Šedou vodou se rozumí odpadní voda vznikající v domácnostech nebo kancelářských budovách z toků bez fekálního znečištění, tedy ze všech toků kromě splašků z toalet. Mezi zdroje šedé vody patří umyvadla, sprchy, vany, pračky nebo myčky nádobí. Protože šedá voda obsahuje méně patogenů než domovní odpadní voda, je obecně bezpečnější a snadněji se čistí a znovu používá na místě pro splachování záchodů, zavlažování krajiny nebo plodin a další nepitná použití .
Aplikace opětovného použití šedé vody v městských vodárenských systémech poskytuje významné výhody jak pro subsystém zásobování vodou tím, že snižuje poptávku po pitné vodě , tak pro subsystém odpadních vod tím, že snižuje množství odpadní vody potřebné pro přepravu a úpravu [1] . Vyčištěná šedá voda má mnoho využití, např. splachování toalet nebo zavlažování [2] .
Šedá voda obvykle obsahuje nějaké stopy lidského odpadu, a proto není prostá patogenů [3] . Sekrece pochází z praní ve vaně a sprše nebo z prádla (praní spodního prádla a plen). Kvalita šedé vody se může během skladování rychle zhoršit, protože je často teplá a obsahuje některé živiny a organické látky (jako jsou odumřelé kožní buňky) a také patogeny. Uskladněná šedá voda má ze stejného důvodu také za následek nepříjemný zápach [4] .
V domácnostech s konvenčními splachovacími záchody tvoří šedá voda asi 65 % celkové odpadní vody produkované touto domácností. To může být dobrým zdrojem vody pro opětovné použití, protože existuje silný vztah mezi produkcí šedé vody a potenciální poptávkou po vodě pro splachování toalet.
Nesprávné připojení potrubí může vést k tomu, že nádrže na šedou vodu obsahují procento "černé vody" [5] .
Malé stopy fekálií , které se dostávají do proudu šedé vody odpadní vodou ze sprchy, dřezu nebo pračky, nepředstavují za normálních podmínek praktické nebezpečí, pokud je šedá voda správně používána (např . přistát).
Oddělené čištění šedých vod spadá pod koncept separace zdrojů, což je jeden z principů běžně uplatňovaných v přístupech k sanitaci životního prostředí . Hlavní výhodou udržování šedé vody odděleně od toaletní odpadní vody je to, že je značně sníženo zatížení patogeny, a proto se šedá voda snáze zpracovává a znovu používá.
Když se šedá voda mísí s odpadní vodou z toalet, nazývá se odpadní voda nebo "černá voda" a musí být čištěna v čistírně odpadních vod nebo v místě kanalizace, což je často septik.
Šedá voda z kuchyňských dřezů obsahuje tuky a oleje a také velké množství organických látek. Před vypuštěním do nádrže na šedou vodu musí být předem upravena, aby se tyto látky odstranily. Pokud je to obtížné, může být nasměrován do kanalizace [ 6] .
Většina šedé vody se snáze upravuje a recykluje než odpadní voda kvůli nižším úrovním kontaminantů. Při sběru pomocí samostatného vodovodního systému s „černou vodou“ lze šedou vodu z domácností recyklovat přímo v domě, na zahradě nebo ve firmě a použít ji buď okamžitě, nebo upravit a uskladnit. Při skladování musí být spotřebován ve velmi krátké době, jinak se začne rozkládat vlivem organických pevných látek ve vodě. Recyklovaná šedá voda tohoto druhu není nikdy bezpečná k pití, ale k získání vody na mytí nebo splachování toalet lze použít řadu zpracovatelských kroků.
Procesy čištění, které lze použít, jsou v zásadě stejné jako pro čištění odpadních vod, kromě toho, že jsou obvykle instalovány v menším měřítku (decentralizované úrovni), často na úrovni domácností nebo budov:
Ve vybudovaných mokřadech rostliny využívají ke svému růstu jako živiny kontaminanty šedé vody, jako jsou částice potravy. Zbytky soli a mýdla však mohou být toxické pro mikrobiální i rostlinný život, ale mohou být absorbovány a degradovány prostřednictvím vybudovaných mokřadů a vodních rostlin, jako jsou ostřice nebo keře .
Globální zásoby vody se zhoršují. Podle zprávy Organizace spojených národů postihne nedostatek vody do roku 2025 2,7 miliardy lidí, což znamená, že 1 ze 3 lidí na světě bude trpět tímto problémem. Opětovné použití odpadních vod se stalo dobrým způsobem řešení tohoto problému [8] .
Použitím šedé vody se snižuje poptávka po konvenčních zdrojích vody a tlak na systémy čištění odpadních vod. Opětovné použití šedých vod také snižuje objem odpadních vod vstupujících do vodních toků, což může být přínosné pro životní prostředí. V období sucha, zejména v městských oblastech, pomáhá používání šedé vody v zahradách nebo na toaletách dosáhnout některých cílů udržitelného rozvoje.
Mezi potenciální přínosy recyklace šedé vody pro životní prostředí patří:
Na jihozápadě USA a na Středním východě , kde jsou dostupné zásoby vody omezené, zejména s rychle rostoucí populací, existuje naléhavá potřeba zavést alternativní technologie zásobování vodou.
Potenciální ekonomické výhody recyklace šedé vody:
Používání šedé vody k zavlažování se jeví jako bezpečná praxe. Epidemiologická studie z roku 2015 nezjistila žádnou další zátěž nemocí mezi uživateli vody zavlažujícími suché oblasti [11] . Byla také studována bezpečnost opětovného použití šedé vody jako pitné vody [12] . Několik organických mikropolutantů, včetně benzenu, bylo nalezeno v šedé vodě ve významných koncentracích, ale většina polutantů byla ve velmi nízkých koncentracích. Fekální kontaminace, periferní patogeny (např. kožní a slizniční tkáně) a alimentární patogeny jsou tři hlavní zdroje patogenů v šedé vodě [13] .
Opětovné použití šedé vody při splachování toalet a zavlažování zahrady může vytvářet aerosoly . Mohou přenášet onemocnění Legionella a představují potenciální riziko pro lidské zdraví. Výsledky studie však naznačují, že zdravotní riziko spojené s opětovným používáním šedé vody pro zavlažování zahrady nebo splachování toalet nebylo významně vyšší než riziko spojené s používáním čisté vody pro stejné činnosti [14] .
Je třeba předpokládat, že většina šedých vod obsahuje některé složky „černé vody“, včetně patogenů . Šedá voda by měla být aplikována pod povrch, kde je to možné (např. kapání přes půdu, pod mulč nebo v mulčem naplněných příkopech), spíše než postřikem, protože existuje nebezpečí vdechnutí vody ve formě aerosolu .
V jakémkoli systému šedé vody je důležité vyhnout se toxickým materiálům, jako jsou bělidla, koupelové soli, umělá barviva, čisticí prostředky na bázi chlóru , silné kyseliny / zásady , rozpouštědla a produkty obsahující bór , který je ve vysokých koncentracích pro rostliny toxický. Většina čisticích prostředků obsahuje sodné soli , které mohou způsobit nadměrnou alkalitu půdy, inhibovat klíčení semen a narušit strukturu půdy rozptýlením jílu. Půdy zalévané systémy šedé vody lze upravit pomocí sádry (síranu vápenatého) pro snížení pH. Čisticí prostředky obsahující čpavek jsou bezpečné, protože jej rostliny mohou použít k získání dusíku [15] . Studie z roku 2010 o zavlažování šedou vodou nezjistila žádné zásadní účinky na zdraví rostlin a naznačuje, že akumulace sodíku je vysoce závislá na stupni vertikální migrace šedé vody půdou [16] .
Část šedé vody může být aplikována přímo z umyvadla do zahrady nebo kontejnerového pole, přičemž je dále upravena z půdního života a kořenů rostlin.
K ochraně vegetace při opětovném použití šedé vody k zavlažování se doporučuje použití netoxických mýdel s nízkým obsahem sodíku a produktů osobní péče.
Recyklovaná šedá voda ze sprch a van může být použita ke splachování záchodů ve většině evropských a australských jurisdikcí, stejně jako v jurisdikcích USA, které přijaly Mezinárodní kodex o instalatérství.
Takový systém by mohl zajistit odhadem 30% snížení spotřeby vody pro průměrnou domácnost. Nebezpečí biologické kontaminace je eliminováno použitím:
Recyklace šedé vody bez úpravy se používá v některých obytných oblastech pro aplikace, kde není potřeba pitná voda (např. zavlažování zahrad a pozemků, splachování toalet). Může být také použit v obytných oblastech, kde je šedá voda (např. z dešťové vody) již přiměřeně čistá a/nebo nebyla kontaminována nerozložitelnými chemikáliemi, jako jsou nepřírodní mýdla (proto se místo nich používají přírodní čističe). Nedoporučuje se používat vodu, která byla ve filtračním systému šedé vody déle než 24 hodin, protože se hromadí bakterie, které ovlivňují vodu, která se znovu používá.
Kvůli omezené technologii čištění obsahuje vyčištěná šedá voda stále některé chemikálie a bakterie, takže při domácím používání vyčištěné šedé vody je třeba dodržovat některá bezpečnostní opatření.
V současné době jsou k dispozici zařízení, která zachycují teplo z obytné a průmyslové šedé vody prostřednictvím procesu zvaného rekuperace tepla odpadní vody, rekuperace tepla šedé vody nebo rekuperace tepla teplé vody.
Místo toho, aby šla přímo do ohřívače vody, vstupní studená voda nejprve prochází tepelným výměníkem, kde je předehřívána teplem šedé vody z činností, jako je mytí nádobí nebo sprchování. Typické domácí spotřebiče, které přijímají šedou vodu ze sprchy, dokážou získat zpět až 60 % tepla, které by jinak bylo promarněno [17] .