빗물 수확

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이 기사에서는 실제로 사용할 수 있고 DIY로 제작할 수 있는 일반적인 빗물 수확기의 유형에 대해 설명합니다 . ^[1] 또한 실제로 하베스터를 구축하는 방법에 대한 몇 가지 기본적인 방법 콘텐츠를 제공합니다. 빗물 수확기는 빗물을 모으거나 축적하고 저장하는 데 사용되는 장치입니다. ^[2]

장점

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• 상당히 저렴함
• 손쉬운 재구성, 확장 또는 재배치
• '구축한 만큼 지불' 방식으로 설치 또는 확장 가능
• 믿을 수 있는
• 물 화학은 관리하기 쉽습니다
• 필요에 따라 크기를 조정할 수 있으며 새 건물에 쉽게 통합할 수 있습니다.
• 매우 우수한 백업 시스템
• 우물물 시스템에 쉽게 연결할 수 있습니다.
• 헛간, 대형 차고 또는 지하실에 설치할 수 있습니다.
• 전력이 없어도 물을 사용할 수 있습니다.
• 펌프는 태양광 또는 12V 시스템으로 작동할 수 있습니다.
• 탱크는 열 질량으로 인해 극심한 추위가 지속되는 경우를 제외하고 거의 얼지 않습니다.
• 태양광 물 시스템에 쉽게 연결 가능
• 대부분의 시스템에 접근이 가능하여 수리가 용이함
• 고가의 부품이 거의 없음

단점

• 미학적으로 방해가 됩니다. 큰 탱크로 뭔가를 해야 합니다.
• 신축 공사의 주요 수원에 대한 지역 건축법 요구 사항을 충족하지 못할 수 있습니다.
• 저장 탱크 및 펌핑 시스템을 위해 우물보다 더 많은 지상 공간이 필요합니다.
• 적당한 크기의 지붕이 필요합니다
• 지붕 자재와 공기 중 오염물질이 빗물을 오염시킬 수 있습니다.
• 홈통은 지속적인 유지 관리와 청소가 필요합니다 ^[3]

원칙

Brad Lancaster가 제시한 빗물 수집 시스템 설계 원칙 개요: ^[4]

• 길고 사려 깊은 관찰로 시작하세요
• 유역의 맨 위(최고점)에서 시작하여 아래로 내려갑니다.
• 작고 간단하게 시작하세요
• 물의 흐름을 천천히, 퍼뜨리고, 스며들다
• 항상 오버플로 경로를 계획하고 해당 오버플로를 자원으로 관리하세요.
• 생활 및 유기농 그라운드커버 극대화
• '스태킹 기능'으로 유익한 관계와 효율성 극대화
• 지속적으로 시스템을 재평가하세요: '피드백 루프'

시스템

빗물을 모으는 시스템에는 여러 가지 유형이 있습니다. 주목할만한 시스템은 빗물 유출수(예: 언덕 유출수) 및 옥상 빗물 수집 시스템입니다. 사용되는 유형은 목적(가정용 또는 산업용)에 따라 크게 달라지며 어느 정도는 경제적, 물리적, 인간적 고려 사항에 따라 달라집니다. 일반적으로 옥상 빗물 시스템은 가장 경제적이기 때문에( 연간 강수량 254mm 이상인 경우) 가장 많이 사용됩니다 . ^[5] 해당 지역에 내리는 강수량을 확인하려면 기후 데이터#강수량 을 참조하세요 .

국내 옥상 빗물 시스템

시스템 유형

현재 일반적으로 2가지 유형의 시스템이 사용됩니다. 여기에는 DIY 및 상업용 시스템이 포함됩니다. 이 두 시스템은 모두 물 수확기 라는 용어로 알려져 있으며 설정하는 데 제한된 양의 지식만 필요합니다(기본 시스템을 사용하는 경우). 두 경우 모두 시스템은 물을 저장하는 저장 탱크 와 (물을 내부로 안내하는) 배관으로 구성됩니다. 또한 압력 용기 , 인라인 펌프 컨트롤러 또는 압력 감지 펌프 와 같은 추가 압력 장비 가 필요할 수도 있습니다. ^[6] 마지막으로, 수집된 물을 정화하기 위해 정수 식물 과 같은 정수 장비 , 자외선 또는 증류 장비를 추가하는 경우도 있습니다(현지 조건에 따라 ^{[7] ).} 이 시스템은 Greywater 처리 시스템 이라고 불립니다 . Greywater 시스템은 빗물뿐만 아니라 다른 수원(예: 수세식 변장, 식물 을 사용하는 경우)의 물도 처리할 수 있기 때문에 일반적으로 일반 물 수확기보다 선호됩니다. 그러나 UV 램프 와 퇴비화 변기를 대신 사용하면 이 기능을 피할 수도 있습니다 .

지역 상황에 따라 중력 공급 시스템은 이미 압력 집수 시스템을 갖추기에 충분할 수 있습니다. ^[8] 후자의 경우, 압력 시스템을 갖기 위해 펌프/압력 용기가 필요하지 않습니다. 실제로 중력 제어 시스템은 일반적으로 물 수확기를 높은 곳에 배치하여 생성됩니다(예: 옥상).

DIY 국내 시스템

물 절약이 점점 더 대중화 되면서 더 많은 사람들이 자신만의 홈브류 설비를 만들기 시작했습니다. 이러한 시스템은 빗물 저장통과 같은 전통적인 기술부터 보다 복잡한 greywater 시스템까지 다양합니다. 인터넷을 통해 계획과 정확한 공사정보가 공개되었습니다. ^{[9] [10] [11]} 개인의 기술과 선호도에 따라 보다 기본적인 시스템(일반 물탱크 및 배관 ^[12] ) 또는 보다 진보된 시스템(예: 수처리가 포함된 가압 시스템 등)이 선택됩니다.

상업용 가정용 시스템

상용 시스템도 만들어집니다. 다양한 회사에서 제공됩니다. 상업용 빗물 수확기는 가압식 ^[13] 중력 공급 시스템 모두에서 구입할 수 있습니다. ^[14] Greywater 처리 시스템은 Nubian Water Systems 및 기타 회사에서 판매됩니다 . ^[15] 다시 말하지만, 중력 공급 시스템과 같은 가압 상태로 사용할 수 있습니다. ^{[16] [17]}

시스템 운영

초기 물 흐름(보통 처음 몇 리터)을 폐기물로 보내는 메커니즘을 사용할 수 있습니다. 이는 일반적으로 첫 번째 플러시 전환기로 알려져 있으며 수거 표면에 축적될 수 있는 큰 입자 잔류물이 저장 탱크에서 씻겨 나가거나 저장 탱크로 들어가지 않을 가능성을 높이는 데 사용 됩니다 . 이러한 시스템은 또한 비가 내리는 초기 몇 분 동안 하늘에서 씻겨 내려가는 대기 오염물질이 포함될 수 있다는 사실을 보상하고 ^{( 검증 필요 )} , 마찬가지로 포집된 공급물의 오염을 최소화합니다. 일반적으로 이러한 장치는 간단하지만 정기적인 검사 및 유지 관리가 필요합니다.

모든 집수 시스템이 이러한 기능을 사용하는 것은 아닙니다. 예를 들어, 호주 시골 지역의 빗물은 전통적으로 이러한 시스템과 처리 없이 ^{[ 검증 필요 ]} 사용되지만 이는 다른 환경에서는현명 하지 못할 수 있습니다.

자치주택 및 동네에서의 실용화

대부분의 사막 과 온대 기후에는 연간 최소 250mm의 비가 내립니다. 이는 greywater 시스템을 갖춘 전형적인 단층 주택이 지붕에서만 일년 내내 필요한 물을 공급할 수 있음을 의미합니다. 가장 건조한 지역에서는 30m²의 수조가 필요할 수 있습니다 . 많은 지역의 주당 평균 강수량은 13mm이며, 이 지역에서는 10m3 정도의 작은 물탱크를 사용할 수 있습니다.

많은 지역에서는 물을 마실 수 있을 만큼 지붕을 깨끗하게 유지하는 것이 어렵습니다. ^[18] 먼지와 나쁜 맛을 줄이기 위해 시스템은 금속 수집 지붕과 처음 40리터를 전환하는 "지붕 청소부" 탱크를 사용합니다. 물탱크의 물은 일반적으로 염소 처리 되지만 역삼투압 시스템은 더 나은 품질의 식수를 제공합니다.

현대 수조는 일반적으로 대형 플라스틱 탱크입니다. 짧은 타워의 중력 탱크는 안정적이므로 펌프 수리가 덜 시급합니다. 가장 저렴한 대형 수조는 울타리가 있는 연못이나 지면에 있는 수영장입니다.

자율성을 줄이면 수조의 크기와 비용이 줄어듭니다. 많은 자율 주택에서는 하루에 1인당 물 사용량을 10갤런 이하로 줄일 수 있으므로 가뭄 시 한 달 분량의 물을 트럭을 통해 저렴하게 배달할 수 있습니다. 픽업트럭 침대에 딱 맞는 패브릭 물탱크를 설치하면 셀프 배송이 가능한 경우가 많습니다.

수조를 열 펌프 나 에어컨 시스템 의 방열판이나 트랩으로 사용하는 것이 편리할 수 있습니다 . 그러나 이는 차가운 식수를 따뜻하게 만들 수 있으며, 건조한 해에는 HVAC 시스템의 효율성이 감소할 수 있습니다.

산업 시스템

빗물은 지하수 재충전 에 사용될 수도 있습니다 . 여기서 지표면의 유출수를 모아서 흡수하여 지하수 에 추가할 수 있습니다 . 미국에서는 옥상 빗물을 집수조에 모아 저장합니다. ^[19]

인도에는 넓은 지역의 작은 하천에서 유출수를 모으는 연못인 Bawdis 와 johad 가 포함됩니다. ^{[20] [21] [22]}

인도에서는 탱카(tanka) 라고 불리는 저수지가 물을 저장하는 데 사용되었습니다. 일반적으로 그들은 진흙 벽으로 얕았습니다. 일부 장소에는 고대 단카가 여전히 존재합니다. ^[23]

빗물 도시 설계 및 인프라

비 는 강을 채우고 지표수 와 지하수 공급을 보충하는 중요한 자원입니다 ( 지하수 재충전 참조 ). 불행하게도 오늘날의 (교외) 도시 경관의 대부분을 구성하는 콘크리트 및 기타 불침투성 표면은 수 문학 순환을 방해 하고 자연 침투 과정이 발생하는 것을 방지합니다. 많은 도시들은 노후화된 인프라와 누수된 파이프로 인해 어려움을 겪고 있습니다. 지방자치단체에서는 파이프 및 기타 장비 결함으로 인해 처리된 물의 최대 40%가 손실될 수 있습니다. ^[24] 이러한 "유실된" 물은 물 부족을 악화시키고 지역사회가 비용이 많이 드는 새로운 물 인프라(예: 댐 및 하천 전환)에 투자하도록 유도할 수 있습니다. 매사추세츠 주 홀리스턴(Holliston)과 같은 지역사회에서는 물 재충전을 위한 녹지 공간을 극대화할 계획이며, 처리를 위해 상류 도시까지 50~100마일 떨어진 폐수를 배관하는 대신 높은 수준의 처리된 물을 지역 사회로 돌려보내 지역 사용을 가능하게 하는 폐수 관리 시스템을 개발하고 있습니다 . ^[25]

또한, 지역 사회는 모델 조례를 활용하여 하천 완충 장치를 만들 수 있습니다. 거리, 학교 운동장 및 주차장 디자인; 흡수되어 지하수 공급을 보충하는 강우량의 비율을 늘리기 위한 주거 경관 권장 사항. 지역사회가 침투 잠재력을 극대화하면 댐과 같은 전통적인 물 인프라 메커니즘에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다. American Rivers, Natural Resources Defense Council 및 Smart Growth America가 물 부족에 대한 길을 개척한다는 제목의 2002년 보고서 ^{[26]에서는} 다음을 권장합니다.

• 열린 공간과 중요한 수역을 식별하고 보호하기 위해 더 많은 자원을 할당합니다.
• ^{스마트 성장 [27]} 에 대한 인센티브 와 지정된 성장 영역을 포함하는 더욱 강력하고 포괄적인 법안을 통과시켜 건전한 성장 관리를 실천합니다 .
• 도로 건설 및 기타 건설 프로젝트를 수자원 관리 활동과 함께 조정하여 계획 활동에 물 공급을 통합합니다.
• 새로 건설하기 전에 인프라를 복구하여 기존 커뮤니티에 투자합니다. 즉, "먼저 수정"하는 개발 전략입니다.
• 소매, 상업, 주거 개발이 혼합된 컴팩트한 개발을 장려합니다.
• 빗물을 수로로 너무 빨리 전달하는 콘크리트 하수구 및 터널 기반 시설을 지하수를 보충하는 저영향 개발 기술로 교체하십시오. 여기에는 물이 침투성 토착 토양에 침투할 수 있도록 하는 현장 저장 또는 우수의 증발 및 증산을 촉진하는 생명공학 기술이 포함됩니다. 그리고
• 개발이 수자원에 미치는 영향을 연구하고 분석하는 데 더 많은 돈과 시간을 투자하고 이 정보를 대중에게 공개하십시오.

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성공적인 사례 연구

페트롤리나, 브라질

기후: 반건조; 빗물을 주요 공급원으로 활용

Petrolina는 브라질 북동부의 반건조 지대에 위치해 있습니다. 강우량은 적고 해마다 큰 차이를 보입니다. 물 부족 문제에 대한 해결책은 다음 비가 올 때까지 검소한 가정이 사용할 만큼 충분한 물을 저장할 수 있는 대형(10,000-20,000리터) 탱크를 사용하는 것입니다. 이 매우 건조한 지역에 필요한 대규모 구조물의 비용은 200달러가 넘고 지역 주민들이 감당할 수 없기 때문에 일반적으로 탱크는 NGO에서 제공합니다.

바둘라, 스리랑카

기후: 열대, 이중 모드; 빗물을 주요 공급원으로 활용

Badulla 마을은 스리랑카의 구릉 지역에 위치하고 있습니다. 지하수 공급원은 거의 없으며 언덕 바닥에 있는 경향이 있습니다. 물 운반 부담을 줄이기 위해 지역 당국은 대부분의 가정용 물 공급에 사용되는 약 $150의 비용으로 5,000리터의 철시멘트 탱크를 제공했습니다. 이 탱크는 현재 다른 보호 수원에 접근하기 어려운 지역에서 사용하기 위해 전국적으로 채택되고 있습니다.

우간다 라카이

기후: 열대, 이중 모드; 빗물을 보충수원으로 활용

라카이(Rakai)는 우간다 남부 언덕에 있습니다. 두 가지 형태의 강우 패턴을 가지고 있어 건기가 2개월 밖에 되지 않습니다. 현지 여성 그룹은 케냐 여성 그룹으로부터 탱크 제작 교육을 받았으며, 특히 대량의 물이 필요한 우기 동안 물 사용량을 보충하기 위해 다수의 작은(700리터) 항아리를 만들었습니다. $70 미만의 시스템 비용은 자립형 회전 기금으로 충당됩니다.

콘캔, 태국

기후: 열대, 몬순; 빗물을 1차 공급원으로 사용

태국 북동부는 세계 최대 규모의 옥상수 수확 보급 현장 중 하나였습니다. 선택한 기술은 1~2,000리터의 "태국식 항아리"였습니다. 이 프로젝트는 외부 개입을 줄이면서 여러 단계를 거쳐 결국 30달러 미만의 가격으로 대량으로 항아리를 생산하는 상업 시장이 되었습니다. 이는 빗물항아리의 급속한 침투를 장려했으며 오늘날 부유하든 가난 하든 대부분의 집에는 적어도 하나의 빗물항아리가 있습니다. [1]

국제 빗물 집수 시스템 협회(IRCSA)

IRCSA의 목적은 전 세계적으로 계획, 개발, 관리, 과학, 기술, 연구 및 교육과 관련하여 빗물 집수 시스템 기술을 홍보하고 발전시키는 것을 목표로 합니다. 과학자, 엔지니어, 교육자, 행정가 및 이 분야에 관련된 사람들을 위한 국제 포럼을 설립합니다. http://www.ircsa.org/

IRCSA의 주요 목표는 다음과 같습니다.

• 전 세계적으로 계획, 개발, 관리, 과학, 기술, 연구 및 교육과 관련하여 빗물 집수 시스템 기술을 홍보하고 발전시킵니다.
• 정보와 경험을 공유할 수 있도록 빗물 집수 시스템 프로그램에 직간접적으로 관련된 과학자, 엔지니어, 교육자, 관리자 및 기타 모든 사람들을 위한 국제 포럼을 설립하여 이 분야에서 일하는 모든 사람들을 연결합니다.
• 빗물 집수 시스템 기술의 사용과 이 정보의 업데이트 및 보급에 관한 국제 지침 초안 작성.
• 공동 활동을 하는 다른 조직과의 협력을 포함하여 빗물 집수 시스템 분야의 국제 프로그램과의 협력 및 지원.
• 국제 빗물 집수 시스템 컨퍼런스 시리즈의 지원 및 지속.

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또한보십시오

• 비를 잡으려면 – Appropedia 콘텐츠를 기반으로 한 빗물 수확에 관한 책
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• 빗물 집수 - 빗물 집수 시스템 구축 안내

외부 링크

• Wikipedia:빗물 수확
• 빗물을 모으는 새로운 방법
• 미국 주별 빗물 수집의 적법성
• HarvestH2o 빗물 수확 커뮤니티
• Texas A&M AgriLife Extension Service의 빗물 수확 웹사이트
• 빗물 수집 제품
• 국제 빗물 집수 시스템 협회
• 빗물 수집 사실
• 빗물 수집으로 인한 재향군인병 위험 감소
• Permies.com 의 빗물 집수 포럼

참고자료