1. Введение

Пресная вода является жизненно важным, но ограниченным ресурсом, доступность которого находится под растущим давлением из-за роста населения и изменения климата. В структуре общего водопотребления значительную долю занимает бытовое использование воды, и одним из основных компонентов этого потребления является смыв туалетов. Учитывая важность сохранения водных ресурсов, настоящий отчет посвящен детальному анализу потребления пресной воды для смыва туалетов в России. Целью работы является всестороннее изучение текущего положения дел, выявление возможностей для сокращения этого потребления и рассмотрение инновационных альтернатив. В отчете будет представлена информация о среднем расходе воды на смыв для различных типов туалетов, частоте использования, индивидуальном и общенациональном потреблении, а также о методах и технологиях, направленных на повышение эффективности использования воды в санитарных целях.

2. Средний расход воды на смыв туалета

Расход воды при смыве туалета обычно измеряется в литрах на смыв (ЛНС). Различные типы туалетов характеризуются существенно отличающимися показателями водопотребления.

Старые модели туалетов, произведенные до начала 1990-х годов, особенно до 1980 года, отличались значительным расходом воды. Согласно имеющимся данным, такие модели могли использовать от 13,2 до 26,5 литров воды за один смыв 1. Некоторые модели, выпущенные до 1980 года, могли потреблять еще больше воды – от 18,9 до 30 литров и выше 2. Широкое распространение таких устаревших и неэффективных туалетов в существующей инфраструктуре представляет собой значительный потенциал для экономии воды посредством их замены.

В Соединенных Штатах Америки в 1992 году был принят Федеральный закон об энергетической политике, который с 1 января 1994 года установил максимальный объем смыва для новых туалетов на уровне 6 литров 7. Этот стандарт часто рассматривается как эталон для современных туалетов. Введение подобного стандарта на федеральном уровне демонстрирует государственный подход к регулированию водопотребления в санитарных целях, и изучение опыта США может быть полезно для разработки аналогичных мер в России.

Развитие технологий привело к появлению еще более эффективных моделей, известных как низкорасходные или высокоэффективные туалеты 1. Такие туалеты обычно используют 4,8 литра воды на смыв или менее 1. Экологическая маркировка WaterSense, применяемая Агентством по охране окружающей среды США (EPA), сертифицирует туалеты, которые используют менее 6 литров на смыв и при этом соответствуют определенным критериям производительности 1. Введение стандартов производительности, таких как WaterSense, помогает преодолеть первоначальные опасения потребителей относительно эффективности низкорасходных туалетов.

Туалеты с двойным смывом предоставляют пользователю две опции: полный смыв для твердых отходов и уменьшенный смыв для жидких отходов 1. Типичный расход воды составляет около 6 литров для полного смыва и от 3 до 4,2 литров или менее для уменьшенного смыва 1. Высокоэффективные модели с двойным смывом могут использовать еще меньше воды: около 4,8 литров для твердых отходов и от 3 до 3,8 литров для жидких отходов 1. Эффективность туалетов с двойным смывом в экономии воды напрямую зависит от поведения пользователя и его осведомленности о необходимости выбора соответствующего режима смыва.

Туалеты с пневмоприводом используют сжатый воздух для создания более мощного смыва при меньшем расходе воды 3. Типичный расход воды составляет от 3,8 до 4,8 литров на смыв 3. Некоторые новые модели используют менее 3,8 литров 8. Увеличенная мощность смыва таких туалетов может быть особенно полезна в условиях старой сантехнической инфраструктуры или при интенсивном использовании.

Вакуумные туалеты используют воздушное всасывание для удаления отходов, требуя минимального количества воды для ополаскивания 4. Расход воды составляет всего от 0,5 до 1,5 литров на смыв 42. Закрытая система вакуумных туалетов обеспечивает повышенную гигиеничность за счет уменьшения брызг и предотвращения распространения бактерий.

Компостирующие туалеты представляют собой безводные системы, которые биологически разлагают человеческие отходы 3. Они практически не используют воду для смыва 21. Конечным продуктом является гумус, который может использоваться в качестве удобрения почвы, если это разрешено местными нормами.

Таблица 1 обобщает средний расход воды для различных типов туалетов:

Тип туалета (Toilet Type)Средний расход воды (Average Water Usage)Единица измерения (Unit)Старые модели (Older Models)13.2 - 30+Литров (Liters)Стандартные (Standard)6.0Литров (Liters)Низкорасходные (Low-Flush/HET)4.8 или менее (or less)Литров (Liters)Двойной смыв (Dual-Flush)3.0 - 6.0Литров (Liters)С пневмоприводом (Pressure-Assisted)3.8 - 4.8Литров (Liters)Вакуумные (Vacuum)0.5 - 1.5Литров (Liters)Компостирующие (Composting)0Литров (Liters)

3. Средняя частота смыва туалета на человека

Согласно исследованиям, средняя частота смыва туалета на человека составляет от 5 до 5,5 раз в день 2. Эта величина относительно стабильна и может использоваться для оценки водопотребления.

4. Индивидуальное потребление пресной воды на смыв туалета

Индивидуальное потребление воды для смыва туалета зависит от типа используемого туалета и частоты его использования. Рассчитаем среднесуточное и среднемесячное потребление для различных типов туалетов, исходя из средней частоты смыва в 5 раз в день:

Старый туалет (19 литров на смыв): 5 смывов/день * 19 литров/смыв = 95 литров/день; 95 литров/день * 30 дней/месяц = 2850 литров/месяц.
Стандартный туалет (6 литров на смыв): 5 смывов/день * 6 литров/смыв = 30 литров/день; 30 литров/день * 30 дней/месяц = 900 литров/месяц.
Низкорасходный туалет (4,8 литра на смыв): 5 смывов/день * 4,8 литра/смыв = 24 литра/день; 24 литра/день * 30 дней/месяц = 720 литров/месяц.
Туалет с двойным смывом (3 смыва по 3 литра и 2 смыва по 6 литров): (3 * 3) + (2 * 6) = 21 литр/день; 21 литр/день * 30 дней/месяц = 630 литров/месяц.
Туалет с пневмоприводом (4,2 литра на смыв): 5 смывов/день * 4,2 литра/смыв = 21 литр/день; 21 литр/день * 30 дней/месяц = 630 литров/месяц.
Вакуумный туалет (1 литр на смыв): 5 смывов/день * 1 литр/смыв = 5 литров/день; 5 литров/день * 30 дней/месяц = 150 литров/месяц.

Переход от устаревших к более эффективным технологиям смыва может привести к значительному снижению индивидуального водопотребления.

5. Общенациональное потребление пресной воды на смыв туалета в России

Население России в начале 2025 года составляет приблизительно 146 миллионов человек 62. Используя среднее потребление для стандартного туалета (30 литров на человека в день), можно оценить общенациональное потребление:

146 000 000 человек * 30 литров/человек/день = 4 380 000 000 литров/день.

4 380 000 000 литров/день * 30 дней/месяц = 131 400 000 000 литров/месяц.

Такой значительный объем потребления подчеркивает необходимость внедрения водоэффективных решений на национальном уровне.

6. Способы снижения потребления воды в туалетах

Существует множество методов и технологий, направленных на снижение потребления воды при смыве туалетов:

Низкорасходные туалеты: Замена старых туалетов на низкорасходные модели, использующие 4,8 литра или менее на смыв, является эффективным способом экономии воды 1.
Системы двойного смыва: Установка туалетов с двойным смывом позволяет пользователям выбирать оптимальный объем воды в зависимости от типа отходов, что может снизить потребление воды до 67% по сравнению с обычными туалетами 1.
Устройства для вытеснения воды в бачке: Размещение в бачке наполненных водой пластиковых бутылок или специальных устройств может уменьшить объем воды, используемой при каждом смыве, до 1,9 литров 3.
Регулировка объема смыва: Изменение уровня воды в бачке туалета путем регулировки положения поплавка позволяет контролировать количество воды, используемой при смыве 4.
Регулируемые сливные клапаны и диверторы цикла наполнения: Установка регулируемых сливных клапанов позволяет контролировать поток воды в чашу, а диверторы цикла наполнения перенаправляют избыточную воду из чаши обратно в бачок 4.
Изменение поведения: Отказ от использования туалета в качестве мусорного ведра и применение принципа "если желтое, пусть зреет" (более редкий смыв при мочеиспускании) могут способствовать экономии воды 6.
Устранение протечек: Регулярная проверка и своевременный ремонт протекающих туалетов могут предотвратить значительные потери воды 1.

7. Альтернативные и инновационные системы смыва

Вакуумные туалеты: Эти системы используют воздушное всасывание и требуют всего 0,5-1,5 литра воды на смыв 3.
Туалеты с пневмоприводом: Обеспечивают мощный смыв при расходе воды от 3,8 до 4,8 литров 3.
Компостирующие туалеты: Полностью исключают использование воды для смыва, разлагая отходы биологическим путем 3.
Системы, использующие серую воду или дождевую воду:

Переработка серой воды: Вода из душа, раковин и стиральных машин после обработки может использоваться для смыва туалетов 84. Однако это требует установки специальных систем фильтрации и дезинфекции 84.
Сбор дождевой воды: Собранная дождевая вода может храниться и использоваться для смыва туалетов после фильтрации 86.

8. Статистика, таблицы и формулы

Старые туалеты потребляют 13,2-26,5+ литров на смыв.
Современный стандарт США – 6 литров на смыв.
Высокоэффективные туалеты – 4,8 литра или менее на смыв.
Средняя частота смыва – 5-5,5 раз в день.
Туалеты составляют около 30% бытового водопотребления.
Замена старых туалетов на модели WaterSense экономит 20-60% воды.
Туалеты с двойным смывом могут экономить до 67% воды.
Туалеты с пневмоприводом используют 3,8-4,5 литра на смыв.
Вакуумные туалеты – 0,5-1,5 литра на смыв.
Устройства для вытеснения воды могут снизить потребление до 40%.

Формулы:

Годовое потребление на человека = (Средняя частота смыва в день) * (Средний расход на смыв) * 365.
Месячное потребление на человека = Годовое потребление / 12.
Общенациональное годовое потребление = (Годовое потребление на человека) * (Население страны).
Расчет расхода на смыв по размерам бачка (в дюймах): (Длина * Ширина * Высота воды) / 231 + 0,6 (галлонов).

Таблица 2: Индивидуальное ежемесячное потребление воды на смыв туалета (литры)

Тип туалета Потребление в месяц (литры)

Старый туалет 2850

Стандартный туалет 900

Низкорасходный туалет 720

Двойной смыв 630

Пневмопривод 630

Вакуумный туалет 150

9. Шаги и рекомендации по сокращению потребления воды

Замените старые туалеты на низкорасходные или с двойным смывом, выбирая модели с маркировкой WaterSense.
Установите комплекты для переоборудования существующих туалетов в системы с двойным смывом.
Используйте устройства для вытеснения воды в бачках старых туалетов.
Отрегулируйте уровень воды в бачке.
Установите регулируемые сливные клапаны или диверторы цикла наполнения.
Соблюдайте водосберегающие привычки при пользовании туалетом.
Регулярно проверяйте и устраняйте протечки.
Рассмотрите возможность использования вакуумных туалетов в новых зданиях.
Изучите целесообразность внедрения систем переработки серой воды или сбора дождевой воды для смыва туалетов.
Разработайте и внедрите строительные нормы, предусматривающие использование водоэффективной сантехники.
Предложите льготы и стимулы для перехода на водоэффективные туалеты.

10. Заключение

Потребление пресной воды для смыва туалетов является значительной частью общего водопотребления. Внедрение водосберегающих технологий, таких как низкорасходные и двухрежимные туалеты, а также альтернативных систем смыва, таких как вакуумные и компостирующие туалеты, может существенно сократить это потребление. Наряду с технологическими решениями, важную роль играют изменения в поведении пользователей и осведомленность о необходимости экономии воды. Широкое внедрение эффективных туалетных систем и альтернативных методов смыва на национальном уровне имеет потенциал для значительной экономии водных ресурсов в России, что является важным шагом на пути к экологической устойчивости и рациональному использованию природных ресурсов.

11. Ссылки

1 https://www.epa.gov/watersense/residential-toilets

2 https://home-water-works.org/indoor-use/toilets

3 https://psci.princeton.edu/tips/2020/1/20/toilets-101

4 https://www.angi.com/articles/how-much-water-does-a-toilet-use-per-flush.htm

5 https://19january2017snapshot.epa.gov/www3/watersense/pubs/indoor.html

6 https://www.apopka.gov/396/Saving-Water-Indoors

8 https://www.ose.nm.gov/WUC/PDF/OSE-Toilet-Brochure.pdf

7 https://en.wikipedia.org/wiki/Low-flush_toilet

9 https://home.howstuffworks.com/low-flow-toilet.htm

15 https://www.hgtv.com/design/remodel/bathroom-remodel/water-saving-toilets

10 https://home.howstuffworks.com/home-improvement/household-hints-tips/cleaning-organizing/low-flow-and-dual-flush-toilets.htm

11 https://www.bigbhomepro.com/blog/the-facts-about-dual-flush-toilets/

30 https://www.familyhandyman.com/article/heres-why-you-should-consider-installing-a-dual-flush-toilet/

2 https://home-water-works.org/indoor-use/toilets

1 https://www.epa.gov/watersense/residential-toilets

30 https://www.familyhandyman.com/article/heres-why-you-should-consider-installing-a-dual-flush-toilet/

3 https://psci.princeton.edu/tips/2020/1/20/toilets-101

7 https://en.wikipedia.org/wiki/Low-flush_toilet

4 https://www.angi.com/articles/how-much-water-does-a-toilet-use-per-flush.htm

55 https://www.mansfieldplumbing.com/resources/water-savings-calculator/

4 https://www.angi.com/articles/how-much-water-does-a-toilet-use-per-flush.htm

56 https://www.jcsplumbinganddrainage.co.uk/single-post/2018/04/11/how-many-times-does-the-average-person-flush-the-toilet-in-a-day

57 https://leansixsigmaenvironment.org/index.php/how-many-times-do-you-flush-the-toilet-per-day-you-might-be-surprised/

2 https://home-water-works.org/indoor-use/toilets

29 https://blog.constellation.com/2017/09/25/energy-efficient-toilets-comparison/

102 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9927869/

1 https://www.epa.gov/watersense/residential-toilets

62 https://en.wikipedia.org/wiki/Demographics_of_Russia

63 https://www.worldometers.info/world-population/russia-population/

64 https://www.macrotrends.net/global-metrics/countries/rus/russia/population

65 https://www.census.gov/popclock/world/rs

66 https://www.ceicdata.com/en/indicator/russia/population

67 https://www.canr.msu.edu/news/water_conservation_toilets_part_2

76 https://pugetsoundplumbing.com/blog/9-tips-to-reduce-your-toilet-water-usage/

68 https://www.angi.com/articles/how-can-i-keep-my-toilet-wasting-water.htm

69 https://www.continentalplumbing.net/blog/2023/july/water-saving-techniques-how-to-make-your-toilet-/

70 https://environmentalsociety.ca/tip/use-displacement-devices-in-toilet-tanks/

72 https://blogs.ifas.ufl.edu/sarasotaco/2021/02/26/diy-toilet-tank-displacement-device/

73 https://www.salemma.gov/566/Water-Conservation-Tips-PDF

74 https://www.nrgideas.com/toilet-dam-water-tank-saver-displacement-2-pack-water-saving-device/

78 https://www.thespruce.com/adjusting-types-of-toilet-ballcocks-1824861

79 https://www.wikihow.com/Adjust-the-Water-Level-in-Toilet-Bowl

80 https://www.familyhandyman.com/article/how-to-adjust-water-level-in-toilet-bowl/

81 https://www.reddit.com/r/HomeMaintenance/comments/15lq0pg/how_to_lower_my_toilets_water_level/

82 https://diy.stackexchange.com/questions/488/how-do-i-make-our-toilet-flush-less-vigorously

42 https://www.introba.com/news/5-reasons-vacuum-toilets-are-future-healthcare

43 https://evac.com/article/benefits-of-vacuum-technology-in-water-scarcity-areas/

44 https://sswm.info/ar/water-nutrient-cycle/water-use/hardwares/toilet-systems/vacuum-toilet

45 https://thewaterpage.com/vacuum-toilets-effective-for-water-conservation/

46 https://www.acornvac.com/cost-savings-benefits

3 https://psci.princeton.edu/tips/2020/1/20/toilets-101

37 https://www.flushmate.com/blog/what-are-pressure-assisted-toilets-and-why-should-you-install-them

38 https://www.flushmate.com/blog/top-4-reasons-install-pressure-assisted-toilets-during-your-next-renovation

39 https://tiogacontractors.com/pressure-assisted-toilets/

40 https://www.thespruce.com/what-is-a-pressure-assisted-toilet-5219112

49 https://www.epa.gov/sites/default/files/2015-06/documents/comp.pdf

50 https://en.wikipedia.org/wiki/Composting_toilet

51 https://trobolo.us/collections/composting-toilets

52 https://www.treehugger.com/how-to-use-a-composting-toilet-5190290

53 https://www.homedepot.com/b/Bath-Toilets-Composting-Toilets/N-5yc1vZcb8q

84 https://pubs.nmsu.edu/_m/M106/

91 https://community.screwfix.com/threads/using-grey-water-for-flushing-the-toilet.157793/

85 https://tiogacontractors.com/greywater-recycling-systems/

86 https://greywateraction.org/questions/question/setting-up-greywater-for-toilet-flushing-and-irrigation

87 https://www.valleywater.org/accordion/toilet-flushing-graywater-systems

92 https://premierplastics.com/rainwater-harvesting/toilet-flushing/

93 https://www.hillsirrigation.com.au/how-to-connect-rainwater-tank-to-toilet/

94 https://www.freeflush.co.uk/pages/gravity-fed-rainwater-harvesting-system-for-flushing-toilets

95 http://www.phoenixsailingcharters.com/rainwater.htm

96 https://www.instructables.com/Rainwater-Toilet-Flush/

1 https://www.epa.gov/watersense/residential-toilets

4 https://www.angi.com/articles/how-much-water-does-a-toilet-use-per-flush.htm

83 https://www.denverwater.org/tap/stop-your-running-toilet-during-fix-leak-week

3 https://psci.princeton.edu/tips/2020/1/20/toilets-101

58 https://www.aquasana.com/info/average-water-usage-in-the-united-states-pd.html

12 https://1stchoiceplumbingheatingandairconditioning.com/benefits-and-drawbacks-of-low-flow-toilets/

16 https://coolblew.com/the-pros-and-cons-of-low-flow-toilets/

17 https://www3.epa.gov/npdes/pubs/hi-eff_toilet.pdf

11 https://www.bigbhomepro.com/blog/the-facts-about-dual-flush-toilets/

31 https://map-testing.com/wp-content/uploads/2024/08/Water-Efficiency_magazine-Dual_Flush_Savings-Aqucraft%E2%80%94An_Analysis_of_Field-Data.pdf

32 https://map-testing.com/wp-content/uploads/2022/11/2010-commercial_dual-flush_toilet_study-harrison.pdf

14 https://www.jabrasanitary.com/how-much-water-to-flush-a-toilet

18 https://wccltd.com/eco-friendly-flushing-how-water-saving-toilets-and-innovative-solutions-are-revolutionizing-bathroom-sustainability/

19 https://www.thewaterscrooge.com/blog/toilet-conservation-products

103 https://leeduser.buildinggreen.com/forum/dual-toilet-flush-rate-average-0

104 https://hydrotekintl.com/calculating-water-savings/

20 https://www.portland.gov/water/water-efficiency-programs/save-water-home

105 https://diy.stackexchange.com/questions/159684/how-do-i-calculate-my-monthly-water-usage

59 https://www.ucl.ac.uk/bartlett/news/2012/mar/flushing-out-answer-drought

60 http://www2.ca.uky.edu/agc/pubs/ip/ip2/ip2.htm

54 https://cwrrr.org/opinions/dehtlet-flushing-with-no-water/

23 https://sewerfix.com/greener-flushing-exploring-low-flow-toilet-options/

61 https://www.reddit.com/r/Frugal/comments/1hdu9zw/what_is_your_flushing_routine_like_to_save_water/

24 https://www.buildwithrise.com/stories/the-low-down-on-low-flow-faucets-and-toilets

25 https://wec.ifas.ufl.edu/extension/gc/madera/water/devices.htm

75 https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19930012978/downloads/19930012978.pdf

3 https://psci.princeton.edu/tips/2020/1/20/toilets-101

33 https://dauenhauerplumbing.com/blog/are-dual-flush-toilets-worth-the-trouble/

34 https://www.younghouselove.com/easy-upgrade-super-toilet/

35 https://www.fluidmaster.com/products/toilet/flush-valves/550dfrk-dual-flush-conversion-system/

15 https://www.hgtv.com/design/remodel/bathroom-remodel/water-saving-toilets

39 https://tiogacontractors.com/pressure-assisted-toilets/

37 https://www.flushmate.com/blog/what-are-pressure-assisted-toilets-and-why-should-you-install-them

41 https://www.rooterplus.com/blog/the-efficiency-of-a-power-flush-toilet

26 https://www.wagnermechanical.com/blog/how-to-install-a-water-saving-toilet

27 https://www.thisoldhouse.com/bathrooms/21015448/low-flow-toilets

43 https://evac.com/article/benefits-of-vacuum-technology-in-water-scarcity-areas/

47 https://sswm.info/water-nutrient-cycle/water-use/hardwares/toilet-systems/vacuum-toilet

48 https://evds.org.uk/water-saving-toilets-are-they-worth-it/

45 https://thewaterpage.com/vacuum-toilets-effective-for-water-conservation/

28 https://resslermateer.com/the-benefits-of-water-efficient-toilets

106 https://www.homeadvisor.com/cost/plumbing/install-grey-water-system

107 https://gwig.org/cost-of-greywater-system-and-installation/

108 https://www.homeadvisor.com/cost/plumbing/install-grey-water-system/

109 https://solarponics.com/wp-content/uploads/2018/07/residential_greywater_system.pdf

110 https://ecologycenter.org/wp-content/uploads/2021/09/Greywater-sheet.pdf

97 https://www.fixr.com/costs/rainwater-collection-system

98 https://www.angi.com/articles/rain-collection-systems-cost.htm

99 https://www.tank-depot.com/blog/rainwater-harvesting-101-methods-legality-price-pros--cons

100 https://www.homeadvisor.com/cost/plumbing/rainwater-collection-system/

101 https://www.dreamden.ai/cost-analysis-is-rainwater-harvesting-a-good-investment-for-your-home

87 https://www.valleywater.org/accordion/toilet-flushing-graywater-systems

88 https://www.nextias.com/blog/greywater/

89 https://www.nachi.org/greywater-inspection.htm

90 https://oasisdesign.net/greywater/misinfo/

111 https://www.energy.gov/femp/rainwater-harvesting-systems-technology-review

112 https://www.watercache.com/faqs/rainwater-system-maintenance

113 https://harvestrain.com/maintenance-of-a-rainwater-harvesting-system/

114 https://rainbank.info/8-tips-maintaining-rainwater-harvesting-system/

115 https://wiki.sustainabletechnologies.ca/wiki/Inspection_and_Maintenance:_Rainwater_Harvesting