Как модернизировать существующие дома с помощью инфраструктуры переработки серы

Понимание рециркуляции серы

Переработка серы — это практика улавливания и повторного использования сточных вод из бытовых приборов, не содержащих отходов жизнедеятельности человека. Источники включают в себя раковины для ванн, душевые, ванны и стиральные машины. Эта вода, хотя и не пригодна для питья, подходит для орошения и смыва туалета после соответствующей обработки. В отличие от черной воды из туалетов, серая вода содержит более низкие уровни патогенов и органических веществ, что делает ее более простой и менее дорогой для обработки для не пригодных для использования.

Концепция не нова. Многие засушливые регионы десятилетиями использовали серую воду, но последние достижения в технологии фильтрации и очистки сделали жилые системы более доступными и надежными. Хорошо спроектированная система серой воды может снизить потребление пресной воды в домохозяйстве на 30-50% в зависимости от количества жителей и включенных светильников. Для типичного семейства из четырех человек это может означать десятки тысяч галлонов, сэкономленных каждый год.

Серая вода обычно классифицируется на две категории: светлая серая вода и темная серая вода. Светлая серая вода поступает из раковин ванной комнаты, душевых и ванн. Темная серая вода включает в себя прачечную воду, особенно из-за нагрузок подгузниками или сильно загрязненных предметов. Темная серая вода требует более надежной обработки перед повторным использованием. Большинство жилых систем предназначены для обработки светлой серой воды, с положениями для исключения воды кухонной раковины и посудомоечной машины, которая содержит жир, частицы пищи и высокие нагрузки органического материала.

Процесс обработки серой воды варьируется в зависимости от сложности системы. Простые системы используют физическую фильтрацию для удаления твердых веществ, в то время как современные системы включают биологическую обработку, УФ-дезинфекцию или химическую обработку. Уровень требуемой обработки зависит от предполагаемого использования. Ирригация декоративных растений и газонов требует меньшей обработки, чем промывка туалета, что может потребовать дезинфекции для соответствия местным кодам здоровья.

Модернизация существующего дома с инфраструктурой для серой воды является более сложной задачей, чем включение его в новое строительство, но это вполне осуществимо при тщательном планировании. Ключ заключается в работе с существующей схемой сантехники дома и выборе системы, которая соответствует схемам использования воды в доме. Многие домовладельцы начинают с простой системы прачечной для ландшафта, которая является одной из самых простых и экономически эффективных доступных модификаций.

Для получения дополнительной информации об основных принципах переработки серы программа EPA WaterSense предоставляет ресурсы по методам сохранения и повторного использования воды.

Оценка потребностей вашего дома

Перед покупкой оборудования или внесением каких-либо изменений в сантехнику, проведите тщательную оценку существующих систем вашего дома и использования воды вашим домом. Эта оценка будет направлять ваши решения о типе системы, мощности и размещении.

Оценка системы сантехники

Начните с картирования существующей схемы водопровода. Определите, где сходятся водостоки из душевых, раковин ванной и стиральных машин. В большинстве домов эти линии соединяются перед подключением к основной канализации или септической линии. Для модернизации сероводородной системы вам нужен доступ к этим водосливным линиям для установки водоотводного клапана или трехстороннего клапана, который может направлять воду либо в систему сероводородной канализации, либо в канализацию. Это имеет решающее значение для обслуживания и для тех случаев, когда система сероводородной системы не используется, например, зимой в холодном климате.

Проверяйте материалы труб и диаметры. В старых домах, возможно, были оцинкованные стальные или чугунные трубы, с которыми может быть сложнее работать, чем с современными ПВХ или АБС. Также обратите внимание на расположение очистных сооружений и точек доступа. Вы хотите минимизировать количество новых требуемых сантехнических работ, и вам нужно быть в состоянии достичь точки отвода для регулировки клапанов и ремонта.

Анализ использования воды

Оцените объем серы, которую производит ваша семья ежедневно. Простой способ сделать это - отслеживать счета за воду в течение нескольких месяцев и определить, какие приборы способствуют сероватости. Как правило, душевые составляют около 17 процентов использования воды в помещении, раковины ванной комнаты около 15 процентов и стиральные машины для одежды около 22 процентов. Для семьи из четырех человек это может означать от 80 до 100 галлонов серы в день.

Этот объем определяет размер резервуара для сбора, системы очистки и поля для орошения. Избыток увеличивает стоимость и площадь. Недоразмер приводит к переполнению и неэффективности системы. Сопоставьте мощность системы с пиковым ежедневным производством серой воды, с некоторым буфером для изменений в расписании белья и душа.

Местные правила и разрешения

Нормы, касающиеся серы, существенно различаются в зависимости от штата и муниципалитета. В некоторых юрисдикциях приняты положения Международного кодекса сантехники для систем серы, в то время как в других действуют свои собственные стандарты. Во многих районах требуются разрешения на любую модификацию системы сантехники, особенно если она включает подключение к канализации или септической системе. Проверяйте с местным строительным отделом и отделом здравоохранения, прежде чем начинать какие-либо работы.

Типичные требования включают:

Некоторые области позволяют простые, низкорисковые системы, такие как прачечная-ландшафт без разрешения, при условии, что они отвечают основным критериям проектирования. Другие области требуют инженерных планов и профессиональной установки. Понимание вашего местного кода является первым шагом в определении того, какой тип системы и подход к установке являются жизнеспособными.

Оценка сайта для ирригации

Если вы планируете использовать серую воду для орошения, оцените тип почвы, склон и растительность вашего имущества. Сэнди-почвы быстро стекают и могут обрабатывать более высокие скорости применения. Глиняные почвы стекают медленно и могут потребовать большей площади орошения или распределения подповерхностей, чтобы избежать объединения. Степные склоны требуют тщательного проектирования, чтобы предотвратить сток.

Определите, какие растения получат серую воду. Орнаментальные деревья, кустарники, газоны и клумбы в целом подходят. Избегайте использования серой воды на огородах, особенно если серая вода поступает из стиральных машин или содержит какие-либо химические вещества. Некоторые юрисдикции явно запрещают серую воду для орошения съедобных культур. Также имейте в виду, что серая вода содержит соли и питательные вещества, которые могут накапливаться в почве с течением времени. Вращание орошения с пресной водой и использование солеустойчивых растений может смягчить эту проблему.

На веб-сайте Greywater Action предлагается подробное руководство по оценке участка и проектированию системы для повторного использования серы в жилых помещениях.

Ключевые компоненты системы серой воды

Полная система рециркуляции сероводородных отходов состоит из нескольких взаимосвязанных компонентов, каждый из которых выполняет определенную функцию.Сложность этих компонентов зависит от типа системы и предполагаемого применения повторной эксплуатации.

Сбор и диверсия

Сбор начинается на сливной арматуры. В сливной линии установлен трехсторонний отводной клапан, позволяющий пользователю переключаться между отправкой воды в систему серы или в канализацию. Это необходимо для технического обслуживания и в те времена, когда система не нужна. Клапан должен быть доступен и четко обозначен.

От отводного клапана серая вода течет в резервуар для сбора или непосредственно в очистное устройство, в зависимости от конструкции системы. Гравитационный поток предпочтителен, но насос может быть необходим, если система обработки или оросительная зона находится над приспособлениями. Если используется насос, для сбора воды и защиты насоса от мусора необходим отстойник или насосный бассейн.

Фильтрация и обработка

Фильтрация удаляет твердые вещества и мусор из серой воды до того, как она попадет в хранилище или распределение. Тип и размер фильтра зависят от источника воды и предполагаемого использования. Для простых ирригационных систем может быть достаточно сетчатого фильтра или винтовой ловушки. Для систем, которые питают туалетную промывку или более чувствительные виды использования, может потребоваться песочный фильтр, мембранный биореактор или упакованный блок обработки.

Фильтрация обычно многоступенчатая. Предварительный фильтр улавливает крупные твердые вещества, такие как волосы и ворсинки. Вторичный фильтр удаляет более мелкие частицы. Некоторые системы также включают резервуар для оседания, где более тяжелые твердые вещества опускаются на дно и периодически удаляются. Отфильтрованная вода затем поступает в камеру обработки, где биологические или химические процессы уменьшают патогены и органическое вещество.

Обработка может быть пассивной или активной. Пассивные системы используют естественные процессы, такие как осаждение и микробная активность в построенном водно-болотном угодье или песчаном фильтре. Активные системы используют насосы, ультрафиолетовые огни или химическое дозирование для достижения более высокого уровня обработки. Выбор зависит от пространства, бюджета и требований к качеству воды.

Хранение и распределение

Обработанная серая вода хранится в резервуаре до тех пор, пока она не понадобится. Танк должен быть непрозрачным для предотвращения роста водорослей и должен иметь плотно прилегающую крышку для исключения комаров и других вредителей. Мощность хранения должна соответствовать спросу на орошение или промывку туалета, учитывая, что серая вода производится круглый год, но орошение является сезонным. В климате с морозными зимами система должна быть разработана для слива или зимовки резервуара для хранения и линий распределения.

Распределение для орошения может осуществляться через капельные линии, шланги для замачивания или подземные излучатели. Капельное орошение является наиболее эффективным методом и сводит к минимуму контакт человека с водой. Подповерхностное орошение помещает воду непосредственно в корневую зону, уменьшая испарение и запах. Для промывки туалета отдельная водопроводная линия поставляет очищенную воду в туалетный резервуар, с предотвращением обратного потока для защиты питьевого водоснабжения.

Контроль и мониторинг

Современные системы серой воды включают в себя элементы управления насосами, клапанами и процессами обработки. Панель управления может управлять отводным клапаном, циклами насоса, промывкой фильтров и дезинфекцией. Мониторинговые устройства отслеживают объем воды, уровни резервуаров и состояние системы. Некоторые системы имеют сигнализацию о высоком уровне воды, отказе насоса или засорениях фильтра.

Пользовательские интерфейсы варьируются от простых ручных элементов управления до интеллектуальных контроллеров, которые могут работать через приложение для смартфона. Для модернизации система управления должна быть легкодоступной и понятной, поскольку со временем потребуется техническое обслуживание и корректировки.

Шаги установки

Установка системы сероводородной очистки в существующем доме требует тщательной координации с существующими сантехническими и электрическими системами. Следующие шаги описывают общий процесс установки, но каждый проект уникален.

Планирование и дизайн

Окончательно оформить проект системы на основе вашей оценки. Создать подробный план, который показывает расположение отводных клапанов, резервуаров для сбора, блоков обработки, резервуаров для хранения и распределительных линий. Включить размеры труб, наклоны и точки подключения. Если требуется насос, рассчитать требуемый расход и давление в голове. Просмотреть план с вашим местным строительным отделом, чтобы обеспечить соответствие кодам и требованиям к разрешению.

Закупать все материалы и оборудование перед началом работ. Сюда входят трубы, фитинги, клапаны, резервуары, фильтры, насосы и любые компоненты обработки. Иметь план действий на случай непредвиденных обстоятельств, таких как несовместимые материалы труб или скрытые препятствия в полости стен.

Модификации сантехники

Первым физическим шагом является установка отводных клапанов на выбранных линиях стока крепежа. Для этого может потребоваться резка в существующие сточные трубы. Используйте труборез для чистых разрезов и убедитесь, что клапан правильно ориентирован на поток гравитации. Закрепите клапан соответствующими опорами, так как он будет периодически работать.

Проведите новые дренажные линии от отводных клапанов до резервуара для сбора или системы обработки. Используйте тот же материал трубы, что и существующие дренажи, чтобы упростить соединения и поддерживать совместимость. Поддерживайте минимальный наклон 1/4 дюйма на фут для обеспечения надлежащего дренажа. Избегайте длинных горизонтальных прогонов, которые могли бы позволить твердым веществам оседать.

Если требуется насос, установите насосный бассейн и погружной насос в резервуаре для сбора или отдельном отстойнике. Подключите линию разряда насоса к системе обработки или резервуару для хранения. Установите контрольный клапан на линии разряда для предотвращения обратного потока при остановке насоса.

Система сборки

Поставить резервуар для сбора и очистное устройство согласно плану. Цистерны должны располагаться на ровном, стабильном основании, таком как бетонная площадка или уплотненный гравий. Соединить впускной отвод от отводных клапанов к верхней части цистерны. Установить переливную линию, возвращающую избыток воды в канализацию или в безопасную зону дренажа, в соответствии с местными кодами.

Установите компоненты фильтрации в порядке, указанном производителем. Обычно на впускной отверстие резервуара помещается предфильтр, за которым следуют основной фильтр и любые модули обработки. Убедитесь, что фильтры доступны для очистки и замены. Нанесите на этикетку все соединения и компоненты.

Если система включает дезинфекцию, установите УФ-блок или систему химической дозировки на выходе из резервуара для обработки. Следуйте инструкциям производителя для электрических и сантехнических соединений. Для УФ-систем убедитесь, что вода проходит через камеру с правильной скоростью потока для адекватного воздействия.

Установите резервуар для хранения и подключите его к розетке для очистки. Если вода будет использоваться для орошения, проведите распределительные линии от резервуара для хранения до зоны орошения. Для недр закапывайте капельные линии на подходящей глубине для полива растений. Для промывки туалета проведите выделенную трубу из резервуара для хранения в туалетный бак с превентором обратного потока в точке соединения.

Испытания и ввод в эксплуатацию

Перед закапыванием любых труб или закрытием стенок проверьте систему на наличие утечек и правильное функционирование. Заполните систему чистой водой и проверьте все соединения и соединения. Запустите отводные клапаны, чтобы они правильно переключались между канализационным и серым режимами. Запустите насос и убедитесь, что он подает воду с ожидаемой скоростью потока и давлением.

Если система включает биологическую обработку, то перед введением серой воды можно установить носитель. Это может занять от нескольких дней до недель, в зависимости от типа системы. Контролировать качество воды в течение начального периода, чтобы убедиться, что обработка работает должным образом.

Наконец, проверьте систему распределения. Для орошения проверьте каждый излучатель или капельную линию на равномерность потока. Для промывки туалета проверьте, что туалетный бак заполняется правильно и что работает превентор обратного потока. Документируйте все результаты испытаний и сохраните их в руководстве по системе для будущей справки.

Страница Департамента энергетики США по сохранению воды предлагает дополнительные советы по интеграции систем серы с другими мерами по экономии воды.

Техническое обслуживание и безопасность

Системы серы требуют постоянного технического обслуживания для безопасной и эффективной работы. Пренебрежение техническим обслуживанием может привести к неприятным запахам, сбоям системы и потенциальным опасностям для здоровья.

Рутинные задачи технического обслуживания

Наиболее частой задачей является очистка фильтров. Сетчатые фильтры и вымпеловые ловушки следует чистить раз в неделю или чаще в домашних хозяйствах с тяжелым использованием прачечной. В некоторых системах есть самоочищающиеся фильтры, но они все равно требуют периодического осмотра. Держите запасной фильтр под рукой, чтобы можно было быстро их повернуть.

Ежемесячно проверяйте отводные клапаны, чтобы убедиться, что они свободно перемещаются и правильно герметизируются. Вентили, которые прилипают или протекают, могут привести к попаданию серой воды в канализацию, когда ее следует отвести, или наоборот. Смазочные стебли клапана при необходимости и заменяют любые изношенные уплотнения.

Проверяйте резервуар для хранения и камеру обработки каждые несколько месяцев. Ищите накопление шлама, рост водорослей или любые необычные запахи. Удалите шлам по мере необходимости и прочистите стенки резервуара, если появятся водоросли. Держите крышку резервуара запечатанной, а экран вентиляционного отверстия чистым, чтобы предотвратить попадание насекомых.

Для систем с насосами проверьте сетчатку насоса и крыло для мусора. Слушайте необычные шумы, которые могут указывать на кавитацию или износ подшипника. Проверьте электрические соединения насоса и убедитесь, что поплавковый выключатель работает свободно.

Если в системе используется УФ-дезинфекция, заменяйте УФ-лампу ежегодно или по графику производителя. Очистите кварцевый рукав мягкой тканью и мягким кислотным раствором для удаления минеральных отложений. Тусклая или мерцающая УФ-лампа указывает на то, что ей нужна замена.

Вопросы охраны здоровья и безопасности

Серая вода содержит бактерии, вирусы и другие микроорганизмы, даже после обработки. Всегда носите перчатки при работе с фильтрами, содержимым резервуара или распределительными линиями. Тщательно мойте руки после любой деятельности по техническому обслуживанию. Не позволяйте серой воде скапливаться на поверхности или вступать в контакт с людьми или домашними животными.

Нанесите на этикетку все трубы и выходы с серой водой, чтобы предотвратить случайные перекрестные соединения с системой питьевой воды. Используйте трубу с цветовой кодировкой или метки, которые следуют местным конвенциям по коду водопровода. Оставьте схему системы рядом с отводными клапанами, чтобы любой, кто работает над водопроводом, мог видеть, куда идут линии серы.

Если у вас есть септическая система, проконсультируйтесь с местным отделом здравоохранения перед установкой системы серой воды. Отвод серой воды из септика может уменьшить объем воды, поступающей в систему, что может повлиять на ее биологическую функцию. Некоторые септические системы полагаются на объем воды для переноса твердых веществ через резервуар, и уменьшение этого объема может привести к засорению или запахам.

Устранение общих проблем

Неприятные запахи обычно являются результатом анаэробных условий в резервуаре для хранения или распределительных линиях. Увеличить аэрацию путем добавления небольшого насоса или воздушного камня в резервуар. Также проверить, что вентиляционный отверстий резервуара не заблокирован. Если запах поступает из области орошения, почва может быть заболочена. Уменьшить частоту орошения или переключиться на подповерхностное распределение.

Медленный дренаж из крепежных приспособлений после отводного клапана может указывать на засорение в серой воде линии. Промыть линию чистой водой и проверить фильтр. Если засорение сохраняется, осмотреть линию на провисания или низкие точки, где могут накапливаться твердые вещества. Это чаще встречается при длинных горизонтальных пробегах с недостаточным наклоном.

Если насос работает непрерывно или не запускается, проверьте поплавковый выключатель и источник питания. Поплавковые выключатели могут застрять на мусоре. Очистите выключатель и убедитесь, что он свободно движется. Если насос все еще не работает, протестируйте двигатель и замените его, если это необходимо. Держите запасной насос под рукой для критических систем.

Рост водорослей в резервуаре для хранения или в прозрачных трубах является признаком того, что свет достигает воды. Окрасить непрозрачные резервуары и покрыть любые прозрачные участки трубы. Если водоросли уже сформировались, слить резервуар, прочистить его отбеливающим раствором, тщательно промыть и заправить.

Преимущества ретроприборов

Модернизация существующего дома с инфраструктурой переработки серы предлагает ряд преимуществ, которые выходят за рамки сохранения воды.

Экологические преимущества

Сокращение спроса на пресную воду является наиболее прямой экологической выгодой. Во многих регионах пресная вода является ограниченным ресурсом, а сокращение потребления в жилых помещениях помогает защитить местные запасы воды и экосистемы. Повторное использование серы также сокращает объем сточных вод, отправляемых на очистные сооружения, снижая энергетические и химические затраты, необходимые для централизованной обработки. Это имеет соответствующее сокращение выбросов парниковых газов, связанных с инфраструктурой водоснабжения и сточных вод.

Кроме того, использование серой воды для орошения снижает спрос на очищенную питьевую воду для озеленения. В сухом климате, где использование воды на открытом воздухе составляет большую часть общего потребления, этот сдвиг может иметь существенное значение. Он также удерживает питательные вещества от мыла и моющих средств из водных путей, где они могут способствовать цветению водорослей и эвтрофикации.

Экономические выгоды

Более низкие счета за воду являются наиболее непосредственной финансовой выгодой. Экономия зависит от объема повторно используемой серой воды и местных ставок на воду. В районах с многоуровневым ценообразованием на воду экономия может быть существенной, особенно для домашних хозяйств с высоким водопользованием. Со временем система может окупиться за счет снижения коммунальных расходов.

Некоторые муниципалитеты предлагают скидки или стимулы для установки систем серы. Проверяйте с местным водоснабжением или экологическим агентством доступные программы. Эти стимулы могут снизить первоначальные затраты на модернизацию и повысить отдачу от инвестиций.

Расходы на техническое обслуживание, как правило, низкие для простых систем. Фильтры и УФ-лампы являются основными расходными материалами, наряду с периодическим ремонтом насосов. При надлежащем уходе система серы может работать от 15 до 20 лет или более, обеспечивая постоянную экономию.

Преимущества имущественной ценности

Профессионально установленная система серой воды может увеличить стоимость перепродажи дома, особенно в регионах с дефицитом воды. Покупатели жилья все больше интересуются устойчивыми функциями, которые снижают эксплуатационные расходы. Документированная система серой воды с разрешениями и техническим обслуживанием является ощутимым активом, который отличает недвижимость на рынке недвижимости.

Даже в районах, где вода в изобилии, привлекательность устойчивости может быть точкой продажи. По мере роста осведомленности о сохранении воды дома с системами серой воды, вероятно, станут более желательными. Обновление теперь позиционирует дом для будущих тенденций рынка.

Заключение

Модернизация существующего дома с инфраструктурой переработки серы является практическим и полезным проектом для домовладельцев, приверженных устойчивому развитию. Этот процесс требует тщательного планирования, соблюдения местных правил и готовности инвестировать время в установку и обслуживание. Но выгода реальна: снижение счетов за воду, снижение воздействия на окружающую среду и дом, который использует ресурсы более эффективно.

Начните с тщательной оценки сантехники вашего дома и использования воды в вашем доме. Изучите местные коды и разрешительные требования. Выберите систему, которая соответствует условиям вашего сайта и вашему бюджету. Устанавливаете ли вы простую систему прачечной для ландшафта или более комплексную систему, которая питает туалеты, вы будете способствовать более устойчивому будущему водоснабжения.

Для дальнейшего чтения о стратегиях сохранения воды в жилых помещениях справочник ресурсов «Строительство зеленого ремоделирования» содержит тематические исследования и лучшие практики для интеграции систем серы в существующие дома.