Резервуар для дождевой воды (иногда называемый дождевой бочкой в Северной Америке по отношению к меньшим резервуарам или бочкой для воды в Великобритании) — это резервуар для воды, используемый для сбора и хранения дождевой воды , стекающей , как правило, с крыш по трубам . Резервуары для дождевой воды — это устройства для сбора и хранения собранной дождевой воды . Система сбора или сбора дождевой воды (также известная как « система сбора дождевой воды ») может дать 1000 литров (260 галлонов США) воды из 1 см (0,4 дюйма) дождя на крыше площадью 100 м 2 (1100 кв. футов).
Резервуары для дождевой воды устанавливаются для использования дождевой воды для последующего использования, сокращения использования водопроводной воды по экономическим или экологическим причинам и содействия самообеспечению . Накопленная вода может использоваться для полива садов , сельского хозяйства, смыва туалетов , в стиральных машинах , мытья автомобилей, а также для питья , особенно когда другие источники воды недоступны, дороги или плохого качества, и когда принимаются надлежащие меры, чтобы вода не была загрязнена и была должным образом отфильтрована.
Подземные резервуары для дождевой воды также могут использоваться для удержания ливневой воды для ее сброса в более позднее время и предлагают ряд преимуществ. В засушливом климате дождевые бочки часто используются для хранения воды в сезон дождей для использования в периоды засухи.
Резервуары для дождевой воды могут иметь высокую (воспринимаемую) начальную стоимость. Однако во многих домах используются небольшие дождевые бочки для сбора небольшого количества воды для ландшафтного дизайна/садоводства, а не в качестве заменителя питьевой воды. Эти небольшие дождевые бочки, часто переработанные из бочек для хранения и транспортировки продуктов питания или, в некоторых случаях, бочек для выдержки виски и вина , часто стоят недорого. Существует также много недорогих конструкций, которые используют местные материалы и технологии на уровне деревни для применения в развивающихся странах, где существуют ограниченные альтернативы для питьевой воды. [1] Хотя большинство из них надлежащим образом спроектированы для защиты от комаров , отсутствие надлежащей фильтрации или замкнутых систем может создать питательную среду для личинок. При использовании резервуаров для питьевой воды пользователь подвергает свое здоровье риску, если не проводится техническое обслуживание. [2]
Если дождевая вода используется для питья, ее часто сначала фильтруют. Фильтрация (например, обратный осмос , ультрафиолетовая стерилизация или ультрафильтрация ) может удалить патогены. Хотя дождевая вода чистая, она может загрязняться твердыми частицами в воздухе по мере падения или во время сбора. [3] Хотя дождевая вода не содержит хлора , загрязнение от загрязняющих веществ, находящихся в воздухе , которые оседают на крышах домов, может представлять риск в городских или промышленных районах. Многие поставщики воды и органы здравоохранения, такие как Департамент здравоохранения Нового Южного Уэльса , не советуют использовать дождевую воду для питья, если есть альтернативный водопроводный водопровод. Однако сообщения о заболеваниях, связанных с резервуарами для дождевой воды, относительно редки, и исследования общественного здравоохранения в Южной Австралии (австралийском штате с самым высоким уровнем использования дождевой воды) не выявили корреляции. Дождевая вода, как правило, считается пригодной для питья, если она имеет приятный запах, вкус и вид; [4] однако некоторые патогены, химические загрязнения и субмикрометровые взвешенные металлы могут не иметь ни запаха, ни вкуса и могут быть невидимы. [ необходима ссылка ]
Австралийские стандарты могут сильно отличаться от стандартов других мест в мире, где дождевая вода обычно используется для питья. В Соединенных Штатах дождевая вода все чаще используется по всей стране для различных целей. Например, в полузасушливом западном штате Нью-Мексико многие жители районов Таос и Санта-Фе в частности используют дождевую воду либо для ландшафтных работ, либо даже для всех бытовых нужд (включая питьевую воду в помещении). Стандарт «запах, вкус и вид в порядке», используемый в предыдущем абзаце, не является абсолютным показателем безопасности дождевой воды. Большинство людей, которые используют дождевую воду для питья в США, удостоверяются в безопасности своей воды с помощью фильтрации, ультрафиолетовой стерилизации и тестирования.
Некоторые краски и кровельные материалы могут вызывать загрязнение. В частности, издание Melbourne Water рекомендует никогда не использовать краски на основе свинца . Покрытия на основе смолы также не рекомендуются, так как они влияют на вкус воды. Цинк также может быть источником загрязнения в некоторых красках, а оцинкованное железо [5] или цинкалюмовые крыши, особенно новые, не должны собирать воду для питьевого использования. Крыши, окрашенные акриловыми красками, могут содержать моющие средства и другие химикаты, растворяющиеся в стоках. Сток с кровель из фиброцемента следует выбрасывать на всю зиму из-за выщелачивания извести. Химически обработанные пиломатериалы и свинцовый фартук не следует использовать в водосборниках крыш. Аналогичным образом, дождевую воду не следует собирать с частей крыши, включающих дымоходы от дровяных печей без высокой степени фильтрации. Переливы или сливные трубы от устанавливаемых на крыше приборов, таких как кондиционеры или системы горячего водоснабжения, не должны иметь сливную подачу в резервуар для дождевой воды.
«Отравление медью», новостная статья 2010 года, связывала отравление медью с пластиковыми баками. В статье указывалось, что дождевая вода собиралась и хранилась в пластиковых баках, и что бак никак не смягчал низкий pH. [6] Затем вода поступала в дома по медным трубам. Медь выделялась из сильнокислотной дождевой воды и вызывала отравление у людей. Хотя пластиковый бак является инертным контейнером, собранный кислотный дождь можно и нужно было анализировать и корректировать pH перед тем, как подавать его в домашнюю систему водоснабжения. Решение заключается в мониторинге хранимой дождевой воды с помощью полосок для бассейнов, которые недороги и доступны в пунктах снабжения бассейнов.
Если вода слишком кислая, можно обратиться к государственным, окружным или местным органам здравоохранения за советом, точными решениями и пределами pH, а также рекомендациями относительно того, что следует использовать для очистки дождевой воды, которая будет использоваться в качестве питьевой воды для бытовых нужд.
Техническое обслуживание включает проверку крыш и водосточных желобов на наличие растительности и мусора , поддержание в порядке защитных сеток вокруг резервуара и периодическую очистку от шлама (удаление осадка путем слива и очистки резервуара от водорослей и других загрязнений).
Резервуары для сбора дождевой воды, которые не запечатаны должным образом (не закреплены сверху), могут стать рассадниками комаров . [7]
Несколько вариантов решения проблемы комаров:
Другой способ хранить дождевую воду, не беспокоясь о загрязнении комарами, — использовать подземные резервуары для хранения. Подземные резервуары сохраняют воду слишком холодной (ниже 12,8 °C или 55,0 °F) для личинок комаров, а также темные, что препятствует росту как комаров, так и бактерий и водорослей. В статье Ричарда Хилла подробно рассматриваются преимущества подземного хранения дождевой воды. [8]
Резервуары для дождевой воды могут быть изготовлены из таких материалов, как пластик ( полиэтилен ), бетон , оцинкованная сталь , а также стекловолокно и нержавеющая сталь, которые устойчивы к ржавчине и химическим веществам. Полные резервуары обычно устанавливаются над землей и обычно непрозрачны , чтобы предотвратить воздействие солнечного света на хранящуюся воду, чтобы уменьшить цветение водорослей . [3]
Резервуары могут быть закрыты и иметь сетчатые входы для предотвращения попадания насекомых , мусора , животных и птичьего помета . Почти все стальные резервуары, которые в настоящее время производятся для сбора дождевой воды в домашних условиях, имеют пластиковую внутреннюю облицовку для увеличения срока службы резервуара, предотвращения утечек и сохранения качества воды .
Помимо крыш , резервуары также могут быть установлены для сбора дождевой воды с бетонных террас , подъездных путей и других непроницаемых поверхностей .
Первоначальные размеры обычно варьировались по емкости от 400 до 100 000 литров (от 110 до 26 420 галлонов США), сегодня современные технологии позволяют модульным и масштабируемым приложениям достигать размеров в миллионы литров или сотни тысяч галлонов США . [9]
В некоторых случаях также используются баки меньшего размера, такие как пластиковый ( бочка на 208 литров (55 галлонов США) ). Баки большего размера обычно используются там, где нет доступа к централизованному водоснабжению . Компании рекомендуют бак на 1135 литров (300 галлонов США) для дома, в котором проживают два человека (если установлены компостные туалеты ), и если в регионе выпадает не менее 762 мм (30,0 дюймов) осадков в год. Если выпадает меньше (от 254 до 762 мм (10,0–30,0 дюймов), можно разместить два или три таких бака по 1100 литров (300 галлонов США), чтобы можно было собирать больше осадков в те времена, когда идет дождь. На размер бака также влияют прогнозируемое количество осадков и изменчивость количества осадков; более высокие цены на баки большего размера; предполагаемое использование дождевой воды и типичное потребление для этих целей; площадь стока с крыши в бак; желаемая надежность поставок.
Большинство резервуаров для сбора дождевой воды, используемых во всем мире, состоят из чистого полиэтилена, вещества, которое в США одобрено FDA и NSF для хранения питьевой воды. Другие типы резервуаров, используемых для хранения дождевой воды, включают стекловолокно, оцинкованный металл, нержавеющую сталь и бетон. Каждый тип резервуара имеет свои положительные и отрицательные стороны. Полиэтиленовые резервуары, размещенные над землей, могут быть подвержены росту водорослей, а также могут иметь короткий срок службы (около 20 лет) из-за обычного воздействия ультрафиолета на солнце. Очень прочные резервуары из стекловолокна должны пройти специальный процесс покрытия, чтобы быть доведенными до питьевого класса. Оцинкованные резервуары должны быть либо облицованы, либо покрыты как для питья, так и для предотвращения неизбежной ржавчины на любых сварных швах. Непокрытые оцинкованные резервуары будут выщелачивать цинк в хранимую воду и не рекомендуются в большинстве случаев — определенно не для воды, хранимой для потребления человеком. Бетонные резервуары выщелачивают более безопасное вещество, известь , в хранимую воду, и многие из них используются по всему миру для хранения дождевой воды.
Одним из методов сбора дождевой воды были модульные, масштабируемые системы, которые можно устанавливать под землей. Они появились как эволюция геосинтетических приложений , называемых инфильтрационными резервуарами , которые при штабелировании обеспечивают объем пустотного пространства, позволяющий хранить воду. Улучшенный и более экономичный промышленный дизайн теперь позволяет теоретически неограниченное хранение воды под землей.
В Австралии бренд TransTank International производит переносные резервуары для воды из специально разработанного полиэтилена для транспортировки и стационарного применения. В некоторых городах установка резервуаров для дождевой воды может быть обязательной или может помочь одобрить новое здание. Например, в Виктории, Австралия , новые дома, в которых резервуар для дождевой воды подключен ко всем смывным туалетам, получают дополнительную 1 звезду из требуемого 5-звездочного рейтинга энергоэффективности дома . Некоторые правительства субсидируют покупку резервуаров для дождевой воды или предоставляют скидки в районах, где они считаются важным средством увеличения водоснабжения. [10] В Соединенных Штатах, округ Санта-Фе, Нью-Мексико требует систему сбора дождевой воды для всех новых построек площадью более 2500 квадратных футов (230 м2 ) , в основном для целей озеленения и предотвращения чрезмерной зависимости от скважин, но в некоторых случаях потому, что грунтовые воды слишком дороги в получении, если они вообще доступны.
Дождевая вода для пополнения запасов питьевой воды может рассматриваться как альтернатива другим вариантам водоснабжения, таким как переработка или опреснение морской воды. Резервуары часто воспринимаются как имеющие экологические издержки, которые сравнительно ниже, чем другие варианты увеличения запасов воды.
Сбор дождевой воды можно сделать совместимым с централизованным водоснабжением, откачав ее с помощью электронасоса .
Широкое использование дождевых бочек также изменяет количество дождевой воды, достигающей земли в определенной области и стекающей в ручьи. В зависимости от климата это либо помогает предотвратить эрозию, седиментацию и/или загрязнение, и может снизить нагрузку на системы ливневой канализации; или это может привести к высыханию рек и застою прудов, если вода будет отведена в другой водораздел. Если собранная вода используется в том же водоразделе, в котором она собирается, сбор дождевой воды фактически может стабилизировать поток в реках и обеспечить более регулярный и отфильтрованный перенос грунтовых вод в пруды.
В штате Колорадо , США, установка бочек для сбора дождевой воды регулируется Конституцией штата Колорадо, законами штата и прецедентным правом. [11] Это является следствием системы прав на воду в штате; перемещение и хранение дождевой воды неразрывно связано с правом собственности на воду и закреплено в конституции штата Колорадо. Использование воды в Колорадо и других западных штатах регулируется так называемой доктриной предварительного присвоения . Эта система распределения воды контролирует, кто использует, сколько воды, разрешенные виды использования и когда эти воды могут быть использованы. Это часто называют системой приоритетов или «первый по времени, первый по праву». Поскольку вся вода, поступающая в Колорадо, распределялась между «старшими держателями прав на воду» с 1850-х годов, дождевая вода, которая не может течь вниз по течению, может быть недоступна для ее законного владельца. В 2009 году в Колорадо был принят закон, разрешающий сбор дождевой воды для использования в жилых помещениях при условии соблюдения строгих ограничений и условий. [12] Чтобы получить разрешение, жилой дом не может быть подключен к системе внутреннего водоснабжения, обслуживающей более трех односемейных домов. Разрешение должно быть приобретено в офисе государственного инженера и подлежит ограничениям по использованию воды. [13]
Резервуары или бочки для дождевой воды могут использоваться внутри дома для обеспечения тепловой массы для стены тромба (или водяной стены ). Модульные резервуары Rainwater Hog, изобретенные Салли Домингес для установки в конструкции здания, использовались на полу Modabode House of the Future и на стене фойе здания Департамента устойчивого развития в Энглси, Виктория, используя более высокую ценность хранимой дождевой воды для добавления эффективной тепловой массы в закрытые помещения. [14]
Специально разработанные резервуары для сбора дождевой воды также могут быть встроены в бетонную плиту здания или под ней ( резервуар-стойка ).
Дом в Кейп-Шанк , Виктория , Австралия, использует внутренний резервуар для дождевой воды для охлаждения гостиной летом. Зимой резервуар осушается и оборачивается изолирующим кожухом. Резервуар также обеспечивает структурную поддержку крыши, а избыток воды используется для бытовых нужд, включая питье. [15] [16]
