Projektet fokuserer på at reducere patogen trussel i lavstrømmende vandsystemer

Lavvandede bygningsvandssystemer designet til at spare vand udgør potentielle sundhedsfarer, fordi de kan forårsage en stigning i sygdomsfremkaldende organismer og skadelige kemikalier.

Et nyt EPA-finansieret projekt ledet af Purdue University bestræber sig på at hjælpe med at løse problemet.

"Den stigende forekomst af lave strømme i vanddistributionssystemer og bygning af VVS frembyder en voksende sundhedsmæssig bekymring. Opportunistiske patogener formerer sig lettere under lave strømningsforhold, "sagde Andrew Whelton, en adjunkt i miljø- og økologisk teknik og Lyles School of Civil Engineering. "Bygningsdesignere, ledere, og sundhedsembedsmænd har brug for bedre information og modeller til at forudsige sundhedsrisici i VVS -systemer, der findes i alle slags bygninger, fra skoler, til hjem, til sundhedsfaciliteter. "

Organismerne omfatter bakterien Legionella pneumophila, som forårsager legionærsygdom; den hjerneædende amøbe Naegleria fowleri; Pseudomonas aeruginosa, et antibiotikaresistent patogen forbundet med alvorlige sygdomme; og Mycobacterium avium, som forårsager luftvejssygdom især hos immunkompromitterede mennesker.

"Disse opportunistiske patogener fortsætter med at forårsage udbrud af vandbårne sygdomme i hele landet, "Sagde Whelton." Faktisk, Legionella er fortsat den mest identificerbare årsag til vandbåren sygdom i USA. "

Purdue vil arbejde med forskere ved Michigan State University og San Jose State University for bedre at forstå og forudsige vandkvalitet og sundhedsrisici forbundet med faldende vandforbrug og lave strømme. Gruppen er finansieret med et tilskud på $ 2 millioner fra Environmental Protection Agency. Det treårige projekt, som begynder denne måned, vil også blive finansieret med $ 1,1 millioner fra ikke-føderale kilder, herunder Whirlpool Corp., Citizens Energy Group, og Avon Community School Corporation.

"Forskningen annonceret i dag vil guide beslutningstagere, når de designer, forny, eller administrere VVS -systemer til at levere rent og rent drikkevand, "sagde Thomas Burke, agentur videnskabelig rådgiver og stedfortrædende assisterende administrator af EPA's kontor for forskning og udvikling.

Bygning af VVS i USA har været på vej mod lave strømningshastigheder for at spare vand, går fra 4 gallon i minuttet i 1994 til 0,5 gpm i dagens systemer. Imidlertid, mens strømningshastighederne er reduceret, VVS -rørens diameter har ikke, får vand til at ældes i rørene.

"I lavstrømssystemer, vi har opdaget, at vandet, der når din vandhane, bliver meget ældre, når det kommer til dig, "sagde Whelton, der beskrev problemet under en nylig konference, Dawn or Doom '16, ved Purdue.

Whelton, projektets principielle efterforsker, vil arbejde med et team, der omfatter Jade Mitchell, en adjunkt i MSU's Institut for Biosystemer og Landbrugsteknik; Janice Beecher, direktør for Institute of Public Utilities Policy Research &Education på MSU; Joan Rose, Homer Nowlin -stolen i vandforskning ved MSU og vandmanden i Stockholm 2016; Amirpouyan Nejadhashemi, en lektor ved MSU's Institut for Biosystemer og Landbrugsteknik; og Juneseok Lee, en lektor og California Water Service Co. Formand professor i San Jose State Department of Civil and Environmental Engineering.

"Lavere forbrug og lavere strømninger i vandsystemer øger teknik, økonomisk, og folkesundhedsspørgsmål, så en tværfaglig tilgang er nødvendig, "Beecher sagde." Denne forskning er især betimelig med hensyn til, hvor presserende en optimal infrastrukturinvestering er med fokus på at sikre sikkert drikkevand. "

Teamet vil omfatte Purdue -doktorand Maryam Salehi og Amisha Shah, en adjunkt i civilingeniør og miljø- og økologisk teknik på Purdue.

"Dette projekt er innovativt, fordi det vil muliggøre en lang række interessenter, som er repræsenteret ved vores omfattende forskningspartnerskaber, at prioritere prøveudtagning af eksisterende bygninger. Vi vil også identificere forhold, der skal undgås under VVS -byggeri eller at fremme under renovering, "Whelton sagde." Resultaterne vil give vandværker og offentlige myndigheder mulighed for bedre at forudsige ændringer i ledningsvandskvaliteten baseret på distributionssystemets vandkvalitet og drift. "

Wheltons eksisterende VVS -testfacilitet vil blive udvidet i Purdue for at undersøge VVS -komponenters indvirkning på drikkevands sikkerhed. Hans team har tidligere identificeret bevisbaserede metoder til dekontaminering af kemisk kontamineret VVS

"Vi vil udvikle den viden, der identificerer rørnetværksdesign og driftsbetingelser, der kan reducere mikrobielle og kemiske risici, "Sagde Whelton.

Der vil også blive oprettet et webbaseret "beslutningsstøttesystem".

"Sundhedsrisici i beboelses- og erhvervsbygninger forårsaget af spredning af patogener skal minimeres gennem design af vandinfrastruktur, drifts- og vedligeholdelsesbeslutninger, og koder, " han sagde.

Teamet vil teste hypoteser ved hjælp af forskellige systemer, herunder dem i et beboelseshjem konverteret af eksperter fra Purdue og Whirlpool Corp. til det mest effektive domicil muligt - en "netto -nul" struktur kaldet ReNEWW -huset; National Conservancy's Efroymson Conservation Center i Indianapolis, betragtes som den mest bæredygtige kontorbygning i staten; Avon Middle School North i Avon, Ind., og to kontorbygninger i Michigan.

"Mine kolleger og jeg designede projektet for at undersøge drikkevandskvaliteten, hvor mennesker bor, hvor de arbejder, og hvor de sender deres børn i skole. Dette blev ansporet af input, vi modtog fra forskellige interessenter, herunder husejere, forældre, og embedsmænd, der tidligere har kontaktet os for at få hjælp, "Sagde Whelton.

ReNEWW-huset er udstyret med energi- og vandbesparende funktioner og solpaneler, der producerer både elektricitet og varmt vand.

"Det er det perfekte laboratorium, fordi vi kender alle VVS -komponenter, strømningshastigheder og andre systemkarakteristika, og Whirlpool Corporation har været en fantastisk partner. "

Data fra forskningen vil blive brugt til at producere "forudsigelige vandkvalitetspræmis -VVS -modeller."

Tilskudsansøgningen i Purdue-Michigan State-San Jose State omfattede adskillige breve fra folk, der har nydt godt af forskernes råd. Breve om deltagelse og støtte blev indsendt af American Society of Plumbing Engineers, USA's Green Building Council, Indiana Rural Water Association, vandforsyninger, arkitekt- og ingeniørfirmaer, og forskere fra Canada, Danmark, Israel, og USA. Støtte blev også udtrykt af American Water Works Association, Sundt bygningsnetværk, National Institute of Standards and Technology og National Environmental Health Association.

"Vi designede vores projekt baseret på drikkevandshensyn fra offentligheden, industri, og offentlige instanser. Vores tilgang udnytter ekspertise i verdensklasse fra industrien og andre akademikere, "Whelton sagde." Vi har et fantastisk team og er ivrige efter at begynde at arbejde tættere med vores projektsamarbejdspartnere og tilhængere. "