tevékenységekből származó hulladékkezelés;
  5. A szürke víz alkalmazásával minimálisra csökkenthető a felszínen álló víz;
  6. A szürkevíz -rendszer úgy van kialakítva, hogy ha elzáródás, dugulás vagy a rendszer biztonsági mentése történik, a szürke vizet a szennyvízgyűjtő rendszerbe vagy a helyszíni szennyvízkezelő és -levezető rendszerbe kell irányítani. A szürkevíz -rendszer tartalmazhat szűrőeszközt a dugulás csökkentése és a rendszer élettartamának meghosszabbítása érdekében;
  7. Bármely szürke víz tároló tartály fedett, hogy korlátozza a hozzáférést és megszüntesse a szúnyogok vagy más kórokozók élőhelyét;
  8. A szürke vízrendszer egy ártéren kívül helyezkedik el;
  9. A szürkevíz -rendszert úgy működtetik, hogy a szürkevíz -felhordás helyétől a szezonálisan magas talajvízszint tetejéig legalább öt láb távolságot tartson fenn;
  10. A fekete víz kezelésére és elhelyezésére helyszíni szennyvíztisztító létesítményeket használó lakások esetében a szürkevíz -rendszer használata nem változtatja meg a lakóhelyi szennyvíztisztító létesítmény tervezési, kapacitási vagy tartalékterületi követelményeit, és biztosítja, hogy a létesítmény kezelje a fekete és a szürke víz együttes áramlását, ha a szürkevíz -rendszer meghibásodik vagy nincs teljesen kihasználva;
  11. Bármely nyomócső, amelyet szürkevíz -rendszerben használnak, és amely hajlamos lehet az ivóvíz -rendszerrel való keresztkapcsolatra, egyértelműen jelzi, hogy a csővezeték nem tartalmaz ivóvizet;
  12. A felszíni öntözéssel felvitt szürke víz nem tartalmaz pelenkák vagy hasonlóan szennyezett vagy fertőző ruhák mosásához használt vizet, kivéve, ha a szürke vizet az öntözés előtt fertőtlenítik; és
  13. A szürke vízzel végzett felszíni öntözés csak árvízzel vagy csepegtető öntözéssel történik.

Egy komplex szürkevíz -rendszer olyan fejlesztést tesz lehetővé, amely jelentős (több mint 250 gallon) napi kibocsátással jár. Ehhez írásos építési engedély szükséges a végrehajtó hatósághoz.

Egy egyszerű szürke vízrendszer úgy van méretezve, hogy egy vagy két családi házat szolgáljon fel, közepes vízmennyiséggel (legfeljebb 250 gallon) naponta. Ehhez is írásos építési engedély szükséges a végrehajtó ügynökséghez.

A ruhamosó szürkevíz -rendszer úgy van méretezve, hogy egy vagy két családi ház szürke vizét újrahasznosítsa egy mosógép visszanyert vízének felhasználásával (napi 15 gallon fejenként). Az öntözéshez a mosógépből származó szivattyú vagy a gravitáció függ. Ez a rendszer a leggyakoribb és legkevésbé korlátozott rendszer. A legtöbb államban ez a rendszer nem igényel építési engedélyt. Ezt a rendszert gyakran Laundry to Landscape (L2L) néven jellemzik. A rendszer szelepekre, talajtakaró medencébe történő leeresztésre vagy öntözési területre támaszkodik bizonyos tájképi jellemzők miatt (egy fa talajtakaró medencéje 12,6 láb 2 területet igényel ). A csepegtető rendszert kalibrálni kell, hogy elkerülje a szürke víz egyenetlen eloszlását vagy a túlterhelést.

Szállítási lehetőségek

  • Gravitációs táplálású öntözés felett

Gyakran használják mosógéphez vagy kádhoz gravitációs öntözőrendszerekkel

  1. A szürke víz elhagyja a forrást, és áthalad a háromutas elterelő szelepen
  2. A víz vagy a csatornába, vagy a túlfeszültség -tartályba kerül
  3. A tartályban lévő víz belép a szűrőzsákba
  4. A szűrt víz az öntözőrendszerbe kerül
  • Merülő szivattyú átirányítása öntözésre

Gyakran használják a víz alacsony szintű szennyeződéséhez, feltéve, hogy a nem megfelelő víz a csatornába kerül

  1. Szürke Víz távozik a szűrő felett, amely a csatornába vezető szeleppel egy csatornába vezethető
  2. A szűrt víz egy merülő szivattyúba kerül
  3. A szivattyú vizet küld az öntözőrendszerbe
  • Gravitációs táplálású szivattyúzott öntözés felett

Gyakran használják mosodai vagy fürdőszobai szürkevíz rendszerekhez szivattyúzott öntözéssel

  1. Szürke víz távozik a háromutas elterelő szelepen
  2. Belép a túlfeszültség -tartályba
  3. A tartályban lévő víz belép a szűrőzsákba
  4. A szűrt víz belép a merülő szivattyúba
  5. A szivattyú vizet szolgáltat az öntözőrendszerhez

Beltéri újrafelhasználás

A háztartási készülékekből származó újrahasznosított szürke vizet a WC öblítésére is fel lehet használni. Az alkalmazás a vízvezeték -kódok által meghatározott szabványokon alapul. A beltéri szürkevíz újrafelhasználásához hatékony tisztítótartályra van szükség az oldhatatlan hulladékok számára, valamint jól szabályozott ellenőrző mechanizmusra.

Az egyes amerikai joghatóságokban elfogadott Egységes Vízvezeték -kódex megtiltja a szürkevíz beltéri használatát.

Lásd még: esővízgyűjtés

Szürke vízrendszerek építése

Írásos építési engedély szükséges az engedélyt igénylő rendszerek építése, javítása, áthelyezése vagy módosítása előtt . Az engedélyek használati adatokat, tagméretezést és talajviszonyokat igényelnek (a szürke víz felhalmozódásának csökkentése érdekében). A különböző államokra és régiókra különböző tervek és rendszerleírások vonatkoznak. Az állam által meghatározott szabványok diktálják a szürke vízrendszerek kódjait a szürke víz meghatározása, a rendszer típusa és az engedélyezési követelmény alapján. Sok esetben az építkezés szakemberrel való szerződés nélkül is elvégezhető.

Tesztelés és ellenőrzés

Az engedélyt igénylő szürke vízrendszernek pontosan meg kell határoznia a talajok nedvszívó képességét. Bizonyos vizsgálatokra szükség lehet szabálytalan talajok vagy dokumentálatlan területek esetén.

Az engedélyezett rendszert ellenőrizni kell. Az építés során a rendszert fedetlenül kell hagyni. Ezenkívül bizonyos eszközök megvalósítását kódokban és követelményekben lehet előírni. A csökkentett nyomású (RP) visszaáramlási eszköz az ingatlan belépésekor megkönnyíti a szürke víz és az esetlegesen ivóvízellátás közötti áthaladás felmérését.

Kihívások

Az integrált városi vízgazdálkodási rendszerek, különösen a szürkevíz újrafelhasználásának legnagyobb gondja a kezeletlen víz tájba juttatása. Fontos, hogy a szürkevíz -rendszerek maximalizálják a természetes tisztítást az egészséges termőtalaj révén , elkerülve a szürkevíz érintkezését a szűrés előtt és után. A kezeletlen szürke víz képes lefolyni, és végső soron szennyezi a vízrendszereket.

A kutatások azt sugallják, hogy az elpárologtatott szürke víz olyan mikroorganizmusokat hagyhat maga után, amelyek belélegezve vagy fogyasztva károsak lehetnek. Ezért a legjobb gyakorlat, ha nem használ szürke vizet egy sprinkler rendszerben. A szürke víz közvetlen alkalmazása a fent említett mikroorganizmusokat a lombozaton hagyhatja. Szürke vizet nem szabad gyümölcsökre vagy zöldségekre használni (kivéve, ha nagyon óvatosan és kifejezetten a gyökerekre alkalmazzák - bár a legtöbb állami kód ezt nem teszi lehetővé).

A felesleges szürke víz, amely nem juthat be a talajba, lefolyássá válhat, ami gyakran a kezeletlen vizet a vízi utakhoz vezeti. A szürke vizet nem szabad telített talajba juttatni, és konzervatív módon kell használni.

Sok háztartási tisztítószer olyan összetevőket tartalmaz, amelyeket nem lehet eltávolítani egy tipikus szürkevíz -szűrőrendszerrel . Ehhez fel kell mérni, hogy mely anyagok változtatják meg a szürke víz minőségét. Ezenkívül nem minden háztartási készüléket szabad szürkevíz -újrahasznosításra használni. Néhányat külön kell a szennyvízbe vezetni.

A szürkevíz -szűrőrendszerek nincsenek felszerelve a legmagasabb szennyeződések kezelésére. A szürkevíz -rendszer használatának időpontjában mérlegelésre van szükség. Ez magában foglalja annak mérlegelését, hogy milyen készülékeket kell csatlakoztatni, valamint azt, hogy mennyi vizet dolgoznak fel egy adott időpontban.

Az IUWM egyik legjelentősebb kihívása lehet az IUWM meghatározásával és a meghatározott célok megvalósításával kapcsolatos konszenzus biztosítása a projektek operatív szakaszaiban. A fejlődő világban még mindig a lakosság jelentős része nem rendelkezik megfelelő vízellátással és higiéniával. Ugyanakkor a népességnövekedés, az urbanizáció és az iparosodás továbbra is szennyezést és a vízforrások kimerülését okozza. A fejlett világban a vízforrások szennyezése veszélyezteti a városi vízrendszerek fenntarthatóságát . Az éghajlatváltozás valószínűleg minden városi központot érint, akár egyre hevesebb viharokkal, akár hosszan tartó aszályokkal, akár mindkettővel. Az IUWM előtt álló kihívások kezeléséhez elengedhetetlen a jó megközelítések kidolgozása annak érdekében, hogy a politika kidolgozása és tervezése e globális változási nyomások kezelésére és a valóban fenntartható városi vízrendszerek elérésére irányuljon.

Lásd még

Hivatkozások