science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoek toont aan dat het behoud van woningen tijdens droogte het hergebruik van afvalwater kan belemmeren

Omdat het huishoudelijk waterverbruik is gedaald, het percentage hergebruik van afvalwater is gestegen; de Verenigde Staten hergebruiken nu tussen de 10 en 15 procent van hun afvalwater. Krediet:Universiteit van Californië - Riverside

Conventionele wijsheid schrijft voor dat waterbesparing alleen ten goede kan komen aan gemeenschappen die getroffen zijn door droogte. Maar onderzoekers van de Universiteit van Californië, Riverside heeft afgeleid dat het behoud van woningen binnenshuis onbedoelde gevolgen kan hebben op plaatsen waar systemen voor hergebruik van afvalwater al zijn geïmplementeerd, het verminderen van zowel de kwantiteit als de kwaliteit van het influent dat beschikbaar is voor behandeling.

De onderzoekers schetsten hun bevindingen in een recent artikel, die online in het tijdschrift verschijnt Wateronderzoek , gepubliceerd door de International Water Association.

"Droogte, en de instandhoudingsstrategieën die er vaak op worden toegepast, beide beperken waarschijnlijk de rol die hergebruik kan spelen bij het verbeteren van de betrouwbaarheid van de lokale watervoorziening, " schreef Quynh K. Tran, een UCR Ph.D. student in chemische en milieutechniek; David Jasby, universitair hoofddocent chemische en milieutechniek; en Kurt Schwabe, hoogleraar milieu-economie en -beleid.

Vroeger, gerecycled water werd alleen toegepast op gebieden zoals laagwaardige gewassen en middenbermen, zei Schwabé. Onlangs, echter, het is als veilig beschouwd om te drinken, op voorwaarde dat het ofwel meerdere behandelingsrondes ondergaat om concentraties van zouten te verwijderen, voedingsstoffen, en andere verontreinigingen, of wordt in de grond geïnjecteerd en later weer uitgepompt.

De Verenigde Staten hergebruiken tussen de 10 en 15 procent van hun afvalwater. In regio's als Zuid-Californië, waar effluent stroomt van gemeenschappen in het binnenland langs het stroomgebied van de Santa Ana en naar de kust, indoor residentiële instandhouding kan stroomafwaartse watervoorziening beperken.

"Je hoort vaak dat het bij een afvalwaterzuiveringsinstallatie nooit ophoudt met regenen, wat betekent dat het influent van huishoudens zal blijven stromen, of we nu in een droogte zitten of niet, "Zei Schwabe. "Het kan waar zijn dat het zal blijven 'regenen, ' maar de hoeveelheid stroom kan ernstig worden beïnvloed door droogte en inspanningen voor binnenbehoud, wat gevolgen heeft voor de betrouwbaarheid van het systeem, vooral als het gaat om stroomafwaartse of eindgebruikers van het gezuiverde afvalwater."

Schwabe voegde eraan toe dat het probleem alomtegenwoordig is in gekoppelde systemen voor hergebruik van afvalwater.

"Als mensen minder douchen en minder vaak hun toilet doorspoelen, eenvoudige waterbalans dicteert dat er betrouwbaarheidsproblemen kunnen zijn rond het hergebruik van water in systemen zoals die in Zuid-Californië, " hij zei.

Het probleem verergeren, naarmate de afvalwaterstromen afnemen, hun zoutgehalte en andere verontreinigende stoffen nemen toe. Hogere niveaus van verontreinigende stoffen vormen aanzienlijke uitdagingen voor behandelingsfaciliteiten die doorgaans niet zijn ontworpen om "verhoogde concentraties van totaal opgeloste vaste stoffen, stikstof soorten, en koolstof, "volgens Tran, Jasby, en Schwabé.

Echter, de onderzoekers zeiden dat oplossingen voor die problemen beschikbaar zijn.

"Er kunnen kosteneffectieve mengstrategieën worden geïmplementeerd om de effecten op de waterkwaliteit te verminderen, het verhogen van de waarde van het resterende effluent voor hergebruik, of het nu gaat om oppervlaktewatervergroting; grondwateraanvulling; of irrigatie van gewassen, golfbanen, of landschappen, " Zij schreven.

Om een ​​economisch model te ontwikkelen waarmee afvalwater op een meer kosteneffectieve manier kan worden behandeld, waardoor de waarde ervan toeneemt, de onderzoekers identificeerden haalbare technologieën voor afvalwaterzuivering en afvalwaterzuiveringstreinen die in gebruik zijn of beschikbaar zijn voor mogelijk gebruik. Een behandeltraject is een aaneenschakeling van behandelingen gericht op het voldoen aan een bepaalde norm.

"Onze oplossing is gebaseerd op een systeem van het mengen van water, "Zei Schwabe. "Traditioneel, afvalwaterinstallaties werken volgens het principe dat al het influent zoveel mogelijk wordt gezuiverd. Maar afhankelijk van het soort vraag en regelgeving waarmee een zuiveringsinstallatie wordt geconfronteerd voor zijn afvalwater, managers hebben misschien de mogelijkheid om creatief te zijn en een veel goedkoper resultaat te bereiken door slechts een deel van het influent te behandelen met de meest geavanceerde technologie en dit te mengen met het resterende influent dat is behandeld, maar met een minder geavanceerd en dus goedkoper proces ."

Schwabe zei dat hoewel dit onderzoek aangeeft dat waterbesparing binnenshuis de betrouwbaarheid en kwaliteit van waterhergebruik tijdens droogte kan beïnvloeden, de onderzoekers suggereren niet dat mensen zich bezighouden met minder frequente conservering.

"Deze resultaten benadrukken een centraal economisch principe:dat elke actie die we ondernemen kosten met zich meebrengt, " zei hij. "Onze resultaten zijn bedoeld om te illustreren hoe verschillende acties voor het verminderen van droogte met elkaar verband houden, zodat instanties kunnen plannen, communiceren, en coördineren op de meest geïnformeerde en kosteneffectieve manier mogelijk."