För vårt slutprojekt byggde vi om ett gråvattensystem på CSA , Arcata Educational Farm. Gråvatten består av allt använt vatten som produceras på en viss plats, förutom vatten som kommer från toaletten, som kallas svartvatten. När man bygger ett gråvattensystem separerar man först gråvattnet från svartvattnet och skickar gråvattnet genom ett separat reningssystem. Helst, efter att gråvattnet har passerat reningsprocessen kommer det sedan att kunna återanvändas. Gråvattensystem är en lämplig användning av teknik av många skäl. Några av dem är: de minskar användningen av färskvatten , det är mindre stress på befintliga mer konventionella septiktankar , det är en mycket effektiv reningsprocess och det krävs mindre kemikalie- och energianvändning . I vårt fall är huvuddelen av vattnet som används på gården för att vattna grönsaker , örter, blommor och frukter, och källan till gråvatten kommer från utomhusköket, som används av bönderna och volontärerna för att laga och diska grönsaker eller disk.
Innehåll
Det ursprungliga systemet
Det ursprungliga systemet var en konstruerad våtmark med en initial sedimenteringstank som inte hade någon befintlig fettavskiljare eller filtreringssystem . Den ursprungliga sedimenteringstanken var en 55 gallon trumma, som satt helt under jord. Vattnet kom direkt från diskbänken och in i trumman. När vattnet nådde toppen av trumman rann det ut genom en tratt och in i träsket. Kärret var en fem gånger tio fot rektangulär damm och var ungefär 4-6 tum djup. Det vattentäta membranet var gjord av dammliner och var fylld med ärtgrus och bulrush. I just detta system återanvändes inte vattnet, det leddes helt enkelt ut ur det högra hörnet i slutet av kärret. Det var inte klart för oss när vi skulle dekonstruera kärret varför det fanns en sedimenteringstank till att börja med, eftersom det verkade som att ett rör som gick direkt in i kärret skulle ha haft samma effekt. Vi identifierade några stora brister i den ursprungliga designen: den initiala sedimenteringstanken var ineffektiv, eftersom det inte fanns någon fettavskiljare; det fanns inget filtreringssystem för att eliminera större matpartiklar från att komma in i våtmarken; och trumman fungerade helt enkelt som en uppehållstank, vilket är ett allvarligt misstag eftersom när gråvatten hålls stillastående förvandlas det till svartvatten. Dessutom var våtmarken för grunt, vilket fick vattnet att svämma över när stora mängder vatten fördes in i systemet, och det fanns inga befintliga bafflar, för att hjälpa till att flytta och filtrera vattnet över växternas rötter.
Fig 1: Föregående kärrflödesdiagram
Fig 2: Tidigare sedimenteringstank
Det nya gråvattenkärret: design, metod och material
Vår design är också en konstruerad våtmark, men den är mycket större och har en funktionell sedimenteringstank och ett utlopp som vattnar ett närliggande äppelträd. Designen vi valde baserades på den lilla mängd gråvatten som genererades veckovis på plats. I boken "Create an Oasis with Greywater" ger Art Ludwig en guide för källuppskattning. Han uppskattar att med bevarande kommer en diskbänk att använda fem liter vatten per dag, per person. Det betyder att med två bönder som använder diskbänken varje dag skulle de producera 70 liter vatten per vecka. Vi tog också hänsyn till volontärer och praktikanter på gården, och uppskattade att med en volontär per dag skulle det lägga till ytterligare 35 liter i veckan till det totala antalet. Dessutom beräknade vi användningen av köket av gemenskapens jordbruksklass på fredagen och uppskattade totalt femton elever. Detta lägger till ytterligare 75 liter vatten som används per vecka. Slutligen beräknade vi vattnet som behövs för att tvätta grönsaker under säsongens klimax och beräknade totalt 20-30 liter per vecka. Den totala mängden vatten som används på Arcata Educational Farm motsvarar cirka 200 liter gråvatten som produceras per vecka. För den mängd vatten som används per vecka på gården passar en konstruerad våtmarksdesign bäst för vårt projekt.
Efter att ha bestämt mängden vatten som användes varje vecka på gården, och valt vår design, började vi dekonstruera det ursprungliga systemet och räddade så mycket av tjuren som vi kunde. Nästa steg var att bli av med svartvattnet som satt i originaltanken (se fig 3). Det här var en äcklig process, lukten var hemsk, jag skulle inte önska någon det här. När svartvattnet väl var bortskaffat började vi gräva hålet för vårt träsk (se fig 4). Hålet är fem gånger tolv fot och har en gradvis lutning, från 24-30 tum på djupet. Hålet grävdes i en sluttning för att gravitationen ska föra vattnet genom kärrsystemet (se diagram i Fig. 5). Hålet grävdes 24-30 tum djupt så att rötterna av rötterna och stjärten skulle kunna växa till sin fulla potential.
Fig 3: Rengöring av den gamla tanken
Fig 4: Gräver ur den gamla kärret
Fig 5: Diagram över ny kärr
När hålet grävts använde vi två bitar av dammfoder för att täcka hålet och placerade stenar längs utsidan för att hålla dammfodret på plats (se Fig. 6). Sedan installerade vi ett och ett halvt baffelsystem, som var gjorda av plywood (se bild 7). Det första baffelsystemet placerades tre fot från inloppsröret, och halva baffeln var nära änden före utloppsröret. Den första baffeln är jämn med botten av träsket och den andra baffeln sitter på tegelstenar. Den sista baffeln ligger också i jämnhöjd med kärrets botten (se diagram i Fig. 5). Att få bafflarna att stanna på plats var en uppgift. Vi ristade spår i hålets vägg och skjuter ner bafflarna i skåran. För att göra denna process enklare skar vi av hörnen från de nedre ändarna av bafflarna, detta hjälpte till att förhindra att dammfodret slits sönder. Till sist packade vi lera runt utsidan av baffeln, under dammfodret. Denna metod fungerade bra, vilket gjorde bafflarna mycket solida och säkra.
För den inledande sedimenteringstanken använde vi samma trumma, men vi skar en fot från toppen för att göra lagringstanken lite mindre; Anledningen är att hållande av gråvatten resulterar i svartvatten. Den nya sedimenteringstanken satt lite högre än den ursprungliga och lämnade nästan hälften av tanken kvar ovan jord. För filtrering installerade vi en nätskärm runt toppen av tanken, som hålls på plats av ett tunt, men styvt aluminiumband som vi tillverkat. Skärmen är till för att avleda matpartiklar och ska tömmas ner i komposten när det behövs (se fig 8). Inne i tanken byggde vi en fettavskiljare för att förhindra att fettet kommer in i träsket. Vi placerade en fyra gallon hink upp och ner och 3-4 tum över toppen av 1 ½ tums vertikala rör. Det vertikala röret i den initiala sedimenteringstanken bestämmer vattenlinjen. Detta rör går genom ett hål (förseglat) i botten av tanken och in i träsket (se diagram i Fig. 5). När vattnet kommer in i tanken sjunker det till botten och rinner under hinken och ner genom röret och lämnar fettet kvar på ytan. Sedan rinner vattnet ut ur röret, genom en sista sil och in i träsket.
Fig 6: Att sätta i dammfodret
Fig 7: Sätt i bafflarna
Fig 8: Nytt filter
Sammanfattningsvis kommer vattnet in i systemet från diskbänken och rinner genom filtreringsskärmen. Sedan separerar fettavskiljaren vattnet från fettet och vattnet rinner slutligen ut ur den initiala sedimenteringstanken och ut i träsket. När vattnet väl lämnar den första trumman flyter det genom gravitationen över den första baffeln, under den andra och över den tredje. Detta gör att vattnet kan röra sig över mer yta av rötterna, vilket gör vattnet renare. Slutligen rinner vattnet till högra hörnet av kärret, där det finns ett rör som leder vattnet till ett närliggande äppelträd.
Barriärer/begränsningar
Efter att ett projekt har slutförts har konstruktörerna och konstruktörerna en chans att ta ett steg tillbaka och lära av projektet. I vårt fall är detta det första gråvattensystemet som vi har konstruerat; och på grund av det faktumet har vi lärt oss av det faktiska systemet, människor som har tittat på systemet och varandra också. Som ett resultat finns det några idéer som vi har kommit med om vi skulle bygga det här systemet igen.
Ett idealiskt resultat av vårt renade gråvatten skulle vara att bevattna åkergrödor i hela Arcata Educational Farm. Men av intresse för pengar och platsen för diskbänken som användes, kunde vi bara vattna ett äppelträd. En möjlig metod för att använda vattnet för att bevattna i hela gården skulle vara att samla upp det slutliga vattnet i en annan tank; vi skulle då kunna ansluta en handpump till den här tanken som sedan skulle pumpa vattnet genom PVC-röret dit vattnet behövdes.
När vi designade detta gråvattenkärr konstruerade vi systemet för ett visst medelflöde per vecka. Vi bestämde oss för att vara försiktiga och göra själva kärrsystemet lite längre och bredare än vi faktiskt behövde. Istället för att använda skrotplywood som vi hittade på en hemrenoveringsplats som våra bafflar; det hade varit trevligt att hitta stora plastbitar som vi kunde skära till. Plast skulle tåla väder och vind under en längre tid; men vi hoppas att den målade plywooden kommer att hålla under en avsevärd tid.
Felsökning
Denna systemdesign är extremt användarvänlig. Ibland måste skärmlocket skrapas av, och överflödiga rester kan läggas på en komposthög. Om vattnet av någon anledning inte rinner ut ur sedimenteringstanken och in i träsket, är det en bra idé att kontrollera och täppa igen silen på inloppsröret som matar in i träsket. Om detta inte löser problemet finns det även en skärm på utloppsröret som för över vattnet till äppelträdet.
Uppdatering våren 2006
Ett år senare, våren 2006, och detta system verkar blomstra.
- Det gamla filtret som visas i Fig. 8 har ersatts av ett metallfilter som visas i Fig. 10. Det här nya filtret kommer att hålla uppe mot elementen och användas mycket längre än det tidigare vävfiltret.
- Den innovativa fettavskiljaren som visas i Fig. 11 fungerar bra, med ett litet problem: den upp och nedvända 5-liters skopan lutar och låter lite fett passera in i träsket. Denna lutning orsakas av en tryckskillnad som liknar ett försök att trycka in ett upp och nedvänt glas i en bassäng med vatten. För att korrigera för denna lutning kan ett starkare fäste konstrueras eller ett litet hål kan borras i 5-liters hinken för att tillåta luft att passera.
- Även om det är för tidigt att säga, visar de återvunna träbafflarna för närvarande inte de tecken på förfall som man oroar sig för i avsnittet Barriärer/Begränsningar.
- Bönderna tog bort en del av starr och bulbus denna säsong (se fig 12), eftersom systemet började bli överkört och riskerade övergödning .
Sammantaget verkar systemet vara vid god hälsa, utan lukt av anaerobt sönderfall upptäckt och stark tillväxt av kärrväxter och mottagaräppelträd som ses i fig 13.
Fig 10: Ny metallskärm för filter.
Fig 11: Fettavskiljare med litet lutningsproblem.
Fig 12: Nya gröna skott och bruna, åldrade, nedskärningar.
Uppdatering oktober 2013
Fig 13: Systemet och dess träd.
Fig 13: Systemet och dess träd.
Fig 14: Tvättstation
Fig 15: Tvättstations mark – plats för gammalt gråvattensystem
Jag själv Drew och projektpartnern Annika besökte Bayside Park Farm under andra veckan i oktober. Under detta besök försökte vi utvärdera det aktuella tillståndet för detta projekt; vi kunde inte hitta det här projektet. Nuvarande Co-Farmers, Jayme och Leandra, kunde ge oss lite information om varför projektet inte längre existerar. Såvitt vi förstår höll de målade plywoodbafflarna inte upp till elementen som planerat (förklarat ovan). Färgens vittring ledde till träröta. I kombination med flera mindre problem resulterade systemet så småningom i haveri.
Det var svårt för gården att hålla jämna steg med det rutinunderhåll som krävdes för att detta system skulle fungera korrekt. Som ett resultat uppnåddes systemets kapacitet och korrekt dränering genomfördes. Bullrush blev också snart överväldigande integrerad i systemet. En stank ventilerade ut från systemet vilket innebar att anaerobt sönderfall hade börjat äga rum.
Översiktsmässigt krävde systemet för mycket arbete för att rusta upp och gården hade planer på att utöka förrådsboden/köksytan genom att lägga till en tvättstation. Det sista samtalet gjordes. Gråvattensystemet togs bort och tvättstationen byggdes. Nedan finner ni två fotografier (fig. 14 & fig. 15) av det aktuella tillståndet för den nya tvättstationen där gråvattensystemet brukade sitta.
