A szürkevíz a háztartásokban vagy irodaházakban fekáliás szennyeződés nélküli áramlásokból származó szennyvíz, azaz minden áramlás, kivéve a WC-kből származó szennyvizet . A szürkevízforrások közé tartoznak a mosdók, zuhanyzók, kádak, mosógépek vagy mosogatógépek. Mivel a szürkevíz kevesebb kórokozót tartalmaz, mint a háztartási szennyvíz, általában biztonságosabb és könnyebben kezelhető és a helyszínen újra felhasználható WC-öblítéshez, táj- vagy növényi öntözéshez és egyéb, nem iható felhasználáshoz .
A szürkevíz-újrahasználat alkalmazása a városi vízrendszerekben jelentős előnyökkel jár mind a vízellátási alrendszer számára az ivóvízigény csökkentésével , mind a szennyvíz alrendszer számára a szállításhoz és tisztításhoz szükséges szennyvíz mennyiségének csökkentésével [1] . A tisztított szürkevíznek számos felhasználási területe van, például WC-öblítésre vagy öntözésre [2] .
A szürke víz általában nyomokban tartalmaz emberi hulladékot, ezért nem mentes a kórokozóktól [3] . A váladék a fürdőben és zuhanyozásban történő mosásból vagy a mosásból (fehérnemű és pelenka mosása) származik. A szürke víz minősége a tárolás során gyorsan romolhat, mert gyakran meleg, és tartalmaz néhány tápanyagot és szerves anyagot (például elhalt hámsejteket), valamint kórokozókat. A tárolt szürke víz ugyanezen okból rossz szagokat is eredményez [4] .
A hagyományos vízöblítésű WC-vel rendelkező háztartásokban a szürkevíz az adott háztartás által termelt összes szennyvíz körülbelül 65%-át teszi ki. Ez jó vízforrás lehet újrafelhasználásra, mivel szoros kapcsolat van a szürkevíz-termelés és a WC-öblítéshez szükséges víz iránti potenciális igény között.
A nem megfelelő csőcsatlakozások azt eredményezhetik, hogy a szürkevíz-tartályok bizonyos százalékban "fekete vizet" tartalmaznak [5] .
A zuhanyozóból, mosdóból vagy mosógépből származó szennyvizen keresztül a szürkevízáramba jutó kis mennyiségű ürülék nem jelent gyakorlati veszélyt normál körülmények között, ha a szürke vizet megfelelően használják (pl. lefolyó kútból szivárogtatják , vagy megfelelően használják mezőgazdasági öntözésre). föld).
A szürkevíz elkülönített kezelése a forrásleválasztás fogalma alá tartozik, amely a környezeti higiéniai megközelítésekben általánosan alkalmazott elvek egyike . A szürke víz és a WC-szennyvíz elkülönítésének fő előnye, hogy a kórokozók terhelése nagymértékben csökken, így a szürke víz könnyebben feldolgozható és újrafelhasználható.
Ha a szürke vizet összekeverik a WC-szennyvízzel, azt szennyvíznek vagy "fekete víznek" nevezik, és egy szennyvíztisztító telepen vagy egy csatorna helyén kell kezelni, amely gyakran szeptikus rendszer.
A konyhai mosogatóból származó szürkevíz zsírokat és olajokat , valamint nagy mennyiségű szerves anyagot tartalmaz. Előkezelni kell, hogy eltávolítsa ezeket az anyagokat, mielőtt a szürkevíz-tartályba kerül. Ha ez nehezen alkalmazható , akkor a csatornarendszerbe lehet irányítani [6] .
A legtöbb szürke víz könnyebben kezelhető és újrahasznosítható, mint a szennyvíz az alacsonyabb szennyezőanyagok miatt. Ha külön „feketevizes” vízvezeték-rendszerrel gyűjtik össze, a háztartási szürkevíz közvetlenül az otthonban, a kertben vagy a vállalatnál újrahasznosítható, és azonnal felhasználható, vagy kezelhető és tárolható. Tároláskor nagyon rövid időn belül fel kell használni, különben a vízben lévő szerves szilárd anyagok hatására bomlásnak indul. Az ilyen típusú újrahasznosított szürkevíz soha nem iható biztonságosan, de számos feldolgozási lépéssel lehet vizet biztosítani a WC mosásához vagy öblítéséhez.
Az alkalmazható tisztítási eljárások elvileg megegyeznek a szennyvíztisztításéval, azzal a különbséggel, hogy általában kisebb léptékben (decentralizált szinten) telepítik, gyakran háztartási vagy épületszinten:
Az épített vizes élőhelyeken a növények szürke vízszennyező anyagokat, például élelmiszer-részecskéket használnak tápanyagként növekedésük során. A só- és szappanmaradványok azonban mérgezőek lehetnek a mikrobiális és növényi életre egyaránt, de felvehetők és lebomlanak épített vizes élőhelyeken és vízinövényeken, például sáson vagy gyékényeken keresztül .
A globális vízkészlet romlik. Az ENSZ jelentése szerint a vízhiány 2,7 milliárd embert érint 2025-re, ami azt jelenti, hogy a világon minden harmadik embert érint ez a probléma. A szennyvíz újrafelhasználása a probléma megoldásának jó módja lett [8] .
A szürkevíz használata csökkenti a hagyományos vízforrások iránti keresletet és a szennyvíztisztító rendszerekre nehezedő nyomást. A szürkevíz újrafelhasználása csökkenti a vízfolyásokba jutó szennyvíz mennyiségét is, ami környezeti szempontból előnyös lehet. Szárazság idején, különösen a városi területeken, a szürkevíz használata a kertekben vagy a WC-rendszerekben segít elérni a fenntartható fejlődés egyes céljait.
A szürkevíz-újrahasznosítás lehetséges környezeti előnyei a következők:
Az Egyesült Államok délnyugati részén és a Közel-Keleten , ahol a rendelkezésre álló vízkészletek korlátozottak, különösen a gyorsan növekvő népesség mellett, sürgősen szükség van alternatív vízellátási technológiák bevezetésére.
A szürkevíz-újrahasznosítás lehetséges gazdasági előnyei:
A szürke víz öntözésre való használata biztonságos gyakorlatnak tűnik. Egy 2015-ös epidemiológiai tanulmány nem talált további betegségterhelést a száraz területeket öntöző vízhasználók körében [11] . A szürkevíz ivóvízként való újrafelhasználásának biztonságosságát is tanulmányozták [12] . Számos szerves mikroszennyező anyagot, köztük benzolt is találtak a szürkevízben jelentős koncentrációban, de a legtöbb szennyező anyag nagyon alacsony koncentrációban volt jelen. A székletszennyezés, a perifériás kórokozók (pl. a bőr és a nyálkahártya szövetei) és az élelmiszer-eredetű kórokozók a kórokozók három fő forrása a szürke vízben [13] .
A szürke víz újrafelhasználása a WC-öblítésben és a kerti öntözésben aeroszolokat generálhat . Legionella - betegséget terjeszthetnek, és potenciális kockázatot jelenthetnek az emberi egészségre. A tanulmány eredményei azonban azt mutatják, hogy a szürke víz újrafelhasználásával kapcsolatos egészségügyi kockázat akár kerti öntözésre, akár WC-öblítésre nem volt szignifikánsan magasabb, mint a tiszta víz ugyanazon tevékenységekhez való felhasználásával kapcsolatos kockázat [14] .
Feltételezhető, hogy a legtöbb szürke víz tartalmaz néhány „fekete víz” összetevőt, beleértve a kórokozókat is . A szürkevizet lehetőség szerint a felszín alá kell felhordani (például csepegtetővezetékkel a talajra, talajtakaró alá vagy talajtakaróval töltött árkokban), nem permetezéssel, mivel fennáll a veszélye annak, hogy a víz aeroszolként kerül belélegzésre .
Minden szürkevizes rendszerben fontos elkerülni a mérgező anyagokat, például fehérítőket, fürdősókat, mesterséges színezékeket, klóralapú tisztítószereket , erős savakat / lúgokat , oldószereket és bórt tartalmazó termékeket , amelyek nagy koncentrációban mérgezőek a növényekre. A legtöbb tisztítószer nátriumsókat tartalmaz , amelyek túlzott lúgosságot okozhatnak a talajban, gátolhatják a magok csírázását, és az agyag szétszóródásával lebonthatják a talaj szerkezetét. A szürkevizes rendszerekkel öntözött talajok gipsszel (kalcium-szulfáttal) módosíthatók a pH csökkentése érdekében. Az ammóniát tartalmazó tisztítószerek használata biztonságos, mivel a növények felhasználhatják nitrogén előállítására [15] . Egy 2010-es tanulmány a szürkevizes öntözésről nem talált jelentős hatást a növényegészségügyre, és azt sugallja, hogy a nátrium felhalmozódása nagymértékben függ a szürke víz talajon keresztüli vertikális migrációjának mértékétől [16] .
Egy kis szürke víz közvetlenül a mosogatóból juttatható a kertbe vagy a konténermezőbe, további kezelést kapva a talaj élővilágától és a növények gyökereitől.
A növényzet védelme érdekében, amikor a szürke vizet öntözésre használják fel, nem mérgező, alacsony nátriumtartalmú szappan és testápoló termékek használata javasolt.
A zuhanyzókból és fürdőkádakból származó újrahasznosított szürkevíz felhasználható a WC-k öblítésére a legtöbb európai és ausztrál joghatóságban, valamint az Egyesült Államok azon joghatóságaiban, amelyek elfogadták a Nemzetközi Vízvezeték-szabályozást.
Egy ilyen rendszer becslések szerint 30%-kal csökkentheti a vízfogyasztást egy átlagos háztartás számára. A biológiai szennyeződés veszélye a következőkkel küszöbölhető ki:
A kezelés nélküli szürkevíz-újrahasznosítást egyes lakóterületeken alkalmazzák olyan alkalmazásokban, ahol nincs szükség ivóvízre (pl. kertek és földek öntözése, WC-k öblítése). Használható olyan lakott területeken is, ahol a szürke víz (pl. esővízből) már ésszerűen tiszta és/vagy nem szennyeződött le nem bomló vegyszerekkel, például nem természetes szappanokkal (ezért természetes tisztítószereket használnak helyette). Nem ajánlott olyan vizet használni, amely 24 óránál hosszabb ideig a szürkevíz-szűrőrendszerben van, mivel a baktériumok felhalmozódnak, ami befolyásolja az újrafelhasznált vizet.
A korlátozott tisztítási technológia miatt a tisztított szürke víz még mindig tartalmaz bizonyos vegyszereket és baktériumokat, ezért bizonyos biztonsági óvintézkedéseket be kell tartani a tisztított szürke víz otthoni használatakor.
Jelenleg olyan eszközök állnak rendelkezésre, amelyek a lakossági és ipari szürkevíz hőjét szennyvíz-hővisszanyerésnek, szürkevíz-hővisszanyerésnek vagy melegvíz-hővisszanyerésnek nevezett eljárással veszik fel.
Ahelyett, hogy közvetlenül a vízmelegítőhöz menne, a bejövő hideg víz először egy hőcserélőn halad át, ahol az olyan tevékenységekből származó szürke víz hője által előmelegszik, mint a mosogatás vagy a zuhanyozás. Azok a tipikus háztartási készülékek, amelyek szürke vizet kapnak a zuhanyból, az egyébként elpazarolt hő akár 60%-át is visszanyerhetik [17] .