Restwasser Schlafsaal: Das nächste große Ding auf dem Campus? (Video)
Catherine Trifiletti, Multimedia-Intern für die US National Science Foundation (NSF) trug dieser Artikel Leben Wissenschaft Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.
Jeden Tag, nutzt der durchschnittliche amerikanische Familie von vier 400 Gallonen Wasser, entsprechend der US Environmental Protection Agency (EPA). Das ist Wasser, das hat seinen Weg zurück zur kommunalen Kläranlagen, Konsum, Geld und Energie auf dem Weg machen.
An der University of Miami hat eine Residenz Halle Wohnung von vier ihr Wasser nun seit zwei Jahren hilft der zugrunde liegenden Wasseraufbereitungstechnik, damit es wirtschaftlich schlanker und ökologisch grüner revolutionieren behandelt.
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Die Wiederverwendung von Abwasser Wohnheim
Die Idee wurde von Jim Englehardt, Professor für Umwelttechnik an der University of Miami, erdacht und zum Leben erweckt mit Unterstützung von NSF. Deutschmann schaffen eine geschlossene Wasser Wiederverwendung System zur Behandlung von Abwasser und recyceln sie wollte zurück zu verwendenden – alles an einem Ort.
Verwendung von Miami auf dem Campus Wohnung als seine Meerschweinchen, gab Deutschmann die Netto-Null-Wasser-System seiner Träume die alten College versuchen. Und es funktioniert.
Bisher wurde das Wasser behandelt und recycelt für Wäsche, Geschirrspülen und Duschen. Die Studierenden haben Stadtwasser zum trinken, verwendet, obwohl das Wohnheim Wasser als sicher für den Verzehr unabhängig überprüft wurde und Deutschmann es selbst trinkt.
Hier ist, wie das System funktioniert: Abwasser aus vier Schlafzimmer, vier Bad Schlafsaal Appartement (mit Küche und Waschküche) geht zuerst auf eine vergrabene Sickergrube, wo Feststoffe absetzen und langsam zersetzen. Flüssigkeiten fließen dann zu begraben Membranbioreaktor (MBR), wo das Wasser belüftet, um aerobe mikrobiologische Zersetzung der organischer Stoffe zu unterstützen. Gereinigtes Abwasser aus den MBR durch Vakuumpumpe durch einen Membranfilter entfernt (ca. 1/50 Poren mit die Größe eines typischen Bakteriums) um einen vergrabenen Vorratstank. Darüber hinaus sammeln drei unterirdische Zisternen Regenwasser.
Die gereinigten Abwassers, zusammen mit 15 Prozent Regenwasser, tritt dann einen Panzer wo Aluminium Elektroden, durch ein winziger elektrischer Strom korrodiert sind, produziert eine gallertartige Aluminium Hydroxid Gerinnungsmittel in das Wasser, das Verunreinigungen fallen. Wasserhaltige, dass Aluminium mineralischen Gerinnungsmittel durchläuft eine "Floc-Tank" weiter zu gewinnen, Verunreinigungen und dann geht auf eine zweite Vakuum-Membran-Filtration-Einheit mit noch kleineren Poren (ca. 1/4 der Größe eines typischen Virus). Nächste, sauberes Wasser wird durch Vakuumpumpe mit einem großen Tank gezogen wo es verbringt etwa zwei Tage im Umlauf mit Wasserstoffperoxid und Reisen vorbei an UV-Lampen. Die Kombination aus diesen natürlichen Oxidationsmitteln produziert ein noch stärkeres Oxidationsmittel (Hydroxyl-radikal), die konvertiert alle verbleibenden Kohlenstoffverbindungen und Mikroben zu Kohlendioxid, während das Oxidationsmittel Sauerstoff und Wasser zersetzen.
Da Mineralien nur teilweise entfernt werden, ist 15 Prozent der behandelten Trinkwasser angeordnet, um ein Waschbecken für überschüssige Mineralien zur Verfügung zu stellen, die sonst anfallen würde. Das fertige Mineralwasser wird in einem Tank mit Chlor Restwert zu Re-Wachstum von Mikroben, zu verhindern, bevor gepumpt, die Wohnung für den Gebrauch gespeichert. An den Wasserhähnen und Duschen behandelt Wasser geht durch zwei Aktivkohlefilter als Polier Barriere.
Unter Umgehung der Abfall der Abwasserbehandlung
Das Problem mit der Vermietung Wasser gehen die traditionellen städtischen Behandlung System Route ist die Warmwasser-Energie geht den Bach runter – weit mehr Energie als wird verwendet, um zu behandeln und das Wasser zu transportieren, sagte Deutschmann.
Speziell, Haushalt-Wasser-Heizungen Verwendung elektrisch oder Gas oder eine andere Energiequelle, das heiße Wasser an der Zapfstelle gezeichnet zu heizen. Wenn das Wasser den Bach runter, die Kläranlage geht, trägt es diese Energie, für die Umwelt (Meer, Fluss oder Aquifer) entsorgt werden. In einem Netto-Null-Wasser-System bleibt die Energie im Wasser, rund 85 Prozent davon an den Wasserhahn wieder. Daher für viele Anwendungen das Wasser braucht keine weitere Heizung, und bei Bedarf Nacherwärmung des Warmwassers benötigt weniger Energie.
Und rund 80 Prozent des Energieverbrauchs in der kommunalen Wasserwirtschaft ist für den Transport von Wasser hin und her von zentralen Kläranlagen; nur zwanzig Prozent der eingesetzten Energie geht in die Behandlung des Wassers selbst, laut einem Bericht von Electric Power Research Institut (EPRI). Und dafür ist es nicht noch besser Wasser.
Das Wasser in das Wohnheim behandelt "genauer [ähnelt] natürlich in der Umwelt, gereinigte Wasser" als das an Gemeindewerke behandelt, sagte Deutschmann, und da Warmwasser-Energie in das System beibehalten wird, ist des Prozess sehr Kohlenstoff-Negative (es spart mehr Energie als es verbraucht).
Er sagte auch, dass die meisten Abwässer, die Kläranlagen lässt bereits sehr nahe Trinkwassernormen. Auch Rohabwasser ist in der Regel mehr als 99,9 Prozent Süßwasser, laut dem Florida Wasser Umwelt Verband. Oft, Deponien in Süd-Florida, der Wasser-Management-System den behandelten Abfälle ins Meer, wieder verunreinigen es statt es weiter, Fortsetzung der Zyklus der Abfälle zu behandeln.
Der Wasserkreislauf Kreis schließen
Ein geschlossenes Wassersystem scheint die offensichtliche Wahl, aber das Projekt noch tiefgreifende Herausforderungen konfrontiert.
Die ersten Herausforderungen waren wirtschaftliche. Deutschmann und sein Team erste Schätzung von $100.000 für den nachträglichen Einbau des Systems in der Test-Wohnung blieb weit unter den tatsächlichen Preis. Überarbeitung der Pläne, um den Preis auf $500.000 und zusätzliche Mittel wendete auf ein Jahr und eine Hälfte auf den Fertigstellungstermin zu sichern. [Alltägliche Tech aus dem Weltraum: Wasser-Recycler machen Pipi Trinkwasser]
Neben den wirtschaftlichen und technischen Herausforderungen eines vor-Ort-, Einzel-Home-Systems sieht Deutschmann Probleme mit regulatorischen Genehmigung, da die Technologie so neu ist, dass es noch nicht von notwendigen Daten unterstützt wird.
Die Technik ist bereit für größere Umsetzung nun laut Deutschmann. Es ist eine sehr attraktive und wirtschaftliche Möglichkeit besonders für Dürre heimgesuchten und ariden Gebieten, wo Wasser eine Ware ist.
Das Team schätzt, dass das System für eine Gemeinschaft von 100 bis 100.000 Häuser wirtschaftlichste wäre. Darüber hinaus zerstört das System Pharma und andere Chemikalien, die durch konventionelle Kläranlagen und können dazu führen, dass Hormon Störung in Fischen und Wildtieren.
In Cloudcroft, N.M. wurde beispielsweise die erste closed-Loop-Systems im Jahr 2011 aus reiner Notwendigkeit umgesetzt. 9.000 Fuß über dem Meeresspiegel konnte der kleine Berggemeinde nicht vollständig auf eine größere zentrale Wasser-Quelle angewiesen. Die kleine Bevölkerung von 1.000 Einwohner brauchte nicht viel Überzeugungsarbeit um das innovative Wasser-System in Aktion nach einem trockenen Sommer wo waren sie, LKW 20.000 Gallonen Wasser in die Stadt gezwungen – jeden Tag – um die Nachfrage in der Hauptreisezeit aufrecht zu erhalten.
Auch in Miami, trotz 40 bis 60 Zoll aufgezeichneten Niederschläge pro Jahr bleibt die Frage von sauberem Wasser und deren Verfügbarkeit. Wenn in Süd-Florida umgesetzt, könnte dieses System eine halbe Milliarde Gallonen Wasser aus den Everglades zur Wiederverwendung in einer nachhaltigen Schleife bevorraten, die Vorteile der natürlichen Umwelt und der menschlichen Bewohner.
Die andere Herausforderung? Die "Igitt"-Faktor. Dieses System stellt eine Stigmatisierung von Menschen, die nicht gut auf die Idee reagieren, dass sie gebrauchte Wasser trinken. Forscher wie Deutschmann hoffen, dass dies durch Bildung und Community Outreach vermindert werden kann. [Möchten Sie trinken, Abwasser-Recycling? Warum es uns Grosses aus]
Also, könnte reimagining Verwendung und Behandlung von Wasser zur Standardisierung dieser Praxis, Senkung der Kosten und Hemmungen, es zu umarmen. Dies können Menschen bekommen, aus dem Netz und auf eine effizientere, ökologisch und ökonomisch freundlich Weg, um diese natürliche Ressource zu nutzen.
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