İçme suyu sistemlerimiz bir felakettir. Ne yapabiliriz?

Gelişmiş ülkelerdeki insanlar musluğu açar ve güvenli içme suyu akışları sağlar, bu da almaya meyilli oldukları çarpıcı bir sağlık yararıdır. Geçtiğimiz yıl Michigan'daki Flint'teki çocuklar kurşun zehirlenmesi için pozitif testlere başladıklarında ve kaynak musluk suyuna kadar takip edildiklerinde bu şaşkınlık önemli ölçüde bozulmuştu. Fakat Flint'in kimseyi şaşırtması gerekmemeliydi; Aslında, su endüstrisi profesyonelleri yıllardır alarm veriyor. Gelişmiş dünyadaki su altyapısının çoğu inşa edildi 70 - 100 yıl önce ve faydalı ömrünün sonuna yaklaşıyor. Amerikan Su İşleri Birliği, “daha ​​önceki nesiller tarafından bize devredilen su ve atık su sistemlerini yeniden inşa etmemiz gereken” “yenileme çağına” girdiğimizi söylüyor. Malzemelerinin ve içinde bulundukları çevreye bağlı olarak çoğu borunun 60 ila 95 yıl ömrü. Arıtma tesislerinin mekanik ve elektrik bileşenleri 15 ila 25 yıllarına hizmet edebilir. Hızlı güncellemeler olmadan, daha fazla kurşun veya arsenik zehirlenmesi ve bakteriyel ve viral kontaminasyon vakalarının artması ve su hizmetini engelleyen ve masraflı acil durum onarımlarına yol açan sızıntı sayısının artmasıyla birlikte su kalitesinin kötüleştiğini görme ihtimalimiz var.

2013'te Amerikan İnşaat Mühendisleri Birliği ABD içme suyu sistemine D notu verdi. Amerika Birleşik Devletleri'nde, 240,000 su şebekesi yılda bir veya her iki dakikada bir tane patladı. Her yıl, 32 milyar metreküpten daha fazla (41 milyar metreküp) arıtılmış su dünyanın her yerinde sızıntı yapmakta - neredeyse 400 milyon insana hizmet edecek kadar su kaybedilmekte, Dünya Bankası'na göre. Birleşik Devletler'de içme suyu genel olarak oldukça güvenli olmasına rağmen, bakteri veya virüslerle kontaminasyon düzenli olarak insanları hasta eder. 2011 – 2012’te millet 32 içme suyu ile ilişkili hastalık salgınları, 431 hastalık vakalarına ve 14 ölümlerine neden olur, Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerine göre.

ABD'deki 1 milyon kilometreden fazla (1.6 milyon kilometre) içme suyu borusunun - diğer su altyapısı ile birlikte - ve artan nüfusun ihtiyaçlarını karşılayacak sistemlerin genişletilmesinin bir sonraki yıl için 1 trilyon ABD dolarından fazlaya mal olacağı öngörülmektedir. AWWA'ya göre 25 yıl. Gerekli finansal yatırım akıl almaz olsa da, yükseltme yapmak, sızdıran borulardan veya eski arıtma tesislerinden bozulmuş su kalitesi, hizmet kesintileri ve hatta daha yüksek maliyetler anlamına gelebilir: Küflü binalarda su hasarını düzeltmekten daha ucuzdur: bükülmüş yollar.

Hedeflenen triyajı gerçekleştirmek için yeni teknolojiler - sensörler, akıllı sayaçlar ve veri yönetimi platformları - su yöneticilerine, değerli fonların nasıl tahsis edileceği ve sorunların önünde nasıl durulacağı konusunda bilinçli kararlar vermelerine yardımcı oluyor.

“Varlık yönetimini vaaz ediyoruz. Sadece değiştirme x yıllık boruların yüzdesi, ”diyor AWWA yasama direktörü Tommy Holmes. “Sisteminizin bir analizini yapın ve sadece bir coğrafi alana odaklanmak yerine, hangi 2 borusunun yüzde olarak değiştirilmesi gerektiğini seçin. Önce arızanın eşiğindeki boruları değiştirmek istiyorsunuz. ”


kendi kendine abone olma grafiği


Teknik Arsenal

Bu stratejik kararların alınmasına yardımcı olmak, yüksek teknolojiye sahip olan su sayaçlarıdır. Şehirler su kullanımını ölçmek için müşterilerin evlerine ve iş yerlerine akıllı sayaçlar kurmaya başlıyor. Akıllı sayaç müdürü Ken Thompson, gelişmiş sayaç altyapısı (iş dünyasında AMI olarak bilinir) kablosuz teknoloji ile tüketilen su ile merkez ofislere gerçek zamanlı olarak veri iletebildiğinden, “su kullanımından çok daha fazlasını söyleyebilir” su çözümleri CH2MColorado’da bulunan ve belediyelerin su altyapısı için yükseltmeleri planlamalarını, teknolojileri seçmelerini ve ekipmanları tek bir yönetim sistemine entegre etmelerini sağlayan küresel bir mühendislik şirketi. Thompson, AMI sayaçlarının olağandışı kullanım örneklerini tespit ederek müşterinin mülkünde sızıntı bulabileceğini söylüyor. Ayrıca, sokağın altındaki boru hattı kopmalarında da sıfır olabilir, bu da emme oluşturur ve sakinlerin evlerinden su çeker. “Geri akış sorunu olan bir küme görürseniz, muhtemelen o sokakta bir boru hattı arızası var” diyor Thompson. Yöneticiler bu verileri kullanarak aradaki yeri hesaplayabilir ve yakındaki evlere ve yollara zarar vermeden derhal düzeltebilirler.

Sensörler, hem sızıntıları hem de kirlenmeyi tespit etmek için kullanılan modern su altyapısının bir başka önemli bileşenidir. Su, suyun spesifik kimyasal özelliklerini ölçmek için tasarlanmış sensörün doğrudan üzerinden geçer. Sensör, doğrudan bir boruya vidalayabilen, genellikle metal veya plastik ve 8 ila 12 inç uzunluğunda olan silindirik bir kutuda bulunur. Silindir ayrıca veri toplama ve iletişim için elektronik içerir. Thompson, su yönetimi sistemlerinde, CH2M tipik olarak üç tip sensör kullandığını söylüyor. İçme suyu standart bir kimyasal profile sahiptir, böylece sensörler tek tek kirleticiler için test yapmak yerine sapmaları tespit edecek şekilde tasarlanmıştır. Sensörler bir sapmayı işaret ederse, su yöneticilerini değişimin nedenini ve halk sağlığına zararlı olup olmadığını belirlemek için suyu test etmek üzere uyarır.

Thompson, “Yüz binlerce bileşik var” diyor. Her şeye bakamazsın.

Thompson, CH2M müşterilerinin kullandığı sensörlerin her birinin birkaç bin dolara mal olduğunu söylüyor. Dallas, Teksas’a hizmet veren bir büyük kuruluş, 10’ten 20 sensöre kadar kullanabileceğini, ancak birkaç bin kişiye hizmet veren gerçekten küçük bir kişinin “bir veya iki kişiyle kaçabileceğini” söylüyor.

Ontario, Hamilton'daki McMaster Üniversitesi'nde araştırmacılar, su sensörü teknolojisine farklı bir yaklaşım üzerinde çalışıyor - biri daha ucuz. McMaster Endüstri İrtibat Bürosu genel müdürü Gay Yuyitung, üniversite araştırmacılarının 10 Amerikan Doları civarında maliyete sahip sensörler üretmek için çalıştığını söylüyor.

Researchers (susam büyüklüğünde kadar) sensörleri miniaturizing ve düşük maliyetli malzeme ve üretim yöntemlerini kullanarak bu dramatik fiyat eğik çizgi elde edilir. "Onun Yuyitung, “son derece özel üretim yerine mürekkep püskürtmeli yazıcı kullanan sensörler üretmek gibi” dedi. “Bileşenleri ucuza üreterek seri üretilebilmeleri için azaltıyorlar.”

McMaster mühendislik profesörü Jamal Deen ve ekibi, mühendislik fakültesi üyeleri Raja Ghosh ve Ravi Selvaganapathy dahil ekibi geliştirdi Klor ve pH'yi tespit edebilen kimyasal sensörler içme suyunda. Temel malzemenin üzerine, sensörlerin çeşitli kirlilik sorunlarını test edebilmesi için farklı kimyasal arayüzler uygulayabilirler. Gelecekte, sensörlerdeki bu yenilik, özellikle küçük su kaynakları için bu teknolojilerin daha kolay ulaşılmasını sağlayabilir. ABD'de, topluluk su sistemlerinin% 84.5'i, 3,300'ten daha az kişiye hizmet eder.

Sensörler ucuz oldukları ve kablosuz iletişim kurabildikleri için, Kanada'nın kuzeyindeki First Nations toplulukları veya Hindistan'daki kırsal köyler gibi henüz bir belediye su arıtma sistemine bağlı olmayan küçük, uzak topluluklarda güvenli içme suyunun sağlanmasına yardımcı olmak için de kullanılabilirler. Dünyada büyüyen nüfusların ihtiyaçlarını karşılamak için yeni su altyapısı gerekmektedir, ancak kurulmadan önce bile topluluklar sularının kalitesini ölçen teknolojilerden yararlanabilir. Su şebekesinden yaşayan insanlar, göllerini, akıntılarını veya kuyularını test etmek için, örneğin su kaynağında veya ineklerde doğal olarak oluşan arseniklerin yukarı doğru bir banyo arızası geçirip geçirmediğini belirlemek için kullanabilirler.

Sistem Yönetimi

Yazılım, belediye su temini altyapısındaki yükseltmeleri önceliklendirmek için başka bir teknolojik araç sunmaktadır. İki büyük oyuncu Microsoft'un CityNext ve IBM'in Akıllı ŞehirleriOrtaya çıkan sızıntıları ve kirlenmeyi tespit etmek için akıllı sayaçlardan, sensörlerden ve diğer kaynaklardan gelen verileri analiz eder.

Her yıl 300 milyon galondan (1.14 milyar litre) fazla su kullanan Miami-Dade County'nin park sistemi, IBM'in su tüketimindeki usulsüzlükleri tespit etmek ve park yöneticilerini kontrol etmek için kullanıyor. Miami-Dade County, Parks, Recreation ve Open Space Departmanı direktörü Jack Kardys, “Gerek duyulan bu onarımları bulma ve bunlara tepki verme konusunda tam anlamıyla ayları kurtarıyoruz” diyor. Bakanlık, 7'ten 12'e yıllık 4 milyon ABD doları tutarındaki su faturasında tasarruf etmeyi bekliyor.

CH2M ayrıca operatörler sorunların çözümünde proaktif yerine reaktif yardımcı olan bir sistem yönetimi platformu ile su yarar sağlar, Thompson diyor. 2013, ABD Çevre Koruma Ajansı finansmanı ile, CH2M Philadelphia, New York, Dallas ve San Francisco gözetim ve müdahale sistemlerini yüklü. Sistemler faul oyundan içme suyu korumak için tasarlanmış olmasına rağmen, şehirler gündelik su kalitesi yönetimi için onları kullanıyor, diyor Thompson. CH2M dünya çapında çeşitli boyutlarda sistemlerin bir düzine büyük su ABD'de sistemleri ve binlerce hakkında tamamladı söylüyor.

su akış hızı, altyapı durumuna, su kalitesi - - Daha önce sınıflandırıldı veri platformları gerçek gücü bir bilgi konumu çeşitli akarsuları araya getiriyor.

IBM Smarter Water Management'ın satış müdürü Michael Sullivan, bu tür sistemlerin Flint'in baş tehlikesini daha hızlı tanımlayabileceğini söyledi. “Flint ile sorunun bir kısmı gerçek bir görünürlük olmadı” diyor. “Bilgi cepleri vardı, ancak sorun daha da ilerleyene kadar sorun ortaya çıkmadı.”

Sullivan'ın dediği gibi “vatandaşlara bir sensör gibi davranmak” özellikle gelişmekte olan ülkelerde popülerdir.IBM ve CH2M'ler gibi veri platformları, belirli bir bölgedeki boruların malzemesi ve yaşı ile yerel ortamlarda öngörülen ömürleri gibi diğer önemli bilgileri de içerebilir. Müşteriler, belirli bir bölgedeki sızıntı veya değişmiş su kalitesi hakkında çağrı yaptığında, temel bir eşiği aştığında, gerçek zamanlı olarak sorunları işaretleyebilirler.

Müşterilerin gözünde yere güvenmek yeni bir şey değil. 1993 Cryptosporidium parvum 400,000 kişi hastalandı Milwaukee salgın başlangıçta stokta Imodium tutamadı söyleyerek, yerel bir eczane halk sağlığı yetkilileri çağrıldığında işaretlendi, Thompson diyor.

İnsan geri bildirimi, henüz akıllı sayaçlara veya sensörlere sahip olmayan sistemler için özellikle önemlidir. Sullivan'ın dediği gibi “vatandaşlara bir sensör gibi davranmak” özellikle gelişmekte olan ülkelerde popülerdir. Güney Afrika'da, insanlar IBM sponsorluğundaki bir uygulamayı test etti. WaterWatchers Sullivan, sızıntı, kirlenme veya engelleme gibi sorunları cep telefonları aracılığıyla bildirmelerini sağladı.

Finansman Sorusu

Akıllı teknoloji, su kuruluşlarının sermaye yatırımı dolarlarını nereye harcayacakları konusunda daha anlayışlı kararlar almalarına yardımcı olabilirken, toplamda potansiyel olarak tasarruf etmelerine rağmen, hala ABD'deki içme suyu altyapısını düzeltmek için AWWA’nın 1 trilyon dolarını nereden alacağımız sorusu var gelecek çeyrek yüzyılda.

ABD'de federal, eyalet ve yerel yönetimler harcandı Su altyapısı için 109 milyar ABD doları Kongre Bütçe Dairesi'ne göre, 2014’te (su temini ve atık su arıtma tesisleri ile içme suyu arıtma ve teslimat dahil). Bunun sadece üçte biri - yaklaşık 36 milyar ABD doları - yeni borular veya güncellenmiş içme suyu arıtma tesisleri gibi sermaye yatırımları içindi.

Bu tür dolarlar öncelikle yerel su ücretleri, vergiden muaf belediye tahvilleri ve tahsis edilen EPA'nın Temiz Su Devleti Döner Fonu'ndan geliyor. 863 milyon dolar hibe olarak 2016 mali yılında içme suyu tesisleri için eyaletlere. Kongre, 2014'te yeni bir düşük faizli kredi programı oluşturdu, ancak bunun için henüz para ayırmadı.

Bu para havuzları yeterli değil. ABD'de yatırımın 1 trilyon dolarına ulaşmak için ABD'nin yıllık ortalama 400 milyar ABD Doları harcaması gerekecektir. Sermaye yatırımları için 36 milyar ABD doları çok az.

Sonuçta, müşteriler muhtemelen su için daha fazla para ödemek zorunda kalacaklar, bu nedenle kamu hizmetleri, yaşlılık altyapısını değiştirmek için ihtiyaç duydukları fonları almalı. Çok uluslu profesyonel hizmetler şirketine göre, kamu-özel ortaklıkları yoluyla yapılan özel yatırım belediyelerle mücadele için muhtemel bir yoldur. EY, iki önemli engel olmasına rağmen. İşletmeler, genellikle su altyapısı yatırımlarından uzak durdular, çünkü su sektörü, insanların sağlığı risk altında olduğu için değişim konusunda sıkı bir şekilde düzenlenmiş ve muhafazakar. Ve insan hakları aktivistleri uzun zamandır su dağıtımına karışan şirketlere sahip olmanın, fakir insanlar için fiyatların çok yüksek olacağından endişe duyuyor, su yaşam için kritik olduğu zaman önemsiz bir durum. Bununla birlikte, su dağıtımında özel yatırımlara yönelik eğilim, Beyaz Saray Su Zirvesi'nin 22 şirketlerinden daha fazlasının ABD su altyapısını iyileştirmek için 150 milyar dolar özel para harcadığını bildiren Mart 4, Dünya Su Günü'nde bir adım öne geçti.

Sonuçta, müşterilerin muhtemelen su için daha fazla ödeyin Dolayısıyla, kamu hizmetleri, yaşlanan altyapıyı değiştirmek için ihtiyaç duydukları fonlara sahiptir. AWWA'ya göre, çoğu Amerikalı musluklarına verilen her 3.75 galon su için 1,000 $ 'dan daha az para ödüyor. AWWA'nın yasama direktörü Tommy Holmes, güvenli içme suyunu büyük ölçüde azalttığını söylüyor. “İnsanlar, suyun gökten düşen doğal olarak oluşan bir şey olduğu için pahalı olmaması gerektiğini düşünüyor” diyor. “Tabiat Tabiatı suyu toplamıyor, arıtmıyor ve borular aracılığıyla iletmiyor. İnsanlar bunu yapıyor ve ödenmeleri gerekiyor. ” Ensia ana sayfasını görüntüle

Yazar hakkında

San Francisco merkezli bağımsız muhabir Erica Gies şu anda Paris'te yaşıyor. Bilim ve çevre, özellikle enerji ve su hakkında yazılar yazıyor. New York Times, Uluslararası Herald Tribünü, Forbes, Kablolu Haberler ve diğer satış noktaları.

İlgili Kitap:

at InnerSelf Pazarı ve Amazon

 

Bu makale, ilk Ensia göründü