Вода

Сбор, повторное использование, опреснение, борьба с утечками, обеззараживание, подпитка и живые фильтры: уже в деле.

Молодой кукурузный росток в сухой почве, который поливает чёрная капельная лента

Вода

Капельное орошение

Нехватка пресной воды

Проблема: В засушливых регионах большая часть поливной воды уходит на испарение и сток.
Решение: Капельное орошение подаёт воду к корню: меньше потерь, выше урожай.

Читать →

Источник: USGS Water Science School: Irrigation: drip or microirrigation

Искусственное болото с камышом, прозрачной мелкой водой и деревянным настилом

Вода

Искусственные водно-болотные угодья

Загрязнение рек и побережий

Проблема: Питательные вещества и сточные воды в реках кормят цветение водорослей, из-за которого рыбе не хватает кислорода.
Решение: Искусственные водно-болотные угодья чистят воду как живой фильтр: камыш, микробы и мелкий поток.

Читать →

Источник: U.S. EPA: Constructed wetlands

Станция опреснения морской воды в Перте за оградой, под голубым небом

Вода

Опреснение обратным осмосом

Жажда на берегу солёной воды

Проблема: Город может стоять у моря и всё равно остаться без питьевой воды. Засуха, истощённые реки и рост спроса бьют по кранам первыми.
Решение: Станции обратного осмоса продавливают морскую воду через мембраны и уже поят города в Израиле, Испании, Австралии, странах Залива и Калифорнии. Связка с ветром или солнцем снижает ископаемый счёт за электричество. Энергия всё равно нужна, рассол надо разбавлять, и опреснение: не разрешение тратить пресную воду в глубине суши.

Читать →

Источник: Water Corporation (WA): Desalination

Насос, трубы и подписанный контейнер на опытном участке закачки оборотной воды в водоносный горизонт Bolivar, Южная Австралия

Вода

Управляемое восполнение водоносных горизонтов

Пустеющие подземные воды

Проблема: Скважины падают, когда города и поля забирают грунтовые воды быстрее, чем их возвращает дождь. Пустой горизонт: это сухие краны, просадка земли и нет запаса в засуху.
Решение: Управляемое восполнение (MAR) подаёт очищенный ливень, речную или оборотную воду в бассейны и скважины, чтобы подземный склад снова наполнился. Система пополнения подземных вод округа Ориндж, оборотная схема Перта и поля инфильтрации в Аризоне уже работают в городском масштабе. Снимок: испытательный участок Bolivar в Южной Австралии: закачка оборотной воды в горизонт того же класса. Нужны чистый источник, подходящая геология и годы наблюдений: это не новая река.

Читать →

Источник: Orange County Water District: GWRS

Закрытая каменная цистерна для дождевой воды на сухой земле в Индии

Вода

Сбор дождевой воды

Сухие краны у мокрой крыши

Проблема: Дома и общественные здания сбрасывают дождь в желоба, пока скважины и цистерны не справляются. Во многих городах крыша: ближайший водосбор, но открытые бочки плодят комаров, а первая грязная струя попадает в запас.
Решение: Санитарные рекомендации ВОЗ рассматривают сбор с крыши и закрытое хранение как бытовой источник, которому всё равно нужны отвод первой струи, закрытый бак и регулярная чистка. Метод обычен в сухих и муссонных климатах. Это не новая река: выход следует за крышей и дождём, а плохо содержимое хранилище может сделать людей больными.

Читать →

Источник: WHO: Rainwater collection, storage and management advice sheet (PDF)

Синие сосуды микрофильтрации и трубы с табличкой Microfiltration System на заводе NEWater в Бедоке

Вода

Оборотные сточные воды / NEWater

Города, которым не хватает водосбора

Проблема: Плотный город может тратить больше пресной воды, чем надёжно дают водохранилища и импорт. Очищенные стоки тогда сбрасывают в море, а краны в засуху остаются под угрозой.
Решение: Сингапурское PUB пропускает очищенные стоки через микро- или ультрафильтрацию (или мембранный биореактор), обратный осмос и ультрафиолетовое обеззараживание: это NEWater. PUB сообщает о четырёх работающих заводах. Большая часть воды идёт промышленности и охлаждению; в сухие периоды часть смешивают с сырой водой водохранилищ и снова очищают до водопроводной. Нужны жёсткая очистка и доверие людей. Оборот не делает город независимым от дождя и экономии.

Читать →

Источник: PUB Singapore: NEWater

Прямоугольный сетчатый туманоуловитель на сухом хребте Альто-Патаче в Чили, люди стоят рядом над облаками

Вода

Сбор воды из тумана

Облако на хребте, колодца в деревне нет

Проблема: Высокие сухие берега и хребты могут стоять в частом тумане, пока грунтовые и сетевые воды недоступны. Влага в воздухе, а не в реке.
Решение: Большие сетчатые коллекторы перехватывают капли тумана. Благотворительная FogQuest, основанная в 2000 году, помогала ставить коллекторы в Тойкиа в Гватемале, на участках Атакамы в Чили и в Фальда-Верде; теперь она в основном наставляет новые проекты и сама пишет, что страницы проектов больше не обновляются. Выход зависит от ветра, сетки и туманных дней. Коллекторам нужен местный уход. Это техника хребта, а не городское снабжение.

Читать →

Источник: FogQuest: current projects

Плавучее болото Сенканг в Сингапуре: засаженная полоса посреди водоёма, мост и высотки дальше

Вода

Искусственные плавучие водно-болотные угодья

Питательные вещества в прудах, которые нельзя превратить в болото

Проблема: Ливневые бассейны и лагуны сточных вод копят питательные вещества и водоросли. Наземному болоту нужны площадь и изменение паводкового объёма. У многих существующих прудов нет ни того ни другого.
Решение: Искусственные плавучие угодья: понтонные модули, корни растений которых висят в воде и держат биоплёнки, забирающие питательные вещества и частицы. CSIRO описывает их как недавнюю дооснастку для ливня и стоков и испытывает системы на лагуне в Коус на острове Филлип и на городском канале в Солсбери, Южная Австралия. Это пилоты, а не замена очистным, и растения надо снимать, иначе накопленное вернётся в воду.

Читать →

Источник: CSIRO: Constructed floating wetlands

Солнечный дистиллятор на крыше в Каире с изолированным воздуховодом вокруг тёмного испарителя

Вода

Солнечный дистиллятор / пассивное опреснение

Солёная вода и солнце без сети

Проблема: Прибрежные и островные хозяйства могут иметь морскую воду и солнце, но не электричество для станции обратного осмоса. Возить или кипятить воду: ежедневный запасной путь.
Решение: Солнечный дистиллятор испаряет солёную воду под прозрачной крышкой и конденсирует пар в пресную: старый маломасштабный метод. В 2020 году MIT и Шанхайский университет транспорта показали многоступенчатый пассивный дистиллятор на крыше MIT, который повторно использует тепло конденсации между слоями. Это исследовательский прототип, а не городской завод. Выход следует за солнцем и площадью; он не заменяет мембранное опреснение для города.

Читать →

Источник: MIT News: passive solar-powered water desalination (2020)

Техник слушает утечку на уличной водопроводной магистрали в Сен-Морис-де-Бейно коррелятором и наземным микрофоном

Вода

Снижение потерь (NRW) / DMA

Очищенная вода теряется в трубах до счётчика

Проблема: Коммунальные службы готовят питьевую воду, которая не доходит до оплачиваемого крана: утечки, хищения и неисправные счётчики тратят воду водосборов, которые и так под нагрузкой.
Решение: Районы учёта (DMA), давление и поиск утечек: экономия уже подготовленной воды. Не капельный полив и не дождевые сады на улице.

Читать →

Источник: World Bank: Reducing water losses

Трубный зал ультрафиолетовой станции обеззараживания питьевой воды на Sooke River Road в Британской Колумбии

Вода

УФ-обеззараживание питьевой воды

Патогены, которые хлорирование не всегда останавливает

Проблема: Прозрачная на вид вода всё ещё может нести Cryptosporidium и другие микробы, которых один хлор не всегда останавливает.
Решение: Ультрафиолет обеззараживает воду на станции без химического остатка: обычная практика при валидации реакторов (EPA LT2). Не мембрана опреснения и не болото-фильтр.

Читать →

Источник: U.S. EPA: Ultraviolet Disinfection Guidance Manual (PDF)

Очистка серой воды на месте: отстойники с жироуловителем, засаженное ложе и накопительные баки

Вода

Серая вода на месте (здание)

Питьевая вода один раз, и в канализацию из дома

Проблема: Здания отправляют слегка использованную воду из раковин и душа в канализацию, пока унитазы и полив всё ещё берут питьевую.
Решение: Очищенная серая вода из раковин, душа и стирки снова для унитазов или полива в здании/квартале (EPA ONWS). Не путать с NEWater и с дождевой водой с крыши.

Читать →

Источник: U.S. EPA: Onsite Non-Potable Water Reuse Resources

Вода

Песчаные плотины (sand dams)

Сезонные реки исчезают, а за водой всё ещё идут часами

Проблема: Сезонные песчаные реки текут несколько дней, а потом оставляют деревни в сухих землях, которым до воды идти часами, хотя русло выглядит пустым.
Решение: Низкая кладка поперёк песчаного русла копит песок; вода держится в порах: сухое хранилище уже в Кении и других засушливых местах. Не MAR и не бочка с крыши.

Читать →

Источник: Practical Action: Sand dams