Już od kilku lat w Polsce głośno mówi się o pogłębiającym się deficycie wody. Należymy do krajów o najmniejszych zasobach wodnych w całej Unii Europejskiej. Na jednego mieszkańca Polski przypada 1600 m3 wody na rok, natomiast w okresie suszy średnia ta maleje do 1000 m3 wody na jednego mieszkańca. Zatem mamy wtedy o 37,5% wody mniej. Średnia ilość wody dla Europejczyka wynosi 4500 m3/rok na mieszkańca.
Jeżeli przyjrzymy się bliżej charakterystyce zużycia wody w przeciętnym polskim gospodarstwie domowym, wychodzi na to, że na sprzątanie naszych domów zużywamy średnio 6% wody, mycie naczyń pochłania 10%, pranie 15%, higiena osobista 36%. Łącznie te kategorie naszych działań pochłaniają 67% wody dostarczanej do naszych gospodarstw domowych. Wody, którą całkowicie możemy odzyskać. Mimo tego, że często poruszane są kwestie niedoborów wody, hasło „recykling wody” jest w naszym kraju nadal niezbyt popularne. W dużym skrócie chodzi zwyczajnie o ponowne wykorzystanie wody zużytej w gospodarstwie domowym. Ale w jaki sposób można ponownie wykorzystać zużytą wodę, w przypadku kiedy wszystkie ścieki traktowane są w jednakowy sposób i odpływają jedną rurą do systemu ściekowego? W takich przypadkach jest to niemożliwe, dlatego jeżeli chcemy zadbać o jeden z najcenniejszych zasobów naturalnych na naszej planecie, musimy myśleć i projektować tak, aby z wyprzedzeniem przewidzieć możliwość odzysku jak największej ilości zużytej wody ze strumienia ścieku. Może nam w tym pomóc upowszechnienie terminu „szarej wody”, ponieważ to właśnie jej wytwarzamy najwięcej podczas wykorzystywania wody pitnej na różnorodne cele.
Czym jest „szara woda”?
Woda szara to woda ściekowa, która wytwarzana jest podczas domowych czynności np. kąpieli, sprzątania, prania czy mycia naczyń. Nazwa tego rodzaju ścieków pochodzi od swoistego koloru, jaki przybiera woda zanieczyszczona detergentami oraz niesionymi zanieczyszczeniami. W tym miejscu ważne jest by zaznaczyć, że szara woda nie nadaje się do picia, ale też nie zawiera w sobie zanieczyszczeń pochodzących z toalety (tak zanieczyszczoną wodę nazywamy „czarną wodą” od ang. black water). Aby móc poddać szarą wodę recyklingowi musimy najpierw mieć możliwość wydzielenia jej ze strumienia ścieków i odseparowania od zanieczyszczeń biologicznych pochodzących z domowych toalet. W tym celu już na etapie projektowania domu mieszkalnego warto poprowadzić oddzielną instalację kanalizacyjną przeznaczoną do odprowadzania szarej wody do odpowiednich zbiorników magazynujących. I tu z pomocą przychodzą nam dwa rodzaje systemów przechwytywania i ponownego wykorzystania szarej wody.
Systemy wewnętrzne przechwytywania i ponownego wykorzystania szarej wody
Systemy wewnętrzne przeznaczone są do montażu w piwnicy, garażu lub kotłowni budynku mieszkalnego. Ich wymiary są niewielkie, dzięki czemu montaż takiego systemu nie nastręcza większych problemów. Cały system składa się ze zbiornika do magazynowania szarej wody o pojemności od 200 do 400 litrów. Już w tym zbiorniku zapoczątkowany zostaje proces oczyszczania. Zanieczyszczona woda poddawana jest wstępnej filtracji, co pozwala usunąć z niej wszelkie cząstki stałe (np. piasek czy materię organiczną). Następnie podczyszczona szara woda poddawana jest ultrafiltracji, najczęściej za pomocą specjalistycznych membran. Przefiltrowana woda, już jako czysta, magazynowana jest w oddzielnym zbiorniku (również o pojemności od 200 do 400 litrów). Zbiornik ten wyposażony jest w centralę sterującą, która zarządza ponownym wprowadzaniem oczyszczonej wody do sieci wodociągowej wewnątrz budynku i kierowania odzyskanej wody do urządzeń takich jak pralka, czy zbiornik toalety. Oczyszczona szara woda może pełnić również funkcję wody technicznej, przeznaczonej do sprzątania domu. Kolejnym zadaniem centrali sterującej jest uzupełnianie zbiornika z czystą wodą sieciową w przypadku, gdy zabraknie wody oczyszczonej do zasilania podłączonych urządzeń. Wydajność takiego wewnętrznego systemu to około 200 l/dobę.
Systemy zewnętrzne
W tej kategorii możemy wydzielić dwa rodzaje systemów. Te z przeznaczeniem do zaopatrywania ogrodu w wodę odzyskaną ze strumienia szarych ścieków oraz te bardziej zaawansowane z przeznaczeniem do wykorzystania recyklingowanej wody zarówno w domu, jak i w ogrodzie. Pierwsza kategoria obejmuje proste instalacje opierające się na wykorzystaniu procesów biologicznych, pozwalających na całkowite oczyszczenie wody, która ostatecznie jest idealna do nawadniania terenów zielonych, napełniania stawów i basenów. Opuszczająca budynek szara woda przepływa przez kilka płytkich zbiorników wypełnionych porowatym medium (żwir, keramzyt, pumeks, piasek itp.), w którym posadzone zostały odpowiednio dobrane rośliny wodne i bagienne. W takim systemie wszelkie zanieczyszczenia konsumowane są przez mikroorganizmy żyjące na korzeniach roślin i rozwijające się na porowatej strukturze materiałów, z których wykonane są tzw. biologiczne złoża. Zaletą tych systemów jest prostota i niskie koszty inwestycyjne związane z ich instalacją. Wadą jest to, że w 100% działają jedynie w okresie wegetacyjnym. W zimie ich wydajność spada nawet do 40%. Prostym rozwiązaniem tego problemu może być umieszczenie takiego złoża biologicznego w szklarni, która wydłuża okres wegetacji roślin. Należy również pamiętać o konieczności okresowego usuwania nadmiaru biomasy wynikającej z olbrzymich, rocznych przyrostów roślin. Ale pozyskana w ten sposób biomasa może być doskonałym wkładem do pryzm kompostowych lub nawet alternatywnym paliwem opałowym po wysuszeniu i przetworzeniu na brykiet.
Bardziej zaawansowane technologicznie systemy recyklingu szarej wody pomijają wykorzystanie roślin i powracają do „twardych technologii” opartych na wieloetapowej filtracji. Ich budowa i zasada działania jest niemal identyczna jak w przypadku systemów wewnętrznych, z tym że gromadzenie szarej wody i wody odzyskanej odbywa się w dużych zbiornikach zakopanych w gruncie obok budynku mieszkalnego. Występują również warianty powyższych systemów współpracujące z instalacjami do gromadzenia deszczówki i jej uzdatniania do ponownego wykorzystania gospodarczego.
Na co należy zwracać uwagę przy recyklingu szarej wody?
Aby bezpiecznie i opłacalnie korzystać z szarej wody, należy pamiętać o kilku prostych zasadach. Warto wykonać oddzielną sieć przewodów i pionów kanalizacyjnych na etapie budowy domu, wówczas instalacja pochłonie dużo niższe koszty, niż w przypadku zakładania takiego systemu w już istniejącym budynku. Oczywiście w budynkach starszych również można zamontować taki system, ale trzeba liczyć się z tym, że koszty na pewno będą wyższe. Kolejnym ważnym aspektem jest zadbanie o to, aby instalacja doprowadzająca wodę odzyskaną ze strumienia szarych ścieków oraz instalacja wodociągowa były od siebie całkowicie odizolowane, aby nie doszło do kontaktu oczyszczonej wody szarej z wodą wodociągową. Woda szara może być użyta do nawadniania terenów zielonych wokół budynku, do sprzątania i mycia samochodów, do spłukiwania toalet, a nawet prania. Według szacunków zużycie wody szarej na osobę może wynosić około 60 litrów dziennie. Dzięki recyklingowi wody szarej możemy zmniejszyć zapotrzebowanie zarówno na wodę pitną, jak i zmniejszyć powstawanie ścieków, a to przekłada się na znaczne oszczędności. Podstawą dobrze zaprojektowanej instalacji do odzysku szarej wody jest jak zwykle kwantyfikacja i dobrze wykonane obliczenia. Na ich podstawie można określić ile szarej wody jesteśmy w stanie wydzielić z ogólnego strumienia ścieków. Na tej podstawie możemy dobrać odpowiednio duże zbiorniki magazynujące oraz pompy służące do transportu wody do tych części instalacji, w których będzie ona ponownie wykorzystana. Równie istotne jest to w przypadku projektowania całego systemu orurowania budynku, doboru odpowiedniej metody filtracyjnej, czy uwzględnienia sprzężenia instalacji recyklingu szarej wody z wodą wodociągową oraz systemem odzysku wody deszczowej.
Autor: Łukasz Nowacki
Tekst powstał w ramach projektu „Hydrozagadka – jak wygrać z suszą?”
