ПОТЕНЦІАЛ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ДЖЕРЕЛ ВОДИ З МЕТОЮ ЗБЕРЕЖЕННЯ ПИТНОЇ ВОДИ В МІСЦЯХ ЖИТЛОВОЇ ЗАБУДОВИ УКРАЇНИ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2524-0021.2024.48.43-50Ключові слова:
альтернативні джерела води, збирання дощової води, повторне використання «сірої» води, дощовий стік, житлові райониАнотація
Загальний доступ до безпечної питної води є не лише фундаментальною потребою, але й основним правом людини. Системи повторного використання води та збирання дощової води є важливими технічними альтернативами для управління якісним водопостачанням. Є кілька альтернативних джерел води, доступних для повторного використання після певної необхідної обробки: дощова вода з дахів, дощові стоки, «сіра» вода, дренажна вода тощо. Інтеграція повторного використання непитної води покращує екологічні цілі «зелених» будівель внаслідок зниження споживання питної води, а також зменшення обсягу стічних і зливових вод, що їх направляють на очисні споруди для очищення. Метою статті є аналіз двох підходів до часткової заміни водопровідної води (збирання дощової води та повторне використання очищеної «сірої» води), порівняння конструктивних характеристик цих систем водопостачання та розрахунок річного обєму води з метою визначення потенційної економії в населених пунктах України за кожним із варіантів. Обидва методи пропонують стійкі рішення для подолання дефіциту води, але суттєво відрізняються застосуванням і робочими механізмами. Для порівняльного аналізу двох вказаних альтернативних джерел води наведено конструктивні особливості водопостачання в контексті збирання і використання дощової води та «сірої» води. Обсяг «сірої» води, що утворюється в малоповерхових житлових кварталах, і дощової води, яку можна зібрати з дахів будівель, розраховували за нормативними документами України. Результат показує, що при щільності забудови 0,4 об’єм «сірої» води в 1,45 раза перевищує об’єм дощової води; при густині 0,54 він в 1,49 раза більший за максимальну річну кількість опадів в Україні, що становить 750 мм. За допомогою комплексних систем циркуляції води можна зменшити потребу в прісній воді приблизно на 30% шляхом повторного використання «сірої» води та приблизно на 10% внаслідок збирання дощової води. Ця економія забезпечує як економічні, так і екологічні вигоди, що робить циркуляцію води особливо вигідною для регіонів з дефіцитом води, які прагнуть пом’якшити наслідки зміни клімату.
Посилання
Beqaj, B., Marko, O., Çobani, E., & Profka, D. (2022). Design of a Rainwater Collection System and Possible Use of Harvested Water in a Kindergarten Building: A Case Study in Tirana City, Albania. European Journal of Engineering and Technology Research, 7(5), 22–26. https://doi.org/10.24018/ejeng.2022.7.5.2877
Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy. Official Journal L 327, 22/12/2000 P. 73
Javadinejad, S., Dara, R., & Jafary, F. (2020). Grey water measurement and feasibility of retrieval using innovative technology and application in water resources management in Isfahan-Iran. Journal of Geographical Research, 3(2), 11-19. https://doi.org/10.30564/jgr.v3i2.1997
Rajski, K., Englart, S., & Sohani, A. (2024). Analysis of Greywater Recovery Systems in European Single-Family Buildings: Economic and Environmental Impacts. Sustainability, 16(12), 4912. https://doi.org/10.3390/su16124912
Shaikh, I. N., & Ahammed, M. M. (2022). Quantity and quality characteristics of greywater from an Indian household. Environmental Monitoring and Assessment, 194(3), 191. https://doi.org/10.1007/s10661-022-09820-0
Berndtsson, J. C., Niemczynowicz, J. (2021). Urban rainwater harvesting and green infrastructure: German experiences and applications. Water Science & Technology, 83(2), 301-313. https://doi.org/10.15688/jvolsu3.2016.2.14
Oteng-Peprah, M., Acheampong, M. A., & deVries, N. K. (2018). Greywater Characteristics, Treatment Systems, Reuse Strategies and User Perception – a Review. Water, Air, & Soil Pollut.; 229(8):255. https://doi.org/10.1007/s11270-018-3909-8
Habibullah, N., Sahrir, S., & Ponrahono, Z. (2023). Integrating rainwater harvesting and greywater recycling to increase water efficiency in office buildings. Planning Malaysia, 21. https://doi.org/10.21837/pm.v21i29.1369
Sulas, F., & Pikirayi, I. (Eds.). (2018). Water and society from ancient times to the present: Resilience, decline, and revival. Routledge. https://doi.org/10.4324/9781315560144
Teston, A., Piccinini Scolaro, T., Kuntz Maykot, J., & Ghisi, E. (2022). Comprehensive Environmental Assessment of Rainwater Harvesting Systems: A Literature Review. Water 14, 2716. https://doi.org/10.3390/w14172716
Haque, M. M., Rahman, A., & Samali, B. (2016). Evaluation of climate change impacts on rainwater harvesting. Journal of Cleaner Production, 137, 60-69. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.07.038
Chattha, M.K., Wei, Z., & Swatuk, L. (2022). Achieving Urban Water Security in Tokyo. In: Swatuk, L., Cash, C. (eds). The Political Economy of Urban Water Security under Climate Change. International Political Economy Series. Palgrave Macmillan, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-08108-8_9
Sharma, R., Malaviya, P. (2021). Management of stormwater pollution using green infrastructure: The role of rain gardens. Wiley Interdisciplinary Reviews: Water, 8(2), e1507. https://doi.org/10.1002/wat2.1507
Vovk, L., Orel, V., & Tarkanii, A. (2023). The harvested rainwater as a source of non-drinking water supply in typical residential microdistricts of Ukrainian cities. Theory and Building Practice. 5(2), 61–68. https://doi.org/10.23939/jtbp2023.02.061
Schuetze, T. (2013). Rainwater harvesting and management–policy and regulations in Germany. Water Science and Technology: Water Supply, 13(2), 376-385. https://doi.org/10.2166/ws.2013.035
Takagi, K., Otaki, M., & Otaki, Yu. (2018) Potential of Rainwater Utilization in Households Based on the Distributions of Catchment Area and End-Use Water Demand. Water 10(12), 1706. https://doi.org/10.3390/w10121706
Vuppaladadiyam, A. K., Merayo, N., Blanco, A., Hou, J., Dionysiou, D. D., & Zhao, M. (2018). Simulation study on comparison of algal treatment to conventional biological processes for greywater treatment, Algal Research, 35, 106–114, https://doi.org/10.1016/j.algal.2018.08.021
World Health Organization. Regional Office for the Eastern Mediterranean. (2006). Overview of greywater management health considerations. https://iris.who.int/handle/10665/116516
Jamrah, A, Al-Omari, A, Al-Qasem, L, &Ghani, N. A. (2011). Assessment of availability and characteristics of greywater in Amman. Water Science and Technology. 50:157–164. https://doi.org/10.1080/02508060.2006.9709671
Leal, L. H., Temmink, H., Zeeman, G., & Buisman C. J. (2010). Comparison of three systems for biological greywater treatment. Water. 2:155–169. https://doi.org/10.3390/w2020155
Al-Hamaiedeh, H., & Bino, M. (2010). Effect of treated grey water reuse in irrigation on soil and plants. Desalination. 256:115–119. https://doi.org/10.1016/j.desal.2010.02.004
Halalsheh, M., Dalahmeh, S., Sayed, M., Suleiman, W., Shareef, M., Mansour, M., & Safi, M. (2008). Grey water characteristics and treatment options for rural areas in Jordan. Bioresource Technology. 99:6635–6641. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.12.029
Morel, A., & Diener, S. (2006). Greywater management in low and middle-income countries, review of different treatment systems for households or neighbourhoods. Swiss Federal Institue of Aquatic Science and Technology (EAWAG).
Busser, S., Pham, T. N., Morel, A., & Nguyen, V. A. (2006). Characterisitcs and quantities of domestic wastewater in urban and peri-urban households in Hanoi. Osaka Univer-sity Knowledge Archive, Osaka University, Osaka, Japan. Retrieved from http://ir.library.osaka-u.ac.jp/dspace/bitstream/11094/13204/1/arfyjsps2006_395.pdf
Alderlieste, M. C., & Langeveld, J. G. (2005). Wastewater planning in Djenne, Mali. A pilot project for the local infiltration of domestic wastewater. Water Science and Technology. 51:57–64. https://doi.org/10.2166/wst.2005.0032
Jamrah, A., Al-Futaisi, A., Prathapar, S., & Harrasi, A. A. (2008). Evaluating greywater reuse potential for sustainable water resources management in Oman. Environmental Monitoring and Assessment. 137:315–327. https://doi.org/10.1007/s10661-007-9767-2
Ottoson, J., & Stenstrom, T. A. (2003). Faecal contamination of greywater and associated microbial risks. Water Research. 37:645–655. https://doi.org/10.1016/s0043-1354(02)00352-4
Casanova, L. M., Gerba, C. P., & Karpiscak, M. (2001). Chemical and microbial characterization of household greywater. Journal of Environmental Science and Health, Part A. 34:395–401. https://doi.org/10.1081/ese-100103471
Vodomir-Master (2024). Rate of water consumption without a water meter. Retrieved from https://kyiv.poverka.net.ua/normy-spozhyvannya-vody-ukrayina/ (in Ukrainian)
National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. (2016). Using graywater and stormwater to enhance local water supplies: An assessment of risks, costs, and benefits. National Academies Press. https://doi.org/ 10.17226/21866
Schuetze, T. (2013). Rainwater harvesting and management-policy and regulations in Germany. Water Science and Technology: Water Supply, 13(2), 376–385. https://doi.org/10.2166/ws.2013.035
Tsanov, E. (2020). Use of rainwater for toilets and urinals flushing in Sofia city. Annual of the university of architecture, civil engineering and geodesy Sofia. 53 (2): 531-542 (in Bulgarian)
Tsanov, E., Ivanova, M., & Filkov, P. (2020). Use of rainwater for landscape irrigation in Sofia city. Annual of the university of architecture, civil engineering and geodesy Sofia, 53(1): 173-184 (in Bulgarian)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Вадим Орел, Леся Вовк, Володимир Фем'як, Ірина Балінська
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a) Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 70 років після смерті останнього співавтора з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c) Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
