Получение, сохранение и очистка воды

  1.  
     

 

  1.  


 

 

 

 

 


 

Более подходящие решения и технологии: www.alternative-technology.de/Обзор.html    

 

Справочная информация        1

Как получить воду?        2

Уменьшение потребности в воде        2

Варианты экономии воды        3

Повторное использование серой воды        4

Компостирование сухого туалета        4

Как производить питьевую воду?        5

Солнечная дезинфекция воды, Sodis        5

Нагревание или кипячение        5

Обработка ультрафиолетовым светом        6

переливная фильтрация        6

Активированный уголь        6

Керамические фильтры        6

глиняные фильтры с серебром        7

медленная песчаная фильтрация        7

Глубокие колодцы        7

Химическая обработка        7

Дезинфекция хлором        7

Обработка озоном        7

Обратный осмос        7

Больше технологий        8

Ссылки        10

 

  1. Справочная информация 

 

Во всем мире более 1 миллиарда человек не имеют доступа к безопасной питьевой воде.

По оценкам, более 70% заболеваний в развивающихся странах вызваны загрязненной водой

Кризис водоснабжения и санитарии уносит больше жизней из-за болезней, чем любая война из-за оружия.
Болезни, передающиеся через воду, такие как холера, брюшной тиф, гастроэнтерит, дизентерия и инфекционный гепатит, убивают более 400 детей в развивающихся странах каждый час и приводят к потере миллиардов часов производительности труда каждый год.

В развивающихся странах водопроводная вода, доставляемая на дом муниципальными службами, является редкостью, и два из трех человек в мире вынуждены ходить за водой за пределами своего дома.

В Индии вопросы чистоты воды особенно актуальны в сезон муссонов, когда сильные дожди смывают с полей в колодцы и поверхностные воды неочищенные сточные воды и другие загрязненные материалы.

Одной из основных причин смерти детей в развивающихся странах является антисанитарная питьевая вода. По данным ЮНИСЕФ, в

1993 году 3,8 миллиона детей в возрасте до 5 лет из развивающихся стран умерли от диарейных заболеваний, вызванных в основном нечистой питьевой водой (Easterbrook, 1994)

Опасность для питьевой воды: мертвые животные выше по течению, личинки глистов особенно опасны в местах, посещаемых овцами, оленями или крупным рогатым скотом

 

Стоимость 10 литров безопасной питьевой воды на человека в год составляет всего 6 долларов США.

  1. Как получить воду? 

Питьевая вода из воздуха

 

Вся пресная вода, имеющаяся в мире, изначально происходит из атмосферного водяного пара в нашей воздушной оболочке. Атмосферный водяной пар, который присутствует повсюду, сначала связывается из воздуха специальным гигроскопичным рассолом (солевым раствором) и параллельно извлекается в виде чистой воды в энергоэффективном процессе сепарации. Целевая стоимость: 3 евро за 1000 литров воды.

Для этого процесса используется недорогой специальный текстиль.

https://www.designboom.com/technology/cloudfisher-fog-net-water-foundation-02-02-17

https://www.aqualonis.com/cloudfisher

 

Довольно дорогостоящий процесс: Центральным элементом является структура металлоорганического каркаса. Этот высокопористый кристаллический материал работает как губка. Он поглощает воду из окружающего воздуха и сохраняет ее в порах нанометрового размера внутри себя. Тепла солнечного света достаточно, чтобы снова высвободить драгоценную жидкость. Вода испаряется из нанопор и конденсируется на охлаждающих ребрах коллектора. Оттуда она стекает в контейнер с питьевой водой.

 

Источники

Сбор воды из воздуха с помощью металлоорганических каркасов, питаемых естественным солнечным светом

http://science.sciencemag.org/content/early/2017/04/12/science.aam8743  

  1. Снижение потребности в воде 

 

    - Использование душа вместо ванны (ванна - 150 л, душ - 60 л). В прошлом был умывальник и мочалки (20 л).

    - Когда моете руки с мылом, закрывайте кран между ними

    - Использование зубной кружки для чистки зуба.

    - Смывайте воду в туалете только на короткое время или пользуйтесь унитазом с "кнопкой экономии",

    - Запустите посудомоечную машину в цикле экологической мойки

    - Очистите фрукты и овощи в миске.

    - Используйте экономичную душевую лейку и ограничитель расхода воды: Существуют устройства, подключаемые к крану или душу для использования меньшего количества воды для мытья рук и душа (за счет смешивания с кислородом).

    - На стирку и мытье посуды расходуется около 20 процентов всей воды в домашнем хозяйстве. Стирайте белье эффективно: Стиральные машины должны быть полностью загружены.

    - Благодаря современным средствам для холодной стирки обычно достаточно более низких температур.

    - Даже в старых стиральных машинах часто есть программы с более коротким временем стирки и меньшим расходом воды.

    - Стирка без предварительной стирки часто не приводит к потере комфорта, но экономит много воды, энергии и защищает одежду. Если белье очень грязное, лучше стирать дольше, а не горячее.

    - Белье также можно предварительно обработать специальным мылом.

    - Для моющих средств существуют натуральные заменители, защищающие воду, например, мыло с мыльным орехом и шарики для мытья с керамикой.

    - Замените старые приборы на энерго- и водосберегающие версии.

    - Капает кран, есть утечка в душевом шланге, протекает бачок? Пористые уплотнения можно легко заменить. Использование уксуса для удаления извести.

    - 70 % воды используется для сельского хозяйства и сада. Профессиональные технологии орошения, такие как полив поздно вечером, капельное орошение или подповерхностное капельное орошение (см. дополнительный документ), позволяют сэкономить много воды и защитить почву (меньше засоления): Чем рыхлее почва, тем лучше вода поступает к растениям.

    - Мульчирование покрывает почву скошенной травой, корой или компостом. Это сохраняет корни растений в прохладе, почва медленнее теряет влагу и замедляет рост сорняков.

    - Полив в правильное время: предпочтительно в ранние утренние или вечерние часы

    - Поливайте газон только в сухую погоду или не поливайте вообще, под дождем он быстро восстанавливается!

    - Повышение цены на воду с выдачей подсказок о том, как экономить воду, может мотивировать к экономии воды.

    - Собирайте дождевую воду и используйте ее для полива и туалета. Она идеально подходит для полива, потому что в ней нет солей и минералов, как в осмосной воде.

    - Использование океанской воды с установками обратного осмоса для получения сладкой воды для всех (требуется энергия, но мембрана становится дешевле!).

    - Много воды используется для выработки электроэнергии. Использование ветровой и солнечной энергии может снизить потребность в воде.

    - Переработка серой воды (вода из стиральной машины, душа и т.д.) может дать значительную экономию. Большие агрегаты более эффективны.

    - Получение питьевой воды непосредственно из окружающего воздуха с помощью специального текстиля (3 л/кв.м/день). См. дополнительный документ appropriate_technologies.

 

    - Бизнес-импульс: Частная компания по исследованию потерь воды, консультант и рекомендации по изменениям и устройствам. Имеется электронное устройство для проверки потерь воды.

  1. Варианты экономии воды 


Моча - золото сельского хозяйства! Ешьте здоровую пищу и принимайте только необходимые лекарства. Тогда качество мочи будет выше. Используйте для урины дополнительный туалет Camping. Смешайте ее с водой (1:5 моча/вода) и используйте как отличное удобрение. И вы сэкономите много воды для смыва мочи.

Во многих странах до 1/3 воды в доме используется только для того, чтобы смыть воду в туалете. Особенно пожилые люди часто ходят в туалет, и каждый раз огромное количество воды расходуется впустую.

Природа - это круговая система, и экскременты животных и людей должны использоваться для повышения плодородия почвы. Подробнее см. дополнительный документ Advanced_agriculture_technologies. Но даже если мы не используем их в сельском хозяйстве, мы можем сэкономить много воды, отделив мочу от остальной воды.


Бизнес-импульс: Частная компания по распространению устройств для сбора мочи, их наполнению и профессиональной переработке в городах. Городу требуется меньше воды и вырабатывается ценный ресурс для сельского хозяйства.  
 

  1. Повторное использование серой воды 

Вода для уборки (душ, стиральная машина, мытье рук, мытье посуды) может быть очень хорошо переработана специальными установками. Если чистящее средство и грязь удалены и вода снова доступна.
Очиститель всей воды, используемой для мытья, производительностью около 500 литров в день устанавливается над землей в домашних условиях, экологичный фильтрующий материал можно использовать даже зимой.

Ссылки
http://www.biolan.fi/english/default4.asp?active_page_id=246

https://www3.epa.gov/region9/water/recycling https://en.wikipedia.org/wiki/Reclaimed_water


Как очистить воду? Технологии очистки воды
 

Начиная с некоторых простых и дешевых технологий.

 

  1. Компостирующий сухой туалет 

 

Человеческие Экскременты - очень ценные фертизаторы, если ими правильно управлять!

Компостирующий туалет - это тип сухого туалета, который использует преимущественно аэробную систему переработки для обработки человеческих экскрементов путем компостирования или управляемого аэробного разложения.Такие туалеты обычно практически не используют воду и могут использоваться как альтернатива туалету со смывом.
на расстоянии не менее 50-100 м от следующего источника. Отверстие макс. 1 м над уровнем грунтовых вод. Никогда не затапливайте отверстие. Дождь не должен попадать в отверстие. Крышка из дерева не должна пропускать мух. Воздушная труба должна иметь москитную сетку на конце. Если возможно, положите песок или золу в отверстие после использования, чтобы уменьшить запах и прилет мух.

https://www.germantoilet.org/en
http://www.loolaboo.com/

 

  1. Как производить питьевую воду? 

    1. Солнечная дезинфекция воды, Sodis 

В прозрачные пластиковые ПЭТ-бутылки помещается вода, которая сначала насыщается кислородом путем встряхивания частично заполненных укупоренных бутылок перед тем, как наполнить их до конца. Полностью заполненные водой и укупоренные бутылки выставляются на солнечный свет, предпочтительно на крышу из гофрированного металла, слегка наклоненную для максимального воздействия солнечной радиации. В течение шести часов на полном солнце или в течение двух дней на частичном солнце.

Микробы уничтожаются под воздействием температуры и ультрафиолетового излучения, обеспечиваемого солнцем. Сочетание этих двух эффектов (ультрафиолетового излучения и тепла) обеспечивает простой метод дезинфекции для использования в тропических странах.

Использование стеклянных бутылок может дать или не дать такой же эффект (толще и т.д.).

Исследователи раздали 206 детям масаи прозрачные полуторалитровые пластиковые бутылки. Детям из испытуемой группы сказали наполнить бутылки (из загрязненной воды) и поставить их на крышу с рассвета до полудня. Контрольная группа держала свои бутылки в помещении. Заболеваемость диареей в этих двух группах отслеживалась в течение 12 недель. Исследователи пришли к выводу, что этот метод солнечной радиации может значительно снизить заболеваемость диареей в сообществах, не имеющих другого способа дезинфекции воды. Подробнее на сайте www.sodis.ch

 
    1. Нагревание или кипячение 

Кипячение воды уничтожает бактерии, а также другие микроорганизмы, вызывающие заболевания, такие как Giardia lamblia и Cryptosporidium parvum, которые часто встречаются в реках и озерах.  При температуре воды выше 70 °C (158 °F) все патогены погибают в течение 30 минут, выше 85 °C (185 °F) - в течение нескольких минут, а при температуре кипения (100 °C (212 °F)) погибает большинство патогенов.

Кипячение не может удалить химические вещества, а также загрязнения тяжелыми металлами, например, коллоидные металлические загрязнители

 

Для улучшения качества: Предварительная фильтрация с помощью мелкоячеистой ткани, дайте воде осесть перед этим;

Дайте воде посидеть несколько часов после кипячения в сосуде, вода набирает воздух и теряет свой безвкусный вкус. Улучшить вкус можно с помощью ароматизированного растительного сырья, добавляемого во время кипячения. Если все сделано правильно, кипячение является очень эффективным и простым методом дезинфекции, но требует значительного количества энергии, если не использовать солнце напрямую.

Сочетание нагрева и фильтрации активированным углем может нейтрализовать большинство болезнетворных микроорганизмов и загрязняющих веществ.
Этот процесс может быть реализован с помощью солнечной печи.

 

Как происходит очистка воды?

В свободное пространство солнечного бойлера вы помещаете пластиковую или медную трубу, через которую вода будет нагреваться. После этого она пройдет через простой теплообменник (принцип обратного потока) для использования энергии горячей воды для предварительного нагрева поступающей холодной воды. Благодаря этому вы получите очень хороший выход для процесса водной пастеризации. Но вы можете обойтись без этого, чтобы получить горячую воду для чая и т.д.
 

Для транспортировки воды используется небольшой насос, например, старый насос автомобиля для очистки ветрового стекла. Таким образом, вы получаете воду непосредственно там, где она вам нужна, например, на кухне. Теплообменник может быть поставлен по альтернативной технологии, при необходимости и другие компоненты. Но разве не интереснее делать все самому? Подробнее на:

www.alternative-technologie.de/Solar-Cooker/solar-cooker.html

    1. Обработка ультрафиолетовым светом 

Использование света UV-C в коротковолновом диапазоне 100-280 нм препятствует размножению микробов. Без размножения микробы становятся гораздо менее опасными.

Мутность воды должна быть низкой! Необходима тонкая водяная пленка! Многие вещества препятствуют пропусканию света. Вода должна быть предварительно отфильтрована. некоторые серьезные недостатки! УФ-лампа требует ежегодной замены; нет стандартов-лампы дорогие! Устранение передающихся через воду патогенов (микробов, вирусов и плесени)

УФ-дезинфекция не убивает лямблии и не оказывает остаточного действия на бактерии, которые могут вновь попасть в воду после УФ-обработки.

Проблема: Бактерии, которые прячутся за загрязнением. Фильтр перед для улучшения этого

Поэтому воду, обработанную ультрафиолетом, нельзя подвергать воздействию видимого света перед употреблением, чтобы избежать попадания в организм реактивированных и опасных микробов.

Именно вирусы являются ограничивающим фактором УФ-терапии.

Предлагаемая технология использует ультрафиолетовое (УФ) излучение для очистки местного водоснабжения.

Потребляя в общей сложности 40 Вт, система дезинфицирует около 30 литров воды в минуту;

Оценочная единовременная капитальная стоимость ультрафиолетовой системы составляет 500 долларов, включая клапан, арматуру и рабочую силу. УФ-лампа требует ежегодной замены.

Бактерии и вирусы часто накапливают более крупные частицы!

Лампа должна быть предварительно накалена.

    1. переливная фильтрация 

при низких скоростях фильтрации и достаточном содержании кислорода в исходной воде наблюдается биологическая активность; уменьшение на 50-70% органических и неорганических крупных и мелких частиц

Фильтр-средний: крупный песок 3-4 мм; очистка фильтра, 5-10 мин каждый день, для предотвращения фильтрующего слоя

засорение; лучшие результаты: уменьшение размера зерна к вершине;

    1. Активированный уголь  

может удалять многие загрязняющие вещества, не удаляя болезнетворные микроорганизмы. Уменьшает количество химикатов, имеет лучший вкус.

Если не использовать, может стать питательной средой для бактерий. Отсутствие видимых признаков необходимости замены.

Удалите самую первую воду из новой свечи. В ней может быть критическая концентрация угольной пыли.

С ионами Зильбер-Иона: Существует концентрация, которая может быть опасной

Может также удалять пестициды-агенты и их метаболиты или медицинские остатки

    1. Керамические фильтры 

Удаляет патогенные микроорганизмы вплоть до диапазона 0,2-0,3 микрометра (мкм), уменьшает количество батерий и протозоонов;
 

Если вода не слишком мутная (может закупорить поры)

Если размер пор меньше 1,5 мкм, патогены также удаляются;

Фильтр с более крупными порами удаляет только микроорганизмы, так как цисты и яйца глистов удаляются

нити нитевидных бактерий Leptospira spp. (которые могут вызывать лептоспироз) достаточно тонкие, чтобы пройти через фильтр 0,2 микрометра

После этого.очистка: чистка щеткой под проточной водой, кипячение свечи; низкая фильтрация без давления!

Сами элементы могут стать местом колонизации. В последние годы некоторые фильтры были усовершенствованы путем присоединения наночастиц металлического серебра к керамическому элементу и/или активированному углю для подавления роста патогенных микроорганизмов.

Керамические фильтры фильтруют от 5 000 до 50 000 литров на картридж

    1. глиняные фильтры с серебром
       
      глиняные фильтры с серебром
       

отличные результаты! также удаление бактерий; 2,14 л/день; долговечность 1 год; 55-65% суглинок, 30-35% дробленый полевой шпат или 20-40% песок, 5-10% опилки, 3,2% коллоидное серебро; Гватемала 7,70$; Silver verhindert weiteres Wachstum; auch in Britta-Filter drin

    1. медленная песчаная фильтрация 

Также антибактериальный (Schmutzdecke), но медленное течение, достаточное количество кислорода в сырой воде, стабильная температура.

Необходим постоянный поток!

    1. Глубокие колодцы 

Поскольку глубина скважин составляет более 200 футов, вода долгое время находится под непроницаемым слоем земли и обычно не содержит бактерий. Одним из недостатков получения воды из глубоких колодцев является то, что многим людям не нравится ее вкус. Поскольку вода старая, в ней высокое содержание растворенных солей, и многие люди предпочитают более свежую поверхностную воду. Кроме того, строительство глубоких трубчатых скважин может быть дорогим и длительным из-за необходимости использования специализированного оборудования для глубокого бурения.

    1. Химическая обработка 

хлор (лучший и наиболее проверенный, но нелегко получить и хранить эти химикаты), йод, бром, озон;

    1. Дезинфекция хлором  

Убивает все болезнетворные бактерии и даже больше. Кроме того, хлор обладает остаточным действием; то есть, если бактерии вновь попадут в хлорированную воду, новые бактерии погибнут. Хотя дезинфекция хлором является хорошо зарекомендовавшей себя технологией, у нее есть несколько недостатков. Часто людям не нравится вкус и запах хлорированной воды. Кроме того, поскольку легко получить передозировку воды хлором, необходимо, чтобы обученный человек проверял уровень хлора перед употреблением воды.

Серебро+хлор: контакт 20-35 мин;

    1. Обработка озоном 

Озон производит окисление разрешенных органических элементов и удаляет бактерии, вирусы и микробы. При аэрации происходит насыщение воды воздухом. Вы соединяете воду с воздухом таким образом, чтобы обеспечить максимальный контакт. Эта процедура устраняет запах и неприятный вкус, а также выводит переходные газы, например, хлор. Хлор. Кроме того, растворы железа и марганца переходят в нерастворимые оксиды-гидраты. Они могут быть удалены впоследствии путем фильтрации.

    1. Обратный осмос
       
      Обратный осмос
       

Удаляет все взвешенные частицы, фильтрует из воды все ионизированные или достаточно крупномолекулярные вещества, а также все минералы и микроэлементы.

Удаляет почти все; но вода может быть реминерализована после обработки. Или добавьте в нее 10% неочищенной воды.

pH достигает примерно. 5,5.

Недостатком является большой объем неиспользованной сточной воды. Но ее можно использовать для туалета, сада и т.д.

Для опреснения морской воды обратный осмос более выгоден, чем более дорогая энергоемкая дистилляция. Обратимый осмос применяется в промышленности или в лабораториях для получения химически (почти) чистой H2O.

Стоимость снижается до 100-1000 евро. Фильтр необходимо менять примерно каждый год. Затраты составляют около 20 долларов. Мембрану необходимо менять примерно каждые 3 года, но это зависит от количества производимой воды.

Ссылки: Здесь хороший поставщик

    1. Дополнительные технологии 

 

Биопесчаный фильтр для воды



 

Бутылка LifeSaver, фильтры с комбинацией ручного насоса, фильтрующих мембран и угольного фильтра. Эта новая система удаляет частицы размером более 15 нм и, таким образом, способна отфильтровывать вирусы. Подробнее

http://www.lifesaversystems.com/techinfo.html

 

LifeStraw удаляет частицы размером более 15 микрон с помощью набора из двух мембранных фильтров и угольного фильтра. Полимерные мембранные фильтры пропитаны антимикробными галогенами для уничтожения патогенов, а угольный фильтр пропитан серебром для инактивации остаточных галогенов из мембранных фильтров. Подробнее

http://www.vestergaard-frandsen.com/lifestraw-specifications.htm

EM-керамический фильтр

Комбинация из активированного угля и эффективных микроорганизмов

Это подходит для производства очищенной и биологически активной питьевой воды

Аэрация

удалять неприятный вкус и запах, а также цвет

2-4 недели хранения

может уменьшить количество бактерий на 50-90 %


Самодельные фильтры для воды

Использование местных материалов, таких как трава, древесный уголь (например, из сгоревших дров) и песок.

 

  1. Ссылки 

Многое взято из замечательной Википедии, поэтому обратитесь туда за дополнительной информацией, например:

http://en.wikipedia.org/wiki/Portable_water_purification

www.flowthefilm.com/takeaction

www.sodis.ch

www.waterquality.de

www.watercone.com

www.intaqua.com

http://www.waterfootprint.org/?page=files/home

www.fogquest.org

UNRIC - Вода: http://www.unric.org/index.php?option=com_content&task=category&sectionid=5&id=129&Itemid=155

http://www.lifesaversystems.com/techinfo.htmll

http://www.vestergaard-frandsen.com/lifestraw/lifestraw

http://www.watermissions.org/the-living-water-tm-treatment-system

http://www.watermissions.org/Websites/watermissions/images/Financials/LWTS(Molded)%20_manual_rev20.pdf

 

 

 

Вода, какой замечательный и драгоценный ресурс!

 

  1.