廃水」から水を取り出す。都市の水循環の持続可能性のための不可解な矛盾

Taking the water out of "wastewater": An ineluctable oxymoron for urban water cycle sustainability.

• Andrea G Capodaglio

抄録

水、エネルギー、食糧は、人間社会の発展の持続可能性を容易に制限しかねない重要な資源である。水の供給には相当量のエネルギーが必要であり、「使用済み水」には相当量のエネルギーと回収可能な物質が内包されている。使用済み水は、廃棄物としてではなく、潜在的な資源として考えられるようになってきています。そのエネルギーを効率的に回収できる可能性のあるプロセス技術の選択肢の中で、嫌気性消化が最も成熟していると考えられ、すでに世界中で数え切れないほどの応用がなされています。しかし、現在の非効率的な希釈ベースの収集システムのパラダイムは、かなり希薄な下水を生成し、この技術のより効率的な応用を大きく妨げています。液体源の分離と最小限の有機物希釈に基づいた新しい収集システムのパラダイムは、輸送と処理のための大幅なエネルギーの節約につながる可能性があります。これはまた、養分の回収と再利用可能な水の再利用を強化し、さらに処分を必要とするプロセス残留物の生成を減らすという関連する利点もある。このモデルの意味合いについて議論する。実践のポイント。水、エネルギー、食糧の間の結びつきは、水循環の持続可能性に関する差し迫った課題である。 都市の水管理の現在のパラダイムは、高希釈と重力流という不利なパラダイムに基づいている。 廃水から水を取り出すことで、都市の水システムのエネルギーと回収効率が向上し、水の再利用の選択肢が増える可能性がある。

Water, energy, and food are key resources that could easily limit sustainability of human society development. Water supply requires considerable amounts of energy, and "usedwater" carries considerable amounts of embedded energy and recoverable materials within. Usedwater is increasingly considered as a potential resource, rather than as a waste. Among process technology options that may allow efficient recovery of that energy, anaerobic digestion could be considered the most mature, already sporting countless applications worldwide. However, the present inefficient dilution-base collection systems paradigm produces rather dilute sewage, preventing to a large degree a more efficient application of this technology. A new collection system paradigm, based on liquid sources segregation and minimal organics dilution, could result in significant energy savings for conveyance and treatment. This could also enhance recovery of nutrients and reclamation of potentially reusable water, with the associated benefit of reduced production of process residuals requiring further disposal. Implications of this model are discussed. PRACTITIONER POINTS: The nexus between water, energy, and food is an impending challenge on water cycle sustainability Current paradigms of urban water management are based on disadvantageous paradigms: high dilution and gravity flow Taking the water out of wastewater may improve energy and recovery efficiency of urban water systems and water reuse options Technologies exist (high-rate anaerobic, vacuum sewers) and are mature for more widespread application of new urban sanitation paradigms.

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