Apa cenușie se referă la apele uzate generate în gospodării sau clădiri de birouri din fluxuri fără contaminare cu fecale, adică toate fluxurile, cu excepția apelor uzate din toalete. Sursele de ape gri includ chiuvete, dușuri, căzi, mașini de spălat sau mașini de spălat vase. Deoarece apele gri conțin mai puțini agenți patogeni decât apele uzate menajere, este în general mai sigur și mai ușor de tratat și reutilizat la fața locului pentru spălarea toaletelor, irigarea peisajului sau a culturilor și alte utilizări nepotabile .
Aplicarea reutilizarii apelor gri în sistemele urbane de apă oferă beneficii semnificative atât pentru subsistemul de alimentare cu apă prin reducerea cererii de apă potabilă , cât și pentru subsistemul de apă uzată prin reducerea cantității de apă uzată necesară pentru transport și epurare [1] . Apa gri purificată are multe utilizări, cum ar fi spălarea toaletei sau irigarea [2] .
Apa cenușie conține de obicei unele urme de deșeuri umane și, prin urmare, nu este lipsită de agenți patogeni [3] . Secrețiile provin din spălarea în baie și duș sau din rufe (spălarea lenjeriei și scutecelor). Calitatea apei cenușii se poate deteriora rapid în timpul depozitării, deoarece este adesea caldă și conține unele substanțe nutritive și materie organică (cum ar fi celulele moarte ale pielii), precum și agenți patogeni. Apa cenușie depozitată are ca rezultat și mirosuri neplăcute din același motiv [4] .
În gospodăriile cu toalete convenționale, apele gri reprezintă aproximativ 65% din totalul apelor uzate produse de acea gospodărie. Aceasta poate fi o sursă bună de apă pentru reutilizare, deoarece există o relație puternică între producția de apă gri și cererea potențială de apă pentru spălarea toaletelor.
Conexiunile necorespunzătoare ale conductelor pot avea ca rezultat rezervoare de apă gri care conțin un procent de „apă neagră” [5] .
Mici urme de fecale care intră în fluxul de apă cenușie prin apele uzate de la un duș, chiuvetă sau mașină de spălat nu reprezintă un pericol practic în condiții normale dacă apa gri este utilizată corect (de exemplu, infiltrată dintr-un puț de scurgere sau utilizată corespunzător pentru irigarea agriculturii). teren).
Tratarea separată a apelor gri se încadrează în conceptul de separare a surselor, care este unul dintre principiile aplicate în mod obișnuit în abordările de salubrizare a mediului . Principalul beneficiu al menținerii apei gri separate de apele uzate de toaletă este că încărcătura de agenți patogeni este mult redusă și, prin urmare, apa gri este mai ușor de procesat și reutilizat.
Când apa cenușie este amestecată cu apa uzată de toaletă, se numește apă uzată sau „apă neagră” și trebuie tratată la o stație de epurare sau la locul unei canalizări, care este adesea un sistem septic.
Apa gri de la chiuvetele de bucătărie conține grăsimi și uleiuri , precum și cantități mari de materie organică. Trebuie tratat în prealabil pentru a elimina aceste substanțe înainte de a fi descărcat în rezervorul de apă gri. Dacă aceasta este dificil de aplicat, poate fi direcționată către sistemul de canalizare [6] .
Majoritatea apei cenușii sunt mai ușor de tratat și reciclat decât apele uzate datorită nivelurilor mai scăzute de contaminanți. Atunci când este colectată folosind un sistem separat de instalații sanitare „apă neagră”, apa gri menajeră poate fi reciclată direct la casă, grădină sau companie și folosită fie imediat, fie tratată și depozitată. Când este depozitat, trebuie folosit într-un timp foarte scurt, altfel va începe să se descompună din cauza solidelor organice din apă. Apa cenușie reciclată de acest fel nu este niciodată sigură de băut, dar o serie de etape de procesare pot fi utilizate pentru a furniza apă pentru spălare sau spălarea toaletei.
Procesele de epurare care pot fi utilizate sunt în principiu aceleași ca și pentru tratarea apelor uzate, cu excepția faptului că sunt instalate de obicei la o scară mai mică (nivel descentralizat), adesea la nivel de gospodărie sau de clădire:
În zonele umede construite, plantele folosesc contaminanți de apă gri, cum ar fi particulele de alimente, ca nutrienți în creșterea lor. Cu toate acestea, reziduurile de sare și săpun pot fi toxice atât pentru viața microbiană, cât și pentru plante, dar pot fi absorbite și degradate prin zonele umede construite și prin plante acvatice, cum ar fi rogozul sau tufișul .
Rezervele globale de apă se deteriorează. Potrivit unui raport al Națiunilor Unite, deficitul de apă va afecta 2,7 miliarde de oameni până în 2025, ceea ce înseamnă că 1 din 3 oameni din lume va suferi de această problemă. Reutilizarea apelor uzate a devenit o modalitate bună de a rezolva această problemă [8] .
Cererea pentru surse convenționale de apă și presiunea asupra sistemelor de tratare a apelor uzate sunt reduse prin utilizarea apelor gri. Reutilizarea apei gri reduce, de asemenea, volumul de apă uzată care intră în cursurile de apă, ceea ce poate fi benefic pentru mediu. În perioadele de secetă, în special în zonele urbane, utilizarea apelor gri în grădini sau sisteme de toaletă ajută la atingerea unora dintre obiectivele dezvoltării durabile.
Beneficiile potențiale de mediu ale reciclării apei gri includ:
În sud-vestul SUA și Orientul Mijlociu , unde rezervele de apă disponibile sunt limitate, în special cu o populație în creștere rapidă, există o nevoie urgentă de a introduce tehnologii alternative de alimentare cu apă.
Beneficii economice potențiale ale reciclării apei gri:
Utilizarea apei gri pentru irigare pare a fi o practică sigură. Un studiu epidemiologic din 2015 nu a găsit nicio povară suplimentară de boală în rândul utilizatorilor de apă care iriga regiunile uscate [11] . De asemenea, a fost studiată siguranța reutilizarii apei gri ca apă potabilă [12] . Mai mulți micropoluanți organici, inclusiv benzen, au fost găsiți în apa gri în concentrații semnificative, dar majoritatea poluanților au fost la concentrații foarte scăzute. Contaminarea fecale, agenții patogeni periferici (de exemplu, pielea și țesuturile mucoase) și agenții patogeni de origine alimentară sunt cele trei surse principale de agenți patogeni în apa gri [13] .
Reutilizarea apei gri în spălarea toaletei și irigarea grădinii poate genera aerosoli . Ele pot transmite boala Legionella și pot prezenta un risc potențial pentru sănătatea umană. Cu toate acestea, rezultatele studiului indică faptul că riscul pentru sănătate asociat cu reutilizarea apei gri, fie pentru irigarea grădinii, fie pentru spălarea toaletei, nu a fost semnificativ mai mare decât riscul asociat cu utilizarea apei curate pentru aceleași activități [14] .
Trebuie să presupunem că majoritatea apelor cenușii conțin unele componente ale „apei negre”, inclusiv agenți patogeni . Apa cenușie trebuie aplicată sub suprafață acolo unde este posibil (de exemplu, picurare peste sol, sub mulci sau în șanțuri umplute cu mulci ) mai degrabă decât pulverizată, deoarece există pericolul ca apa să fie inhalată ca aerosol .
În orice sistem de apă cenușie, este important să se evite materialele toxice precum înălbitori, săruri de baie, coloranți artificiali, detergenți pe bază de clor , acizi / alcali puternici , solvenți și produse care conțin bor , care este toxic pentru plante în concentrații mari. Majoritatea produselor de curățare conțin săruri de sodiu , care pot cauza alcalinitate excesivă a solului, inhibă germinarea semințelor și descompune structura solului prin dispersarea argilei. Solurile udate prin sisteme cu apă cenușie pot fi modificate cu gips (sulfat de calciu) pentru a scădea pH-ul. Produsele de curățare care conțin amoniac sunt sigure de utilizat, deoarece plantele îl pot folosi pentru a obține azot [15] . Un studiu din 2010 privind irigarea cu apă cenușie nu a găsit efecte majore asupra sănătății plantelor și sugerează că acumularea de sodiu este foarte dependentă de gradul de migrare verticală a apei cenușii prin sol [16] .
O parte din apă cenușie poate fi aplicată direct dintr-o chiuvetă într-o grădină sau un câmp de containere, primind un tratament suplimentar din viața solului și rădăcinile plantelor.
Pentru a proteja vegetația atunci când apa cenușie este refolosită pentru irigare, se recomandă utilizarea de săpun netoxic, cu conținut scăzut de sodiu și produse de îngrijire personală.
Apa cenușie reciclată de la dușuri și căzi poate fi folosită pentru a spăla toaletele în majoritatea jurisdicțiilor europene și australiene, precum și în jurisdicțiile din SUA care au adoptat Codul Internațional de Instalație.
Un astfel de sistem ar putea asigura o reducere estimată cu 30% a consumului de apă pentru gospodăria medie. Pericolul contaminării biologice este eliminat prin utilizarea:
Reciclarea apelor gri fără tratament este utilizată în unele zone rezidențiale pentru aplicații în care nu este necesară apă potabilă (de ex. irigarea grădinilor și terenurilor, spălarea toaletelor). Poate fi folosit și în zone rezidențiale în care apa cenușie (de exemplu, din apa de ploaie) este deja destul de curată și/sau nu a fost contaminată cu substanțe chimice nedegradabile, cum ar fi săpunurile nenaturale (astfel se folosesc în schimb agenți de curățare naturali). Nu este recomandată folosirea apei care a fost într-un sistem de filtrare a apei gri de mai mult de 24 de ore, deoarece bacteriile se acumulează, afectând apa care este reutilizată.
Datorită tehnologiei limitate de purificare, apa gri purificată conține încă unele substanțe chimice și bacterii, așa că trebuie respectate unele măsuri de siguranță atunci când utilizați apă gri purificată acasă.
În prezent sunt disponibile dispozitive care captează căldura din apa gri rezidențială și industrială printr-un proces numit recuperarea căldurii apei reziduale, recuperarea căldurii apei gri sau recuperarea căldurii apei calde.
În loc să meargă direct la un încălzitor de apă, apa rece care intră trece mai întâi printr-un schimbător de căldură unde este preîncălzită de căldura apei gri din activități precum spălatul vaselor sau dușul. Aparatele electrocasnice tipice care primesc apă gri de la un duș pot recupera până la 60% din căldura care altfel ar fi irosită [17] .