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Vecchi e nuovi continenti

Ridurre l’uso urbano di acqua

www.earth-policy.org

Di Lester R. Brown

Earth Policy Release

Plan B 4.0 Book Byte

3 Novembre 2010

Il Presidente USA Theodore Roosevelt notò una volta che “la gente civilizzata dovrebbe sapere come smaltire le acque luride in dei modi diversi dal metterle nell’acqua da bere”.

L’usare una volta l’acqua per disperdere i rifiuti industriali e umani è una pratica fuori moda, resa obsoleta dalle nuove tecnologie e dalle scarsità di acqua. Tuttavia è ancora comune in gran parte del mondo.

L’acqua entra in una città, viene contaminata con rifiuti umani e industriali, e lascia la città pericolosamente inquinata.

I rifiuti industriali tossici scaricati nei fiumi e nei laghi o nei pozzi penetrano anche le falde acquifere rendendo l’acqua – sia in superficie che sottoterra – insicura da bere.

L’attuale concezione tecnica per occuparsi del rifiuto umano è di usare vaste quantità d’acqua per lavarlo via, preferibilmente in un sistema fognario, dove potrebbe o meno essere trattato prima di essere scaricato nel fiume locale.

Il sistema “Pigia e dimentica” prende i nutrimenti destinati al suolo e di solito li getta nel corso d’acqua più vicino.

Non perdiamo solo i nutrimenti per l’agricoltura, ma il sovraccarico di nutrimento ha contribuito a far morire molti fiumi e alla formazione di quasi 405 “zone morte” in regioni vicine all’oceano.

Questo sistema arcaico è costoso e ad intensità d’acqua, sconvolge il ciclo nutritivo, e può essere la principale causa di malattia e morte.

Nel mondo, i servizi igienici poveri e l’igiene personale reclamano le vite di quasi 2 milioni di bambini all’anno, un dazio che è un terzo della misura di 6 milioni di vite reclamate dalla fame e dalla malnutrizione.

Sunita Narain del Centre for Science and Environment dell’India afferma con convinzione che un sistema di controllo basato sull’acqua con servizi di trattamento dei liquami non è fattibile laggiù a livello economico e ambientale.

Nota che una famiglia indiana di 5, producendo l. 250 di escrementi all’anno e usando un comune sciacquone, contamina 150.000 litri di acqua quando lava via i suoi rifiuti.

Come è disegnato adesso, il sistema fognario dell’India è un sistema di spargimento patogeno.

Esso porta una piccola quantità di materiale contaminato e lo usa per rendere una vasta quantità di acqua inadatta all’uso umano. Con tale sistema, dice Narain sia “i nostri fiumi che i nostri bambini stanno morendo”. Il governo dell’India come quello di molti paesi in via di sviluppo, insegue senza speranza l’idea di sistemi di smaltimento e di trattamento dei liquami universali e basati sull’acqua - incapace di chiudere l’alto divario tra i servizi necessari e forniti, ma restio ad ammettere che essa non è un’opzione percorribile economicamente.

Fortunatamente c’è un’alternativa a basso costo: il gabinetto con compostaggio.

E’ un gabinetto semplice senza acqua e odori legato ad un piccolo servizio di compostaggio e talvolta di raccolta separata delle urine. Le urine raccolte possono essere trasportate nelle fattorie vicine e usate come fertilizzanti.

Il compostaggio secco converte il materiale fecale umano in humus come il suolo il quale èdi fatto senza odore ed è scarsamente il 10% per volume originale.

Questi servizi necessitano di essere vuotati ogni anno o quasi, dipende da progetto e dimensione.

I venditori raccolgono periodicamente l’humus e lo commercializzano come integratore del suolo, così assicurano che i nutrienti e la materia organica ritornino al suolo, riducendo il bisogno di fertilizzanti ad intensità energetica.

Tale tecnologia riduce di molto l’uso di acqua residenziale in confronto ai bagni a scroscio, taglia la bolletta dell’acqua e abbassa il bisogno energetico per pompare e purificare l’acqua.

Come bonus, riduce pure il flusso dei rifiuti se i liquami seccati sono incorporati, elimina il problema del controllo delle acque luride e rinnova il ciclo di nutrizione.

La Environmental Protection Agency degli USA elenca ora vari marchi di bagni a compost secco approvati per l’uso.

Sperimentate in Svezia, questi gabinetti lavorano bene sotto la completa varietà di condizioni nelle quali essi sono usati ora, inclusi i palazzi con appartamenti svedesi, le residenze private USA e i villaggi cinesi.

Per molti dei 2,5 miliardi di persone che mancano di servizi sanitari migliori, i bagni a compostaggio potrebbero essere la risposta.

Rose George che ha scritto The Big Necessity: The Unmentionable World of Human Waste and Why It Matters ci ricorda perché il sistema “Pigia e dimentica” è uno sciupio energetico.

UNO, esso prende energia per spedire grandi quantità di acqua bevibile (oltre il 30% dell’acqua di casa è usata nel gabinetto).

DUE, essa usa energia – molta – per realizzare un servizio di trattamento dei liquami. In totale, ci sono più ragioni del perché i gabinetti a compostaggio moderni meritano l’alta priorità: i sistemi di controllo dei rifiuti “pigia e dimentica” diffondono la scarsità di acqua, aumentano i prezzi energetici, le emissioni di carbonio, il numero di zone morte oceaniche e i costi di malattie intestinali dovute ai liquami dispersi, diminuiscono le riserve di fosfati e crescono gli sprechi di capitali.

Dopo che il gabinetto è separato dal sistema che usa l’acqua, il riciclaggio dell’acqua di casa diviene un processo molto più semplice.

Per le città, il singolo passo più efficace per alzare la produttività dell’acqua è di adottare un sistema di trattamento/riciclaggio generale dell’acqua, riusando la stessa acqua di continuo.

Con questo sistema, che è molto più semplice se i liquami non sono inclusi nell’acqua di scarto, solo una piccola percentuale di acqua è perduta per evaporazione ogni volta che gira il ciclo.

Date le tecnologie che sono disponibili oggi, è abbastanza possibile riciclare l’acqua urbana fornita all’infinito, in gran parte rimovendo le città dai pretendenti di risorse idriche scarse.

Alcuni luoghi fronteggiano la diminuzione delle fornite d’acqua e la crescita dei costi cominciando a riciclare la loro acqua.

Singapore, ad esempio, che compra acqua dalla Malaysia ad un prezzo alto, sta già riciclando l’acqua, riducendo l’ammontare che importa.

Windhoek, capitale della Namibia ed uno posti più aridi dell’Africa, ricicla l’acqua di scarto come acqua da bere.

Nella California della difficoltà idrica, Orange County ha investito $481 milioni in servizi di trattamento che dall 2008 iniziarono a convertire i liquami in acqua pulita sicura che è usata per reintegrare le falde acquifere locali.

Los Angeles progetta di fare lo stesso.

Per moltissime città, il riciclaggio dell’acqua diviene una condizione di sopravvivenza. Le industrie individuali che contrastano la scarsità di acqua si allontanano anche dall’uso di acqua per spargere i rifiuti.

Alcune imprese separano le correnti di scarico, trattando ognuna individualmente con la membrana di filtraggio ei prodotti chimici appropriati, preparando l’acqua per il riuso. P. Gleick, l’autore guida del rapporto biennale The World’s Water, scrive: “Alcune industrie, quelle della carta e cellulosa, le lavanderie industriali e di lavorazione del metallo, iniziano a sviluppare sistemi ‘a circuito chiuso’ dove tutta l’acqua di scolo è riusata internamente, con piccole quantità di acqua fresca necessaria per completare l’immissione di liquido nel prodotto o perduta per l’evaporazione”. Le industrie vanno più veloce delle città, ma le tecnologie che esse sviluppano possono essere usate anche nel riciclaggio dell’acqua urbana.

A livello familiare, l’acqua può essere salvata usando docce, toilette con sciacquone, lavastoviglie e lavatrici più acqua – efficienti.

Alcuni paesi stanno adottando standard di efficienza idrica ed etichettare gli apparecchi, molti è già stato fatto per l’efficienza energetica.

Quando i costi dell’acqua cresceranno, come faranno in modo inevitabile, gli investimenti in gabinetti a compostaggio e in strumenti familiari più acqua – efficienti diverranno molto più attrattivi per i singoli proprietari di casa.

Due strumenti per le famiglie – i bagni e le docce – insieme conteggiano oltre la metà dell’uso interno di acqua.

Mentre i gabinetti tradizionali usano 6 galloni (o 22,7 litri) per scroscio, il massimo legale USA per i nuovi gabinetti è di 1,6 galloni.

I nuovi gabinetti con una tecnologia a doppio scroscio usano solo 1 gallone per uno scroscio di rifiuto liquido e 1,6 galloni per il rifiuto solido.

Il passare da una doccia che sgorga 5 galloni al minuto ad un modello da 2,5 galloni al minuto taglia della metà l’uso di acqua.

Negli autolavaggi: un modello di assi orizzontali all’europea usa il 40% in meno di acqua rispetto ai modelli tradizionali più spreconi.

L’economia esistente basata sullo smaltimento dei rifiuti con l’acqua non è più funzionale. Ci sono troppe famiglie, imprese, e quantità di cibo per cercare semplicemente di lavar via i rifiuti nel nostro pianeta ristretto.

Il fare così è incurante a livello ecologico e superato – un approccio che appartiene al tempo in cui c’erano poche persone e poche attività economiche.

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Tratto dal capitolo 6: “Designing Cities for People” in Lester R. Brown, Plan B 4.0: Mobilizing to Save Civilization

(New York: W.W. Norton & Company, 2009), disponibile on line a www.earth-policy.org.

Dati aggiuntivi e fonti d’informazione su www.earth-policy.org

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Tradotto il 20/03/2011 da F. Allegri

Reducing Urban Water Use

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By Lester R. Brown

Earth Policy Release

Plan B 4.0 Book Byte

November 3, 2010

U.S. President Theodore Roosevelt once noted that “civilized people ought to know how to dispose of the sewage in some other way than putting it into the drinking water”.

The one-time use of water to disperse human and industrial wastes is an outmoded practice, made obsolete by new technologies and water shortages. Yet it is still common around much of the world.

Water enters a city, becomes contaminated with human and industrial wastes, and leaves the city dangerously polluted.

Toxic industrial wastes discharged into rivers and lakes or into wells also permeate aquifers, making water - both surface and underground - unsafe for drinking.

The current engineering concept for dealing with human waste is to use vast quantities of water to wash it away, preferably into a sewer system, where it may or may not be treated before being discharged into the local river.

The “flush and forget” system takes nutrients originating in the soil and typically dumps them into the nearest body of water.

Not only are the nutrients lost from agriculture, but the nutrient overload has contributed to the death of many rivers and to the formation of some 405 “dead zones” in ocean coastal regions.

This outdated system is expensive and water-intensive, disrupts the nutrient cycle, and can be a major source of disease and death.

Worldwide, poor sanitation and personal hygiene claim the lives of some 2 million children per year, a toll that is one third the size of the 6 million lives claimed by hunger and malnutrition.

Sunita Narain of the Centre for Science and Environment in India argues convincingly that a water-based disposal system with sewage treatment facilities is neither environmentally nor economically viable for India.

She notes that an Indian family of five, producing 250 liters of excrement in a year and using a water flush toilet, contaminates 150,000 liters of water when washing away its wastes.

As currently designed, India’s sewer system is actually a pathogen-dispersal system.

It takes a small quantity of contaminated material and uses it to make vast quantities of water unfit for human use. With this system, Narain says, both “our rivers and our children are dying”. India’s government, like that of many developing countries, is hopelessly chasing the goal of universal water-based sewage systems and sewage treatment facilities - unable to close the huge gap between services needed and provided, but unwilling to admit that it is not an economically viable option.

Fortunately, there is a low-cost alternative: the composting toilet.

This is a simple, waterless, odorless toilet linked to a small compost facility and sometimes a separate urine collecting facility. Collected urine can be trucked to nearby farms, much as fertilizer is.

The dry composting converts human fecal material into a soil-like humus, which is essentially odorless and is scarcely 10 percent of the original volume.

These facilities need to be emptied every year or so, depending on design and size.

Vendors periodically collect the humus and market it as a soil supplement, thus ensuring that the nutrients and organic matter return to the soil, reducing the need for energy-intensive fertilizer.

This technology sharply reduces residential water use compared with flush toilets, thus cutting water bills and lowering the energy needed to pump and purify water.

As a bonus, it also reduces garbage flow if table wastes are incorporated, eliminates the sewage water disposal problem, and restores the nutrient cycle.

The U.S. Environmental Protection Agency now lists several brands of dry compost toilets approved for use.

Pioneered in Sweden, these toilets work well under the widely varying conditions in which they are now used, including Swedish apartment buildings, U.S. private residences, and Chinese villages.

For many of the 2.5 billion people who lack improved sanitation facilities, composting toilets may be the answer.

Rose George, author of The Big Necessity: The Unmentionable World of Human Waste and Why It Matters, reminds us why the “flush and forget” system is an energy guzzler.

One, it takes energy to deliver large quantities of drinking-quality water (up to 30 percent of household water usage is for flushing).

Two, it takes energy - and lots of it - to operate a sewage treatment facility. In summary, there are several reasons why the advanced design composting toilets deserve top priority: spreading water shortages, rising energy prices, rising carbon emissions, shrinking phosphate reserves, a growing number of sewage-fed oceanic dead zones, the rising health care costs of sewage-dispersed intestinal diseases, and the rising capital costs of "flush and forget" sewage disposal systems.

Once a toilet is separated from the water use system, recycling household water becomes a much simpler process.

For cities, the most effective single step to raise water productivity is to adopt a comprehensive water treatment/recycling system, reusing the same water continuously.

With this system, which is much simpler if sewage is not included in the waste water, only a small percentage of water is lost to evaporation each time it cycles through.

Given the technologies that are available today, it is quite possible to recycle the urban water supply indefinitely, largely removing cities as a claimant on scarce water resources.

Some places faced with shrinking water supplies and rising water costs are beginning to recycle their water.

Singapore, for example, which buys water from Malaysia at a high price, is already recycling water, reducing the amount it imports.

Windhoek, capital of Namibia and one of the most arid locations in Africa, recycles waste water for drinking water.

In water-stressed California, Orange County invested in a $481-million treatment facility that opened in early 2008 to convert sewage into safe clean water, which is used to replenish the local aquifer.

Los Angeles is planning to do the same.

For more and more cities, water recycling is becoming a condition of survival. Individual industries facing water shortages are also moving away from the use of water to disperse waste.

Some companies segregate effluent streams, treating each individually with the appropriate chemicals and membrane filtration, preparing the water for reuse. Peter Gleick, lead author of the biennial report The World’s Water, writes: “Some industries, such as paper and pulp, industrial laundries, and metal finishing, are beginning to develop ‘closed-loop’ systems where all the wastewater is reused internally, with only small amounts of fresh water needed to make up for water incorporated into the product or lost in evaporation”. Industries are moving faster than cities, but the technologies they are developing can also be used in urban water recycling.

At the household level, water can also be saved by using more water-efficient showerheads, flush toilets, dishwashers, and clothes washers.

Some countries are adopting water efficiency standards and labelling for appliances, much as has been done for energy efficiency.

When water costs rise, as they inevitably will, investments in composting toilets and more water-efficient household appliances will become increasingly attractive to individual homeowners.

Two household appliances - toilets and showers - together account for over half of indoor water use.

Whereas traditional flush toilets used 6 gallons (or 22.7 liters) per flush, the legal U.S. maximum for new toilets is 1.6 gallons.

New toilets with a dual-flush technology use only 1 gallon for a liquid waste flush and 1.6 gallons for a solid waste flush.

Shifting from a showerhead flowing at 5 gallons per minute to a 2.5 gallons-per-minute model cuts water use in half.

With washing machines, an European horizontal axis design uses 40 percent less water than traditional top-loading models.

The existing water-based waste disposal economy is not viable. There are too many households, factories, and feedlots to simply try and wash waste away on our crowded planet.

To do so is ecologically mindless and outdated - an approach that belongs to a time when there were far fewer people and far less economic activity.

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Adapted from Chapter 6, “Designing Cities for People” in Lester R. Brown, Plan B 4.0: Mobilizing to Save Civilization

(New York: W.W. Norton & Company, 2009), available on-line at www.earth-policy.org

Additional data and information sources at www.earth-policy.org

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