회색 물 재활용의 미래: Emerging Technologies, 시계

소개: 왜 회색 물 재생 물질

담수성은 더 이상 먼 문제 없습니다. 2025년까지 세계 인구의 두 번째 단계는 물 스트레스를 직면 할 수 있습니다. 회색 물 재활용은 싱크, 샤워, 세탁기 및 관개, 화장실 플러싱 및 세탁에서 재사용을위한 욕조에서 물을 포착하여 실제적이고 주변의 솔루션을 제공합니다. 이 접근법은 30 ~ 50 %까지 가구 물 소비량을 잘라 도시 폐수 처리 공장에 부담을 줄일 수 있습니다. 기후 변화는 회색으로 빠르게 진화하는 기술을 가능하게하는 데 도움이되는 것입니다.

Greywater 재활용의 현재 상태

오늘날 대부분의 그레이 워터 시스템은 정원에 직접적으로 떨어지지 않는 물을 경로를하는 간단한 다이버 시스템, 또는 실내 비 유포성 용도에 대한 필터 및 소독 물 패키지 처리 장치. 미국, 캘리포니아, 애리조나, 텍사스와 같은 주에는 하위 외과 관개 및 화장실 플러싱을위한 처리 그레이워터를 허용하는 규정을 채택했다. 그러나 채택은 낮아집니다. 2022 연구는 단층 주택의 5 % 미만의 단일 가족 주택보다 약간의 발견했다. 이러한 이유로 인해 이러한 안전 시스템의 기본적 인 보안 시스템의 기본적 인 비용으로 인해 이러한 위험이 높아졌습니다.

Emerging Technologies, 시계

고급 여과 시스템

전통적인 회색 물 필터는 큰 입자를 제거 하는 메쉬 스크린 또는 모래 필터에 의존하지만 박테리아, 바이러스, 녹여 화학 물질을 통과. 고급 여과 기술 지금 훨씬 더 큰 효율을 가진 이러한 오염 물질을 대상.

Membrane 생물 자원 (MBRs)]는 단일 소형 단위에 있는 막 여과를 가진 생물학 처리를 결합합니다. 미생물은 유기 물질과 영양소를 끊고, 초음파 여과 막 (포레 크기 0.02-0.1 미크론)는 물리적으로 병원체를 제거합니다. 분야 예심은 MBR-treated 회색 물은 미국 EPA의 도시 자원에 들어가는 다중화한 건물을 위한 가이드라인을 포함하여 가장 엄격한 재사용 기준을, 응합니다.

노필터 (NF) 및 앞으로 osmosis (FO) 는 또한 견인을 얻는다. NF 막은 동등한 이온 및 대부분의 유기 분자를, 세탁 및 샤워를 위해 적당한 생성합니다. FO는 낮은 압력에 반 침투성 막의 맞은편에 물을 당기는 끌기 해결책, 에너지 소비를 감소시킵니다. 유럽에 있는 안내하는 학문은 FO 체계가 90 % 물로 회색 물을 대우할 수 있다는 것을 입증했습니다, 최소 회복은 단지 대체하는 것을 요구합니다.

스마트 모니터링 및 제어

IoT(Internet of Things)는 수동 배관 설비에서 어댑터 네트워크로 회색 물 시스템을 변환하는 것입니다. 스마트 센서는 실시간 성능, pH, 전도도, 온도 및 잔여 염소의 수질 매개 변수를 모니터링합니다. 이 데이터는 처리주기를 최적화하고 필터를 수집하고, 백업을 일으키는 원인이되기 전에 누출이나 시스템 고장을 감지하는 데 사용됩니다. Homeowners는 유지 보수가 필요할 때 푸시 알림을 수신하고 원격 진단은 서비스 통화에 대한 필요성을 감소시킵니다.

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탈중앙화 처리 장치

중앙화된 폐수 인프라는 비싸고 느리게 구축됩니다. 탈중앙화 처리 단위 - 컴퓨트, 모듈 및 종종 자체 유지 - 단일 집, 집 클러스터 또는 새로운 지하 파이프를 필요로하지 않고 상업 건물에 설치할 수 있습니다. 이 단위는 침수, 침수, 막 여과 및 UV 또는 전기 염소의 조합을 사용하여 엄격한 재사용 표준을 충족하는 물을 생산합니다.

컨테이너 시스템은 재난 구호, 건설 현장 및 원격 커뮤니티에 특히 효과적입니다. 표준 20 ‐ 발 선박 컨테이너는 50 ~ 100 명에 걸쳐 10,000 리터를 치료 할 수있는 시스템을 집으로 할 수 있습니다. 많은 단위는 태양 강화 및 원격 모니터링 장비이며, 전기 그리드의 독립적 인 급속 한 배포를 가능하게합니다. 인도 및 하위 - 사하르안 아프리카에서 파일럿 프로젝트는 이러한 시스템가 수생 식물과 신뢰할 수있는 농촌 자원의 활성화를 감소시켰다는 것을 보여주었습니다.

Hybrid system은 회색 물과 빗물 모두 신화되어 있습니다. 두 개의 로컬로 사용 가능한 수원을 결합함으로써, 이 시스템은 확장 된 건조 매립 동안 탄력을 증가시킵니다. 스마트 컨트롤러는 가용성과 품질에 따라 소스를 자동으로 전환하여 지속적인 공급을 보장합니다. 일부 제조업체는 이제 이러한 장치를 “plug‐and‐play”로 제공하므로 하루보다 적은 설치가 가능하며, 진입 장벽을 극적으로 낮출 수 있습니다.

큰 도전 극복 : 규정, 인식 및 비용

규제 Hurdles

그레이워터 재사용에 대한 규정은 단일 국가에서도 널리 다릅니다. 미국에서는 일부 주에는 화학 소독제를 사용하는 시스템을 규제하는 반면 다른 사람들이 모든 치료 시스템에 대한 허가가 필요합니다. 균일 한 표준 힘 제조업체의 부족은 여러 제품 변형을 설계하고 법적인 것에 대해 소비자를 수용합니다. 조직의 성장 수는 사전 작성 설계 규칙보다 effluent 품질에 초점을 맞춘 성능 기반 규정에 대한 조언입니다. [[FLT : 0]] 국제 코드위원회 (International CodeLT)]는 20F [FLT : 0]]를 적용 할 수 있으며, 20F [F]를 채택하여 20F]를 채택할 수 있습니다.

투자 비용 및 수익

기존의 회색 물 시스템은 연간 약 5만 달러의 비용이 절감됩니다. 이 시스템은 기존의 물량과 비교하여, 물량, 리베이트, 사용량에 따라 3 ~ 7년 정도의 비용이 절감됩니다. 이 시스템은 기존의 물량, 리베이트, 사용량에 따라 3 ~ 7년 동안 뻗어 있습니다. 그러나 수요 상승과 제조 규모로 인해 비용이 절감됩니다. 낮은 비용의 최근 개발은 비 짠 막 모듈은 과거 5년 동안 MBR 시스템의 가격을 거의 40 %로 줄일 수 있습니다. 또한, 기존의 물량은 약 1,000 달러의 비용이 절감됩니다.

미래 전망: 2035년까지 기대하는 것

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수평선에 대한 에너지 기술은 ]바이오전자화학 시스템를 포함하여 폐수를 처리하고 전기를 생성하고, ]]스마트 막 재료를 통해 멸균이 검출될 때, 화학적 재순환에 대한 필요성을 제거하고 있습니다. 연구자들은 또한 제약 잔류물과 미생물을 제거할 수 있는 나노 입자 필터의 사용을 탐구하고, 가장 물에 대한 우려를 두는 두 가지 우려를 갖는 두 가지 우려를 갖는 미생물 필터를 탐구하고 있습니다.

이 혁신은 성숙으로, 회색 물 재활용은 물 효율적인 건물의 표준 구성 요소에 틈새 연습에서 이동할 것입니다. 궁극적 인 비전은 모든 드롭이 환경에 반환되기 전에 여러 번 사용 된 원형 물 경제입니다. 지능형 통합 시스템은 물, 에너지 및 폐기물을 함께 관리하고 전체 건물 생태계를 최적화합니다. 지속적인 정책 지원, 공공 교육 및 기술 진전으로 미래가 도달 할 수 있습니다.

"10년 이내, 그레이워터 시스템이 저 유량 화장실 없이 집으로 나타날 것" - Dr. Amelia Torres, Water Innovation Lab, University of Arizona
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현재 연구에 대한 자세한 내용은 ]EPA의 물 재사용 프로그램], WHO의 안전한 회색 물 재사용 가이드, Hydraloop] 및 Aquacell] 상업 및 주거 설치에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하십시오.