CCAT greywater marsh (2014)/zh

项目数据

类型	灰水系统
作者	泰勒 ·埃布赖特
地点	加利福尼亚州阿卡塔
地位	已部署
年	2009
成本	198.23美元
OKH 舱单	下载

欢迎来到CCAT灰水沼泽项目（续）！本页将记录Linsey Payne和Tyler Ebright在2009年春季学期在HSU所做的研究、完成以及为CCAT处理后的灰水提供最终用途的努力。

标准

现有条件

我们继承的校园适用技术中心 ( CCAT )灰水沼泽自 2007 年搬迁至现址以来一直是一个持续进行的项目。它是房屋西南角的一片地下沼泽。灰水来自房屋内的水槽、淋浴和洗衣机。最初的设计首先有一个沉淀池，配有一个袋式过滤器和一个虹吸系统。虹吸管将水从沉淀池中通过管道抽到第二个水池，该水池位于南面约 15 英尺处，紧邻地下岩石沼泽。第二个水池用作缓冲池。请参阅CCAT 灰水沼泽 (2008)网页，了解截至 2008 年 6 月所做工作的完整描述。沼泽的现有湿地部分尚未完工，因为预计处理后的灰水将有最终用途。调压池和沉淀池也需要进行最后的调整和配套设施，例如过滤器、安全盖以及虹吸系统的完成。处理后的水的用途包括重力灌溉或将过滤后的水泵入雨水收集系统水箱，用于所有CCAT景观和/或温室灌溉。

预期问题

• 现有池塘衬垫的穿孔和/或磨损。
• 出口管距现有沼泽的高度（土壤表面以下约 4 英尺）。
• 适当的最终用途景观植被的定位和收集。
• 沉淀池检修盖不牢固。
• 过滤器可能已经损坏。（由粗麻布制成）
• 调压罐位于一个难以进入的深洞中，并被两个沉重的金属格栅覆盖。

意外问题

• 原设计中计划的虹吸系统在我们测试的虹吸方法下不起作用。该方法包括测试一个舱底泵和一个虹吸手动泵，它们密封在第一个水箱内水箱至污水管道的顶部。
• 在测试第一个水箱需要多少水才能流到第二个水箱时，我们发现这个水箱的初始进水口没有完全密封。水从进水管和水箱上的孔之间的空间漏了出来。下图 2a 中可以更清楚地看到这一点。
• 在为最终用途管道挖掘沟槽时，我们遇到了一条穿过沟槽的管道（图2b）。我们联系了HSU工厂运营部门，发现还会遇到更多管道。工厂运营部门告知我们，为了合法地在此地点挖掘，我们需要联系USA DIG North，让他们的工作人员在继续挖掘之前检查现场。

背景研究

请参阅文献综述以了解研究。

愿景与提案

该项目的愿景是自信地在2009年6月学期末之前，交付一套功能齐全、维护成本低的灰水处理和灌溉系统。沼泽地周围的区域将被改造成梯田，并用本地或归化的非侵入性植被进行景观美化。从房屋进入系统的水将在进入初始调压池时进行过滤，然后流入沉淀池，最后流入岩石沼泽。进入沼泽后，水将流过两块挡板，再流过三块挡板，以增加灰水与氧气的接触。之后，灰水将被排放到第三个水箱中，在那里进行检测，然后排放到重力供水灌溉系统中。如果在雨季出现溢流，经过处理和过滤的水将流入位于车道底部的雨水渠，该车道沿着CCAT房产的西侧延伸。

拟议工作范围：

1. 场地分析
2. 与 CCAT 董事讨论以确定沼泽改善和灰水最终用途的初步想法。
3. 通过测试确定现有系统的功能。
4. 完成浪涌/油脂分离器/沉淀池。
5. 完成现有沼泽周围区域的梯田化和景观美化。
6. 研究灰水的潜在最终用途并向 CCAT 董事和 Lonny Grafman 汇报研究结果。
7. 构建并实施确定的灰水最终用途。
8. appropedia 上的完整网页描述了项目改造和完成的各个方面。

拟议时间表

项目要求

项目目标：

• 调压箱
• 金属网过滤器
• 沉淀池
• FOG（脂肪、油和油脂）捕集器
• 密封所有沼泽入口和出口
• 灰水最终用途
• 重力灌溉
• 耐碱性植被
• 梯田和景观美化
• 原生植被
• 教育
• 操作方法网页
• CCAT 的安全标牌
• CCAT维护手册

设计

CCAT 产生的灰水量

1. 计算您家的居住人数：
   • 4 人（我们增加了 1 人，以方便 CCAT 游客用水）
2. 估计每位居住者的每日灰水流量为：
   • 淋浴：15 加仑/天/人 = 60 加仑/天
   • 洗衣机 = 7 加仑/天
   • 厨房水槽：10 加仑/天/人 = 40 加仑/天
   • 浴室水槽：3 加仑/天/人 = 12 加仑/天
3. CCAT 每日使用总量 = 119 加仑/天

注意：使用每日用水日志收集这些数据会更准确，并建议用于未来的灰水项目。

已解决的问题

• 池塘衬垫：没有穿孔或磨损。虽然沼泽东南角有一处衬垫仅比顶部挡板高出几英寸（您可以在图4a中沼泽右侧看到），但沼泽中的水位预计不会达到该高度，因此无需担心。
• 缓冲罐泄漏：隔板接头组中的橡胶垫圈以及马桶水箱橡胶密封件可防止水从缓冲罐侧面的进水管和出水管孔中泄漏。

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  图 5a：调压罐 4 英寸隔板接头密封。
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  图 5b：缓冲罐 4 英寸橡胶马桶水箱密封件。
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  图 5c：调压罐 2 英寸隔板接头密封。

• 沼泽地排水口标高：现有沼泽地排水管道的标高比周围地势低约4英尺（约1.2米）。这限制了CCAT物业内可使用灰水灌溉的面积。然而，它能够为道路旁以及14街停车场入口处车道标牌周围的景观提供灌溉用水。
• 缓冲罐：缓冲罐（第二个蓝色桶）现在将用作沉淀和 FOG 捕集罐，并且现在配有铰链和闩锁以固定其盖子。

• 过滤器：最初检查沉淀池（现为调压池）时，没有粗麻布过滤器。现已用金属网过滤器取代了拟定的袜子/粗麻布过滤器。
• 沉淀池：沉淀池（第一个白色桶）现在将用作调压池，并已加高，使桶底略低于房屋的进水管。此外，装饰性的重金属格栅已被拆除，以便于维护。
• 一旦我们拒绝使用虹吸法将水从第一个水箱引入沼泽，我们的选择包括：

1. 将第一个水箱升高到一定的高度，使充满的水能够产生足够的压力，迫使水流过水箱到沼泽管道，
2. 使用电动泵，
3. 挖掘现有的水箱至沼泽管道并重新调整，以及
4. 将第一个水箱移近沼泽，并将进水管连接到管道至沼泽的管道。
   • 由于调压箱顶部与进出水管之间的距离不到12英寸，而且管道与箱底之间有大约2.5英尺的距离，我们决定将第一个调压箱抬高。如果不抬高这个调压箱，如果系统闲置超过24小时，大量的灰水就会发酵变成黑水。而且，它也无法提供足够的空间容纳大量的水。为了抬高调压箱，我们拆除了连接管道和调压箱的现有接头，切开调压箱以便将其移除，并用泥土和石头填满洞，直到调压箱稳定，管道距离箱底约3英寸。第一个调压箱原本是沉淀池，在抬高后变成了调压箱，最终将使水能够轻松地从调压箱流到沼泽地。

• 抬高水箱意味着我们需要为进水管开一个新孔，这解决了上面提到的部分漏水问题。为了确保不会漏水，我们在水箱两侧都安装了橡胶圈，并用现有的接头固定。

设计过程

挖掘

移除了最后一块挡板后沼泽地尽头的砾石，并在沼泽地尽头正后方挖出约4英尺深的泥土。使用1.5英寸的舱底手动泵和水桶将沼泽地中的积水排出（见图7d）。灌溉沟的起始部分也已挖掘。然后将3号水箱放入坑中。该水箱垂直放置，底部与沼泽地底部大致齐平。沼泽地和桶通过管道连接，管道位于其底部上方几英寸处，采用隔板接头。将砾石重新放置在最后一块挡板和3号水箱之间。沼泽地中的砾石被均匀地重新分布。

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  图 7a：为了开始最终用途改造，必须在最后一块挡板之后清除该区域的岩石和水
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  图 7b：我们需要一个地方来放置这些发臭的石头
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  图 7c：聚集在系统末端、无处可去的水
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  图 7d：用舱底泵排水
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  图 7e：灌溉沟渠开始
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  图 7f：灌溉系统主干

调压罐

缓冲罐（又称1号罐）最初设计为沉淀、过滤和收集雾滴（FOG）的罐体。计划是在房屋最初的灰水出口处安装一个袋式过滤器，并采用虹吸系统将水从桶中抽到2号罐。袋式过滤器的问题在于它需要频繁维护，而且经常需要更换。《Oasis 灰水设计手册》指出，“由于使用寿命问题，带泵和网状过滤器（袋）的桶式过滤器目前几乎是一种不被认可的技术。” 我们将1号罐的用途改为一个缓冲罐，并安装一个金属网状过滤器来收集大块杂物。这需要将桶体抬高约三英尺（约90厘米），使桶体底部仅比进水管和出水管低几英寸（约0.6厘米）。这将提供至少两英尺（约0.6米）的缓冲容量，并促使水快速流经管道，流到2号罐。

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  图 8a：调压罐的位置，支撑土已经升高到房屋排水管下方六英寸处。
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  图 8b：未连接的调压罐，带有连接管件。
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  图 1：将缓冲罐安装回原位。
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  图 8c：带有密封连接的调压罐。
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  图 8d：调压罐过滤器可轻松地从水箱的出口管上滑入和滑出。
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  图 8e：调压罐密封连接管件。
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  图 8f：已完成的调压罐，过滤器连接至罐出口管。
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  图 8g：已完成的调压罐，出口管旁边有混凝土和过滤器。

沉淀池

沉淀池（又称2号池）最初设计为调压池。在维护口上加装了铰链，并拆除了现有的胶带。之后又增加了一个更大的维护口，也安装了铰链和插销。该池模仿餐厅的隔油池，用铝制挡板将水面上的油脂（FOG）截留，同时让底层水从挡板下方流出，去除油脂后流入沼泽地。挡板还能减缓水流速度，使沉积物沉淀在池底。2号池的出水管通过隔板接头连接到池塘衬垫上（见图9b）。

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  图 9a：我们将铝制成挡板，以适合沉淀池。
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  图 9b：沉淀池泵与橡胶沼泽衬垫之间的防水接头。
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  图 9c：没有金属挡板的沉淀池。
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  图 9d：带有金属挡板的沉淀池。

水质检测池

最初的改进重点是沼泽系统的最终用途部分。这需要增设一个水质检测站（又称3号水箱），用于检测从沼泽中流出的净化水。这些水随后会从水箱流出，并继续通过灌溉系统，为CCAT地产西南角的景观植物提供灌溉。CCAT捐赠了一个55加仑的蓝色桶作为3号水箱。这个水质检测箱具有多种功能。其主要功能是将沼泽中经过生物和物理过程净化的水作为水质检测的接入点。其他功能包括通过管道调节沼泽中的水位，并作为灌溉系统入口的连接点和接入点。

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  图 10a：3 号罐的位置
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  图 10b：3 号罐内部
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  图 10c：用于调节沼泽水位的管道，该管道连接到 3 号水箱内部沼泽的出水管
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  图 10d：3 号坦克的最终外观

防蚊

每个水箱都会有一些积水，需要防蚊措施。我们收集了一些玻璃纤维网、16号线和一根两英寸长的弹簧，在水箱开口周围设置了防护屏障。

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  图 11a：用于防蚊网的弹簧和金属丝。
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  图 11b：沉淀池的塑料门关闭且网筛固定。
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  图 11c：沉淀池的塑料门打开，网筛固定。
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  图 11d：显示了放置垫圈以固定屏幕的其中一个螺丝。
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  图 11e：带有固定网筛的测试罐。
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  图 11f：网状屏幕扣打开。将松散的金属线穿过弹簧的开口侧，并向后弯曲，使其远离弹簧。
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  图 11g：网状屏幕扣闭合。
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  图 11h：带有网筛和塑料盖的测试罐。
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  图 11i：带有网筛的调压罐。
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  图 11j：调压罐滤网扣。
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  图 11k：带有网状屏幕和金属盖的调压罐已固定。

灌溉系统

重力灌溉系统旨在为CCAT地产西南角的几株耐碱性植物供水。灌溉始于沼泽地出水口水质检测桶（又称3号水箱），水流经ABS管道，这些管道以分支模式分布在土壤地下不同深度。深度范围从地表下6英寸到4英尺。该系统设有5个出水口，水通过在每个分支管道最后2英尺处钻孔排出。这些穿孔管道周围铺有砾石，并用重石或砖块固定。之后，将泥土覆盖在管道顶部，并通过行走压实。在系统的分支和主干上放置了2英寸到6英寸的岩石，以便将来的用户指示管道的位置，并作为一件艺术品。系统的主干持续向下倾斜，而分支则呈中性或负坡度。

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  图 12a：灌溉沟渠
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  图 12b：灌溉管道布局
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  图 12c：将管道安装到沟槽中
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  图 12d：管道支撑
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  图 12e：砾石填料
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  图 12f：用土覆盖管道
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  图 12g：添加岩石以突出土壤表面的管道布局。这为系统增添了艺术元素，并且便于定位系统进行维护。
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  图 12h：在 3 号水箱周围放置岩石以覆盖池塘衬垫。

景观美化

我们使用耐旱的加州本土植物来美化沼泽东侧岩壁之间的区域。这些植物在种植后（两年）仅需雨水浇灌。种植前，这些植物第一年需要每周浇水，第二年则需每月浇水。喜水、耐碱性的植物则用于美化接收处理过的灰水的区域。这些植物包括小乔木、灌木和地被植物。我们重点使用能够提供养分的植物，例如浆果灌木或果树。使用的植物包括：(1) 苹果树，(1) 醋栗：Ribes speciosum，(3) 猴面花：Mimulus aurantiacus，(4) 常绿越橘：Vaccinium ovatum，(4) 番茄：Heteromeles arbutifolia，以及 (2) 咖啡果：Rhamnus californica。咖啡豆灌木幼苗太小，无法立即种植，自 2009 年 5 月起，它们开始在花盆中成熟。现场已种植了两丛玫瑰，并将继续种植。

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  图 13a：矮苹果树
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  图 13b：渗水猴花灌木
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  图 13c：常绿越橘，可结出美味的紫色浆果
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  图 13d：常绿电流
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  图 13e：Toyon 灌木
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  图 13f：未覆盖覆盖物的已完成的露台景观
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  图 13g：景天地被植物在梯田上覆盖覆盖种植

系统激活

调压箱正北面有两个阀门，用于控制流入灰水系统和污水系统的水从房屋流出或流出（见图14a）。如果灰水阀门关闭，污水阀门打开（图14b），灰水将直接流入污水系统。如果两个阀门都关闭（图14c），灰水将流入房屋，并通过地下室浴室的地漏流出。如果灰水阀门打开，污水阀门关闭（图14d），所有灰水将流入灰水净化系统。如果灰水阀门打开，污水阀门打开（图14e），由于管道配置的原因，灰水将平均分配到灰水系统和污水系统。一个用两块木头制作的小装置（图14f）用于打开和关闭阀门。该装置完全插入阀门检修管，并安装在阀门手柄的顶部。然后使用手柄将小工具转向所需的方向（图 14g）。

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  图 14a：下水道和灰水开/关阀。
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  图 14b：下水道开启，灰水关闭。
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  图 14c：下水道和灰水均关闭。
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  图 14d：下水道关闭，灰水开启。
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  图 14e：下水道开启，灰水开启。
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  图 14f：帮助转动阀门的钥匙。
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  图 14g：钥匙套在阀门上，用手柄转动。
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  图 14h：系统激活阀的不同设置图。

标牌

CCAT 家庭肥皂警告和提醒：肥皂建议

成本

最后的想法

最终建成的沼泽系统虽然成功，但并非完美。我们为处理后的水提供了最终用途，在沼泽东侧的露台上种植了植被，将系统的各个组件连接并密封，并允许沼泽业主根据需要调节沼泽水位。该系统较原版有所简化，移除了原沉淀池中的粗麻布过滤器和虹吸系统。许多剩余的缺陷源于系统原有的限制，例如系统的位置、灰水排放口与房屋的高度、横穿调压箱与系统其他部分连接点的混凝土车道，以及通往下水道的溢流阀的“Y”形连接是水平的而不是垂直的。由于该房产的大部分景观部分位于房屋东侧或高于沼泽水位，初始排放口的位置和低海拔严重限制了最终净化水的使用。污水管道和灰水管道在与灰水系统连接前的“Y”形连接阻碍了系统的成功运行，因为这是污水溢流回流到房屋前的唯一位置。这个“Y”形连接是水平铺设的，而不是垂直铺设的，污水管道连接在上方，这意味着当两个阀门都打开时，水会在两个管道之间分流，从而降低灰水系统的效率和效果。这也意味着，如果为了确保所有流出房屋的灰水都能进入处理系统而关闭了污水阀门，一旦出现任何堵塞缓冲罐或沉淀池的问题，水就会溢出缓冲罐或倒流回房屋。缓冲罐中的过滤器不太可能堵塞，因为它很大而且没有完全密封。但是，如果过滤器几个月不清洗，堵塞的风险可能会显著增加。CCAT 的联合主任需要注意这一点。

后续步骤

测试

1. 下一步将包括对来自缓冲池和/或沉淀池的水进行测试，并与沼泽中的水进行比较，然后在最终收集池（水箱#3）中进行测试，然后将水用于灌溉。
2. 还应该对从灌溉系统吸收水分的植被周围的土壤进行测试，并与周围的土壤进行比较，以确定灰水是否降低了 PH 值并向土壤中添加了盐化合物。

维护

• 这里有一个全面的维护视频：http://www.youtube.com/watch?v= PQsiXyZn2a0
• 每月清洁两次调压罐过滤器，并根据需要进行调整。
• 根据 CCAT 的烹饪习惯，需要每月至少两次从沉淀池中清除 FOG（脂肪、油和油脂）。
• 调压池和沉淀池每年需要彻底排空并清理一次。
• 每三个月需要调整沼泽中的水位，从较低到较高，以促进不同程度的根系生长。
• 根据水质测试结果，沼泽中的岩石需要每5至10年更换一次。
• 景观植物第一年需要每月浇水两次，第二年则每月浇水一次。第二年之后，只有在持续干旱期间，或者植物看起来需要再浇水一年，直到它们长到足以完全依靠天气生长时，才需要浇水。
• http://www.harvestingrainwater.com/greywater-harvesting/greywater-company-soaps-and-detergents/

建议的改进

• 沉淀池中的挡板可能太小，且在桶内位置太低。这需要长期观察才能确定其有效性。
• 灌溉系统中设有止回阀，以帮助在各个出口之间更均匀地分配水量。应在止回阀上方设置接入管道，直至土壤表层，以便日后维护和调整。
• 调压箱内将积聚约三英寸厚的灰水，这比原始设计要少得多，但如果系统闲置超过24小时，灰水仍然可能变成黑水。主要问题是气味。为了减少多余的空间，已经在调压箱内添加了混凝土。我们建议再加装一个配件，以进一步减少多余的空间。配件可以用石头、泡沫或更多混凝土制成，但过滤器仍然需要易于拆卸和更换。
• 3号水箱的管道有些部件尚未粘合，以便根据沼泽地的水位轻松调节。随着系统老化，使用螺钉固定或将更多部件粘合在一起可能会更有效。
• 到 2009 年秋季，调压罐和沼泽周围的围栏将需要更换或加固。
• 还需要建造通往调压池和沉淀池的楼梯或更方便的通道。

参考文献

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页面数据

部分	Engr305 适用技术
关键词	CCAT、灰水、灰水、玻璃纤维、金属丝网、金属网筛、CCAT 灰水
可持续发展目标	SDG06 清洁水和卫生设施
作者	利特佩恩、泰勒·埃布赖特、史蒂文·梅迪纳
执照	CC-BY-SA-3.0
组织	校园适用技术中心 (CCAT)、加州州立理工大学洪堡分校学生、Engr305 适用技术
语言	英语(en)
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Aliases	CCAT Greywater Marsh Rennovation and End Use, CCAT Greywater Marsh Renovation and End Use, CCAT greywater marsh, CCAT greywater marsh (current)
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Cite as	Ltpayne, tyler ebright, Steven Medina (2009–2025). "CCAT greywater marsh (2014)". Appropedia. Retrieved April 16, 2025.
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