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雑排水（米国ではgraywaterとも綴られ、grey water、gray waterと二語で表記されることもあります）とは、家庭やオフィスビルで発生する生活排水のうち、糞便による汚染がほとんどない水路（トイレからの排水を除くすべての水路）を指します。雑排水の発生源には、シンク、シャワー、浴槽、 洗濯機、食器洗い機などがあります。雑排水は汚水よりも病原菌が少ないため、一般的に取り扱いが安全で、トイレの洗浄、景観や作物の灌漑、その他の飲用以外の用途に現場で処理して再利用するのが容易です。ただし、汚れた衣類を洗濯したり、シャワーや浴槽で肛門周辺を洗浄したりした際に、雑排水に病原菌が残っている場合もあります。
都市水システムにおける雑排水の再利用は、真水の需要を減らすことで給水サブシステムに、また処理済み廃水の量を減らすことで廃水サブシステムに、大きなメリットをもたらします。 [ 1 ]処理済み雑排水は、トイレの洗浄や灌漑など、多くの用途があります。[ 2 ]
雑排水には通常、人間の排泄物の痕跡が含まれているため、病原菌が存在しないわけではありません。[ 3 ]排泄物は、浴槽やシャワーで肛門周辺を洗ったり、洗濯（下着やおむつを洗ったり）したりすることによって発生します。雑排水は、温かく、栄養分や有機物（死んだ皮膚細胞など）や病原菌が含まれていることが多いため、保管中に急速に劣化する可能性があります。保管された雑排水は、同じ理由で悪臭の原因にもなります。[ 4 ]
合成パーソナルケア製品（歯磨き粉、洗顔料、シャワージェルなど）は、一般的に生活排水に流されますが、マイクロビーズ（マイクロプラスチックの一種）が含まれている可能性があります。[ 5 ]合成繊維（ナイロンなど）で作られた衣類を洗った後に発生する生活排水にも、マイクロファイバーが含まれている可能性があります。[ 5 ]
従来の水洗トイレを使用している家庭では、雑排水はその家庭で発生する総排水の約65%を占めています。[ 3 ]雑排水の発生量とトイレ洗浄水の潜在的な需要には密接な関係があるため、雑排水は再利用に適した水源となる可能性があります。
配管の接続ミスにより、雑排水タンクに一定量の汚水が混入する可能性がある。[ 6 ]
シャワー、シンク、洗濯機からの排水を通じて生活排水に混入する微量の糞便は、生活排水が正しく使用されている限り（例えば、枯れた井戸から浸透させたり、農業灌漑に正しく使用したりする場合など）、通常の状況下では実際的な危険をもたらすことはありません。
雑排水の分別処理は、生態学的衛生アプローチで一般的に適用される原則の1つである発生源分離の概念に該当します。雑排水をトイレ排水から分離する主な利点は、病原菌負荷が大幅に減少し、雑排水の処理と再利用が容易になることです。[ 3 ]
生活排水とトイレ排水が混ざったものは、下水または汚水と呼ばれ、下水処理場または敷地内下水処理施設（多くの場合、浄化槽）で処理する必要があります。
台所のシンクから出る雑排水には、脂肪、油、グリース、そして大量の有機物が含まれています。雑排水タンクに排出する前に、これらの物質を除去するための前処理を行う必要があります。これが難しい場合は、下水道システムまたは既存の下水道に流すこともできます。[ 7 ]
雑排水は汚染物質の含有量が少ないため、下水よりも処理やリサイクルが容易です。汚水とは別の配管システムで収集すれば、家庭、庭、または会社内で直接リサイクルして、すぐに使用することも、処理して貯蔵することもできます。貯蔵する場合は、水中の有機固形物によって腐敗が始まるため、非常に短い時間内に使用する必要があります。このようなリサイクルされた雑排水は飲用には適しませんが、いくつかの処理工程を経て、洗濯やトイレの洗浄用水として利用できます。
使用できる処理プロセスは、原則として下水処理に使用されるものと同じですが、通常はより小規模（分散型）で、多くの場合、家庭や建物レベルで設置されます。
人工湿地では、植物は生育に必要な栄養素として、生活排水に含まれる食品残渣などの汚染物質を利用します。塩分や石鹸の残留物は微生物や植物にとって有害となる可能性がありますが、人工湿地やスゲ、イグサ、イネ科植物などの水生植物によって吸収・分解されます。
世界の水資源供給は減少している。国連の報告によると、2025年までに27億人が水不足の影響を受けることになり、これは世界の3人に1人がこの問題の影響を受けることを意味する。生活排水の再利用はこの問題を解決する良い方法となっており、廃水再利用は再生水または再生水とも呼ばれる。[ 9 ]
雑排水の利用により、従来の水道供給への需要と下水処理システムへの負担が軽減されます。また、雑排水を再利用することで、河川に流入する下水の量も減少し、生態系に有益な効果をもたらします。特に都市部における干ばつ時には、灌漑やトイレシステムでの雑排水の利用は、生態系的に持続可能な開発の目標達成に貢献します。
雑排水リサイクルの潜在的な環境上の利点には、以下のようなものがある。
水資源が限られている米国南西部や中東地域では、特に人口の急速な増加を考慮すると、代替水技術の導入が強く求められている。
雑排水リサイクルの潜在的な経済的メリットには、以下のようなものがある。
雑排水を灌漑に使用することは安全な方法であると思われる。2015年の疫学調査では、乾燥地帯を灌漑する雑排水使用者の間で疾病負担が増加していないことが判明した。[ 12 ]雑排水を飲料水として再利用することの安全性も研究されている。ベンゼンを含むいくつかの有機微量汚染物質が雑排水中にかなりの濃度で検出されたが、ほとんどの汚染物質は非常に低い濃度であった。[ 13 ]糞便汚染、末梢病原体（皮膚や粘膜組織など）、および食品由来の病原体は、雑排水中の病原体の3つの主要な発生源である。[ 14 ]
トイレの洗浄や庭の水やりに雑排水を再利用するとエアロゾルが発生する可能性がある。これらはレジオネラ菌を媒介し、人々に健康上のリスクをもたらす可能性がある。しかし、研究結果によると、庭の水やりやトイレの洗浄に雑排水を再利用することによる健康リスクは、同じ活動にきれいな水を使用することに伴うリスクと比べて有意に高いわけではないことが示されている。[ 15 ]
ほとんどの生活排水には、病原体を含む汚水のような成分が含まれていると考えるべきです。生活排水は、可能な限り地表下に散布するべきです（例えば、土壌表面の点滴灌漑チューブ、マルチの下、またはマルチを敷いた溝など）。散布すると、水がエアロゾルとなって吸入される危険性があるため、散布してはいけません。
雑排水システムでは、漂白剤、入浴剤、合成染料、塩素系洗剤、強酸/強アルカリ、溶剤、高濃度では植物に有毒なホウ素を含む製品などの有毒物質を避けることが重要です。ほとんどの洗浄剤にはナトリウム塩が含まれており、土壌のアルカリ度を過剰に高め、種子の発芽を阻害し、粘土を分散させることで土壌の構造を破壊する可能性があります。雑排水システムで灌漑された土壌は、pHを下げるために石膏（硫酸カルシウム）で改良することができます。アンモニアを含む洗浄剤は、植物が窒素を得るために利用できるため、安全に使用できます。[ 16 ] 2010年の雑排水灌漑に関する研究では、植物に大きな健康影響は見られず、ナトリウムの蓄積は雑排水が土壌を垂直に移動する程度に大きく依存すると示唆されています。[ 17 ]
生活排水の一部は、流しから直接庭やコンテナ栽培地に散布され、土壌生物や植物の根によってさらに浄化される。
雑排水を灌漑目的で再利用する際には、植物を保護するために無毒で低ナトリウムの石鹸やパーソナルケア製品の使用が推奨されます。[ 18 ]
シャワーや浴槽からの再生水は、ほとんどのヨーロッパおよびオーストラリアの管轄区域、ならびに国際配管基準を採用している米国の管轄区域において、トイレの洗浄水として使用することができます。
このようなシステムは、平均的な家庭における水使用量を推定30%削減できる可能性がある。生物学的汚染の危険性は、以下の方法を用いることで回避される。
処理を施さない雑排水のリサイクルは、飲料水を必要としない用途（例：庭や土地の灌漑、トイレの洗浄）で、特定の住宅で使用されています。また、雑排水（例：雨水）がもともとかなりきれいな場合や、非天然石鹸などの分解されない化学物質で汚染されていない場合（つまり、天然の洗浄剤を使用している場合）にも使用できます。雑排水ろ過システムに24時間以上滞留した水は、細菌が繁殖し、再利用される水に影響を与えるため、使用することは推奨されません。
処理技術が限られているため、処理済みの雑排水にはまだ化学物質や細菌が含まれているため、家庭で処理済みの雑排水を使用する際にはいくつかの安全上の問題に注意する必要があります。[ 19 ]
洗濯機の雑排水システムは、洗濯機の再生水（1人あたり1日15ガロン）を使用して、1世帯または2世帯の家庭の雑排水をリサイクルするように設計されています。[ 20 ]洗濯機のポンプまたは重力を使用して灌漑を行います。このシステムは最も一般的で、規制が最も少ないシステムです。米国のほとんどの州では、このシステムは建設許可を必要としません。このシステムは、ランドリー・トゥ・ランドスケープ（L2L）と呼ばれることがよくあります。このシステムは、バルブを使用してマルチング槽または特定の景観要素の灌漑エリアに排水します（樹木用のマルチング槽には12.6平方フィートが必要です） 。ドリップシステムは、雑排水の不均一な分配や過負荷を避けるために調整する必要があります。[ 21 ]
家庭用機器からの再生グレーウォーターは、トイレの洗浄にも使用できます。[ 22 ]その使用は、配管規定で定められた基準に基づいています。屋内でのグレーウォーターの再利用には、不溶性廃棄物用の効率的な洗浄タンクと、適切に制御されたメカニズムが必要です。
米国の一部の地域で採用されている統一配管基準（ Uniform Plumbing Code）は、屋内での生活排水の使用を禁止している。しかし、統一配管基準を基にしたカリフォルニア州配管基準（California Plumbing Code）は、生活排水の使用を許可している。
現在、排水熱回収、雑排水熱回収、または温水熱リサイクルと呼ばれるプロセスを通じて、住宅用および産業用の雑排水から熱を回収する装置が市販されている。
流入する冷水は、給湯装置に直接流れ込むのではなく、まず熱交換器を通過し、食器洗いやシャワーなどの活動から排出される生活排水の熱で予熱されます。シャワーからの生活排水を受け入れる一般的な家庭用機器は、そうでなければ無駄になる熱の最大 60% を回収できます。[ 23 ]
景観灌漑のための家庭用雑排水の利用（再利用のための転用）に関する政府規制は、依然として発展途上の分野であり、実際のリスクとメリットが検討され、より明確な視点から捉えられるにつれて、より幅広い支持を得つつある。
「雑排水」（純粋な法的定義によれば）は、一部の管轄区域では「下水」（雑排水やトイレの汚水を含むすべての廃水）とみなされますが、国際配管基準を採用している米国の州では、地下灌漑やトイレの洗浄に使用でき、統一配管基準を採用している州では、浅い下水処理場に似た地下処理場で使用できます。
ワイオミング州では、2010年3月に制定された環境品質局の方針に基づき、雑排水の地表灌漑、地下灌漑、その他の特定用途以外での利用が認められています。カリフォルニア州、ユタ州、ニューメキシコ州、その他いくつかの州では、雑排水を用いた真の地下点滴灌漑が認められています。雑排水が依然として下水とみなされている地域では、適切な設計の浄化槽と排水処理システムが長寿命で設置され、疾病や汚染の蔓延を抑制するために制定されたのと同じ規制手続きが適用されます。このような規制管轄区域では、一般的に、景観灌漑のための家庭用雑排水の転用は許可されていないか、高額で複雑な下水処理システムの承認要件によって抑制されてきました。その結果、景観灌漑のためのより広範な合法的なコミュニティ雑排水の転用が阻害され、雑排水の再利用は依然として、合法的な手段ではなく、合法的な手段よりも優先して、世帯主によって広く行われ続けています。
しかし、節水がますます多くの地域で必要不可欠となるにつれ、企業、政治、地域社会からの圧力により、規制当局は実際の利益と実際のリスクを真剣に再検討せざるを得なくなっている。
現在、ますます多くの規制当局が、住人がすでにその雑排水についてよく知っている一戸建て住宅レベルでの雑排水再利用の微生物学的リスクは、煩雑な承認プロセスを必要とせずに適切に管理されていれば、実際には取るに足らないリスクであると認識し、受け入れています。これは、ニューサウスウェールズ州政府の水とエネルギー省が新たに発表した雑排水転用規則と、モンタナ州で最近可決された雑排水法に反映されています。[ 24 ] 2009年の議会会期で、モンタナ州は雑排水の使用を集合住宅や商業ビルに拡大する法案を可決しました。環境品質局は、これらのすべての用途における雑排水再利用システムの規則と設計ガイドラインをすでに作成しています。既存の職員は、他のすべての廃水システムコンポーネントのレビューと併せて、新しい区画に提案されたシステムをレビューします。[ 25 ]
テキサス州オースティンでは、厳しい許可要件のため、2010年以降、住宅用雑排水許可は1件しか発行されていませんでした。許可プロセスを合理化するためにワーキンググループが結成され、2013年に市は要件を緩和する新しい条例を作成し、その結果、さらに4件の許可が発行されました。[ 26 ]
カリフォルニア州では近年、州の温室効果ガス削減目標に関連して、雑排水問題に取り組む動きが強まっている（AB 32参照）。州内で飲料水の汲み上げ、処理、輸送に大量のエネルギー（電力）が使用されているため、節水はカリフォルニア州が温室効果ガス排出量を削減するために取り組んでいるいくつかの方法の1つとして認識されている。[ 27 ]
2009 年 7 月、カリフォルニア州建築基準委員会(CBSC) は、2007 年カリフォルニア州配管規定に第 16A 章「非飲料水再利用システム」を追加することを承認しました。その後、雑排水再利用システムを許可する緊急規制が2009 年 8 月にカリフォルニア州務長官に提出され、提出と同時に発効しました。州議会法案 371 (ゴールドバーグ 2006 年) および上院法案 283 (デソルニエ 2009 年) は、カリフォルニア州水資源局(DWR) に対し、州保健サービス局と協議の上、飲料水システムと再生水システムの両方を備えた建物の安全な配管のための設計基準を提供する、統一配管規定の付録 J (第 16 章パート 2 に改名) の州版の規制を採択し、CBSC に提出するよう指示しました。 2009年11月、CBSCはカリフォルニア州二重配管規定を全会一致で承認しました。この規定は、商業ビル、小売店、オフィスビル、劇場、講堂、マンション、学校、ホテル、アパート、兵舎、寮、刑務所、少年院における飲料水および再生水配管システムの州全体の基準を定めています。さらに、カリフォルニア州住宅・地域開発局は雑排水に関する基準を定めており、カリフォルニア州水資源局（DWR）も二重配管設計基準を提案しています。
アリゾナ州では、雑排水は、BOD5 が 380 mg/L 未満 、TSS が 430 未満、脂肪、油、グリース (FOG) 含有量が 75 mg/L 未満の水と定義されています 。アリゾナ州水管理局は、雑排水との直接接触を避けるよう勧告しています。地表灌漑は許可されていないため、雑排水のほとんどは地下点滴灌漑で使用されています。アリゾナ州では、3 種類の使用方法があります。1 世帯あたり 400 gpd (1 日あたり約 1500 L) までの割り当て量では雑排水の使用に許可は不要、400～3000 gpd (1 日あたり 1500～ 11,355 L) では許可が必要、3000 gpd (1 日あたり > 11,355 L) を超える場合は従来の廃水事業とみなされます。その他の制限には、接触の制限、草本性食用植物への使用の制限、有害物質の排除、地表水流出からの効果的な分離が含まれます。 [ 28 ]
米国の一部の地域で採用されている統一配管基準では、屋内での生活排水の使用が禁止されている。
英国では雑排水のリサイクルは比較的まれである。これは主に、水道水の費用と環境への影響が非常に低いためである。雑排水システムは、健康へのリスクを避けるために、 BS8525および給水（給水設備）規則に準拠する必要がある。 [ 29 ]
下水道に接続された単一の建物からの雑排水は、観賞用、庭や芝生の灌漑、トイレの洗浄などに敷地内で再利用できる可能性があります。再利用の選択肢には、水平流ヨシ床（HFRB）、垂直流ヨシ床（VFRB）、緑化屋根水リサイクルシステム（GROW）、膜バイオリアクター（MBR）、膜化学リアクター（MCR）などがあります。[ 30 ]
カナダは水資源が豊富な国ですが、国土の中央部は冬に凍結し、夏には干ばつが発生することもあります。乾季には屋外での散水が制限される場所があり、一部の水は外部から輸送する必要があり、また、現地でのコストも高額になります。現在、雑排水の再利用に関する基準は、他の国と比べて厳しくありません。[ 30 ]
州が全部または一部を採用している国家配管基準では、非飲料水システムはトイレと地下灌漑システムへの給水にのみ使用すべきであり、屋根の雨どいによる雨水の収集は雑排水の一種として含まれているとされています。[ 31 ] [ 32 ]カナダ保健省は雑排水をトイレの洗浄に使用するガイドラインを発表しており、ブリティッシュコロンビア州の建築基準には雑排水による地下灌漑が含まれています。[ 33 ] [ 34 ]アルバータ州では、「いかなる発生源からの再生廃水も、地方自治体による承認を受け、水質検査と監視を満たさない限り、家庭で使用することはできません。」[ 35 ]サスカチュワン州も雑排水を下水として扱っています。[ 36 ]
単一の汚染された場所からの家庭用雑排水は、雑排水の種類と処理レベルに応じて、観賞用庭園や芝生への散水、トイレの洗浄、洗濯などに敷地内で再利用できます。保健・地域サービス省（DHCS）は公衆衛生の保護に重点を置き、雑排水の再利用に伴う公衆衛生上のリスクを管理し最小限に抑えるための措置を講じます。[ 30 ]
キプロス政府は、掘削設備、トイレ付き掘削設備、温水循環システムの設置、雑排水リサイクルシステムの設置という4つの節水補助金を実施している。[ 30 ]
ヨルダンにおける雑排水の利用重視には、水資源の保全と社会経済的側面という2つの主な目的がある。ヨルダンのアンマン・イスラム水開発管理ネットワーク（INWRDAM）は、ヨルダンにおける雑排水再利用の研究を推進してきた。現在、ヨルダンにおける雑排水の研究は、主にカナダのオタワにある国際開発研究センター（IDRC）の資金援助を受けており、一般家庭に小規模湿地システムを設置することに基づく雑排水システムの設置と利用が行われている。このシステムの費用は、1世帯あたり約500米ドルである。[ 30 ]
はシャワー中に使用されるエネルギーの最大60%を回収できる。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）{{cite web}}: CS1 maint: タイトルとしてアーカイブされたコピー (リンク)西部諸州では、雑排水は浄化槽システムで収集され、汚水と同じ処理と分散プロセスを経る。