Наиболее просто и выгодно организовать в зданиях повторное использование так называемого «серого» стока – наименее загрязненной части сточных вод. Впервые регенерированную воду применили для смыва туалетов в 1984 году в 19-ти высотных зданиях в районе Синдзюку японского Токио. Для увеличения объема подаваемой воды в технический (хозяйственный) водопровод можно дополнительно направлять дождевые воды с крыш и дворовых территорий.
Для того, чтобы оценить перспективы использования «серого» стока в зданиях, надо в первую очередь посчитать баланс водоснабжения и водоотведения с учетом потребности в воде различного качества и формирования различных видов сточных вод.
Оптимальное суточное потребление воды в жилом здании при отсутствии ограничивающих факторов – около 140 – 150 литров на человека, что обеспечивает вполне комфортный уровень водопользования. При использовании различных приемов и технических приспособлений для экономии воды этот показатель может быть уменьшен до 100 – 120 литров без заметного снижения уровня комфорта.
В среднем в населенных пунктах водопотребление в жилой застройке составляет 72% от общего водопотребления в зданиях, а 28% остается для общественных зданий. Структура водопользования в жилых зданиях зависит от местного уклада жизни, климата, способов оценки водопотребления. При этом на смыв унитазов, уборку и полив тратится около 30% воды, и эта часть может быть непитьевого качества.
Водопользование в общественных зданиях сильно зависит от типа здания, но в целом имеет общие характерные особенности: за исключением отелей и аналогичных объектов, бóльшая доля (от 60 до 90%) приходится на смыв туалетов и писсуаров. Эти цифры приведены без учета систем охлаждения, которые могут потреблять до 30 – 50 % всего объема воды в общественных зданиях.
Если говорить о конкретных цифрах, то количество «серого» стока в жилом здании составляет около 80-90 л/чел·сутки и является более чем достаточным для удовлетворения потребности в непитьевой воде, которая составляет не более 50 л/чел·сутки.
В офисных зданиях или учебных заведениях, где технически и организационно сделать оборот воды проще, напротив, поступление «серого» стока невелико и составляет всего 4 л/чел·сутки, в то время как для удовлетворения потребности в непитьевой воде требуется 10-12 л/чел·сутки (без учета систем охлаждения). Именно для общественных зданий сбор дождевой воды особенно актуален, так как позволяет частично или полностью покрыть эту разницу.
Учитывая эти показатели, могут быть более востребованными системы, объединяющие группу зданий различного назначения, то есть, в плане использования и рецикла сточных вод имеет смысл рассматривать район города или весь населенный пункт. Примеры такого подхода уже имеются и будут рассмотрены в следующем посте.
Повторное использование «серого» стока может реализовываться на самых разных уровнях сложности. Самый простой пример показан на фото: здесь никакой очистки, вода поступает прямо в смывной бачок унитаза.
Чуть более продвинутые системы оснащены небольшим сборным баком, погружным насосом и примитивной системой механической очистки. Это важно, так как сор может нарушить работу клапана смывного бачка.
Более крупные системы для частных домов и таунхаусов обычно выполняются по схеме с отстаиванием, фильтрованием и обеззараживанием. В качестве фильтра может выступать либо некая комбинация механических фильтров, либо микро- или ультрафильтрационная мембрана. Для предотвращения загнивания и возможно для инициации процессов биологической очистки вода в емкостях аэрируется. Обеззараживание производится чаще всего ультрафиолетовыми бактерицидными лампами, но в ряде случаев предусматривается и хлорирование. Очищенный сток собирается и подается насосами по отдельному водопроводу для смыва унитазов, стирки, уборки, орошения и других бытовых нужд.
В отдельных случаях технологическую схему дополняют сорбционными угольными фильтрами, озонированием, корректировкой величины рН и т.д. На фото показана система для очистки «серого» стока в офисном здании Сиднея (Австралия).