Hantering av risker med vattenåtervinning

I takt med att vattenåtervinning blir en alltmer nödvändig del av regionala och globala strategier för hållbar vattenförvaltning ökar offentliga och privata intressenter sina investeringar. Olika avancerade reningstekniker gör att återvunnet vatten snabbt blir alltmer användbart och säkert för en rad olika användningsområden, från bevattning och industriella processer till dricksvattenkonsumtion.

Framgångsrika planer för vattenåtervinning måste dock ta hänsyn till flera faktorer, till exempel regelverk för vattenkvalitet , olika attityder hos allmänheten och den instinktiva motviljan mot att dricka renat avloppsvatten.

Robusta regelverk för vattenkvalitet är avgörande för att vinna allmänhetens förtroende för att använda återvunnet vatten som dricksvatten. Dessa regelverk, vanligtvis anpassade till de unika behoven i specifika regioner, föreskriver tillåtna nivåer av en mängd föroreningar i olika vattenklassningar för att säkerställa att varje typ uppfyller stränga säkerhetsstandarder för den avsedda användningen. Även om allmänheten utan problem förstår detta koncept när det gäller traditionellt renat färskvatten som används som dricksvatten, möts dessa standarder för renat avloppsvatten ofta av skepsis.

Bland de olika metoder för vattenåtervinning som finns tillgängliga får IPR och DPR alltmer uppmärksamhet som bärkraftiga lösningar för att öka tillgången till dricksvatten. Att implementera en av dessa relativt nya tekniker kräver dock omfattande studier av föroreningar i vattnet, tydligt definierade krav på rening, omfattande offentliga utbildningskampanjer – och expansiv forskning om hydrogeologiska miljöer när det gäller IPR.

IPR innebär att man renar avloppsvatten och sedan tillsätter det till en ekologisk buffert, till exempel en grundvattenakvifer eller dagvattenreservoar, där det genomgår naturlig filtrering och biologisk nedbrytning innan det slutligen extraheras och renas för att kunna användas som dricksvatten. DPR, å andra sidan, innebär att man renar avloppsvatten till dricksvattenstandard och tillsätter det direkt i distributionssystemet för dricksvatten.

IPR har färre utmaningar att övervinna tack vare den naturliga filtrering som denna process använder, och den framgångsrika användningen av metoden det senaste årtiondet. Att ge tillstånd för IPR kräver robusta regelverk för avloppsvattenutsläpp, tillsammans med stränga regler för grundvattenförvaltning för att förhindra föroreningar i den mottagande vattenförekomsten. Regioner med naturligt torrt eller halvtorrt klimat – som Australien, Namibia och delar av sydvästra USA – har framgångsrikt integrerat IPR-planer i sina vattenförvaltningsstrategier och utnyttjar ofta befintlig infrastruktur för vattenåtervinning och geologiska formationers naturliga filtreringsförmåga.

Avsaknaden av en ekologisk buffert vid DPR kräver mer avancerade renings-processer och sträng övervakning för att säkerställa att dricksvattenstandarder efterlevs. Även om DPR ger störst vattenåtervinning möts denna metod ofta av motstånd från allmänheten på grund av den psykologiska utmaning det innebär att dricka dricksvatten som har utvunnits direkt ur avloppsvatten. För att bemöta dessa orosmoment implementerar länder som Singapore, Israel, Egypten och USA – som aktivt använder DPR eller utvecklar tillståndsprogram för metoden – rigorösa system med rening i flera steg som ofta kombinerar avancerade reningstekniker med ytterligare skyddsåtgärder, som filtrering med aktivt kol.

Regelverken för IPR och DPR utvecklas snabbt och återspeglar framsteg inom reningstekniker, ny vetenskaplig förståelse, medvetenhet om potentiella risker och varierande grader av folkligt stöd. De flesta regelverk för dricksvattenåteranvändning fokuserar på att säkerställa det färdiga produktvattnets säkerhet genom att slå fast noggranna standarder för vattenkvalitet som kräver omfattande rening och rigorösa övervakningssystem. Dessa regelverk tar upp:

• Mikrobiella och kemiska föroreningar: tillsynsorgan världen över prioriterar avlägsnande av mikrobiella föroreningar, som bakterier och virus, som utgör direkta hälsorisker. De fastställer också gränsvärden för olika kemiska föroreningar, däribland tungmetaller, bekämpningsmedel, läkemedel och biprodukter från desinficering – varav samtliga har en potentiellt negativ hälsopåverkan på lång sikt.

• Ekologisk buffert: Specifikt för IPR-regelverk. Specifikationer för minsta lagringstid i reservoaren eller akviferen säkerställer tillräcklig naturlig attenuering och biologisk nedbrytning av föroreningar i det renade avloppsvatten som släpps ut. Dessa regelverk tar också upp potentiell påverkan på mottagande vattenförekomster för att säkerställa att avloppsvattnet inte äventyrar den ekologiska integriteten.

• Reningsteknik: Varje regelverk för dricksvattenåteranvändning måste ange en reningsmetod för hantering av föroreningar som är specifika för regionen. Detta kräver vanligtvis en kombination av flera processer, bland annat ultrafiltrering, omvänd osmos, UV-desinficering och avancerad oxidation, där varje process är inriktad på specifika typer av orenheter.

• Nya föroreningar: Många regelverk utgår från begränsningarna med traditionella övervakningsmetoder och införlivar föreskrifter för övervakning av nya föroreningar, som hormonstörande ämnen och hygienprodukter, som inte övervakas regelbundet men som kan utgöra en potentiell risk, även i låga koncentrationer.

• Övervakning och riskhantering: Rigorösa övervakningsåtgärder är viktiga för att verifiera att reningsprocesserna är effektiva, identifiera vatten som inte uppfyller specifikationerna och säkerställa att system för dricksvattenåteranvändning är säkra på lång sikt. Många regelverk införlivar riskhanteringsmetoder – som HACCP-systemet, ett förebyggande system som är utformat för att identifiera och kontrollera potentiella risker genom hela vattenreningsprocessen – för att proaktivt implementera förebyggande åtgärder och upprätthålla säkerheten.

Trots betydande framsteg inom vattenåtervinningsteknik har oro för folkhälsan en central roll när man implementerar ett nytt system. Därför har otaliga epidemiologiska studier utförts på befintliga IPR-projekt och undersökt olika reningstekniker, ekologiska buffertar och blandningsförhållanden mellan återvunnet vatten och färskvatten. Hittills har ingen studie rapporterat några negativa hälsoeffekter i de samhällen där vattnet används. Faktum är att US National Research Council gjorde en utvärdering av IPR 1998 och kom fram till slutsatsen att riskerna som förknippas med denna typ av projekt var jämförbara med eller till och med lägre än de som finns med traditionella källor till vatten.

Att IPR är så säkert beror på att det är en robust metod i flera steg som består av kontroll av källan, avancerade processer för avloppsvattenrening, ekologiska buffertar, rening till dricksvatten och rigorös övervakning genom hela förfarandet. IPR-övervakningsprogram analyserar i regel vatten med avseende på en omfattande uppsättning egenskaper, bland annat mikrobiella indikatorer, kemiska föroreningar och processanalytiska värden. Användningen av kemiska indikatorer och bärare, som representerar bredare grupper av föroreningar med liknande egenskaper, bidrar till att säkerställa att både kända och oidentifierade föreningar avlägsnas.

Även om internationella organisationer – som Världshälsoorganisationen och International Water Association – tar fram riktlinjer för bästa praxis och utarbetar vetenskapligt baserade ramverk för vattenåtervinning och hållbarhet, ligger ansvaret för att implementera och verkställa dessa strukturer på nationella och regionala organ.

Av nödvändighet blir IPR och DPR allt vanligare metoder för att motverka vattenbrist i världen, särskilt i torkdrabbade och torra regioner. Medan IPR är en beprövat säker och effektiv hörnsten i många kommunala översiktsplaner för säker vattenförsörjning, är DPR en nyare teknik som står inför utmaningar när det gäller att vinna allmänhetens stöd.

Med rätt reningstekniker är denna metod dock mer än kapabel att rena avloppsvattenflöden till rent dricksvatten. Effektiv implementering av dessa typer av system kräver att man noggrant undersöker regionala föroreningar så att man kan specificera och bygga rätt typ av reningssystem. Uppsökande verksamhet, utbildning, en öppen dialog och transparens är också avgörande för att vinna folkligt stöd för dessa projekt.

Även om både IPR- och DPR-projekt innebär en ekonomisk kostnad hjälper de kommuner att uppnå vattentillgång och trygg vattenförsörjning för att tillhandahålla säker och kontinuerlig distribution till de samhällen de ansvarar för. När världens befolkning växer och vädermönster förändras kommer dessa och eventuellt andra reningstekniker att bli nödvändiga för att säkerställa hållbar vattenförsörjning för generationer framåt.