スマート水管理と循環経済

一見すると、スマートウォーターマネジメント(SWM)と循環経済は万能薬のように聞こえるかもしれません。水の安全保障をめぐる競争、つまり、健康、生計、生産のために許容できる量と質の水を確実に入手できるという競争は、多くの理論と解決策を生み出してきました。水危機はガバナンス危機と全身危機の両方であることを忘れてはならない。さらに、技術と管理の両面で水の安全性を確保するためには、幅広い改善が求められています。

この記事では、水に影響を与える2つのトレンドトピック、スマートウォーターマネジメントと循環経済について説明します。しかし、まず、水資源管理と、その環境と経済への影響を理解することが重要です。

水資源管理

もともと、水資源管理は主に人間の消費のために開発されました。この考え方は、世界中に線形水管理プロセスを生み出しました。

従来の段階は、集水域、処理、消費、排水処理、廃棄です。

水上集水域

これらの水管理の各ステップには課題があります。水が自然の景観によって集められる集水域では、多くの地域で水ストレスが大きな問題となっています。水は均等に分布していません。人口密度が高い都市部は、水不足に苦しんでいます。水ストレスに影響を与えるもう一つの要因は、水域の水質の悪さです。

水処理

第2段階では、水処理プラント(WTP)で水が処理される。保守的な水計画と管理計画の線形的な考え方は、きれいな水の消費基準を達成することに焦点を当てていたことを意味しました。一部の国では、飲料水基準に処理された水は、工業用途などの飲酒以外の目的に使用されています。飲める水をさまざまな目的に使用すると、経済的、エネルギッシュで環境的な損失が発生します。

配水

配水段階では、水道に届く前に大量の水が失われます。一部の国では、パイプの漏れや破裂により水の約40%が失われます. ネットワーク障害は、水の供給の中断につながる可能性があります。サービスの喪失は、処理水の損失、メンテナンス予算の増加、サービス担当者の残業時間、交通や事業の混乱、私有財産の損害など、重大な経済的影響を与える可能性があります。

水道ネットワークを担当する企業は、パイプ、バルブ、ポンプ場、水道メーターなどの重要な資産の修理を最適に計画するために多大な努力を払っています。

配水段階では、水道に届く前に大量の水が失われます。

水の埋め立て

分配され消費された後、水は廃水処理段階とも呼ばれる水再生段階に入り、最終的に廃水処理プラントで廃棄されます。廃水処理は、排水から汚染物質を除去し、水循環に戻すことができる排水に変換するために使用されるプロセスです。排水の処分は、集水域が起こったのと同じ流域で常に行われるわけではありません。また、遠方の水源から大量の水を移送することは、環境面や経済面でも大きな影響を与えます。

統合データの重要性に関する Elisa Stefan のインタビューをご覧ください。

水はソリューションを再利用していますか?

国連水と環境に関する国際会議 (ICWE)は、1992年に開催された「水資源管理の基本基準を定めた、前述の線形考え方の変化を表す:淡水は有限で脆弱な資源であり、生命、開発、環境を維持するために不可欠」と「水はあらゆる競合用途において経済的価値を有し、経済的利益として認識されるべきである」。

これら2つの原則は、水資源管理に関するその後の意思決定を形作り、水の顕著な使用を刺激し、金や石油などの「商品」の表性を要素に貸し出している。

これは、私が上記で説明した伝統的な線形ビューからの考え方のシフトを開始しました。しかし、この概念はまだ広く受け入れられていない。

Tom Freyberg は、彼の投稿「 Why water reuse is key to a circular future」でこれについて説明しています。実際、上記の問題のいくつかは、水再利用システムが導入されたときに解決される可能性があります。

再利用水システムの導入は、水の回収の必要性を直接減らし、帰還する排水量を減らすために作用するため、流域の水の利用可能性にプラスの影響を与えます。これにより、流域の他の用途で大量の水を利用できるようになります。処理された衛生排水はもはや処分ではなく、特定の目的のために潜在的に使用される水資源です。
もう一つのプラスの影響は、排水処理プラントからの水が河川に排出されなくなり、主にレシピエント体への栄養素の入力を減少させ、他の用途の品質の面で水の入手可能性を高めることです。

その結果、水の入手可能性を高めるためには、水の再利用を検討することが最も重要です。しかし、水の再利用だけが選択肢ではありません。サンパウロ大学の著者ホセ・カルロス・ミエルズワとイヴァニルド・ヘスパンホルは、これについてコメントしています:

“(…)再利用の実践は、水と廃水の管理モデルの主な目標であると見なされるべきではありません (…)。これは、排水の特性を水質要件に適応させるために必要な投資と、処理される流れによっても正当化されます。さらに、再利用水は各使用に適した物理的、化学的、生物学的特性を持たなければならないので、問題の実践は想像ほど即時ではありません。また、特定の汚染物質の濃度が各再利用サイクルで増加する可能性があることも考慮する必要があります。. これらの点が観察されず、再利用の練習が採用された場合、再利用水が適用されるすべての活動が危険にさらされます。

循環経済の概念は、経済と環境の持続可能性に基づいています。したがって、水の再利用は常に最良の選択肢であるとは限りません。各都市を分析して、最も適したソリューションを特定する必要があります。線形から円形に変更する必要があるのはプロセスだけではなく、ソリューションの考え方でもあります。非線形で非還元的な方法で考える必要があります。ソリューションは、持続可能性の最大レベルを確保するかどうかに基づいて統合され、選択される必要があります。

水の再利用について説明。クレジット: 米国環境保護庁

スマート水管理

意思決定プロセスをサポートするためには、データを評価することが最も重要です。循環経済とスマート水管理(SWM)の収束点です。水管理は、プロセス全体を完全に見ることなく行われていた意思決定プロセスの結果として、線形プロセスで開発されました。この問題を解決するために、スマートウォーターマネジメントシステム(SWMS)は世界中の水道事業者に採用されています。

スマート水管理システムはスマートですか?

上記の様々な水問題の解決に貢献する幅広いSWMSがあります。 SWMS を使用する利点としては、意思決定プロセスを改善するためのビッグデータ分析、データ品質の向上、統合、俊敏性の向上があります。

ただし、いくつかの重要な点が考慮されない場合、SWMS は解決策よりも多くの問題をもたらす可能性があります。

1)ユーザビリティ

新しい問題を生み出しながら問題を解決する価値はありません。システムによっては、複雑で使いにくいものもあります。システムの使用に専念する専門家を雇う必要があるのは、それがうまく設計されていないという兆候かもしれません。そうでなければ、それはあなたの棚に座っている技術の別の部分かもしれません。その結果、特定の SWMS をプロジェクトに含める前に、その SWMS の使いやすさを評価することが重要です。

2)テクニカルサポート

同様に、技術サポートを持つことが最も重要であり、問題が発生する可能性があります。サポートには、アドバイザーチーム、ボット/人工知能、フォーラム、ブログなど、さまざまな形式を使用できます。したがって、SWMS を採用する前に、完全なサポートの可用性を確認してください。

3)継続的改善

やがて、スマート水管理システムを使用しているときに、「このステップが違っていたらいいのに」という文章を言っていることに気付くでしょう。優れたSWMSとは、ユーザーのニーズを満たすために常に更新されているSWMSです。システムが継続的改善計画を提示しているかどうかを評価します。

4) 統合/オープンデータ

システムは、使用する他のツールと統合する必要があります。好ましくは、それは自動化された統合を有する。結局のところ、データ形式を使用して作業できるようにデータ形式を変換する必要があるのは時間の無駄かもしれません。分析の後、システムは異なるユースケースに合わせてさまざまな形式でデータを簡単にエクスポートできるようにする必要があります。

スマート水管理と循環経済の流行語はありますか?

はい、両方の概念は流行語ですが、必要な変更でもあります。彼らは、水の可用性、経済、環境効率の向上を可能にする、様々な水管理の問題に対するソリューションを促進します。ただし、トレンドトピックには注意し、解決策よりも問題が多くなるように実装することは避けてください。うまく実施されると、彼らはより良い水管理に貢献し、すべての人に水のセキュリティを提供します。