治療システムの改善

革新的な技術の開発と従来のシステムの改善により、廃水を処理するための強化された方法が提供されます。 これらの新しい管理戦略のいくつかは、処理効率の向上、排水の水質の改善、または廃水から回収された貴重な資源から利益を生み出すことを目的としています。

浄化槽システムの改善

浄化槽システムの普及により、独自の処理ニーズに対応するさまざまな変更が開発されました。 これらの追加の処理ステップにより、環境に流入する廃水がよりクリーンになります。 これらのシステムは通常、飲料水の供給源として井戸とペアになっているため、これにより飲料水の水質も向上します。

リソースの回復

資源回収とは、し尿から水と固形物を回収して再利用することです。 リソース回復のいくつかの戦略は次のとおりです。

• 淡水の埋め立て 灌漑やその他の飲用に適さない用途のために、将来の衛生と治療に必要な水を減らすこともできます
• バイオソリッド 適切な基準で処理されたときに肥料として土壌に追加するために使用されます（たとえば、 ループバイオソリッド 微生物と熱を消化に使用して、庭や森で使用する製品を作成する米国シアトル）
• 精密ろ過、 逆浸透, および UV （によって使われた オレンジカウンティウォーターディストリクトの地下水補給システム、米国ロサンゼルスの飲料水用）
• バイオガスの生成 嫌気性消化 メタンの回収–資源を回収し、バイオソリッドを処理し、温室効果ガスの排出を軽減するために、大規模な廃水処理プラント（WWTP）でよく使用されます。

資源回収は、小規模な分散型システムと大規模な集中型処理プラントの両方のソリューションとして注目を集めています。 リソース回復戦略の利点は次のとおりです。

• 人間と海洋の健康に有害な栄養素と汚染物質を取り除く。
• 廃棄物から貴重な資源を回収します。
• 存在しなかった衛生システムとして実装したり、古い処理システムを改善/交換したりできます。

以下にXNUMXつの操作について詳しく説明し、コンテナベースおよび地方自治体規模のイノベーションの例を示します。

SOIL

ハイチでは、非政府組織 SOIL（持続可能な有機統合生計） コンテナベースの衛生状態を提供するために資源回収技術を適用しています。 このシステムは、アクセスできない人にトイレを安全に提供し、汚染と浸食に対する解決策を提供します。 トイレは尿を迂回させ、固形廃棄物を隔離して毎週収集します。

SOILコンテナベースの衛生および資源回収プロセスの図。 出典：SOIL

SOILは廃棄物を収集して堆肥化施設に輸送し、そこで世界保健機関によって定義された基準に従って処理されます。 完成した肥料は、収穫量を増やし、侵食を減らすために農家に販売されます。

Janickiバイオエネルギー

理想的には、リソースの回復は、Janicki Omni Processorに例示されているように、完全に閉ループのシステムを通じて廃棄物から価値を生み出します。 オムニプロセッサーは、し尿やゴミを取り込んで、電力ときれいな飲料水に変えます。 火力発電所、焼却炉、水ろ過システムをXNUMXつにまとめたような働きをします。 セネガルのダカールではまだプロトタイプですが、このシステムは、運用（実行するための独自のエネルギーを生成するため）および天然資源の投入（下水やゴミが無料であるため）に関連するコストを相殺する可能性を示しています。 このシステムを構築するための高い初期費用を認識しているオムニプロセッサーは、世界中の都市にサービスを提供する大規模な廃水処理プラントの将来的な代替品です。

Janickiオムニプロセッサ。 出典：Janicki Bioenergy

自然ベースのソリューション

自然処理プロセスでは、植物や微生物を使用して、汚染された水が環境内を移動するときに、汚染物質を分解、吸収、トラップ、および/または酸素化します。 これらの自然のプロセスは、汚染された地表水と地下水を効果的に捕捉してろ過します。これには、降雨による汚染された流出水が海に放出される前に含まれます。

自然ベースのソリューションの機会とメリット。 出典：IUCNウォーター

自然ベースのソリューション 人工湿地、バイオスウェール、活性炭鉱床、集落池、河岸緩衝地帯などが含まれます。 自然に基づく解決策の批評家は、病原体の適切な治療と除去を提供しない可能性があると主張しています。 ただし、病原体の除去を強化する効果的な戦略は、流量を遅くし、自然ベースのソリューションを集中型または分散型システムからの追加の処理ステップと組み合わせることにより、システムが酸素および微生物との拡張相互作用を提供することを保証することです。 これらの戦略には、生物多様性をサポートする生息地を提供し、レクリエーション（釣りや観光を含む）をサポートし、他の処理技術に比べて美的メリットをもたらすという追加のメリットがあります。

自然な治療プロセスを詳しく見るには、次のXNUMXつの例を調べてください。

1. グリーンインフラストラクチャを使用して、浄化槽の排出に追加の処理を提供し、汚染物質の除去を強化し、流入する廃水の量を大幅に削減しました プエルトリコのグアニカ湾。
2. バイオチャー（有機物から生成された木炭）とベチバーグラスは、侵食を制御し、栄養素を除去するために使用されました アメリカ領サモア。

規制の設定

コミュニティ、都市、州、および国の内部およびそれらの間の規制の不一致は、廃水管理にとって複雑な課題を提示します。 汚染イベントがいつ発生するかを特定するために、定期的な監視と廃水媒介汚染物質の局所的な閾値の確立を実施する必要があります。 定義されたしきい値を使用すると、コミュニティは、レクリエーションのためにビーチを閉鎖したり、沸騰水勧告を発行したりするなど、特定の対応をいつ行うべきかをより適切に判断できます。 ほとんどの既存の処理基準および/または排水規制は温帯地域からのものですが、これらの基準は、熱帯地域で行われる監視および介入の基準を確立するためのモデルとして使用できます。 規制は海洋管理者の作業の範囲外である可能性がありますが、他の国で規制の一部として開発されたツールは、廃水汚染に対処するための監視計画としきい値を導くのに役立つ可能性があります。 の22〜28ページをご覧ください 海洋廃水汚染の実践者ガイド 地域および国レベルでの既存のフレームワーク、および関連する規制やコードを検討するためのさまざまなカテゴリについて詳しく学ぶ。

米国環境保護庁（EPA）は、水域と水生生物の汚染物質のしきい値を確立するために、いくつかのツールを実装しています。 一般的に使用されるしきい値ツールは、水域に入ることが許可されている特定の汚染物質の量を制限する、合計最大XNUMX日負荷（TMDL）です。 これは、以下に由来する廃水汚染物質に特に効果的です。 非点源。 TMDLは、水源ではなく、水域に入る汚染物質の量に関係しています。 のいくつか 追加のEPAツール 栄養素データレイヤーを含める（NPDAT）、水質モデリングプログラム（WASP）、および生物学的障害の診断ツール（カディス).

廃水協会

地域協会は、管理者を規制当局や公益事業者と結び付けるための重要なパートナーです。 などの組織 カリブ海上下水道協会 太平洋上下水道協会、 そしてその 太平洋水と廃棄物協会 は、適用可能な規制要件をナビゲートし、データ、ツール、およびその他のリソースにアクセスしようとしているマネージャーにとって貴重なリソースです。

システムの適合性

以下のチャートは、排水、規制、および受け入れ環境に基づいてシステムの意思決定を導くためのいくつかの考慮事項を示しています。 最も適切な衛生介入を決定する際の社会的、健康的、および環境的基準を説明するツールは現在不足しています。 将来のツールが開発されるにつれて、治療の程度と海洋を保護するための最も効果的な技術に関する海洋開業医の洞察を含めることが重要です。

上記の概略図は、統合されたシステム適合性意思決定支援ツールが、健康、生態系、リソース、有効性、受容性、および持続可能性を考慮するために含む可能性のある考慮事項を詳しく説明しています。 出典：USEPAから引用

マサチューセッツ州沿岸部は、何十年もの間、廃水汚染に関連する栄養塩負荷の課題に直面してきました。 それに応えて、ケープコッド委員会は衛生技術のインタラクティブなウェブサイトをまとめました、 テクノロジーマトリックス。 このツールは、さまざまなコンテキストでそれらを適切にするさまざまなテクノロジーの属性と欠点を詳しく説明します。 栄養素の除去に特に重点を置き、 沿岸修復、および修復は、海洋開業医にとってこのサイトの関連性を示しています。 これらのテクノロジーをクリックすると、利用可能なソリューションに関する詳細情報が表示され、特定の状況で最も互換性が高い可能性があります。