Разработка децентрализованной, закрытой

Jan 07, 2024

6 июня 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

надежный источник

корректура

Майкл Келлер, ETH Zurich

С глаз долой, из головы: мы смываем человеческие отходы с тех пор, как были изобретены канализации, используя большое количество пресной воды, чтобы вытеснить их из наших домов и городов так быстро, как только трубы могут их вынести. Современные городские системы водоснабжения широко считаются одним из величайших достижений прошлого века. Они обеспечивают нас чистой питьевой водой, направляют сточные воды на очистные сооружения и отводят дождевую воду от застроенных территорий.

«В результате мы наслаждаемся сухими и гигиеничными условиями жизни — двумя оплотами общественного здравоохранения в густонаселенных городских районах», — говорит Макс Маурер, профессор городских систем водоснабжения в ETH Zurich и Eawag, Швейцарском федеральном институте водных наук и водных ресурсов. Технология, которая является частью домена ETH.

Для достижения этой цели промышленно развитые страны построили огромную инфраструктуру — только в Швейцарии ее стоимость составляет около 230 миллиардов швейцарских франков. Проложенные друг к другу 200 000 с лишним километров водопроводных и канализационных труб Швейцарии пять раз опоясают земной шар. Разветвленная сеть подземной канализации доставляет сточные воды почти на 800 централизованных очистных сооружений.

Такой подход к водной инфраструктуре доказал свою ценность в промышленно развитых странах и на протяжении десятилетий считался эталоном для остального мира. «Но правда в том, что обычные городские системы водоснабжения больше не являются устойчивыми», — говорит Маурер.

Кай Удерт, профессор Института экологической инженерии ETH Цюриха и старший научный сотрудник Eawag, столь же скептически относится к традиционной водной инфраструктуре. «Мы используем питьевую воду, чтобы разбавлять фекалии, мочу и слегка грязную воду из ванных комнат и кухонь и отводить их через канализационную систему — это явный абсурд». он говорит.

Удерт, эксперт в области технологических процессов, рассматривает сточные воды не как дурно пахнущие отходы, которые необходимо утилизировать, а скорее как ценный ресурс, который следует правильно эксплуатировать. Его объяснение того, почему нам нужно использовать новый подход, просто. «Сточные воды — один из последних линейных потоков отходов», — говорит он. «Мы утилизируем все одинаково, независимо от того, чистое оно или грязное. Это неэффективно и создает всевозможные проблемы, которые люди пытаются решить годами». Например, традиционные системы растрачивают не только огромное количество воды и энергии, но и ценные питательные вещества, которые, если их не вернуть обратно в цикл, в конечном итоге наносят ущерб окружающей среде.

Между тем, проблемы растут: отрасль очистки сточных вод пытается справиться с изменением климата, быстро стареющей инфраструктурой, быстро растущим населением и растущей урбанизацией, а также с новой нагрузкой на очистные сооружения по удалению микрозагрязнителей.