Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали экономическую модель, которая демонстрирует, как можно оптимизировать гибкие процессы очистки сточных вод, в которых смешиваются различные уровни очищенных сточных вод, для получения доступной по цене воды, отвечающей различным требованиям к качеству воды и превосходящей их.Эта концепция описана в документе «Повторное использование сточных вод в сельском хозяйстве: разработка региональной модели поддержки принятия решений по повторному использованию воды (RWRM) для рентабельных источников орошения», который опубликован в текущем онлайн-выпуске рецензируемого журнала «Наука об окружающей среде». Технология, опубликованная Американским химическим обществом.
«Хотя повторное использование очищенных сточных вод не является новой концепцией, озабоченность по поводу растущего спроса на воду из-за роста населения, в сочетании с экономическими и экологическими проблемами, сделали этот вариант более привлекательным», — написал Куин К. Тран, доктор философии UCR. Д. студент факультета химической и экологической инженерии; Курт Швабе, профессор экономики и политики окружающей среды; и Дэвид Джассби, доцент кафедры химической и экологической инженерии.Модель повторного использования, разработанная исследовательской группой, предполагает, что сточные воды были очищены в соответствии с государственными стандартами по удалению патогенных микроорганизмов, и ориентирована на производство поливной воды с химическими свойствами, адаптированной для использования на определенных культурах и травах. По словам исследователей, смешивание сточных вод от различных процессов очистки может дать воду с питательными веществами, полезными для определенных культур, что снизит затраты на удобрения и повысит доступность переработанных сточных вод.
Неочищенные сточные воды обычно содержат большое количество питательных веществ, в частности азота, фосфора и калия, которые могут использоваться растениями. «Однако, чтобы соответствовать государственным и федеральным нормам качества воды, большинство традиционных очистных сооружений подвергают эти неочищенные сточные воды первичным, вторичным, третичным процессам и процессам дезинфекции, что приводит к значительному удалению питательных веществ», — пояснила команда.Исследователи определили семь возможных технологий очистки сточных вод и 11 линий очистки сточных вод, которые используются в настоящее время. Лечебный поезд — это последовательность процедур, направленных на соблюдение определенного стандарта.
Используя цитрусовые и газон для проверки экономической модели, команда UC Riverside оценила и сравнила стоимость и характеристики качества воды очищенных сточных вод при различных комбинациях очистки. Они исключили некоторые комбинации обработки как невыполнимые, поскольку они не могли производить оптимальные химические смеси. Другие комбинации производили смеси, которые были возможны в зависимости от их химического состава, но некоторые были нерентабельными для малых и средних очистных сооружений.
Модель демонстрирует, что «линии очистки сточных вод могут быть оптимизированы для производства воды для орошения, подходящей для широкого спектра культур с различной устойчивостью к засолению, уменьшая воздействие на почву и качество урожая, которое в настоящее время испытывают ирригаторы, использующие сточные воды традиционной очистки», Тран, Швабе и Джассби нашел. «Уровень засоления, содержания тяжелых металлов и патогенов был сведен к минимуму, чтобы соответствовать существующим правилам и безопасным методам ведения сельского хозяйства.«Используя эту технику смешивания в качестве альтернативного источника орошения для сельского хозяйства, можно будет сохранить ресурсы пресной воды, чтобы справиться с вызванной засухой крайней нехваткой воды».