Återvunnet vatten - Reclaimed water

Återvinning från vänster: råavlopp , avloppsreningsverk och slutligen återvunnet vatten (efter flera behandlingssteg)

Vattenåtervinning (även kallad återanvändning av vatten eller vattenåtervinning ) är processen att omvandla kommunalt avloppsvatten (avlopp) eller industriellt avloppsvatten till vatten som kan återanvändas för en mängd olika ändamål. Typer av återanvändning inkluderar: stadsanvändning, jordbruksåteranvändning (bevattning), miljöanvändning, industriell återanvändning, planerad återanvändning av dricksvatten, de facto återanvändning av avloppsvatten (oplanerad dricksanvändning). Till exempel kan återanvändning innefatta bevattning av trädgårdar och jordbruksfält eller påfyllning av ytvatten och grundvatten (dvs. grundvattenladdning ). Återanvändt vatten kan också riktas mot att uppfylla vissa behov i bostäder (t.ex. toalettspolning ), företag och industri, och kan till och med behandlas för att nå dricksvattenstandarder . Återanvändning av renat kommunalt avloppsvatten för bevattning är en sedan länge etablerad praxis, särskilt i torra länder. Återanvändning av avloppsvatten som en del av hållbar vattenhantering gör att vatten kan förbli som en alternativ vattenkälla för mänsklig verksamhet. Detta kan minska bristen och minska trycket på grundvatten och andra naturliga vattenförekomster.

Det finns flera tekniker som används för att rena avloppsvatten för återanvändning. En kombination av dessa tekniker kan uppfylla strikta behandlingsstandarder och se till att det bearbetade vattnet är hygieniskt säkert, vilket innebär att det inte är patogener . Följande är några av de typiska teknikerna: Ozonering , ultrafiltrering , aerob behandling ( membranbioreaktor ), framåtriktad osmos , omvänd osmos , avancerad oxidation . Vissa vattenkrävande aktiviteter kräver inte högkvalitativt vatten. I detta fall kan avloppsvatten återanvändas med liten eller ingen behandling.

Kostnaden för återvunnet vatten överstiger kostnaden för dricksvatten i många regioner i världen, där en färskvattenförsörjning är riklig. Kostnaderna för vattenåtervinningsalternativ kan jämföras med kostnaderna för alternativa alternativ som också uppnår liknande effekter av sötvattenbesparingar , nämligen system för återvinning av gråvatten , avverkning av regnvatten och dagvattenåtervinning eller avsaltning av havsvatten .

Vattenåtervinning och återanvändning är av ökande betydelse, inte bara i torra regioner utan också i städer och förorenade miljöer. Kommunal återanvändning av avloppsvatten är särskilt hög i Mellanöstern och Nordafrika , i länder som Förenade Arabemiraten, Qatar, Kuwait och Israel.

Översikt

Bevattningsvatten pumpas från denna tank som lagrar avloppsvatten från ett konstruerat våtmark i Haran-Al-Awamied, Syrien.

Återvunnet vattenskylt i Dunedin , USA.

Definitioner

Enkelt uttryckt, återvunnet vatten är vatten som används mer än en gång innan det går tillbaka till den naturliga vattencykeln. Framsteg inom kommunal avloppsreningsteknik gör att samhällen kan återanvända vatten för många olika ändamål. Vattnet behandlas olika beroende på källan och användningen av vattnet och hur det levereras.

Cyklat upprepade gånger genom planetarisk hydrosfär, allt vatten på jorden är återvunnet vatten, men termerna "återvunnet vatten" eller "återvunnet vatten" betyder vanligtvis avloppsvatten som skickas från ett hem eller företag genom ett avloppssystem till ett avloppsreningsverk där det behandlas till en nivå som överensstämmer med dess avsedda användning.

Drivande krafter

Den Världshälsoorganisationen har erkänt följande huvudsakliga drivkrafterna för kommunalt avloppsvatten återanvändning:

1. ökande vattenbrist och stress,
2. ökande befolkning och relaterade livsmedelsförsörjningsfrågor ,
3. ökad miljöförorening från felaktigt avfallshantering, och
4. ökat erkännande av resursvärdet för avloppsvatten , utsöndring och gråvatten .

Vattenåtervinning och återanvändning är av ökande betydelse, inte bara i torra regioner utan även i städer och förorenade miljöer.

Redan överdrivs grundvattentankarna som används av över hälften av världens befolkning . Återanvändning kommer att fortsätta att öka när världens befolkning blir alltmer urbaniserad och koncentrerad nära kustlinjer, där lokala sötvattentillgångar är begränsade eller endast är tillgängliga med stora investeringar . Stora mängder sötvatten kan sparas genom återanvändning och återvinning av kommunalt avloppsvatten, minskad miljöförorening och förbättrat koldioxidavtryck . Återanvändning kan vara ett alternativ för vattenförsörjning .

För att uppnå mer hållbar sanitet och hantering av avloppsvatten krävs tonvikt på åtgärder kopplade till resurshantering, till exempel återanvändning av avloppsvatten eller återanvändning av utsöndring som kommer att hålla värdefulla resurser tillgängliga för produktiv användning. Detta stöder i sin tur människors välbefinnande och bredare hållbarhet .

Potentiella förmåner

Återanvändning av vatten/avloppsvatten, som en alternativ vattenkälla, kan ge betydande ekonomiska, sociala och miljömässiga fördelar, som är viktiga motiv för att genomföra sådana program för återanvändning. Dessa fördelar inkluderar:

• För städer och hushåll: Ökad vattentillgänglighet ( dricksvattenersättning - fortsätt dricka vatten för dricksvatten och återvunnet vatten för icke -drickande användning (dvs. industri, rengöring, bevattning, hushållsbruk, toalettspolning etc.)
• För miljö: Minskad näringsbelastningen till recipienten (dvs. floder, kanaler och andra ytan vattenresurser ); minskad överuttag av yt- och grundvatten; förbättrat miljöskydd genom restaurering av bäckar, våtmarker och dammar; minskad energiförbrukning i samband med produktion, behandling och distribution av vatten jämfört med att använda djupa grundvattenresurser, vattenimport eller avsaltning
• Minskade tillverkningskostnader för att använda återvunnet vatten av hög kvalitet
• Inom jordbruket: Bevattning med renat avloppsvatten kan bidra till att förbättra produktionsutbytet, minska det ekologiska fotavtrycket och främja socioekonomiska fördelar. Det kan också leda till minskad användning av gödningsmedel (dvs. bevarande av näringsämnen och minskning av behovet av konstgödsel (t.ex. jordnäring med näringsämnen som finns i det behandlade avloppet).

Återvinning av vatten för återanvändning i stället för att använda sötvattentillförsel kan vara en vattenbesparande åtgärd. När använt vatten så småningom släpps ut i naturliga vattenkällor kan det fortfarande ha fördelar för ekosystem , förbättra strömflödet, ge näring åt växtlivet och ladda vattenlevande vatten , som en del av den naturliga vattencykeln .

Skala

Global återanvändning av avloppsvatten beräknas till 40,7 miljarder m ³ per år, vilket motsvarar cirka 11% av det totala hushålls- och tillverkningsavloppsvattnet som produceras. Kommunal återvinning av avloppsvatten är särskilt hög i Mellanöstern och Nordafrika , i länder som Förenade Arabemiraten, Qatar, Kuwait och Israel.

För FN: s mål för hållbar utveckling 6 , säger mål 6.3 "Halvera andelen obehandlat avloppsvatten och väsentligt öka återvinning och säker återanvändning globalt fram till 2030".

Typer, metoder och applikationer

Rensat avloppsvatten kan återanvändas inom industrin (till exempel i kyltorn ), vid artificiell laddning av vattendrag, inom jordbruk och vid rehabilitering av naturliga ekosystem (till exempel i våtmarker ). De viktigaste applikationerna för återvunnet vatten i världen visas nedan:

Urban återanvändning

I sällsynta fall används återvunnet vatten också för att öka dricksvattentillförseln . De flesta användningsområden för vattenåtervinning är icke -drickbara användningsområden, såsom att tvätta bilar, spola toaletter, kylvatten för kraftverk, betongblandning, konstgjorda sjöar, bevattning för golfbanor och offentliga parker och för hydraulisk sprickbildning. I tillämpliga fall kör systemen ett system med dubbla rör för att hålla återvunnet vatten åtskilt från dricksvattnet.

Användningstyper skiljer sig ut enligt följande:

• Obegränsad: Användning av återvunnet vatten för icke-drickbara applikationer i kommunala miljöer, där allmänhetens åtkomst inte är begränsad.
• Begränsad: Användning av återvunnet vatten för icke-drickbara applikationer i kommunala miljöer, där allmänhetens åtkomst kontrolleras eller begränsas av fysiska eller institutionella hinder, såsom stängsel, rådgivande skyltar eller tidsbegränsad åtkomstbegränsning.

Återbruk av jordbruket

Bevattning med återvunnet kommunalt avloppsvatten kan också tjäna till att gödsla växter om det innehåller näringsämnen, såsom kväve, fosfor och kalium.

Det finns fördelar med att använda återvunnet vatten för bevattning, inklusive den lägre kostnaden jämfört med vissa andra källor och leveransens konsekvens oavsett årstid, klimatförhållanden och tillhörande vattenrestriktioner. När återvunnet vatten används för bevattning i jordbruket har näringsinnehållet (kväve och fosfor) i det behandlade avloppsvattnet fördelen att fungera som ett gödningsmedel . Detta kan göra återanvändning av utsöndring i avloppsvatten attraktiv.

Bevattningsvattnet kan användas på olika sätt på olika grödor:

• Livsmedelsgrödor som ska ätas råa: grödor som är avsedda att användas som livsmedel som ska ätas råa eller obearbetade.
• Bearbetade livsmedelsgrödor : grödor som är avsedda att användas som livsmedel för att inte ätas råa utan efter behandlingsprocessen (dvs. kokta, industriellt bearbetade).
• Icke-livsmedelsgrödor: grödor som inte är avsedda att användas som livsmedel (t.ex. betesmarker, foder, fibrer, prydnadsväxter, utsäde, skog och gräsgräs).

Risker vid återanvändning av jordbruket

I utvecklingsländer , jordbruk alltmer använder obehandlat kommunalt avloppsvatten för bevattning - ofta på ett osäkert sätt. Städer erbjuder lukrativa marknader för färskvaror, så de är attraktiva för bönder. Men eftersom jordbruket måste konkurrera om allt knappare vattenresurser med industrin och kommunala användare, finns det ofta inget alternativ för bönderna att använda vatten som är förorenat med stadsavfall direkt för att vattna sina grödor.

Det kan finnas betydande hälsorisker i samband med användning av obehandlat avloppsvatten inom jordbruket. Kommunalt avloppsvatten kan innehålla en blandning av kemiska och biologiska föroreningar. I låginkomstländer finns det ofta höga nivåer av patogener från utsöndring. I tillväxtländer , där industriell utveckling överstiger miljöregleringen, ökar riskerna av oorganiska och organiska kemikalier. Den Världshälsoorganisationen har utvecklat riktlinjer för säker användning av avloppsvatten under 2006. Dessa riktlinjer förespråkar en metod avloppsvatten användning '-barriär flera', till exempel genom att uppmuntra jordbrukare att anta olika riskreducerande beteenden. Dessa inkluderar upphörande av bevattning några dagar före skörd för att låta patogener dö av i solljuset, applicera vatten försiktigt så att det inte förorenar löv som sannolikt äts råa, rengör grönsaker med desinfektionsmedel eller låter avföringsslam som används i jordbruket torka innan det används som en mänsklig gödsel.

Nackdelar eller risker som ofta nämns inkluderar innehållet av potentiellt skadliga ämnen som bakterier, tungmetaller eller organiska föroreningar (inklusive läkemedel, produkter för personlig vård och bekämpningsmedel). Bevattning med avloppsvatten kan ha både positiva och negativa effekter på mark och växter, beroende på avloppsvattnets sammansättning och på markens eller växtegenskaperna.

Miljöåteranvändning

Användningen av återvunnet vatten för att skapa, förbättra, upprätthålla eller förstärka vattenförekomster inklusive våtmarker , vattenlevande livsmiljöer eller flödesflöde kallas "miljöåteranvändning". Till exempel ger konstruerade våtmarker som matas med avloppsvatten både avloppsrening och livsmiljöer för flora och fauna.

Industriell återanvändning

Renat avloppsvatten kan återanvändas inom industrin (till exempel i kyltorn ).

Planerad återanvändning

Planerad återanvändning av drycker är offentligt erkänd som ett avsiktligt projekt för att återvinna vatten för dricksvatten. Det finns två sätt på vilket dricksvatten kan levereras för återanvändning - "Indirekt drickbar återanvändning" (IPR) och "Direkt dricksvattenanvändning". Båda dessa former av återanvändning beskrivs nedan och innefattar vanligtvis en mer formell offentlig process och offentligt samrådsprogram än vad som är fallet med de facto eller okänd återanvändning.

Vissa vattenbyråer återanvänder högrenerat avlopp från kommunalt avloppsvatten eller resursåtervinningsanläggningar som en pålitlig, torkskyddad dricksvattenkälla. Genom att använda avancerade reningsprocesser producerar de vatten som uppfyller alla tillämpliga dricksvattenstandarder. Systemtillförlitlighet och frekvent övervakning och testning är av avgörande betydelse för att de ska uppfylla stränga kontroller.

Samhällets vattenbehov, vattenkällor, folkhälsoföreskrifter, kostnader och de typer av vatteninfrastruktur som finns, såsom distributionssystem, konstgjorda reservoarer eller naturliga grundvattenbassänger, avgör om och hur återvunnet vatten kan vara en del av dricksvattentillförseln. Vissa samhällen återanvänder vatten för att fylla på grundvattenbassänger. Andra lägger det i ytvattenbehållare. I dessa fall blandas det återvunna vattnet med andra vattentillförsel och/eller sitter i lagring under en viss tid innan det dras ut och behandlas igen vid ett vattenbehandlings- eller distributionssystem. I vissa samhällen läggs det återanvända vattnet direkt i rörledningar som går till ett vattenreningsverk eller ett distributionssystem.

Modern teknik som omvänd osmos och ultraviolett desinfektion används ofta när återvunnet vatten blandas med dricksvattentillförseln.

Många människor förknippar en känsla av avsky med återvunnet vatten och 13% av en undersökningsgrupp sa att de inte ens skulle smutta på det. Den huvudsakliga hälsorisken för dricksvattenanvändning av återvunnet vatten är dock potentialen för läkemedel och andra hushållskemikalier eller deras derivat ( miljöpåverkande farmaceutiska föroreningar ) att kvarstå i detta vatten. Detta skulle vara mindre oroande om mänsklig utsöndring skulle hållas borta från avlopp med hjälp av torra toaletter eller system som behandlar svartvatten separat från gråvatten .

Indirekt drickbar återanvändning

Indirekt drickbar återanvändning (IPR) innebär att vattnet levereras indirekt till konsumenten. Efter att det har renats blandas återanvändt vatten med andra förnödenheter och/eller sitter en stund i någon form av lagring, konstgjord eller naturlig, innan det levereras till en rörledning som leder till ett vattenreningsverk eller ett distributionssystem. Den lagringen kan vara ett grundvattenbassäng eller en ytvattenreservoar.

Vissa kommuner använder och andra undersöker Indirekt dricksvattenanvändning (IPR) av återvunnet vatten. Till exempel kan återvunnet vatten pumpas in i (underjordisk laddning) eller perkoleras ner till (ytladdning) grundvattentankar, pumpas ut, behandlas igen och slutligen användas som dricksvatten. Denna teknik kan också kallas grundvattenladdning . Detta inkluderar långsamma processer för ytterligare flera reningssteg via lagren av jord/sand (absorption) och mikroflora i marken (biologisk nedbrytning).

IPR eller till och med oplanerad dricksvattenanvändning av återvunnet avloppsvatten används i många länder, där det senare släpps ut i grundvattnet för att förhindra inträngning av saltlösning i vattendrag vid kusten. IPR har generellt inkluderat någon typ av miljöbuffert, men förhållanden i vissa områden har skapat ett akut behov av mer direkta alternativ.

IPR sker genom förstärkning av dricksvattenförsörjning med kommunalt avloppsvatten som behandlats till en nivå som är lämplig för immateriella rättigheter följt av en miljöbuffert (t.ex. floder, dammar, vattendrag etc.) som föregår dricksvattenreningen. I detta fall passerar kommunalt avloppsvatten genom en serie behandlingssteg som omfattar membranfiltrerings- och separationsprocesser (t.ex. MF, UF och RO), följt av en avancerad kemisk oxidationsprocess (t.ex. UV, UV+H ₂ O ₂ , ozon). I 'indirekta' drickbara återanvändningsapplikationer används det återvunna avloppsvattnet direkt eller blandas med andra källor.

Direkt drickbar återanvändning

Direkt drickbar återanvändning (DPR) innebär att återanvändt vatten läggs direkt i rörledningar som går till ett vattenreningsverk eller distributionssystem. Direkt drickbar återanvändning kan ske med eller utan ”konstruerad lagring”, till exempel underjordiska eller ovanjordiska tankar. Med andra ord, DPR är introduktionen av återvunnet vatten från hushållsavloppsvatten efter omfattande behandling och övervakning för att säkerställa att strikta vattenkvalitetskrav alltid uppfylls, direkt i ett kommunalt vattenförsörjningssystem.

Återanvändning i rymdstationer

Återvinning av avloppsvatten kan vara särskilt viktigt i förhållande till mänsklig rymdfärd . 1998 tillkännagav NASA att den hade byggt en bioreaktor för återvinning av mänskligt avfall avsedd för användning i den internationella rymdstationen och ett bemannat Mars -uppdrag. Mänsklig urin och avföring matas in i reaktorns ena ände och rent syre , rent vatten och kompost ( humanur ) matas ut från den andra änden. Marken kan användas för att odla grönsaker , och bioreaktorn producerar också el .

Ombord på den internationella rymdstationen har astronauter kunnat dricka återvunnet urin på grund av införandet av ECLSS -systemet. Systemet kostar 250 miljoner dollar och har fungerat sedan maj 2009. Systemet återvinner avloppsvatten och urin till dricksvatten som används för att dricka, matberedning och syreproduktion. Detta minskar behovet av att förse rymdstationen så ofta.

De facto återanvändning av avloppsvatten (oplanerad dricksanvändning)

De facto, okänd eller oplanerad dricksanvändning avser en situation där återanvändning av renat avloppsvatten faktiskt utövas men inte officiellt erkänns. Till exempel kan ett avloppsreningsverk från en stad släppa ut avlopp till en flod som används som dricksvattenförsörjning för en annan stad nedströms.

Oplanerad indirekt drickbar användning har funnits länge. Stora städer vid Themsen uppströms London ( Oxford , Reading , Swindon , Bracknell ) släpper ut sitt renade avloppsvatten ("icke-dricksvatten") i Themsen, som levererar vatten till London nedströms. I USA fungerar Mississippifloden som både destination för avloppsreningsverkets avlopp och källa till dricksvatten.

Designhänsyn

Distribution

En lavendelfärgad rörledning som bär icke-dricksvatten i ett dubbelrörssystem i Mountain View, Kalifornien, USA

Icke -dricksvatten distribueras ofta med ett dubbelledningsnät som håller återvunna vattenledningar helt separerade från dricksvattenledningar.

I många städer som använder återvunnet vatten efterfrågas det nu att konsumenterna endast får använda det på tilldelade dagar. Vissa städer som tidigare erbjöd obegränsat återvunnet vatten till en fast avgift börjar nu debitera medborgarna med den mängd de använder.

Behandlingsprocesser

Det finns flera tekniker som används för att rena avloppsvatten för återanvändning. En kombination av dessa tekniker kan uppfylla strikta behandlingsstandarder och se till att det bearbetade vattnet är hygieniskt säkert, vilket innebär att det inte är patogener . Följande är några av de typiska teknikerna: Ozonering , ultrafiltrering , aerob behandling ( membranbioreaktor ), framåtriktad osmos , omvänd osmos , avancerad oxidation . Leverantörer av återvunnet vatten använder behandlingsprocesser med flera barriärer och konstant övervakning för att säkerställa att återvunnet vatten är säkert och behandlas korrekt för den avsedda slutanvändningen.

Vissa vattenkrävande aktiviteter kräver inte högkvalitativt vatten. I detta fall kan avloppsvatten återanvändas med liten eller ingen behandling. Ett exempel på detta scenario är i hemmiljön där toaletter kan spolas med gråvatten från bad och duschar med liten eller ingen behandling.

När det gäller kommunalt avloppsvatten måste avloppsvattnet passera många steg i avloppsreningsprocessen innan det kan användas. Steg kan innefatta screening, primär bosättning, biologisk behandling, tertiär behandling (till exempel omvänd osmos) och desinfektion.

Avloppsvatten behandlas i allmänhet endast till sekundär behandling när det används för bevattning.

En pumpstation distribuerar återvunnet vatten till användare runt om i staden. Detta kan inkludera golfbanor, jordbruksanvändningar, kyltorn eller på landfyllningar.

Alternativa alternativ

I stället för att rena kommunalt avloppsvatten för återanvändning kan andra alternativ uppnå liknande effekter av sötvattenbesparingar :

• Återanvändning av gråvatten - på hushållsnivå kan behandlat eller obehandlat gråvatten användas för spolning av toaletter eller för att vattna trädgården.
• Regnvattenavverkning och dagvattenåtervinning - Stadsdesignsystem som innefattar regnvattenskörd och minskar avrinning kallas för Water Sensitive Urban Design (WSUD) i Australien, Low Impact Development (LID) i USA och Sustsable urban drainage system (SUDS) i USA Rike.
• Havsvatten avsaltning - en energiintensiv process där salt och andra mineraler avlägsnas från havsvatten för att producera drickbart vatten för att dricka och bevattning, typiskt genom membranfiltrering ( omvänd osmos ) och ång-destillation .

Kostar

Kostnaden för återvunnet vatten överstiger kostnaden för dricksvatten i många regioner i världen, där en färskvattenförsörjning är riklig. Emellertid säljs återvunnet vatten vanligtvis till medborgare till en billigare hastighet för att uppmuntra till användning. I takt med att färskvattenförsörjningen blir begränsad av distributionskostnader, ökade befolkningskrav eller minskade källor för klimatförändringar , kommer kostnadsförhållandena också att utvecklas. Utvärderingen av återvunnet vatten måste ta hänsyn till hela vattentillförselsystemet, eftersom det kan ge ett viktigt värde av flexibilitet i det övergripande systemet

Återvunna vattensystem kräver vanligtvis ett dubbelledningsnät , ofta med ytterligare lagringstankar , vilket ökar systemets kostnader.

Hinder för genomförande

Hinder för vattenåtervinning kan innefatta:

• Fullskalig implementering och drift av system för återanvändning av vatten står fortfarande inför utmaningar i reglering, ekonomi, sociala och institutionella syften.
• Låg ekonomisk lönsamhet för system för återanvändning av vatten. Detta kan delvis bero på kostnader för övervakning av vattenkvalitet och identifiering av föroreningar. Svårigheter vid identifiering av föroreningar kan innefatta separation av oorganiska och organiska föroreningar , mikroorganismer , kolloider och andra. Full kostnadsåtervinning från system för återanvändning av vatten är svårt. Det finns en brist på ekonomiska vattenprissättningssystem kan jämföras med redan subventionerade konventionella reningsverk.
• Psykologiska hinder, ibland kallade "yuck -faktorn" kan också vara ett hinder för genomförandet, särskilt för direkta drickbara återanvändningsplaner. Dessa psykologiska faktorer är nära förknippade med avsky, särskilt undvikande av patogener .

Hälsoaspekter

Återvunnet vatten anses vara säkert när det används på rätt sätt. Återvunnet vatten som är planerat för användning i laddning av akviferer eller förstärkning av ytvatten får adekvat och tillförlitlig behandling innan det blandas med naturligt förekommande vatten och genomgår naturliga restaureringsprocesser. En del av detta vatten blir så småningom en del av dricksvattenförsörjningen.

En vattenkvalitetsstudie som publicerades 2009 jämförde skillnaderna i vattenkvalitet för återvunnet/återvunnet vatten, ytvatten och grundvatten. Resultaten indikerar att återvunnet vatten, ytvatten och grundvatten är mer lika än olika när det gäller beståndsdelar. Forskarna testade för 244 representativa beståndsdelar som vanligtvis finns i vatten. När de upptäcktes fanns de flesta beståndsdelarna i delarna per miljard och delar per biljon. DEET (ett insektsmedel) och koffein hittades i alla vattentyper och praktiskt taget i alla prover. Triclosan (i antibakteriell tvål och tandkräm) hittades i alla vattentyper, men upptäcktes i högre nivåer (delar per biljon) i återvunnet vatten än i yt- eller grundvatten. Mycket få hormoner/steroider detekterades i prover, och när de upptäcktes var de på mycket låga nivåer. Haloättiksyra (en desinfektionsbiprodukt) hittades i alla typer av prover, även i grundvatten. Den största skillnaden mellan återvunnet vatten och de andra vattnen verkar vara att återvunnet vatten har desinficerats och därmed har desinfektionsbiprodukter (på grund av kloranvändning).

En studie från 2005 med titeln "Bevattning av parker, lekplatser och skolgårdar med återvunnet vatten" fann att det inte hade förekommit sjukdomar eller sjukdomar från vare sig mikrobiella patogener eller kemikalier, och riskerna med att använda återvunnet vatten för bevattning skiljer sig inte mätbart från bevattning med dricksvatten.

En studie från 2012 som gjorts av National Research Council i USA fann att risken för exponering för vissa mikrobiella och kemiska föroreningar från att dricka återvunnet vatten inte verkar vara högre än risken vid åtminstone en del nuvarande dricksvattenbehandling. system och kan vara storleksordningar lägre. Denna rapport rekommenderar justeringar av det federala regelverket som kan förbättra folkhälsoskyddet för både planerade och oplanerade (eller de facto) återanvändningar och öka allmänhetens förtroende för återanvändning av vatten.

Miljöaspekter

Användning av återvunnet vatten i Kalifornien , 2011

Användning av återvunnet vatten för icke-drickbara användningar sparar dricksvatten för att dricka, eftersom mindre dricksvatten kommer att användas för icke-drickbart bruk.

Den innehåller ibland högre näringsnivåer som kväve , fosfor och syre, vilket kan hjälpa till att befrukta trädgårds- och jordbruksväxter när de används för bevattning.

Användningen av vattenåtervinning minskar föroreningarna som skickas till känsliga miljöer. Det kan också förbättra våtmarker , vilket gynnar djurlivet beroende på det ekosystemet . Det hjälper också till att stoppa risken för torka eftersom återvinning av vatten minskar användningen av färskvattentillförsel från underjordiska källor. Till exempel inrättade San Jose/Santa Clara Water Pollution Control Plant ett program för återvinning av vatten för att skydda San Francisco Bay -områdets naturliga saltvattenkärr.

De viktigaste potentiella riskerna som är förknippade med återvunnet återvinning av avloppsvatten för bevattning, när behandlingen inte är tillräcklig är följande:

1. kontaminering av näringskedjan med mikroföroreningar, patogener (dvs. bakterier , virus , protozoer , helminter ) eller determinanter för antibiotikaresistens ;
2. jord försaltning och ackumulation av olika okända beståndsdelar som negativt kan påverka jordbruksproduktionen;
3. distribution av de inhemska jordens mikrobiella samhällen ;
4. förändring av markens fysikokemiska och mikrobiologiska egenskaper och bidrag till ackumulering av kemiska / biologiska föroreningar (t.ex. tungmetaller , kemikalier (dvs. bor , kväve , fosfor , klorid , natrium , bekämpningsmedel / herbicider ), naturliga kemikalier (dvs. hormoner ), föroreningar av framväxande oro (CEC) (dvs. läkemedel och deras metaboliter , produkter för personlig vård , hushållskemikalier och livsmedelstillsatser och deras transformationsprodukter), etc.) i det och efterföljande upptag av växter och grödor;
5. överdriven tillväxt av alger och vegetation i kanaler som transporterar avloppsvatten (dvs. övergödning );
6. grundvattnets kvalitet försämras av de olika återvunna vattenföroreningarna, som migrerar och ackumuleras i marken och akviferer.

Riktlinjer och föreskrifter

Internationella organisationer

• Världshälsoorganisationen (WHO): ”Riktlinjer för säker användning av avloppsvatten, utsöndring och gråvatten” (2006).
• FN: s miljöprogram (UNEP): ”Riktlinjer för återanvändning av kommunalt avloppsvatten i Medelhavsområdet” (2005).
• FN: s vattendecadeprogram för kapacitetsutveckling (UNW-DPC): Procedurer om UNWater-projektet ”Säker användning av avloppsvatten i jordbruket” (2013).

europeiska unionen

Sedan den 25 maj 2020 finns det en EU -förordning om minimikrav för återanvändning av vatten för bevattningsändamål. Den ska gälla från och med den 26 juni 2023. Kraven på vattenkvalitet är indelade i fyra kategorier beroende på vad som bevattnas och hur bevattningen utförs. De vattenkvalitetsparametrar som ingår är E.coli , BOD5, Total suspenderade fasta ämnen (TSS), grumlighet, legionella och tarmnematoder (helminthägg).

I ramdirektivet för vatten nämns återanvändning av vatten som en av de möjliga åtgärderna för att uppnå direktivets kvalitetsmål, men detta är fortfarande en relativt vag rekommendation snarare än ett krav: Del B i bilaga VI hänvisar till återanvändning som en av de ”kompletterande åtgärder som medlemsstaterna inom varje avrinningsdistrikt kan välja att anta som en del av programmet för åtgärder som krävs enligt artikel 11.4 ”.

Förutom det står det i artikel 12 i stadsreningsdirektivet om återanvändning av renat avloppsvatten att "renat avloppsvatten ska återanvändas när det är lämpligt", inte är tillräckligt specifikt för att främja återanvändning av vatten och det ger för mycket utrymme för tolkning av vad som kan betraktas som en ”lämplig” situation för återanvändning av renat avloppsvatten.

Trots avsaknaden av gemensamma kriterier för återanvändning av vatten på EU -nivå har flera medlemsstater (MS) utfärdat sina egna lagstiftningsramar, förordningar eller riktlinjer för olika applikationer för återanvändning av vatten (t.ex. Cypern, Frankrike, Grekland, Italien och Spanien).

Efter en utvärdering som gjorts av Europeiska kommissionen (EG) om standarder för återanvändning av vatten i flera medlemsstater drogs dock slutsatsen att de skiljer sig åt i sitt tillvägagångssätt. Det finns viktiga skillnader mellan de olika standarderna avseende tillåten användning, parametrar som ska övervakas och tillåtna gränsvärden. Denna brist på harmonisering mellan standarder för återanvändning av vatten kan skapa vissa handelshinder för jordbruksvaror som bevattnas med återvunnet vatten. När det väl är på den gemensamma marknaden kan säkerhetsnivån i de producerande medlemsstaterna inte anses vara tillräcklig av importländerna. De mest representativa standarderna för återanvändning av avloppsvatten från europeiska medlemsstater är följande:

• Cypern: Lag 106 (I) 2002 Vatten- och markföroreningskontroll och tillhörande föreskrifter (KDP 772/2003, KDP 269/2005) (Utfärdande institutioner: Ministeriet för jordbruk, naturresurser och miljö, vattenutvecklingsavdelningen).
• Frankrike: Jorf num.0153, 4 juli 2014. Order från 2014, relaterad till användningen av vatten från renat stadsavloppsvatten för bevattning av grödor och grönområden (Utfärdande institutioner: Ministeriet för folkhälsa, Ministeriet för jordbruk, livsmedel och fiske, Ministeriet av ekologi, energi och hållbarhet).
• Grekland: CMD nr 145116. Åtgärder, gränser och förfaranden för återanvändning av renat avloppsvatten (utfärdande institutioner: ministeriet för miljö, energi och klimatförändringar).
• Italien: DM 185/2003. Tekniska åtgärder för återanvändning av avloppsvatten (utfärdande institutioner: miljödepartementet, jordbruksdepartementet, ministeriet för folkhälsa).
• Portugal: NP 4434 2005. Återanvändning av återvunnet stadsvatten för bevattning (Utfärdande institutioner: Portugisiskt kvalitetsinstitut).
• Spanien: RD 1620/2007. Den rättsliga ramen för återanvändning av renat avloppsvatten (utfärdande institutioner: miljöministeriet, jordbruksdepartementet, livsmedels- och fiskeriministeriet, hälsoministeriet).

Förenta staterna

I USA tvingades Clean Water Act från 1972 eliminera utsläpp av obehandlat avfall från kommunala och industriella källor för att göra vattnet säkert för fiske och rekreation. Den amerikanska federala regeringen gav miljarder dollar i bidrag för att bygga avloppsreningsverk runt om i landet. Moderna reningsverk, som vanligtvis använder oxidation och/eller klorering utöver primär och sekundär behandling, krävdes för att uppfylla vissa standarder.

Los Angeles County : s sanitet distrikt börjat tillhandahålla renat avloppsvatten för liggande bevattning i parker och golfbanor 1929. Den första återvunnet vatten anläggning i Kalifornien byggdes på San Francisco 's Golden Gate Park 1932. Vatten Replenishment District of Southern California var den första grundvattenbyrån som fick tillåten användning av återvunnet vatten för grundvattenladdning 1962.

Denvers demonstrationsprojekt för direkt återanvändning av dricksvatten undersökte de tekniska, vetenskapliga och allmänna acceptansaspekterna av DPR från 1979 till 1993. En studie med kronisk livstid för hela djurhälsa på produkten för avancerad reningsanläggning av 1 MGD kompletterade en omfattande bedömning av den kemiska och mikrobiologiska vattenkvalitet. Studien på 30 miljoner dollar visade att det producerade vattnet uppfyllde alla hälsokrav och jämfördes positivt med Denvers dricksvatten av hög kvalitet. Vidare var den beräknade kostnaden lägre än uppskattningar för att skaffa nya avlägsna vattenförsörjningar.

Återvunnet vatten regleras inte av Environmental Protection Agency (EPA), men EPA har utvecklat riktlinjer för återanvändning av vatten som senast uppdaterades 2012. EPA: s riktlinjer för återanvändning av vatten representerar den internationella standarden för bästa praxis vid återanvändning av vatten. Dokumentet utvecklades under ett kooperativt forsknings- och utvecklingsavtal mellan US Environmental Protection Agency (EPA), US Agency for International Development (USAID) och det globala konsultföretaget CDM Smith. Riktlinjerna ger en ram för stater att utveckla regler som innehåller bästa praxis och tillgodoser lokala krav.

Andra länder

• Kanada: "Kanadensiska riktlinjer för återvunnet hushållsvatten för användning i toalett och urinpolning" (2010).
• Kina: Kinas nationella kvalitetsstandard för återvunnet vatten; China National Standard GB/T 18920-2002, GB/T 19923-2005, GB/T 18921-2002, GB 20922-2007 och GB/T 19772-2005.
• Israel: Ministeriet för hälsovård (2005).
• Japan: National Institute for Land and Infrastructure Management: Report of the Microbial Water Quality Project on Treated Sewage and Reclaimed Wastewater (2008).
• Jordanien: Jordans tekniska bas n. 893/2006 Jordans plan för återanvändning av vatten i Jordanien (policy).
• Mexiko: mexikansk standard NOM-001-ECOL-1996 för återanvändning av avloppsvatten inom jordbruket.
• Sydafrikas politik: Den senaste översynen av vattentjänstlagen från 1997 om gråvatten och behandlat avloppsvatten (Department of Water Affairs and Forestry, 2001).
• Tunisien: Standard för användning av renat avloppsvatten i jordbruket (NT 106-109 från 1989) och förteckning över grödor som kan bevattnas med renat avloppsvatten (Jordbruksministeriet, 1994).
• USA National: United States Environmental Protection Agency (USEPA) ”Riktlinjer för återanvändning av vatten” (2012).
• Australien Nationella riktlinjer: Australiens regering (ministerrådet för naturresurser, miljöskydds- och kulturarvsrådet och Australiens hälsoministerkonferens (NRMMC-EPHC-AHMC)): Riktlinjer för vattenåtervinning: hantering av hälso- och miljörisker ”Fas 1, 2006.

Historia

Återanvändning av avloppsvatten (planerat eller oplanerat) är en gammal praxis som har tillämpats sedan människans historiens gryning och är nära kopplad till utvecklingen av sanitetsanläggningar.

Exempel

Australien

Israel

Namibia

Singapore

Sydafrika

Förenta staterna

Se även

• Vattenbesparing
• WateReuse

Referenser

Wikipedias hälsovårdsartiklar kan ses offline med appen Medicinsk Wikipedia .