Комплексное управление водными ресурсами (КУВР) считается единственным надежным решением проблемы нехватки питьевой (персной) воды. Такой подход к водным ресурсам подчеркивает тот факт, что пресная вода является конечным, уязвимым и необходимым источником поддержания жизни, экономического развития и сохранения окружающей среды на нашей планете. Развитие и управление водными ресурсами должны основываться на принципе участия в процессе самих потребителей, планировщиков и лиц, определяющих политику на всех уровнях. Одним из направлений эффективного использования водных ресурсов является более эффективное применение дождевой и регенерированной воды (greywater). Наибольшее распространение технологии использования дождевой воды получили в странах, где вода является дефицитным ресурсом. По прогнозам австралийской ассоциации Master Plumbers` and Mechanical Services Assoсiation of Australia (MPMSAA) к 2010 году каждый седьмой индивидуальный жилой дом в Австралии будет оборудован емкостями для сбора и дальнейшего использования дождевой воды, точнее это будет небольшой очистной завод.

Самый большой расход воды в доме приходится на туалеты, в которых в настоящее время обычно используется питьевая вода. Специалисты считают что гораздо эффективнее обычные смывные технологии, но с использованием не питьевой, а “технической “ воды, что снизит потребление питьевой воды на 10 - 40 %.

Использование дождевой воды

Рассматривая процесс в целом можно выделить следующие этапы: процесс сбора воды, хранения и использования.

Процесс сбора дождевой воды
Традиционно в качестве поверхностей для сбора дождевой воды используются крыши зданий и сооружений. Существует формула расчета 1 mm осадков Х 1 кв.м = 1 литр воды. Например по Московской области месячная норма выпада осадков составляет 50 мм, таким образом за 1 месяц с средней крыши размерами 100 кв. можно собрать до 5 000 литров воды, которую в дальнейшем возможно использовать на технические нужды.

Очистка
Ряд простых мер может существенно улучшить качество воды. Более высокая степень уменьшения числа патогенных микроорганизмов может быть обеспечена благодаря использованию двух последовательно соединенных резервуаров вместо одного большого объема. Хранение дождевого стока с крыш обеспечивает осаждение простейших микроорганизмов и дает достаточное время для отмирания патогенных бактерий.

Кровли зданий часто являются кормушкой или игровой площадкой для птиц и животных, например, летучих мышей, одичавших кошек. Их экскременты нередко смываются водой в резервуары-хранилища, загрязняя хранящийся там запас и повышая риск желудочнокишечных заболеваний. Некоторым выделенным с экскрементами и передаваемым через воду вирусам удается выжить. Кроме того, следует принимать в расчет инфицирующую дозу патогенных микроорганизмов относительно объема воды, употребленной в сыром виде. Трубы, ведущие от водосточной трубы к резервуарам, часто прокладываются под землей, поднимаясь затем вертикально и доходя до верха резервуаров. Листва и другой мусор с кровли могут забить вертикальную трубу. Она остается заполненной водой, в то время как бактерии в воде используют кислород для разложения листвы и других органических остатков. Анаэробные бактерии продолжают разлагать гниющую органику, выделяя метан и сероводород. Далее застойная вода поступает в резервуар в результате очередного дождя и загрязняет находящуюся там чистую воду.

Патогенные бактерии, вирусы и простейшие в системах питьевого водоснабжения большей частью удаляются путем внесения сульфатов алюминия или железа для осаждения взвешенных частиц. Далее для удаления простейших и некоторых бактерий используется песок, фуллерова глина или микрофильтрация. Бетонные резервуары для воды имеют важное преимущество в отношении качества воды. Если два резервуара соединены последовательно, большая часть опавшей листвы и другой органики осаждается в первом резервуаре. Органика разлагается кислотообразующими бактериями. Однако щелочность бетона может нейтрализовывать часть кислоты, образующейся в результате разложения органики. Во втором резервуаре уровень загрязнения низок, и вполне вероятно, что мягкая вода будет выщелачивать кальций и другие соли из бетона, увеличивая рН выше 9. Вряд ли эти колебания рН будут происходить в пластиковых или облицованных полиэтиленом резервуарах. Слабощелочная питьевая вода станет кислой благодаря разложению органического материала. Необходимы исследования в области уничтожения патогенных микроорганизмов в зависимости от уровня рН и материала резервуаров.

Способность воды подвергать коррозии металлические трубы не требует особого внимания в плане снабжения дождевой водой из резервуаров. Дождевая вода часто отличается кислотностью, обладая низкой щелочностью для выполнения роли буфера в химических реакциях. Дождевая вода свободно обменивается ионами с такими металлами, как железо, медь и свинец, таким образом, изменяя свой показатель рН. Хорошо известен риск для здоровья при использовании свинцовых и медных труб в районах с мягкой водой (с низкой щелочностью или без таковой). Индекс Лангелье покажет, вероятно ли возникновение коррозии. Однако индекс коррозии Лангелье и методы электрического сопротивления не дают надежных результатов, хотя на них часто ссылаются.

Полевые коррозионные испытания учитывают комплексные факторы, влияющие на точность прогнозирования коррозии трубопроводов. Исследования показали, что свинец выщелачивается из латунных кранов (вернее, свинцовый припой, используемый при соединении медных труб). Выщелачивание может происходить но чью, и в первом литре воды, полученной из крана утром, может быть превышено максимально допустимое содержание свинца. Для повышения щелочности воды в пластмассовых резервуарах и снижения риска попадания в воду тяжелых металлов из водопроводной системы в такие резервуары в последнее время стали помещать бетонные блоки или мешки с мраморной крошкой с целью повышения щелочности.

Бак для хранения воды
Бак для хранения воды может быть установлен как около строения, так и закопан под землю. Особенно стоит обратить внимание на обслуживание ёмкости в зимний период времени в условиях отрицательных температур.

Доставка воды до потребителя
Доставка воды до потребителя сходна процессу доставки водопроводной воды, используются специально промаркированные трубопроводы, подводящие воду к устройствам ее использующим. Обязательным условием является отстутствие кранов, которые потребитель может спутать с обычными кранами с питьевой водой.

В качестве примера производителя оборудования можно привести немецкую фирму WERIT, котороая выпускает оборудование для утилизации дождевой воды и установочные системы для многоступенчатой ее очистки уже сегодня. Оно устанавливается под землей или в подвале дома и состоит из нескольких необходимых составляющих - сборника дождевой воды, хранилища и подводящих систем. Фильтрация дождевой воды занимает период около шести недель и имеет три стадии - нижний осадочный слой, средний слой с технической водой и чистый верхний слой. Специальные устройства предохраняют резервуары от переполнения. Насосы с низким энергопотреблением коррозионно устойчивы. Система подающих трубопроводов может подавать воду для различного использования, чтобы не было ошибок со стороны пользователей трубопроводы для подачи чистой питьевой воды отличаются от остальных диаметром и другими опознавательными знаками.

Важным направлением является работа по сокращению расходов питьевой воды на технические нужды. Проведенные исследования показывают, что есть все технологические возможности для снижения расхода питьевой воды до 60 л на человека в день, а в Европе до 24 % от всего количества потребляемой горячей воды может быть получено за счет регенеративной энергетики. Для реализации этих возможностей необходимо создать замкнутые циклы оборота воды с очисткой, а для подогрева использовать солнечную энергию. Альтернативные источники воды для бытовых нужд при разработанных системах очистки могут широко применяться в жилых домах без каких-либо гигиенических проблем.