西部の水危機に対するパイクス ピークの革新的な適応

写真提供：ジョン・M・チェイス/iStock

ジュリエット・グレイブル著

2023 年 6 月 4 日

コロラド州のパイクス ピークは、この国の他の「フォーティーン」とは異なります。 コロラドスプリングスの街を見下ろす山頂は、完全にアクセス可能な山頂ビジター センターを備えた世界的に有名な観光名所です。 頂上までハイキングすることも、車で行くこともできます。 1891 年から運行しているブロードムーア マニトウ アンド パイクス ピーク コグ鉄道に乗って鉄道で旅行することもできます。

「ザ・コグ」の乗客は、山頂での「薄い空気」の影響について警告され、水分補給を求められている。 しかし、船内にはトイレがないため、300人の乗客が下船すると、多くの乗客が直接トイレに向かう。

遠隔地にあるため、パイクス ピークの頂上の施設は市の上下水道施設に接続されていません。 井戸も浄化槽もありません。 需要がある限り、すべての飲料水は頂上まで引き上げられ、すべての廃水は下まで引き上げられてきました。 訪問者の拡大に伴い、2022 年にはパイクス ピークの訪問者数は 100 万人近くに達しましたが、水の需要と廃棄物の負担も増加しています。

「夏の間、私たちのスタッフは毎日トラック2～3台分の淡水を頂上まで運んでいました」とパイクス・ピーク・ハイウェイとサミット・ビジター・センターを所有・運営するパイクス・ピーク・アメリカズ・マウンテンのマネージャー、サンディ・エリオットは語る。 。 毎年、トラックは平均して 530,000 ガロンの淡水を山に運び、670,000 ガロンの廃水を運び去っていました。 混雑した日には、所要時間は 2 時間です。 それに伴う人件費、燃料費、二酸化炭素排出量などのコストは膨大でした。

しかし、2021 年 6 月、パイクス ピーク - アメリカズ マウンテンは、広々としたロビーと遠くの山々の壮大な景色を縁取る壁一面の窓を誇る新しいサミット ビジター センターを発表しました。 このセンターを設計し、山頂に他の構造物を統合する段階になったとき、市は水の使用量を大幅に削減する機会があると考えました。 現在、一連の超効率的な真空水洗トイレと、ブラックウォーターを再生水の基準に合わせて処理する地域限定システムのおかげで、こうした高価な輸送コストは半分以下に削減されるはずです。

市は米国森林局からの特別許可に基づいて山頂の施設を運営している。 美的観点からすれば、ほとんどすべての新しい建物は改善されたはずです。 1964 年に建てられた古いビジター センターは、規模が小さく、内部は地下壕のように暗かった。 何十年もの間、建物の下に設置されたジャッキが建物が永久凍土に沈むのを防ぎました。 何よりも最悪だったのは、トイレの設備がひどく不十分だったということです。 コグ号が乗客の急増を伝えたとき、多くの人が頂上で時間をかけて列に並んで待っていました。 対照的に、新しいサミット ビジター センターには、各トイレにたくさんの屋台があります。

これらはありふれた便器ではなく、RV やクルーズ船にある種類の真空水洗トイレです。 便器の内容物を排水管まで吸引するのに強力な負圧を利用しているため、1 回の洗浄に必要な水の量はわずか 3 分の 1 ガロンであり、最も効率的な水洗トイレよりもはるかに少ない量です。

訪問者が解説展示を閲覧し、ビジター センターの上 2 階から感動的な景色を眺めている間、トイレ、無水小便器、キッチンのグリーストラップからの廃水が収集され、下の地下室に送られます。 処理システムは、圧倒的だが完璧に組織されたタンクと配管の迷路で構成されています。 一部のパイプには、明るい紫色の縞模様と、「再生水: 飲まないでください」という文字と、流れの方向を示す矢印が描かれています。

「初期の議論の 1 つは、この建物は持続可能で保守可能である必要があるということでした」とエリオット氏は言います。 計画立案者は、超効率的なトイレの設置による需要の削減に加えて、雨水と雪解け水を捕捉し、廃水を処理して再利用する可能性を模索したいと考えていました。

コロラドスプリングスを拠点とする RTA Architects とボルチモアの事務所 GWWO Architects の建築家を含むこのプロジェクトの設計チームは、市の目標が International Living Future Institute が主催する野心的な環境に優しい建築基準である Living Building Challenge とよく一致していることに気づきました。 Living Building Challenge では、建築プロジェクトでは、消費するエネルギーよりも多くのエネルギーを生産すること、建物が機能するために必要なすべての水を回収すること、すべての雑排水と黒水を現場で処理することが求められます。 この課題には、公平性、美しさ、責任ある材料調達などの条件も含まれています。

このシステムはコロラド州の再生水処理規制に基づいて許可されています。

「私たちはブラックウォーターを処理しています」と、処理システムを設計した JVA, Inc のシニア プロジェクト マネージャー、サイモン ファレル氏は言います。 「私たちは基本的に前例のない濃度の廃水を回収し、再生水基準に合わせて処理して再利用しています。」

廃水は物理的に選別されると、「膜バイオリアクター」タンクに送られ、そこで複数のプロセスが同時に行われます。 浸漬限外濾過膜は固体粒子を除去し、バクテリアは有機化合物を分解します。 バクテリアを満足させるためには、タンクにエアレーションを行う必要があります。 ここで、極端な標高は課題を提示します。空気の密度が低くなり、単位体積当たりの酸素含有量が少なくなります。 それを補うために、エアレーションシステムは大型化されています。

タンクから出る水は透明に見えますが、それでも消毒する必要があります。 一連の UV 容器を通過し、最終ステップで塩素が投与されます。 そこから水は貯蔵タンクに送られます。

処理水は、保健部門が要求する重要な指標である UV 透過率の閾値を常に満たしていません。 この問題のトラブルシューティングを支援するために、ファレル氏と彼のチームはサードパーティの専門家を招集しました。 問題が解決されると、システムは、再生水をトイレの洗浄に使用する前に必要な現場検証を完了できます。

このため、現在は処理水はすべて山から下降している。

建物の後ろには荷積みゾーンがあり、トラックが飲料水のタンクを降ろしたり、処理された廃水のタンクを積み込んだりできる――「別のトラックだ！」 エリオットはすぐに指摘する。 真空水洗トイレだけでも全体の水の使用量が大幅に削減されました。

「新しい施設がオープンして以来、1 日あたりの荷物の輸送量は 3 件に近づいていません」とエリオット氏は言います。 「今では3日おきに水を届けているかもしれない。」

コロラド州の大都市や町のほとんどは廃水を回収して処理し、ゴルフコースや公園などの灌漑に使用しています。 つい最近、州は飲料水への直接再利用（廃水を飲料水に変えることを意味する婉曲な用語）に関するガイドラインを設定した。

「必要に迫られて、州内で（水の再利用が）大規模に導入されています」とファレル氏は言う。 「これは非常に単純な方程式です。需要を満たすのに十分な水がありません。」

同じ理由で、各州は小規模な再利用に目を向けており、両海岸の先進的な自治体が先導している。 たとえば、サンフランシスコ市は、すべての大きな新しい建物に「二重配管」を設置し、トイレの洗浄に再生水を使用することを義務付けています。

2018年以前、コロラド州は再生水をトイレの洗浄に使用することを許可していなかった。 パイクス ピークのチームは、州の水質管理委員会に規制を改正するよう働きかけるのを支援しました。 現時点では、このような局所的な再生水処理システムを備えたプロジェクトは州内に他に 1 件しかありません。

「建物のすぐ外に、すぐに利用できる完全に良好な市の水道システムがある場合、それは非常に困難です」と、パイクス ピーク プロジェクトの送水システムを設計したブランチパターンのエンジニア、ピート ジェファーソンは言います。 「パイクスピークのように、上下水のコストが 12 ～ 13 倍になる場合、計算ははるかにうまくいきます。」

パイクス ピークに行き、水飲み場でハイドロフラスクに水を入れる場合は、コロラド スプリングスの市営工場から汲み上げた水を飲むことになることを知っておいてください。 コロラド州では、雨水の採取はいかなる意味のある規模においても合法ではないが、住宅所有者は屋根から雨水を汲み上げ、家庭菜園や造園に使用するために55ガロンの樽2個を使用することが認められている。 パイクス ピークのチームは、厳しいリビング ビルディング チャレンジに基づく認証取得を現在も目指しており、将来の雨水収集システムに向けてある程度の考慮を加えました。

「今はできませんが、将来的にはできるでしょうか？また、将来的にはできるようになりますか？」 エリオットは言います。 「私たちにとって、答えは圧倒的にイエスでした。」

乾燥傾向が続くと予想されるコロラド州では、パイクス ピーク サミット ビジター センターが回復力を備えた位置にあります。

ジュリエット・グレイブルは、オレゴン州南部を拠点とするフリーライターです。