2018年10月15日月曜日

雨水だけで生活できるか


オール電化にして蓄電池と太陽電池を組み合わせれば、エネルギーは自給可能だ。だが水はどうだろうか。上下水道から完全に切り離された生活は可能だろうか。

人は一日当たり300リットルの水を使っている。その内訳はトイレ(約28%)、風呂(約24%)、炊事(約23%)、洗濯(約16%)、残り(洗面など)で9%となっている。家族4人で1年間に使う水の量は、438キロリットル(kL)ということになる。

水道に頼らずに水を得るとなると、まず思いつくのが雨水だ。東京の年間降水量を1500mmとして、1平米で溜めるとすると、その量は1.5立方メートルになる。1立方メートル=1000リットル(1kL)であるから、1平米当たり1.5kL。家族4人で年間に使う水の量から逆算すると、292平米が必要、となる計算だ。

この広さは、都会では到底望めない広さである。マンションならほぼゼロと言っていい。田舎なら何とか可能な広さではあるが、それをくまなく集めるには相当の苦労が見込まれる。屋根だけではなく庭全部に降り注ぐ水を集めなければならないし、雨は毎日少しづつ降るわけではない。年間降水量の季節差は5倍程度はあるから、半年分を溜めるなら200kLのタンクが必要となる。小学校のプールで360kL程度であるから、これまた非現実的だ。

つまり、雨水を浄水するだけで何も我慢せず再利用もせずに水道の代わりをまかなうことは不可能ということになる。ではどうするのかと言うと、節水と再利用(浄水)だ。もし再利用が完璧なら、そもそも節水は不要となるのだが、その計算はどうなるのだろう。

一家4人で一日に使う水の量は300L×4=1.2kLである。一方、家庭用の合併浄化槽の容量は1~3kL程度だ。3kLの浄化槽の先に1.5kLの浄水タンクを設けておけば済む、という計算になる。しかしこれはトイレの排水も再利用することになり、心理的抵抗が大きいし、万一浄水器が故障すれば、その汚水を飲む羽目になる。蒸発したり飲んだ後に外部で排泄するなどによって減る分もあるはずだ。やはりこの案は悪手である。雨水を使い、節水だけで乗り切る、というのが良いのだろう。これをベースに考えてみる。

合併浄化槽3kLと、同量の雨水タンクを併設(距離は離す)ものとしよう。雨水は屋根から取って誘導するものとする。合併浄化槽からの排水は、そのまま下水に繋ぐものとする。

まずは、3kLの雨水をどの程度の日数で溜められるのかを計算してみる。無降水継続日数の記録を見ると、東京で21日とある。これを基に、余裕を持って30日を目標として考えてみる。東京の降水量が最も少ないのは12月で、51mmだそうだ。1平米では51 × 1000 × 1000(mm3) = 51kLとなる。つまり、0.06平米の取水面積があれば十分となり、これなら問題ない。

次に、一人一日300Lであれば、一月では300×4×30=36000L=36kL使うことになる。これを3kLにするわけだから、8.3%にまで使用量を減らさなければならない、ということになる。一日当たり一人25L、4人家族で100Lとなる。最初の比率で計算すれば、トイレは336Lから28Lに、風呂は288Lから24Lに、炊事は276Lから23Lに、洗濯は192Lから16Lに、残り(洗面など)は108Lから9Lとなる。

まずトイレだが、これは浄化槽の排水が使えるはずだ。またコンポストトイレなら通常は水の使用量をゼロにできる。残り100L。

風呂はこの時点で不可能、シャワーでも無理、となる。風呂の容量は200~300Lあるからだ。つまり、風呂に関してはどうしても再利用前提にせざるを得ない。循環風呂にするものとして、定期的な入れ替えを考慮し、使用量を1/10にするとなると、29L。残り71L。
洗い物だが、食器洗い機を使うと8割は減らせるそうだ。ただ、炊事は洗い物だけではないので、トータルで5割削減として、276÷2=138L。ここで破綻となる。

洗濯に風呂の残り湯を使うのは、循環風呂前提では困難だ。ここでは浄水器を通して洗いとすすぎ1回目をその水で行い、最後のすすぎ1回だけを新しい水で行うことにする。すると水の使用量は1/3になるので、92L。

最後の洗面は、一人一日当たり27(L)使っている計算になるのだが、洗面と歯磨きだけでこれだけというのはちょっと驚きだ。恐らく洗面台に水を流しっぱなしで想定しているのではないか。洗面器に溜めてやれば2Lもあれば充分だから、合わせて3Lとしてやると、4人分で12L。

全部合わせると、0+29+138+92+12=271Lとなる。全然足りないが、意外にも風呂は大きく節約でき、炊事洗濯で困ることになった。

炊事は口に入るものなので清潔な水を使いたい。しかし今のままでは既に破綻しているので、炊事に必要な水を1/4にした上で、風呂と洗濯の浄水再利用をもっと徹底して、例えば1/10とか1/20とかにしないと追いつかない。という計算になる。

被災時でもないのにこんな節約をするのは割に合わない。雨水をこの3倍、9kL/月まで使用できるようになれば、今の計算のままで普通に生活できる、ということになる。水の採取は屋根だけで十分で、問題はタンクのサイズだけだ。

庭がある家なら、この程度の貯水をすることは不可能ではない。例えばクロスウェーブのような貯水槽なら、庭いっぱいに貯水できるから、9kL程度であれば簡単だ。3平米×3m掘るだけでよい。あとは9kL/日の十分な浄水能力を持つ浄水器が必要だ。これは雨水が前提なので、それほど汚れることはない。プレフィルタに加え、市販されている逆浸透膜浄水器で十分だろう。循環風呂は市販のものがある。洗濯向けの水循環が必要だが、これは逆浸透膜でなく中空糸フィルタの安価なもので十分である。

初期投資はそれなりに掛かるが、水道料無料であるし、停電になってもポンプで汲み上げればほぼ使い放題、というのは大きい。一軒家を持つ人なら、検討するのは悪くない。

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