Γκρίζο νερό: λύση κατά της λειψυδρίας, μέσω κινήτρων δόμησης ΝΟΚ

Της Μαρίας  Ε. Πατσούρα* Πολιτικός Μηχανικός Α.Π.Θ., MSc

mariapats89@gmail.com

Το γκρίζο νερό είναι ένας εξαιρετικός υδάτινος πόρος. Η επαναχρησιμοποίηση του γκρίζου νερού ως μη πόσιμο συμβάλλει στην αντιμετώπιση του προβλήματος της διαρκούς μειούμενης διαθεσιμότητας νερού και αποφέρει οφέλη, μεταξύ των οποίων και μείωση του λογαριασμού του νερού σε επίπεδο νοικοκυριού κατά 30% έως 40%. Το σύστημα συλλογής και επαναχρησιμοποίησης του γκρίζου νερού μπορεί να εγκατασταθεί τόσο σε καινούρια όσο και σε υπάρχοντα κτίρια και είναι εφικτό να συνδεθεί  με το αντίστοιχο σύστημα εκμετάλλευσης του βρόχινου νερού. Η επαναχρησιμοποίηση του γκρίζου νερού έχει θεσμοθετηθεί νομοθετικά σε πολλές χώρες.

Πρόταση αξιοποίησης του γκρίζου νερού των οικιακών λυμάτων μέσω κινήτρων δόμησης του Νέου Οικοδομικού Κανονισμού

Το νερό είναι το πολυτιμότερο συστατικό της ζωής. Αποτελεί βασικό πόρο για τους ανθρώπους, τη φύση και το κλίμα.

→Από τη συνολική ποσότητα νερού στη γη το 97,3% είναι αλμυρό νερό,  το 2,1 % – πάγοι ή υδρατμοί και 0,6 % για χρήση. Από τη διαθέσιμη ποσότητα νερού προς χρήση το 98% είναι υπόγειο νερό και η μισή προαναφερόμενη ποσότητα βρίσκεται σε βάθος μεγαλύτερο από 800 m.

→Χρειάζονται 200 – 300 χρόνια για να ανανεωθούν τα αποθέματα πόσιμου νερού. (Θεοδοσίου Ν., (2022)).

→Το νερό έχει  ζωτική σημασία στη γεωργία, στην παραγωγή ενέργειας και στην οικονομία.

→Πολλοί παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης και της κλιματικής αλλαγής, συμβάλουν στη διαρκή μείωση της διαθεσιμότητας του πόσιμου νερού.

→Τουλάχιστον 11% των Ευρωπαίων πλήττονται από λειψυδρία, σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή Επιτροπή.

→Η έλλειψη νερού θα οδηγήσει έως το 2035 έως και το 40% του παγκόσμιου πληθυσμού να διαβιώνει σε περιοχές με σοβαρές πιέσεις στη διαθεσιμότητα του νερού, σύμφωνα με, έρευνα του Πανεπιστημίου Ηνωμένων Εθνών (στην ιστοσελίδα ars technical)

→Εάν συνεχίσουμε να συμπεριφερόμαστε όπως σήμερα, μέχρι το 2040 δεν θα υπάρχει αρκετό νερό για να ξεδιψάσει τον παγκόσμιο πληθυσμό και να διατηρήσει τις υφιστάμενες μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, κατά την έρευνα του Πανεπιστημίου του Aarhus της Δανίας.

→Η ζήτηση νερού μέχρι το 2050 προβλέπεται να αυξηθεί κατά 55%, συμπεριλαμβανομένης αύξησης κατά 400% στη ζήτηση νερού στη βιομηχανική μεταποίηση των πρώτων υλών σε προϊόντα προς κατανάλωση, σύμφωνα με τον Οργανισμό Οικονομικής Συνεργασίας και Ανάπτυξης (Organization for Economic Co-operation and Development)

Η επαναχρησιμοποίηση του γκρίζου νερού ως μη πόσιμο συμβάλλει στην αντιμετώπιση του προβλήματος της διαρκούς μειούμενης διαθεσιμότητας νερού. Το γκρίζο νερό είναι ένας εξαιρετικός υδάτινος πόρος.

Η προέλευση του ονόματος οφείλεται στη θολή εμφάνιση και τη σύσταση του, η οποία βρίσκεται ανάμεσα στο καθαρό πόσιμο νερό (λευκό νερό) και των λυμάτων της τουαλέτας (μαύρο νερό). Η επαναχρησιμοποίηση του μπορεί να γίνει με τη ενσωμάτωση εγκατάστασης συστήματος επεξεργασίας γκρίζου νερού στα κτίρια.

Το γκρίζο νερό ορίζεται ως αστικά λύματα από τους υδραυλικούς υποδοχείς των λουτρών, από τους καταιονιστήρες (ντους), νιπτήρες και λουτήρες (μπανιέρες), τα πλυντήρια ρούχων, τα πλυντήρια πιάτων και τους νεροχύτες της κουζίνας, εξαιρουμένων των λυμάτων της λεκάνης αποχωρητηρίων. Διακρίνεται σε φωτεινό γκρίζο νερό, στην περίπτωση που η πηγή προέλευσης του είναι ο νιπτήρας, η μπανιέρα και η ντουζιέρα του λουτρού και σε σκούρο όταν προέρχεται από την κουζίνα -νεροχύτης, πλυντήριο πιάτων- ή και το πλυντήριο ρούχων. (Albalawneh & Chang, 2015).

Το γκρίζο νερό αναλογεί στο 50% έως 80% των ολικών οικιακών λυμάτων. (Eriksson et al., 2003: Friedler & Hadari, 2006). Το γκρίζο νερό που προέρχεται από το λουτρό αποτελεί το 55% των οικιακών απόνερων.

Το γκρίζο νερό είναι ένα απόβλητο οικιακών δραστηριοτήτων, για το οποίο σχεδόν όλα τα νοικοκυριά δεν γνωρίζουν ότι έχουν τη δυνατότητα, μέσω της επαναχρησιμοποίησης του, να μειώσουν το υδατικό τους αποτύπωμα και κατά συνέπεια το περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα.

Το γκρίζο νερό περιλαμβάνει σαπούνια, σαμπουάν, απορρυπαντικά, λευκαντικά, έλαια, λίπη και κύτταρα δέρματος, τρίχες, υφασμάτινες ίνες και απαιτείται να επεξεργαστεί με κατάλληλο τρόπο πριν την επαναχρησιμοποίηση του.

Πηγές προέλευσης γκρίζου νερού (Πηγή: Albalawneh & Chang, 2015).

Τυπική εφαρμογή συστήματος επαναχρησιμοποίησης του γκρίζου νερού για οικιακή χρήση. (Πηγή: Zannietal., 2019)

Πηγές και χρήσεις γκρίζου νερού (Πηγή: Z&X Mechanical Installations, (2022))

Το γκρίζο νερό δύναται να χρησιμοποιηθεί ως μη πόσιμο νερό, για παράδειγμα στη γεωργία και συγκεκριμένα στην άρδευση, να διαδοθεί ή να χυθεί στους υπόγειους υδροφορείς για να αυξήσει την ποσότητα των υπόγειων υδάτων, αλλά και να λειτουργήσει ανασταλτικά στη διείσδυση του αλμυρού νερού σε παράκτιες περιοχές.

Επιπρόσθετα η αξιοποίηση του γκρίζου νερού στα δοχεία των λεκανών αποχωρητηρίων ελαττώνει τόσο την κατανάλωση πόσιμου νερού όσο και την ποσότητα των λυμάτων που παράγονται, διανέμονται και επεξεργάζονται στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων. Ουσιαστικά, η ανακύκλωση του γκρίζου νερού εξοικονομεί νερό, ενέργεια και αποφέρει οικονομικό όφελος.

Στα συστήματα επεξεργασίας γκρίζου νερού ο υδραυλικός χρόνος της παραμονής επιβάλλεται να είναι σύντομος. Τα συνηθισμένα συστήματα επεξεργασίας γκρίζου νερού είναι η διήθηση διαμέσου  των μεμβρανών, η χημική κατακρήμνιση, βιολογικός αντιδραστήρας μεμβράνης, τύπου MBR, αντιδραστήρες SBR, βυθισμένα αεριζόμενα φίλτρα (SAFs),Η επαναχρησιμοποίηση του γκρίζου νερού προϋποθέτει το διαχωρισμό του από τα υπόλοιπα λύματα και  πραγματοποιείται μέσω ανεξάρτητου υδραυλικού δικτύου στο κτίριο. (Αποστολίδου, 2018)

Τα βασικά στάδια της ανακύκλωσης του γκρίζου νερού είναι τα εξής: αρχικά συλλέγεται το γκρίζο νερό, από τους υδραυλικούς υποδοχείς μέσω του δικτύου σωληνώσεων οδηγείται στη δεξαμενή καθίζησης, στην οποία κατακάθονται τα μεγάλα αιωρούμενα στερεά. Στη συνέχεια το γκρίζο νερό διοχετεύεται στη δεξαμενή επεξεργασίας. Ακολούθως διέρχεται μέσα από φίλτρο μεμβράνης ώστε να απομακρυνθούν τυχόν μικρόβια και βακτηρίδια και τέλος αποθηκεύεται στη δεξαμενή από την οποία το αντλούμε.

Το σύστημα συλλογής και επαναχρησιμοποίησης του γκρίζου νερού μπορεί να εγκατασταθεί τόσο σε καινούρια όσο και σε υπάρχοντα κτίρια. Στα υπάρχοντα κτίρια απαιτείται μερική ανακατασκευή της εγκατάστασης αποχέτευσης, δηλαδή επέμβαση.

Το σύστημα ανακύκλωσης του γκρίζου νερού είναι εφικτό να συνδεθεί  με το αντίστοιχο σύστημα εκμετάλλευσης του βρόχινου νερού. Με τον τρόπο αυτό καθίσταται δυνατή η ανάκτηση μεγαλύτερης ποσότητας υδάτων, υψηλότερης καθαρότητας.

Οι βασικές αρχές οι οποίες εξασφαλίζουν την ασφαλή επαναχρησιμοποίηση του γκρίζου νερού είναι οι εξής (Βαντσιώτης & Τάσιος, 2016):

→Ο σχεδιασμός του συστήματος επεξεργασίας του γκρίζου νερού πρέπει να υλοποιείται με σωστό τρόπο, προκειμένου να μην υφίστανται ανθρώπινη επαφή μαζί του, προτού καθαριστεί εξ’ ολοκλήρου.

→Να αποφεύγεται η επαφή ή η κατανάλωση γκρίζου νερού, σε περίπτωση  καθαρισμού των φίλτρων του συστήματος επεξεργασίας του κατά την οποία θα πρέπει να χρησιμοποιούνται προστατευτικά μέσα, όπως γάντια.

→Να αποφεύγονται τυχαίες συνδέσεις ανάμεσα στο πόσιμο και στο γκρίζο νερό, με  σήμανση των υδραυλικών εγκαταστάσεων, χρησιμοποιώντας σωλήνες διαφορετικού χρώματος για το γκρίζο νερό, σε σχέση με το υφιστάμενο δίκτυο ύδρευσης και αποχέτευσης.

→Να μην χρησιμοποιείται το γκρίζο νερό για πότισμα σε χλοοτάπητες ή για πότισμα οπωροφόρων δέντρων και λαχανικών που καταναλώνονται  ωμά.

→Να μην πραγματοποιείται η αποθήκευση του γκρίζου νερού για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μάλιστα, προτείνεται η χρησιμοποίηση του εντός του χρονικού διαστήματος 24 ωρών,  προτού  πολλαπλασιαστούν τα βακτήρια και μετατραπεί σε μαύρο.

→Να μην υπερφορτώνετε το σύστημα της επεξεργασίας του γκρίζου νερού. Για παράδειγμα, εάν το σύστημα είναι σχεδιασμένο για δύο ανθρώπους και αυξηθεί ο αριθμός των χρηστών πρέπει να πραγματοποιηθεί η εκτροπή του γκρίζου νερού στο αποχετευτικό δίκτυο.

→Ενδείκνυται η τοποθέτηση βαλβίδας 3 κατευθύνσεων για εύκολη εναλλαγή μεταξύ του συστήματος γκρίζου νερού και του αποχετευτικού δικτύου.

→Η ειδική κατανάλωση του νερού στην Ελλάδα εκτιμάται σε 150 – 200 λίτρα/κάτοικο/ημέρα. (Κούγκολος,  (2021)).

Η επαναχρησιμοποίηση του γκρίζου νερού δύναται να αποφέρει οφέλη τα οποία μπορούν να συνοψιστούν στα εξής:

♦ Μείωση της πίεσης στους διαθέσιμους οικιακούς υδάτινους πόρους παρέχοντας εναλλακτικό υδάτινο πόρο για το ξέπλυμα των τουαλετών και για σκοπούς άρδευσης.

♦ Μείωση του λογαριασμού του νερού σε επίπεδο νοικοκυριού κατά (30%-40%).

♦ Η μείωση των υδραυλικών φορτίων στους βόθρους οδηγεί σε μείωση της ανάγκης εκκένωσης αυτών, μειώνοντας έτσι το οικονομικό κόστος εκκένωσης.

Οι αστικές περιοχές χαρακτηρίζονται από περιορισμένους διαθέσιμους χώρους επεξεργασίας και επαναχρησιμοποίησης γκρίζου νερού. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί χρησιμοποιώντας τεχνολογίες που απαιτούν μικρούς χώρους (όπως στο φίλτρο άμμου με συμπιεσμένο συρτάρι). Το επεξεργασμένο γκρίζο νερό μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί σε αστικές περιοχές για το ξέπλυμα της τουαλέτας και την ενίσχυση της έννοιας της αστικής γεωργίας.

Το κόστος της εγκατάστασης συλλογής και επαναχρησιμοποίησης του γκρίζου νερού αναλύεται ως εξής:

→Το κόστος αμοιβής των τεχνικών και των εργαζομένων στο εργοτάξιο, υλικά του υδραυλικού δικτύου γκρίζου νερού,  διαχωρισμός και συλλογή του γκρίζου νερού, σύνδεση του συστήματος επεξεργασίας και επαναχρησιμοποίησης γκρίζου νερού, κατασκευή υποδομής μελλοντικών επεκτάσεων.

→Τα συστήματα συλλογής και επεξεργασίας γκρίζου νερού ως προς το οικονομικό μέγεθος εγκατάστασης είναι συνήθως πολύ προσιτά.  Το κόστος εξαρτάται  από τον τρόπο επαναχρησιμοποίησης του γκρίζου νερού,  για παράδειγμα εάν το γκρίζο νερό θα χρησιμοποιηθεί για άρδευση ή στα δοχεία των αποχωρητηρίων ή και στα δύο. Ενδεικτικά σε καινούργιο κτίριο μονοκατοικίας το κόστος των υλικών για ένα απλό σύστημα είναι  περίπου 500 έως 1500 ευρώ.  Το κόστος εργασίας ανέρχεται από 500-3,500€. Σε υφιστάμενο κτίριο μονοκατοικίας  πρέπει να προστεθούν στα προηγούμενα το κόστος αποξήλωσης της παλιάς υδραυλικής εγκατάστασης και το κόστος αποκατάστασης, όπως τοπικά επιχρίσματα, πλακάκια, τα οποία εκτιμώνται κατά περίπτωση.

→Στο συνολικό κόστος θα πρέπει να προστεθούν τα έξοδα αντικατάστασης των φίλτρων και της λειτουργίας και συντήρησης του εξοπλισμού.

→Η εγκατάσταση ενός συστήματος συλλογής και επαναχρησιμοποίησης γκρίζου νερού όταν ανεγείρεται ένα νέο σπίτι (ή πραγματοποιείτε ευρεία ανακαίνιση) είναι φθηνότερη από την εκ των υστέρων τοποθέτηση.

→Η οικονομική απόσβεση της εγκατάστασης συστήματος γκρίζου νερού εξαρτάται από το μέγεθος του συστήματος. Όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος της εγκατάστασης τόσο γρηγορότερα αποσβένεται. Στο Ηνωμένο Βασίλειο εκτιμάται ότι κεφαλαιουχικό κόστος επιστρέφεται σε λιγότερο από 4 έτη.

Συμπεραίνουμε ότι τα συστήματα επαναχρησιμοποίησης γκρίζου νερού είναι φιλικά προς το περιβάλλον και διατίθενται σε προσιτή τιμή.

Θεσμικό Πλαίσιο Επαναχρησιμοποίησης Γκρίζου Νερού

Σε παγκόσμια κλίμακα, υφίσταται μία ποικιλομορφία ως προς τις προδιαγραφές και το θεσμικό πλαίσιο αναφορικά με το γκρίζο νερό, η οποία εκτείνεται από τη νομιμότητα του γκρίζου νερού με ορισμένους περιορισμούς, μέχρι την απαγόρευση του (Prathapar et al., 2005).

Λαμβάνοντας υπόψη το θεσμικό πλαίσιο των ευρωπαϊκών κρατών, δεν υπάρχει ειδική νομοθεσία σχετικά με το γκρίζο νερό, ωστόσο σε ορισμένα εξ’ αυτών, ανάμεσα τους η Γερμανία, υπάρχουν οργανώσεις με δημοσιευμένες απαιτήσεις επί της ποιότητας του γκρίζου νερού, ανάλογα με τον τρόπο επαναχρησιμοποίησης του. Χαρακτηριστική περίπτωση αποτελεί η οργάνωση FBR στη Γερμανία, Ομοσπονδιακή Ένωση για την επεξεργασία του νερού και των ομβρίων.

Η επαναχρησιμοποίηση του γκρίζου νερού έχει θεσμοθετηθεί νομοθετικά σε πολλές χώρες, όπως Ιορδανία, Νότιος Κορέα και σε πολιτείες των Ηνωμένων Πολιτειών.

Πρέπει να επισημανθεί πως ένα σημαντικό εμπόδιο στην επαναχρησιμοποίηση του γκρίζου νερού αποτελεί η δημόσια αντίληψη πως είναι επικίνδυνο ή ανθυγιεινές, λόγω της ανακύκλωσης των λυμάτων. Προς τη συγκεκριμένη κατεύθυνση, πρέπει να υπάρξει πλήρης ενημέρωση για τα οφέλη της ανακύκλωσης του νερού, με σκοπό οι πολίτες να είναι ευαισθητοποιημένοι και να αποδέχονται την επαναχρησιμοποίηση του γκρίζου νερού ως όφελος προς την κοινωνία.

Στην ισχύουσα ελληνική νομοθεσία η επαναχρησιμοποίηση του γκρίζου νερού περιλαμβάνεται μόνο στα κτίρια που χαρακτηρίζονται με εξαιρετική περιβαλλοντική απόδοση η οποία θεωρείται αυτή που είναι ισοδύναμη ή καλύτερη από το LEED Gold, BREEAM Very Good ή DGNB Silver.

* Μαρία Ε. Πατσούρα, Διπλ. Πολ. Μηχανικός Α.Π.Θ. MSc Αειφόρος Σχεδιασμός Τεχνικών Έργων Α.Π.Θ.

Βιβλιογραφία

Albalawneh, A. &KuoChang, T. (2015). Review of the greywater and proposed greywater recycling scheme for agricultural irrigation reuses. International Journal of Research, 3 (12), 16-35

Eriksson, E., Auffarth, K., Eilersen, A., Henze, M. & Ledin, A. (2003). Household chemicals and personal care products as sources for xenobiotic organic compounds in grey wastewater. Water S. A, 29 (2), 135–146

European Commission, 2023, Environment, Home, Topics, Water, Water Reuse, Available at: https://environment.ec.europa.eu/topics/water/water-reuse_el,last reviewed December 28, 2023

Friedler, E. & Hadari, M. (2006). Economic feasibility of on-site greywater reuse in multi-storey buildings. Desalination, 190 (1-3), 221–234.

Holloway James, ars technical, 2012.  “Hot, crowded, and running out of fuel: Earth of 2050 a scary place” A new report published by the Organisation for Economic Co-Operation Available at: https://arstechnica.com/science/2012/03/hot-crowded-and-running-out-of-fuel-earth-of-2050-a-scary-place/ last reviewed December 29, 2023

United Nations University, Institute for Water, Environment and Health Available at: https://inweh.unu.edu/wp-content/uploads/2017/11/Global-Water-Crisis-The- Facts.pdf, last reviewed December 28, 2023

Vareo Blu Limited, webpage , 2023, Available at: https://vareoblu.com/grey-water-recycling/last reviewed December 29, 2023

Winnie Axelsen, Kommunikationspartner Aarhus University, 2014. “Worldwide water shortage by 2040.” Science Daily. Science Daily, 29 July 2014. Available at: https://www.sciencedaily.com/releases/2014/07/140729093112.htm last reviewed December 28, 2023

Z&X Mechanical Installations, Greywater Recycling. Available at: https://www. zandxmechanicalinstallations.com/greywater-recycling/, access on 05-11-2022.

Αποστολίδου, Ε. (2018). Αξιοποίηση του Γκρίζου Νερού σε Μικρής Κλίμακας Ξενοδοχειακές Μονάδες. Διπλωματική Εργασία, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη.

Βαντσιώτης, Α. & Τάσιος, Φ. (2016). Αξιοποίηση του Γκρίζου Νερού – Πιλοτική Εφαρμογή στο Λιμάνι της Θεσσαλονίκης. Διπλωματική Εργασία, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη.

Θεοδοσίου Ν., (2022)). Εισήγηση του καθηγητή Ν. Θεοδοσίου στο μάθημα “Στοιχεία Υδατικών Πόρων” στο Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών Προστασία Περιβάλλοντος και Βιώσιμη Ανάπτυξη του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών ΑΠΘ

Κούγκολος, Α (2021). Περιβαλλοντική Μηχανική Ρύπανση και Προστασία Περιβάλλοντος, Έκδοση 3, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη