Як Каліфорнії вдалося впоратися з водними проблемами? Історія переробки використаної води

Цей процес можна назвати багаторічною подорожжю, під час якої повторне використання, переробка води вийшли на новий рівень. Це новаторська робота, завдяки якій каліфорнійському Orange County Water District вдалося стати світовим лідером. Більше про все це розповість Los Angeles Name.

Завод з використання води: передумови створення

У Лос-Анджелесі було відкрито перший у Каліфорнії завод з повторного використання води. Це був 1930 рік. Якщо проаналізувати той час, то тоді столичний водний округ Південної Каліфорнії лише починав формуватися. Було зрозуміло, що у разі бездіяльності, через швидке зростання Лос-Анджелеса, води не буде вистачати.

Саме тоді LADWP запропонувало рішення. Наприкінці 1929 року була продовжена амбітна програма польових досліджень рекультивації стічних вод. Важливо зауважити, що це відбувалося на експериментальній основі. Метою було визначення, наскільки безпечно вживати регенеровану воду задля поповнення підземних сховищ води через зрошення.

Р. Ф. Гуді, який приєднався до LADWP, отримав у 1930 році перше завдання. Він як інженер-санітар мав спроєктувати та побудувати першу демонстраційну, широкомасштабну меліоративну установку на Західному узбережжі. Професійна кар’єра чоловіка, його стиль презентації, вміння працювати у команді – все це допомогло подолати розрив між фахівцями у сфері водопостачання та водовідведення. Як результат – були підтверджені переваги непрямого повторного використання питної води. Це був важливий крок вперед.

Місце для розміщення заводу та етапи очищення

Він знаходився у парку Гріффіт задля постійного поповнення ґрунтових вод. Після успішного завершення проєктування, подальшого будівництва експериментальної (пілотної) меліоративної установки завод офіційно почав працювати. Це відбулося 12 травня 1930 року.

Р. Ф. Гуді вів документацію, згідно з цими даними, Лос-Анджелеський завод з утилізації стічних вод розробляли для очищення 200 000 галонів на день. Загалом, можна виділити такі етапи очищення.

1. Первинне відстоювання великих частинок органічних речовин. Це дозволяє зменшити навантаження на наступні етапи очищення.
2. Наступний етап полягає в анаеробному зброджуванні. Це відбувається завдяки органічним речовинам, що містяться у мулі, та які розкладаються анаеробними бактеріями. У результаті цього виділяється біогаз з метаном.
3. Вторинне відстоювання. Цей процес полягає в окисленні мулу з мікроорганізмами органічними речовинами. Відбувається відстоювання, після чого очищена вода направляється на наступні етапи.
4. Поглиблена очистка включає у себе наступні процеси: хімічне додавання, коагуляцію та седиментацію, піщану фільтрацію, флокуляцію, суперхлорування, дехлорування, та фільтрацію активованим вугіллям для очищення води від тих органічних сполук, які надають воді неприємного запаху та смаку.
5. Останній етап – інфільтрація, за допомогою чого вже попередньо очищена вода просочується через піщані шари у ґрунтові води.

Такий варіант отримав схвальні відгуки завдяки високому ступеню очищення стічних вод, виробництва енергії та мінімізації впливу на навколишнє середовище.

Перешкоди

Сучасним містянам важко уявити, як у 1930-х роках консервні, харчові заводи, кіностудії, могли скидати відходи в міську каналізаційну магістраль Лос-Анджелеса або Північну каналізаційну колекторну мережу. У випадку з консервними, харчовими заводами, то це були персики чи інші фрукти, солоні огірки, помідори. Кіностудії викидали відходи плівки.

Тож, проблемою для міста були промислові відходи консервної, миловарної, кіноіндустрії, проте робота Лос-Анджелеського заводу з утилізації стічних вод була успішною. Агенції та місцеві ЗМІ зацікавилися питанням непрямого повторного використання питної та переробленої води. Підігрівало інтерес до цієї теми проведення екскурсій по заводу (понад 500 осіб відвідали завод за часи роботи Р. Ф. Гуді). Приблизно 300 осіб відвідувачів наприкінці екскурсії випили зразок очищеної води.

Попри успіх заводу, плани щодо розширення, завод закрили. Столичні райони були забезпечені водопостачанням завдяки річці Колорадо, тому очищення води здавалося непотрібним. Проєкти переробки води були скасовані приблизно у 1934 році.

Концепція 1970-х років

У цей період була представлена у Каліфорнії концепція, яку було трохи важко сприйняти. Вона стосувалася переробки використаної води у джерело питної води. Ця ідея стала популярною через посуху в Каліфорнії, тоді все більше політиків та місцевих жителів стали цікавитися даним питанням.

Вперше водний басейн почав пересихати ще у 1930-х роках, адже тоді приблизно 90% економіки Каліфорнії складалися із сільського господарства. Вже через 30 років басейн підземних вод був практично виснажений, що вплинуло безпосередньо не лише на ведення сільського господарства, але й на повсякденне життя містян.

Через надмірне перекачування води, питна вода з колодязів почала поступово забруднюватися морською водою. Наприклад, басейн підземних вод в окрузі Орандж забезпечував 70% води для 1,2 мільйона людей у ті часи.

Місія, тривалістю у 15 років

У 1988 році керівником будівництва району став Майкл Р. Маркус, інженер-будівельник. Він розпочинав професійну кар’єру з посади генерального підрядника, працюючи над великими очисними проєктами. Для нього стала несподіванкою участь у проєкті «Система поповнення підземних вод» (скорочена назва – GWRS).

У 1978 році відкрили Water Factory 21 – це перший у той час об’єкт у світі, який показав, як можна отримати питну воду завдяки очищенню стічних вод. Практикувалися та експериментували співробітники Water Factory 21 із зворотним осмосом. Було з’ясовано, що це енергоефективний спосіб очищення води, а особливо у поєднання із гранульованим активованим вугіллям.

Починаючи з 1990-х років, інженери почали експериментувати з мікрофільтрацією. Цей процес допоміг усунути потребу в щомісячному очищенні.

Процес від задуму до реалізації Water Factory 21 зайняв 15 років. Якщо спочатку штат працівників було 50, то згодом їх кількість лише зростала. Кожний крок, за словами Маркуса, базувався на попередніх дослідженнях, був максимально продуманим.

У січні 2008 року оголосили про проєкт, який забезпечував нове джерело високоякісної води для водного басейну на цілий рік – це була дійсно інноваційна та важлива ідея.

Варто зазначити, що найбільшим проєктом був сучасний водоочисний комплекс, вартість якого оцінювали у 300 мільйонів доларів. Його потужності вистачало для обробки 70 мільйонів галонів на день. Цього досить, щоб задовольнити потреб 600 000 осіб.

LADWP: огляд досягнень у сфері водопостачання

1. За останні 15 років містяни стали на 30% менше використовувати води на людину на рік.
2. Понад 45 років діє ініціатива про обов’язкове водозбереження.
3. Інвестовано 130 мільйонів доларів для розширення інфраструктури збору зливових вод.
4. З жовтня 2022 по червень 2023 року було зібрано практично 45 мільярдів галонів зливових вод. Цього достатньо, щоб наповнити 67 600 басейнів олімпійського розміру.

LADWP продовжує працювати для досягнення місцевих цілей у водопостачанні. Вони стосуються повторного використання води та збільшення збору зливної води. У планах зазначено повторне використання підземних вод, а також скорочення використання води задля її збереження. Наприклад, у плані водної інфраструктури LADWP зазначено збереження води у 100 галонів на душу населення на день до 2035 року.

Список використаних джерел:

• https://www.siww.com.sg/landing-page/lee-kuan-yew-water-prize-laureates/orange-county-water-district/breaking-barriers-how-california-tackled-its-water-challenges-to-become-a-global-leader
• https://www.cwea.org/news/californias-first-water-reuse-filtration-plant-in-los-angeles-1930/
• https://www.ladwp.com/strategic-initiatives/our-sustainable-water-future