L’acqua rigenerata o riciclata (chiamata anche riutilizzo delle acque reflue o bonifica dell’acqua) è il processo di conversione delle acque reflue in acqua che può essere riutilizzata per altri scopi. Il riutilizzo può comprendere l’irrigazione di giardini e campi agricoli o il reintegro delle acque superficiali e sotterranee (ad esempio, la ricarica delle acque sotterranee). L’acqua riutilizzata può anche essere indirizzata verso il soddisfacimento di determinati bisogni nelle abitazioni (es. Sciacquone), nelle aziende e nell’industria, e potrebbe persino essere trattata per raggiungere gli standard di acqua potabile. Quest’ultima opzione è chiamata riutilizzo “riutilizzo diretto diretto” o “indirizzabile indiretto”, a seconda dell’approccio utilizzato. Colloquialmente, il termine “toilette da toccare” si riferisce anche al riutilizzo potabile.

Recuperare l’acqua per le applicazioni di riutilizzo anziché utilizzare acqua dolce può essere una misura di risparmio idrico. Quando l’acqua usata viene alla fine scaricata in fonti d’acqua naturali, può comunque avere benefici per gli ecosistemi, migliorando il flusso, nutrendo la vita delle piante e ricaricando le falde acquifere, come parte del ciclo naturale dell’acqua.

Il riutilizzo delle acque reflue è una pratica consolidata utilizzata per l’irrigazione, specialmente nei paesi aridi. Riutilizzare le acque reflue come parte della gestione idrica sostenibile consente all’acqua di rimanere come fonte idrica alternativa per le attività umane. Ciò può ridurre la scarsità e alleviare le pressioni sulle falde acquifere e altri corpi idrici naturali.

sfondo
Per ottenere servizi igienico-sanitari più sostenibili e la gestione delle acque reflue sarà necessario porre l’accento sulle azioni legate alla gestione delle risorse, come il riutilizzo delle acque reflue o il riutilizzo degli escrementi che manterranno risorse preziose disponibili per usi produttivi. Questo a sua volta sostiene il benessere umano e una più ampia sostenibilità.

In parole semplici, l’acqua rigenerata è l’acqua che viene utilizzata più volte prima che ritorni nel ciclo naturale dell’acqua. I progressi nella tecnologia di trattamento delle acque reflue consentono alle comunità di riutilizzare l’acqua per molti scopi diversi. L’acqua viene trattata in modo diverso a seconda della fonte e dell’uso dell’acqua e del modo in cui viene erogata.

Ripartito ripetutamente attraverso l’idrosfera planetaria, tutta l’acqua sulla Terra è acqua riciclata, ma i termini “acqua riciclata” o “acqua rigenerata” in genere indicano acque reflue inviate da una casa o azienda attraverso un sistema fognario a un impianto di trattamento delle acque reflue, dove viene trattata ad un livello coerente con la sua destinazione d’uso.

L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha riconosciuto le seguenti principali forze motrici per il riutilizzo delle acque reflue:

aumento della scarsità e dello stress idrico,
aumento della popolazione e relative questioni di sicurezza alimentare,
aumento dell’inquinamento ambientale causato da uno smaltimento inadeguato delle acque reflue e
crescente riconoscimento del valore delle risorse di acque reflue, escreti e acque grigie.

Il riciclaggio e il riutilizzo dell’acqua sono di crescente importanza, non solo nelle regioni aride ma anche nelle città e negli ambienti contaminati.

Le falde acquifere sotterranee utilizzate da oltre la metà della popolazione mondiale sono già sovrasfruttate. Il riutilizzo continuerà ad aumentare man mano che la popolazione mondiale diventa sempre più urbanizzata e concentrata vicino alle coste, dove le risorse locali di acqua dolce sono limitate o sono disponibili solo con ingenti spese in conto capitale. Grandi quantità di acqua dolce possono essere risparmiate dal riutilizzo e dal riciclaggio delle acque reflue, riducendo l’inquinamento ambientale e migliorando l’impronta di carbonio. Il riutilizzo può essere un’alternativa all’approvvigionamento idrico.

Tipi e applicazioni
La maggior parte degli usi della bonifica dell’acqua non sono utilizzabili come lavaggio auto, sciacquoni, acqua di raffreddamento per centrali elettriche, miscelazione di calcestruzzo, laghi artificiali, irrigazione per campi da golf e parchi pubblici e per fratturazione idraulica. Ove applicabile, i sistemi gestiscono un doppio sistema di tubazioni per mantenere l’acqua riciclata separata dall’acqua potabile.

Di seguito sono riportate le principali applicazioni idriche bonificate nel mondo:

Categorie di utilizzo	usi
Usi urbani	Irrigazione di parchi pubblici, impianti sportivi, giardini privati, bordi stradali; Pulizia delle strade; Sistemi di protezione antincendio; Lavaggio del veicolo; Scarico del WC;Condizionatori; Controllo della polvere
Usi agricoli	Colture alimentari non trattate commercialmente; Colture alimentari commercializzate;Pascolo per gli animali da latte; Foraggi; Fibra; Colture di semi; Fiori ornamentali; frutteti;Cultura idroponica; L’acquacoltura; serre; Viticoltura.
Usi industriali	Lavorazione dell’acqua; Acqua di raffreddamento; Torri di raffreddamento a ricircolo; Acqua di lavaggio; Aggregato di lavaggio; Fare concreto; Compattazione del suolo; Controllo della polvere
Usi ricreativi	Irrigazione del campo da golf; Insediamenti ricreativi con / senza accesso pubblico (es. Pesca, canottaggio, balneazione); Insediamenti estetici senza accesso pubblico;Innevamento.
Usi ambientali	Ricarica acquifera; Le zone umide; paludi; Streaming aumento; Habitat della fauna selvatica; Silvicoltura.
Usi potabili	Ricarica di falda per uso potabile; Aumento delle forniture di acqua potabile superficiale;Trattamento fino alla qualità dell’acqua potabile.

L’uso Potenziale Indiretto non pianificato esiste da molto tempo. Le grandi città sul fiume Tamigi a monte di Londra (Oxford, Reading, Swindon, Bracknell) scaricano le acque reflue trattate (“acqua non potabile”) nel Tamigi, che fornisce acqua a Londra a valle. Negli Stati Uniti, il fiume Mississippi funge sia da destinazione degli effluenti degli impianti di trattamento delle acque reflue sia dalla fonte di acqua potabile.

Riuso urbano
Senza restrizioni: l’uso di acqua rigenerata per applicazioni non potabile in contesti municipali, dove l’accesso pubblico non è limitato.
Ristretto: l’uso di acqua rigenerata per applicazioni non potabile in contesti municipali, in cui l’accesso pubblico è controllato o limitato da ostacoli fisici o istituzionali, come recinzioni, segnaletica di consulenza o restrizioni di accesso temporale.

Riuso agricolo
Ci sono benefici dell’utilizzo di acqua riciclata per l’irrigazione, incluso il costo inferiore rispetto ad altre fonti e la consistenza dell’approvvigionamento indipendentemente dalla stagione, dalle condizioni climatiche e dalle restrizioni idriche associate. Quando l’acqua recuperata viene utilizzata per l’irrigazione in agricoltura, il contenuto di nutrienti (azoto e fosforo) delle acque reflue trattate ha il vantaggio di agire come fertilizzante. Questo può rendere attraente il riutilizzo degli escrementi contenuti nelle acque reflue.

L’acqua di irrigazione può essere utilizzata in diversi modi su diverse colture:

Colture alimentari da consumare crude: colture destinate al consumo umano da consumarsi crude o non trasformate.
Colture alimentari trasformate: colture destinate al consumo umano da non consumare crudo ma dopo il processo di trattamento (cioè cotto, lavorato industrialmente).
Colture non alimentari: colture non destinate al consumo umano (ad es. Pascoli, foraggi, fibre, piante ornamentali, sementi, foreste e torbiere).

Nei paesi in via di sviluppo, l’agricoltura usa sempre più acqua di scarico non trattata per l’irrigazione, spesso in modo non sicuro. Le città offrono mercati redditizi per i prodotti freschi, quindi sono interessanti per gli agricoltori. Tuttavia, poiché l’agricoltura deve competere per risorse idriche sempre più scarse con l’industria e gli utenti municipali, spesso non esiste un’alternativa per gli agricoltori, ma per utilizzare l’acqua inquinata con rifiuti urbani direttamente per irrigare le loro colture.

Ci possono essere rischi per la salute significativi legati all’uso di acque reflue non trattate in agricoltura. Le acque reflue delle città possono contenere una miscela di inquinanti chimici e biologici. Nei paesi a basso reddito, ci sono spesso alti livelli di agenti patogeni da escrementi. Nei paesi emergenti, dove lo sviluppo industriale supera la regolamentazione ambientale, aumentano i rischi derivanti dalle sostanze chimiche inorganiche e organiche. L’Organizzazione mondiale della sanità, in collaborazione con l’Organizzazione per l’alimentazione e l’agricoltura delle Nazioni Unite (FAO) e il Programma delle Nazioni Unite per l’ambiente (UNEP), ha elaborato linee guida per l’uso sicuro delle acque reflue nel 2006. Queste linee guida sostengono una “barriera multipla” avvicinarsi all’utilizzo delle acque reflue, ad esempio incoraggiando gli agricoltori ad adottare vari comportamenti di riduzione del rischio. Questi includono la cessazione dell’irrigazione pochi giorni prima della raccolta per consentire ai patogeni di morire sotto la luce del sole, applicare l’acqua con attenzione in modo da non contaminare le foglie che potrebbero essere consumate crude, pulire le verdure con disinfettante o lasciare che i fanghi fecali utilizzati in agricoltura si asciughino prima di essere usati come un concime umano.

Riutilizzo ambientale
L’uso di acqua rigenerata per creare, migliorare, sostenere o aumentare i corpi idrici comprese le zone umide, gli habitat acquatici o il flusso di fiumi è chiamato “riutilizzo ambientale”. Ad esempio, le zone umide costruite alimentate dalle acque reflue forniscono sia il trattamento delle acque reflue che gli habitat per la flora e la fauna.

Riuso industriale
L’uso di acqua rigenerata per ricaricare le falde acquifere che non vengono utilizzate come fonte di acqua potabile.

Riutilizzo programmabile
Il riutilizzo energetico pianificato è pubblicamente riconosciuto come un progetto intenzionale di riciclare l’acqua per l’acqua potabile. Ci sono due modi in cui l’acqua potabile può essere consegnata per il riutilizzo – “Indiretta Potabile Riutilizzo” (IPR) e “Riutilizzo diretto diretto”. Entrambe queste forme di riutilizzo sono descritte di seguito e comunemente comportano un processo pubblico più formale e un programma di consultazione pubblica di quanto non avvenga con il riutilizzo de facto o non riconosciuto. Nelle applicazioni di riutilizzo potabile “indiretto”, le acque reflue rigenerate sono utilizzate direttamente o miscelate con altre fonti.

Il riutilizzo diretto diretto è anche chiamato “toilette da toccare”.

Alcune agenzie idriche riutilizzano gli effluenti altamente trattati dalle acque reflue municipali o dagli impianti di recupero delle risorse come fonte affidabile di acqua potabile a prova di siccità.Utilizzando processi di purificazione avanzati, producono acqua che soddisfa tutti gli standard applicabili di acqua potabile. L’affidabilità del sistema e il monitoraggio e il collaudo frequenti sono indispensabili per soddisfare severi controlli.

Il fabbisogno idrico di una comunità, le risorse idriche, i regolamenti sanitari, i costi e i tipi di infrastrutture idriche in atto, come i sistemi di distribuzione, i bacini artificiali o i bacini idrici sotterranei naturali, determinano se e come l’acqua recuperata possa far parte di la fornitura di acqua potabile. Alcune comunità riutilizzano l’acqua per reintegrare i bacini sotterranei. Altri lo mettono nei bacini idrici superficiali. In questi casi l’acqua rigenerata viene miscelata con altre riserve d’acqua e / o rimane in magazzino per un certo periodo di tempo prima di essere estratta e trattata nuovamente in un sistema di trattamento o distribuzione dell’acqua. In alcune comunità, l’acqua riutilizzata viene immessa direttamente in condotte che vanno a un impianto di trattamento delle acque oa un sistema di distribuzione.

Le tecnologie moderne come l’osmosi inversa e la disinfezione a raggi ultravioletti vengono comunemente utilizzate quando l’acqua recuperata viene miscelata con l’acqua potabile.

Riutilizzo potabile indiretto
Riutilizzo indiretto potabile (IPR): l’acqua viene consegnata al consumatore indirettamente. Dopo che è stato purificato, l’acqua riutilizzata si mescola con altri materiali di consumo e / o si trova per un po ‘in una sorta di deposito, artificiale o naturale, prima di essere consegnata a un oleodotto che porta a un impianto di trattamento delle acque oa un sistema di distribuzione. Tale deposito potrebbe essere un bacino idrico sotterraneo o un serbatoio di acqua superficiale.

Alcuni comuni stanno utilizzando e altri stanno studiando il riutilizzo indiretto (IPR) indiretto dell’acqua rigenerata. Ad esempio, l’acqua rigenerata può essere pompata nella (sub-area di ricarica) o percolata fino a (superficie di ricarica) falde acquifere sotterranee, pompata, trattata nuovamente e infine utilizzata come acqua potabile. Questa tecnica può anche essere indicata come ricarica delle acque sotterranee. Ciò include processi lenti di ulteriori fasi multiple di purificazione attraverso gli strati di terra / sabbia (assorbimento) e microflora nel suolo (biodegradazione).

L’IPR o persino l’uso non programmato di acque reflue rigenerate è usato in molti paesi, dove quest’ultimo viene scaricato nelle acque sotterranee per trattenere l’intrusione salina nelle falde acquifere costiere. I diritti di proprietà intellettuale hanno generalmente incluso un certo tipo di buffer ambientale, ma le condizioni in alcune aree hanno creato l’urgente necessità di alternative più dirette.

Riutilizzo diretto potabile
Il reimpiego diretto di energia significa che l’acqua riutilizzata viene immessa direttamente nelle condotte che raggiungono un impianto di trattamento delle acque o un sistema di distribuzione. Il riutilizzo diretto del carburante può avvenire con o senza “stoccaggio ingegnerizzato” come serbatoi sotterranei o fuori terra.

In uno schema DPR (Direct Potable Reuse), l’acqua viene immessa direttamente nelle condotte che raggiungono un impianto di trattamento delle acque o un sistema di distribuzione. Il riutilizzo diretto del carburante può avvenire con o senza “stoccaggio ingegnerizzato” come serbatoi sotterranei o fuori terra. In altre parole, il DPR è l’introduzione di acqua rigenerata derivata dalle acque reflue urbane dopo un trattamento e un monitoraggio approfonditi per assicurare che i severi requisiti di qualità dell’acqua siano soddisfatti in ogni momento, direttamente in un sistema di approvvigionamento idrico comunale.

Potenziale riutilizzo indiretto (IPR)
L’IPR avviene attraverso l’aumento delle forniture di acqua potabile con acque reflue urbane trattate a un livello idoneo per i DPI, seguito da un buffer ambientale (ad esempio fiumi, dighe, falde acquifere, ecc.) Che precede il trattamento dell’acqua potabile. In questo caso, le acque reflue urbane passano attraverso una serie di fasi di trattamento che comprendono i processi di filtrazione e separazione della membrana (ad es. MF, UF e RO), seguiti da un processo di ossidazione chimica avanzata (ad es. UV, UV + H2O2, ozono).

Riutilizzare nello spazio
La bonifica delle acque reflue può essere particolarmente importante in relazione al volo spaziale umano. Nel 1998, la NASA ha annunciato di aver costruito un bioreattore per il recupero dei rifiuti umani progettato per l’uso nella Stazione Spaziale Internazionale e una missione di Marte con equipaggio. L’urina e le feci umane vengono immesse in un’estremità del reattore e l’ossigeno puro, l’acqua pura e il compost (humanure) vengono emessi dall’altra parte. Il terreno potrebbe essere utilizzato per la coltivazione di verdure, e il bioreattore produce anche elettricità.

A bordo della Stazione Spaziale Internazionale, gli astronauti sono stati in grado di bere urina riciclata a causa dell’introduzione del sistema ECLSS. Il sistema costa $ 250 milioni e ha funzionato dal maggio 2009. Il sistema ricicla le acque reflue e l’urina in acqua potabile usata per bere, preparare alimenti e generare ossigeno. Questo riduce la necessità di rifornire la stazione spaziale così spesso.

Benefici
Il riutilizzo dell’acqua / delle acque reflue, come fonte idrica alternativa, può fornire significativi vantaggi economici, sociali e ambientali, che sono i fattori chiave per l’attuazione di tali programmi di riutilizzo. Nello specifico, in agricoltura, l’irrigazione con acque reflue può contribuire a migliorare i rendimenti produttivi, ridurre l’impronta ecologica e promuovere benefici socioeconomici. Questi benefici includono:

Aumento della disponibilità di acqua
Sostituzione dell’acqua potabile: mantenere l’acqua potabile per bere e recuperare l’acqua per uso non potabile (ad es. Industria, pulizia, irrigazione, uso domestico, sciacquone, ecc.)
Riduzione dell’estrazione eccessiva di acque superficiali e sotterranee
Consumo energetico ridotto associato alla produzione, al trattamento e alla distribuzione di acqua rispetto all’utilizzo di risorse idriche sotterranee profonde, importazione di acqua o desalinizzazione
Riduzione dei carichi di nutrienti alle acque riceventi (ad esempio fiumi, canali e altre risorse idriche superficiali)
Riduzione dei costi di produzione di acqua di recupero di alta qualità
Aumento della produzione agricola (es. Resa delle colture)
Riduzione dell’applicazione dei fertilizzanti (ad esempio conservazione dei nutrienti, riduzione della necessità di fertilizzanti artificiali (ad esempio nutrizione del suolo da parte dei nutrienti presenti negli effluenti trattati))
Maggiore protezione ambientale mediante ripristino di corsi d’acqua, zone umide e stagni
Aumento dell’occupazione e dell’economia locale (ad es. Turismo, agricoltura).

Considerazioni sul design

Distribuzione
L’acqua di recupero non potabile viene spesso distribuita con una doppia rete di tubazioni che mantiene i tubi dell’acqua recuperati completamente separati dai tubi dell’acqua potabile.

In molte città che usano acqua rigenerata, ora è in tale domanda che ai consumatori è consentito solo di usarlo nei giorni assegnati. Alcune città che in precedenza offrivano acqua illimitata e bonificata a un prezzo forfettario stanno ora iniziando a far pagare ai cittadini l’importo che usano.

Processi di trattamento
Per molti tipi di applicazioni di riutilizzo, le acque reflue devono passare attraverso numerose fasi del processo di trattamento delle acque reflue prima che possano essere utilizzate. I passaggi possono includere lo screening, la sedimentazione primaria, il trattamento biologico, il trattamento terziario (ad esempio l’osmosi inversa) e la disinfezione.

Esistono diverse tecnologie utilizzate per trattare le acque reflue per il riutilizzo. Una combinazione di queste tecnologie può soddisfare severi standard di trattamento e garantire che l’acqua trattata sia igienicamente sicura, ovvero priva di batteri e virus. Le seguenti sono alcune delle tecnologie tipiche: ozonizzazione, ultrafiltrazione, trattamento aerobico (bioreattore a membrana), osmosi diretta, osmosi inversa, ossidazione avanzata.

Le acque reflue sono generalmente trattate come trattamento di livello secondario solo quando vengono utilizzate per l’irrigazione.

Una stazione di pompaggio distribuisce l’acqua recuperata agli utenti in tutta la città. Questo può includere campi da golf, usi agricoli, torri di raffreddamento o in riempimenti di terra.

Opzioni alternative
Anziché trattare le acque reflue per scopi di riutilizzo, altre opzioni possono ottenere effetti simili dei risparmi di acqua dolce:

Sistemi di riutilizzo delle acque grigie: a livello di famiglie, le acque grigie trattate o non trattate possono essere utilizzate per sciacquoni o per irrigare il giardino.
Raccolta delle acque piovane e recupero delle acque piovane – I sistemi di progettazione urbana che incorporano la raccolta dell’acqua piovana e riducono il deflusso sono noti come Water Sensitive Urban Design (WSUD) in Australia, a basso impatto negli Stati Uniti e sistemi di drenaggio urbano sostenibile (SUDS) negli Stati Uniti Regno.
Dissalazione dell’acqua di mare – un processo ad alta intensità energetica in cui il sale e altri minerali vengono rimossi dall’acqua di mare per produrre acqua potabile da bere e irrigare, in genere attraverso la filtrazione a membrana (osmosi inversa) e la distillazione a vapore.

Costi
Il costo dell’acqua recuperata supera quella dell’acqua potabile in molte regioni del mondo, dove è abbondante l’approvvigionamento di acqua dolce. Tuttavia, l’acqua bonificata viene solitamente venduta ai cittadini ad un prezzo inferiore per incoraggiarne l’uso. Poiché i rifornimenti di acqua dolce sono limitati dai costi di distribuzione, dall’aumento della domanda di popolazione o dalle fonti di riduzione del cambiamento climatico, i rapporti di costo si evolveranno anche. La valutazione dell’acqua recuperata deve prendere in considerazione l’intero sistema di approvvigionamento idrico, in quanto potrebbe portare un importante valore di flessibilità nel sistema generale

I sistemi idrici rigenerati di solito richiedono una doppia rete di tubazioni, spesso con serbatoi di stoccaggio aggiuntivi, che si aggiungono ai costi del sistema.

Ostacoli all’attuazione
L’attuazione e il funzionamento su vasta scala dei regimi di riutilizzo dell’acqua continuano ad affrontare sfide normative, economiche, sociali e istituzionali.
Validità economica dei sistemi di riutilizzo dell’acqua.
Costi di monitoraggio della qualità dell’acqua e identificazione dei contaminanti. Le difficoltà nell’identificazione dei contaminanti possono includere la separazione di inquinanti inorganici e organici, microrganismi, colloidi e altri.
Completo recupero dei costi dai regimi di riutilizzo dell’acqua – mancanza di sistemi finanziari di tariffazione dell’acqua comparabili agli impianti di trattamento convenzionali già sovvenzionati.

Aspetti sanitari
L’acqua rigenerata è considerata sicura se utilizzata in modo appropriato. L’acqua di recupero pianificata per l’uso nella ricarica di falde acquifere o nell’aumento dell’acqua superficiale riceve un trattamento adeguato e affidabile prima di essere miscelata con acqua naturale e sottoposta a processi di ripristino naturale. Parte di questa acqua diventa alla fine parte delle riserve di acqua potabile.

Uno studio sulla qualità dell’acqua pubblicato nel 2009 ha confrontato le differenze di qualità dell’acqua tra acqua riciclata / riciclata, acque superficiali e acque sotterranee. I risultati indicano che l’acqua recuperata, l’acqua superficiale e le acque sotterranee sono più simili di quanto non lo siano per i componenti. I ricercatori hanno testato 244 costituenti rappresentativi che si trovano tipicamente in acqua. Quando rilevati, la maggior parte dei componenti si trovava nelle parti per miliardo e parti per trilione. DEET (un repellente per insetti) e la caffeina sono stati trovati in tutti i tipi di acqua e praticamente in tutti i campioni. Triclosan (in sapone antibatterico e dentifricio) è stato trovato in tutti i tipi di acqua, ma rilevato in livelli più alti (parti per trilione) in acqua rigenerata rispetto a quella superficiale o sotterranea. Pochissimi ormoni / steroidi sono stati rilevati nei campioni e quando rilevati erano a livelli molto bassi. Acidi aloacetici (un sottoprodotto di disinfezione) sono stati trovati in tutti i tipi di campioni, anche nelle acque sotterranee. La più grande differenza tra l’acqua di recupero e le altre acque sembra essere che l’acqua recuperata è stata disinfettata e quindi ha sottoprodotti di disinfezione (a causa dell’uso di cloro).

Uno studio del 2005 intitolato “Irrigazione di parchi, parchi giochi e cortili con acqua rigenerata” ha rilevato che non si sono verificati casi di malattia o malattia da agenti patogeni microbici o sostanze chimiche, e il rischio di utilizzare l’acqua rigenerata per l’irrigazione non è misurabile diversamente dall’irrigazione usando acqua potabile.

Uno studio del 2012 condotto dal Consiglio Nazionale delle Ricerche negli Stati Uniti d’America ha rilevato che il rischio di esposizione a determinati contaminanti microbici e chimici da bere acqua rigenerata non sembra essere superiore al rischio riscontrato in almeno un po ‘di trattamento dell’acqua potabile corrente sistemi, e potrebbe essere di ordine di grandezza inferiore. Questo rapporto raccomanda di adeguare il quadro normativo federale che potrebbe migliorare la protezione della salute pubblica per il riutilizzo pianificato e non pianificato (o de facto) e aumentare la fiducia del pubblico nel riutilizzo dell’acqua.

Molti umani associano un sentimento di disgusto con l’acqua bonificata e il 13% di un gruppo di sondaggi ha affermato di non volerlo nemmeno sorseggiare. Nondimeno, il principale rischio per la salute per l’uso potabile di acqua rigenerata è la possibilità che sostanze chimiche farmaceutiche e di altro tipo o loro derivati ​​(inquinanti farmaceutici persistenti ambientali) persistano in quest’acqua.Questo sarebbe meno preoccupante se gli escrementi umani fossero tenuti fuori dalle acque di scarico utilizzando servizi igienici asciutti o sistemi che trattano le acque nere separatamente dalle acque grigie.

Per rispondere a queste preoccupazioni sull’acqua di fonte, i fornitori di acqua rigenerata utilizzano processi di trattamento a più barriere e un monitoraggio costante per garantire che l’acqua recuperata sia sicura e trattata adeguatamente per l’uso finale previsto.

Aspetti ambientali
C’è un dibattito su possibili effetti sulla salute e sull’ambiente. Per affrontare queste preoccupazioni, uno studio di valutazione del rischio di potenziali rischi per la salute di acqua riciclata e confronti con esposizioni convenzionali di prodotti farmaceutici e prodotti per la cura personale (PPCP) è stato condotto dalla WateReuse Research Foundation. Per ciascuno dei quattro scenari in cui le persone entrano in contatto con l’acqua riciclata utilizzata per l’irrigazione – bambini nel parco giochi, golfisti e paesaggisti e lavoratori agricoli – i risultati dello studio indicano che potrebbero passare da pochi anni a milioni di anni di esposizione a acqua riciclata non potabile per raggiungere la stessa esposizione ai PPCP che otteniamo in un solo giorno attraverso attività di routine.

Usando acqua rigenerata per usi non potabile si risparmia acqua potabile per bere, dal momento che meno acqua potabile sarà usata per usi non potabile.

A volte contiene livelli più elevati di sostanze nutritive come azoto, fosforo e ossigeno che possono in qualche modo aiutare a concimare piante da giardino e agricole quando vengono utilizzate per l’irrigazione.

L’utilizzo della bonifica diminuisce l’inquinamento inviato ad ambienti sensibili. Può anche migliorare le zone umide, che avvantaggia la fauna selvatica a seconda di tale ecosistema. Aiuta anche a fermare le possibilità di siccità poiché il riciclaggio dell’acqua riduce l’uso di acqua fresca proveniente da fonti sotterranee. Ad esempio, l’impianto di controllo dell’inquinamento idrico di San Jose / Santa Clara ha istituito un programma di riciclaggio dell’acqua per proteggere le paludi naturali di acqua salata dell’area della Baia di San Francisco.

I principali rischi potenziali associati al riutilizzo delle acque reflue rigenerate a fini di irrigazione, quando il trattamento non è adeguato, sono i seguenti:

contaminazione della catena alimentare con microcontaminanti, agenti patogeni (cioè batteri, virus, protozoi, elminti) o determinanti di resistenza agli antibiotici;
salinizzazione del suolo e accumulo di vari costituenti sconosciuti che potrebbero influire negativamente sulla produzione agricola;
distribuzione delle comunità microbiche del suolo indigeno;
alterazione delle proprietà fisico-chimiche e microbiologiche del suolo e contributo all’accumulo di contaminanti chimici / biologici (ad esempio metalli pesanti, prodotti chimici (ad esempio boro, azoto, fosforo, cloruro, sodio, pesticidi / erbicidi), sostanze chimiche naturali (ad esempio ormoni), contaminanti di emergenti (CEC) (cioè prodotti farmaceutici e loro metaboliti, prodotti per la cura personale, prodotti chimici domestici e additivi alimentari e loro prodotti di trasformazione), ecc.) e successivo assorbimento da parte di piante e colture;
crescita eccessiva di alghe e vegetazione nei canali che trasportano acque reflue (es. eutrofizzazione);
degradazione della qualità delle acque sotterranee da parte dei vari contaminanti dell’acqua recuperati, migrazione e accumulo nel suolo e nelle falde acquifere.

Esempi

Australia
Quando ci sono siccità in Australia, l’interesse per gli aumenti delle opzioni di effluenti rigenerati aumenta. Brisbane è stato visto come un leader in questa tendenza, e altre città e cittadine esamineranno il progetto Western Recyid Water Recycling una volta completato.

Sebbene attualmente non esistano schemi di riutilizzo diretto in scala reale operanti in Australia, la divisione antartica australiana sta studiando l’opzione di installare uno schema di riutilizzo potabile nella sua base di ricerca Davis in Antartide. Per migliorare la qualità delle scariche marine dal WWP Davis, sono state selezionate diverse tecnologie comprovate da utilizzare in futuro, come l’ozonizzazione, la disinfezione UV, il cloro, nonché l’UF, la filtrazione del carbone attivo e il RO.

Israele
A partire dal 2010, Israele guida il mondo nella proporzione di acqua che ricicla. Israele tratta l’80% delle sue acque reflue (400 miliardi di litri all’anno) e il 100% delle acque reflue provenienti dall’area metropolitana di Tel Aviv viene trattato e riutilizzato come acqua di irrigazione per l’agricoltura e le opere pubbliche. Ad oggi, tutte le acque reflue bonificate in Israele vengono utilizzate per scopi agricoli e di miglioramento della terra.

Namibia
Un esempio di riutilizzo diretto è il caso di Windhoek (Namibia, New Goreangab Water Reclamation Plant (NGWRP)), dove le acque reflue trattate sono state miscelate con acqua potabile per oltre 40 anni. Si basa sul concetto di barriere multiple di trattamento (pre-ozonizzazione, coagulazione migliorata / flottazione ad aria disciolta / filtrazione rapida con sabbia, e successivo ozono, carbone attivo / granulare attivato, ultrafiltrazione (UF), clorurazione) per ridurre i rischi associati e migliorare la qualità dell’acqua. Le acque reflue rigenerate rappresentano oggi circa il 14% della produzione di acqua potabile della città.

Singapore
A Singapore l’acqua bonificata si chiama NEWater e viene imbottigliata direttamente da un avanzato impianto di depurazione delle acque per scopi educativi e celebrativi. Sebbene la maggior parte dell’acqua riutilizzata venga utilizzata per l’industria high-tech a Singapore, una piccola quantità viene restituita ai serbatoi per l’acqua potabile.

Alla fine del 2002, il programma, con il marchio NEWater, aveva ottenuto un tasso di accettazione del 98%, con l’82% degli intervistati che indicava che avrebbe bevuto direttamente l’acqua riutilizzata, un altro 16% solo se miscelato con acqua di riserva. Il NEWater prodotto dopo la stabilizzazione (aggiunta di prodotti chimici alcalini) è conforme ai requisiti dell’OMS e può essere convogliato in un’ampia gamma di applicazioni (ad es. Riutilizzo nell’industria, scarico in un serbatoio di acqua potabile). NEWater ora rappresenta circa il 30% del totale utilizzo di Singapore, entro il 2060 l’Agenzia nazionale per l’acqua di Singapore prevede di triplicare l’attuale capacità di NEWater per soddisfare il 50% della futura domanda di acqua di Singapore.

Sud Africa
In Sudafrica, il principale fattore di riutilizzo delle acque reflue è rappresentato dalle condizioni di siccità.

Ad esempio, a Beaufort West, in Sudafrica, alla fine del 2010, è stato costruito un impianto di bonifica diretta delle acque reflue (WRP) per la produzione di acqua potabile, a causa della grave carenza idrica (produzione di 2.300 m3 al giorno). La configurazione del processo si basa sul concetto di multi-barriera e comprende i seguenti processi di trattamento: filtrazione a sabbia, UF, RO a due stadi e permeato disinfettato dalla luce ultravioletta (UV).

NOI
I leader in uso dell’acqua rigenerata negli Stati Uniti sono la Florida e la California.

In un rapporto del Consiglio Nazionale delle Ricerche degli Stati Uniti del gennaio 2012, un comitato di esperti indipendenti ha scoperto che l’espansione del riutilizzo delle acque reflue municipali per l’irrigazione, gli usi industriali e l’aumento dell’acqua potabile potrebbe aumentare significativamente le risorse idriche totali disponibili degli Stati Uniti.

Un esempio è Orange County, che si trova nel sud della California, negli Stati Uniti, e ospita un classico esempio di riutilizzo indiretto. Nella zona esiste uno schema di ricarica artificiale su vasta scala delle falde acquifere, che fornisce una barriera d’acqua dolce tanto necessaria per l’intrusione di acqua di mare.

Prospettive di crescita
La domanda per l’uso del metodo di riciclaggio delle acque reflue si sta espandendo rapidamente in tutto il mondo, con differenze tra i vari paesi. Entro il 2015, i principali attori del riciclo dell’acqua stimano che il volume di acqua riciclata raddoppierà, passando da 19,4 Mm3 / giorno riciclati nel 2005 a circa 55 Mm3 / giorno nel 2015. La crescita della domanda dovrebbe variare geograficamente: molto forte (40-60 % di crescita) in aree ad alto stress idrico (Spagna, Australia, Italia) o urbanizzazione intensiva (Cina), significativa nei paesi paesi industrializzati (circa il 25%).

In Francia, dal 2015, il numero di progetti è aumentato a causa del rilassamento del quadro normativo e del lancio di un ambizioso invito a presentare progetti dell’Agenzia idrica Rodano-Mediterraneo-Corsica che ha portato nel 2016 al finanziamento di una quarantina di file . Allo stesso tempo, la ricerca si sta intensificando per acquisire conoscenze per pratiche di riutilizzo ottimali e per fornire raccomandazioni per il cambiamento normativo. Ad esempio, nel contesto di vari progetti in Francia e nel Maghreb, gli scienziati dell’Irstea studiano i rischi ambientali e sanitari del riutilizzo delle acque reflue nonché i fenomeni di “tappi” che vengono creati nelle attrezzature per l’irrigazione (sedimentazione, sviluppo di biofilm, depositi per precipitazione di sali minerali). Anche l’accettabilità sociale di consumatori, agricoltori e funzionari eletti riguardo al riutilizzo delle acque reflue trattate è oggetto di studio.