Att navigera regelverken för vattenåtervinning

Global befolkningsökning, industrialisering och ökande temperaturer gör att oron kring tillgången till rent vatten ökar. Som ett resultat av detta har diskussionen kring vattenåtervinning, som tidigare var något nytt och nischat, blivit alltmer allmängiltig, och dessa förfaranden har visat sig vara viktiga för både globala och lokala strategier för säker vattenförsörjning.

Avancerad avloppsvattenrening och -återanvändning till bevattning inom jordbruket, industriella processer och som dricksvatten är ett svar på hur vi kan fylla på de minskande färskvattenreserverna. Att framgångsrikt navigera och implementera system för vattenåtervinning kräver dock interaktion mellan olika regelverk, stränga föreskrifter, olika organ, skiftande allmän opinion och unika regionala geografiska och klimatmässiga förhållanden.

Allmänhetens förtroende för vattenrening är ofta kopplat till regelverk för vattenkvalitet. Dessa riktlinjer, anpassade utifrån specifika regioner och deras unika utmaningar, fastställer tillåtna nivåer av en rad olika föroreningar för alla vattenklassningar för att säkerställa att varje kategori uppfyller de nödvändiga säkerhetsstandarderna för den avsedda användningen. Allmänheten förstår detta väl när det gäller traditionellt renat färskvatten för dricksvattenanvändning, men det blir ofta mer otydligt när det gäller rening av avloppsvatten för återanvändning som både dricksvatten och icke-drickbart vatten.

För att säkerställa regelefterlevnad och möjliggöra snabb respons om avvikelser uppstår krävs kontinuerlig realtidsövervakning av vattenkvaliteten. Övervakningsprogram kräver i regel analys av en lång rad parametrar, däribland:

• mikrobiella indikatorer, som fekala koliformer och andra bakteriella indikatorer, som avgör hur effektiv desinficeringsprocesserna är när det gäller att eliminera farliga patogener
• kemiska föroreningar, däribland tungmetaller, bekämpningsmedel, läkemedel och biprodukter från industrin
• estetiska parametrar, som grumlighet, färg, smak och lukt. Även om dessa egenskaper inte är en direkt indikation på en hälsorisk kan de påverka allmänhetens inställning, särskilt när det gäller återvunnet vatten.

I takt med att tillämpningar och regelverk för vattenåtervinning utökas förlitar sig organ på avancerade tekniker – som mikrofiltrering, ultrafiltrering, omvänd osmos, avancerade oxidationsprocesser och UV-desinficering – för att avlägsna även de mest långlivade föroreningarna. Den specifika kombinationen av de tekniker som används avgörs av kvaliteten på det vatten som ska renas, den avsedda användningen av det renade vattnet och lagkraven i regionen.

Internationella organisationer som Världshälsoorganisationen och International Water Association erbjuder vägledning och hjälper till att ta fram bästa praxis för vattenåtervinning. Att omsätta dessa riktlinjer till bindande direktiv är dock i regel något som görs av nationella och regionala myndigheter.

Regelverk gällande indirekt dricksvattenåteranvändning (IPR) och direkt dricksvattenåteranvändning (DPR) är några av de snabbast växande aspekterna i den globala vattenfrågan. IPR innefattar att rena avloppsvatten och sedan pumpa in det i en vattenförekomst med naturligt vatten, till exempel en dagvattenreservoar eller grundvattenakvifer, innan det extraheras och renas till dricksvatten. DPR kräver däremot rening enligt dricksvattenstandarder eftersom slutprodukten tillsätts direkt i den offentliga vattenförsörjningen.

Utan den vattenförekomst som används som mellansteg vid IPR kräver DPR mer tekniskt avancerad rening för att säkerställa att avloppsvattnet uppfyller dricksvattenstandarder. Och även om DPR ger den högsta nivån av vattenåtervinning möter denna metod ofta betydande mothugg hos allmänheten på grund av det psykologiska motståndet mot att dricka vatten som har utvunnits ur avloppsvatten. För att bemöta detta och andra orosmoment implementerar länder som USA – som trappar upp tillståndsprogram för DPR – rigorösa system med rening i flera steg. Dessa system består vanligtvis av en kombination av avancerade vattenreningstekniker tillsammans med ytterligare skyddsåtgärder, som filtrering med aktivt kol, för att avlägsna spårföroreningar.

I motsats till DPR tar IPR en mer indirekt väg och kräver avsiktlig och kontrollerad tillsats av renat avloppsvatten i en ekologisk buffert. Detta gör att naturlig filtrering och biologisk nedbrytning kan ske och rena vattnet ytterligare innan det extraheras, renas till dricksvattenstandard och distribueras till konsumenterna. Även om IPR möter mindre motstånd från allmänheten tack vare steget med naturligt vatten mellan avloppsvatten och dricksvatten krävs ett robust regelverk för utsläpp av avloppsvatten och stränga förfaranden för grundvattenförvaltning.

Regioner med naturligt torrt eller halvtorrt klimat – däribland Australien, Namibia, Qatar, Israel och delar av sydvästra USA – har framgångsrikt integrerat IPR-projekt i sina vattenförvaltningsstrategier. Dessa typer av regioner har ofta en väletablerad infrastruktur för vattenåtervinning och drar nytta av filtreringsprocesser som sker naturligt i geologiska formationer. Eftersom de är mer komplexa att upprätthålla på lång sikt ses IPR-program dock ofta som en inkörsport till DPR.

Geografins och klimatets inverkan sträcker sig utanför IPR- och DPR-lagstiftning och spelar en avgörande roll i att forma politiken kring vattenåtervinning globalt. I regioner med knapp vattentillgång, särskilt de som står inför kronisk torka eller begränsad färskvattentillgång, är det ofta en nödvändighet att implementera mer proaktiva tillvägagångssätt för vattenåtervinning.

Till exempel Singapore – en önation med begränsad landyta och begränsade färskvattenkällor – kan komma att drabbas av vattenbrist. Landet har därför banat väg inom kraftigt renat återvunnet avloppsvatten vars kvalitet överträffar den dricksvattenstandard som finns var som helst i världen. Även om vattnet är säkert att dricka direkt efter reningen blandas merparten av det renade vattnet med dagvattenkällor för att bevara den naturliga mineralbalansen.

Australien är också förtrogna med utmaningarna med begränsad tillgång till färskvatten. Som ett resultat av detta har landet ett av världens mest avancerade och omfattande regelverk för vattenåtervinning. Även om alla australiska delstater och territorier har egna, regionala direktiv tillhandahåller Australiens National Water Initiative ett övergripande ramverk som främjar hållbar vattenförvaltning, inbegripet återanvändning. Regelverk anpassas till specifika tillämpningar och potentiella risker. Kraven för återanvändning till bevattning är till exempel mindre stränga än de för dricksvattenåteranvändning.

Western Australia Water Corporation driver flera framgångsrika IPR-projekt där man pumpar in kraftigt renat avloppsvatten i akviferer innan vattnet extraheras och sedan renas ytterligare för att kunna användas som dricksvatten. Australien ser också potentialen i DPR och har tagit fram rigorösa riktlinjer för implementering och införande av denna metod, som kräver avancerade reningstekniker och omfattande övervakning för att säkerställa dricksvattenkvalitet.

I USA varierar förfarandet för vattenåtervinning mycket. Medan delstater som Kalifornien och Arizona där det råder vattenbrist – orsakad av återkommande torka och en växande befolkning – är ledande inom implementering av IPR, och snart DPR, i västvärlden, har andra regioner inte ännu börjat anta dessa metoder. Att ta fram regelverk som bygger på befintliga riktlinjer från US Environmental Protection Agency är därför grundläggande för att fler regioner ska börja implementera denna typ av återanvändning. Dessutom lär sig de som omsätter initiativen snabbt att offentliga utbildningskampanjer som lyfter fram säkerhets- och hållbarhetsaspekterna med vattenåtervinning är avgörande för att program ska kunna genomföras på ett framgångsrikt sätt.

I Europa, där geografi och vattentillgång också varierar mellan olika länder, finns en rad olika metoder för vattenåtervinning. Länder i södra Europa, som Spanien och Italien, som står inför vattenbrist på grund av klimatförändringar och jordbrukets vattenbehov, utforskar och implementerar aktivt projekt för vattenåtervinning, särskilt för bevattning. Bland länderna i norra Europa, som historiskt har haft rikliga vattenresurser, har det dock inte funnits något behov av att förändra traditionella metoder för vattenförvaltning. Trots det arbetar Europeiska unionens vattendirektiv, som uppmuntrar till hållbar vattenförvaltning, gradvis för intresse för och investeringar i vattenåtervinningstekniker över kontinenten.

Även om styrande organ främst arbetar med övervakning av vattenkvalitet för människors hälsa och miljöskydd som syfte har andra övervakningsmål dykt upp de senaste åren. Ett av dessa var insamling av patogendata i avloppsvatten, som var ett hjälpsamt verktyg för att spåra spridningen under Covid-19-pandemin år 2020. Samhällen som använde sådana data fick tidiga varningar om utbrott och kunde använda data för att identifiera nya varianter.

Genom att analysera avloppsvattenprover med avseende på specifika patogener – däribland virus, bakterier och protozoa – kan hälsomyndigheter få viktiga insikter i spridningen av sjukdomsutbrott och hur allvarliga de är. Denna metod, som kallas avloppsvattenbaserad epidemiologi, bidrar till att identifiera smitthärdar genom att spåra hur patogener rör sig genom samhällen. Denna information kan användas till riktade folkhälsoinsatser.

Bristen på universella direktiv för vattenåtervinning medför både utmaningar och möjligheter. Även om internationella organisationer som Världshälsoorganisationen och International Water Association tar fram riktlinjer för bästa praxis och utarbetar vetenskapligt baserade ramverk som främjar vattenåtervinning och hållbarhet, ligger ansvaret för att implementera åtgärder i slutändan på enskilda nationella och regionala regeringar.

Att initiera återanvändningsprogram – i synnerhet för IPR och DPR – kräver att man får folkligt stöd genom transparent kommunikation och omfattande utbildningskampanjer. Dessa insatser måste bemöta allmänhetens oro, förklara reningsprocesserna ingående och lyfta fram miljönyttan med vattenåtervinning för att vinna stöd för dessa allt viktigare strategier för vattenförvaltning.

Säker vattenförsörjning kräver anpassningsbar harmoni och balans mellan teknisk utveckling och robusta regelverk. Att effektivt navigera de komplexa aspekterna av vattenfrågan kräver samarbete på global och regional nivå, tillsammans med ett gemensamt åtagande för hållbar vattenförvaltning.