Ponowne wykorzystanie wody

Dostęp do odpowiednich dostaw wody ma kluczowe znaczenie dla zrównoważonej przyszłości, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że oczekuje się, iż zmiana klimatu pogłębi problemy związane z niedoborem wody w kilku regionach Europy. Ponowne wykorzystanie wody zmniejsza presję na zasoby wodne, przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa wodnego dla działalności człowieka i funkcjonowania ekosystemów.

Ponowne wykorzystanie wody oznacza odzyskiwanie ścieków z różnych źródeł po odpowiednim uzdatnieniu w drugim celu. Każdy rodzaj ścieków (domowych, komunalnych lub przemysłowych) można uznać za odpowiedni do ponownego wykorzystania, ale jego potencjał zależy od charakterystyki jakości wody i wymogów dotyczących jej wykorzystania. Do celów drugorzędnych należą na przykład nawadnianie w rolnictwie, zasilanie wód gruntowych, procesy przemysłowe, zaopatrzenie w wodę pitną i niepijące zastosowania miejskie (nawadnianie parków, spłukiwanie toalet itp.).

Ponowne wykorzystanie wody jest coraz częściej stosowane do nawadniania w rolnictwie, ponieważ jest niezawodnym źródłem również w czasach ograniczonej dostępności wody. Wykorzystanie oczyszczonych ścieków bogatych w składniki odżywcze w rolnictwie może ponadto prowadzić do zmniejszenia (lub wyeliminowania) stosowania nawozów lub zwiększenia wydajności, jeżeli spełnione są wymogi określonych przepisów dotyczących wykorzystania wody. W związku z tym ponowne wykorzystanie wody oferuje zrównoważone podejście do przyczyniania się do bezpieczeństwa żywnościowego. Prowadzi to do odpowiedniego poziomu produkcji żywności pomimo utrzymujących się wyzwań związanych z niedoborem wody. Korzystanie z oczyszczonych ścieków może również pomóc w ochronie wód gruntowych, jeśli najnowsze są używane do nawadniania.

Prostym zastosowaniem jest wykorzystanie oczyszczonych ścieków do celów chłodzenia w procesach przemysłowych (sektor biznesowy i przemysłowy), w elektrociepłowniach (zmniejszenie zużycia wody do chłodzenia elektrociepłowni), a ostatnio w centrach danych, ponieważ potrzebne są niższe wymogi dotyczące jakości wody.

Ponowne wykorzystanie wody pitnej odnosi się do wykorzystania odpowiednio oczyszczonych ścieków do celów pojenia; jest to cenna opcja zaopatrzenia w wodę na obszarach, które nie mają dużych i dostępnych zasobów wodnych (np. wyspy). Ponowne wykorzystanie wody pitnej może być bezpośrednie i pośrednie. Bezpośrednie ponowne wykorzystanie wody pitnej dotyczy oczyszczonych ścieków, które są wcześniej przesyłane do systemu zaopatrzenia w wodę bez rozcieńczania w naturalnym strumieniu, jeziorze lub wodach gruntowych. Pośrednie ponowne wykorzystanie obejmuje mieszanie odzyskanych ścieków z innym zaopatrzeniem w wodę przed uzdatnieniem i ponownym wykorzystaniem. W obu przypadkach przestrzeganie obowiązujących przepisów dotyczących wody pitnej jest niezbędne do zapewnienia zdrowia ludzkiego.

Innym potencjalnym zastosowaniem ponownie wykorzystywanej wody może być sektor turystyki, aby wspierać łagodzenie presji turystycznej na zasoby wodne. Turystyka opiera się bezpośrednio lub pośrednio na znacznych zasobach wodnych na potrzeby zakwaterowania, infrastruktury i działalności. Ponowne wykorzystanie wody można rozważyć na przykład w hotelach na baseny, spłukiwanie toalet, nawadnianie ogrodów lub pól golfowych, zarządzanie pożarami i zwalczanie pożarów oraz naśnieżanie do jazdy na nartach. Ponowne wykorzystanie wody jest szczególnie istotne w przypadku kierunków turystycznych, które są podatne na ryzyko suszy (np. kraje śródziemnomorskie) lub które nie mają dużych i dostępnych zasobów wodnych, na przykład na wyspach (np. na wyspach, rozwiązania dotyczące wody o obiegu zamkniętym w południowej Gotlandii).

Odzyskana woda może być również wykorzystywana do zarządzania pożarami i walki z nimi poprzez utrzymywanie wilgoci w glebie lub tłumienie pożaru, jak wykazano w studium przypadku w Riba-Roja de Túria (Hiszpania).

Inicjatywy dotyczące ponownego wykorzystania wody mogą być realizowane w różnych skalach przestrzennych i angażować różne podmioty. Środek ten jest trudny do wdrożenia w krajach nieposiadających odpowiedniego zaplecza instytucjonalnego i normatywnego w celu ułatwienia ponownego wykorzystywania lub w których akceptacja społeczno-kulturowa i konflikty mogą utrudniać wdrożenie tego wariantu. Zaangażowanie zainteresowanych stron jest kluczowym elementem ich wdrażania, ponieważ ten wariant przystosowania się do zmiany klimatu może budzić obawy opinii publicznej, zwłaszcza w odniesieniu do jakości ponownie wykorzystywanej wody. Społeczeństwo i zainteresowane strony muszą otrzymywać spójną komunikację i łatwo zrozumiałe komunikaty wyjaśniające korzyści płynące z ponownego wykorzystania wody. Należy zbadać potencjalne zagrożenia związane z wykorzystaniem ścieków i zająć się nimi w celu uzyskania wsparcia od zainteresowanych stron. Projekty demonstracyjne i wymiana udanych spraw mogą być częścią działań partycypacyjnych.

W sprawozdaniu JRC „Ponowne wykorzystanie wody w Europie”(2014 r.) wymieniono następujące główne przeszkody we wdrażaniu programów ponownego wykorzystania wody:

• Niespójne i niewiarygodne metody identyfikacji i optymalizacji odpowiednich technologii oczyszczania ścieków do zastosowań związanych z ponownym wykorzystaniem, które są w stanie zrównoważyć konkurencyjne wymagania zrównoważonych procesów
• Trudności w określaniu i wyborze skutecznych technik monitorowania w celu zapewnienia zgodności jakości wody z wymogami dotyczącymi użytkowania
• Istotne wyzwania związane z wiarygodną oceną zagrożeń/korzyści dla środowiska i zdrowia publicznego wynikających z ponownego wykorzystania wody w różnych skalach geograficznych
• Słabo rozwinięte modele biznesowe w zakresie programów ponownego wykorzystania wody oraz rynki odzyskanej wody
• Niski poziom publicznego i rządowego entuzjazmu dla ponownego wykorzystania wody

• Ograniczona zdolność instytucjonalna do formułowania i instytucjonalizacji środków w zakresie recyklingu i ponownego użycia
• Brak zachęt finansowych do programów ponownego użycia.

Ponadto różnice geograficzne przyczyniają się do nierównych wyzwań technologicznych, procedur wydawania pozwoleń i różnych poziomów akceptacji społecznej w odniesieniu do ponownego wykorzystania uzdatnionej wody.

Jednym z kluczowych czynników sukcesu jest wsparcie i zaangażowanie zainteresowanych stron, aby uniknąć silnego sprzeciwu wobec planowanych programów. Zainteresowane strony powinny uzyskać wystarczającą wiedzę, aby zrozumieć bezpieczeństwo i zastosowanie ponownie wykorzystanej wody. 

Rozwój technologiczny ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia odpowiedniego oczyszczania ścieków. Mogą usuwać zarówno patogeny, jak i chemikalia, w tym pojawiające się zanieczyszczenia, które w przeciwnym razie mogą przedostać się do wód gruntowych lub gromadzić się w tkance roślinnej. Odpowiednie oczyszczanie ma również zasadnicze znaczenie dla uniknięcia zasolenia gleby, ponieważ odzyskana woda często zawiera duże ilości soli, co może w konsekwencji zmniejszyć plony.

Możliwe korzyści z ponownego wykorzystania uzdatnionej wody dla gospodarki, społeczeństwa i środowiska są liczne. Obejmują one zmniejszenie zapotrzebowania gospodarstw domowych na wodę i zmniejszenie presji na publiczne zaopatrzenie w wodę, zmniejszenie kosztów energii na wcześniejszych etapach łańcucha dostaw i kosztów środowiskowych. Koszty recyklingu wody mogą przewyższać koszty bezpośredniego wykorzystania wody słodkiej, ale są uzasadnione kilkoma korzyściami, jakie zapewnia recykling wody: oszczędza wodę wysokiej jakości do pojenia, zmniejsza ilość zanieczyszczonej wody uwalnianej do środowiska i może mieć jakość, dzięki której nadaje się do określonych alternatywnych zastosowań (np. stosunkowo wysoka zawartość składników odżywczych może zapewnić nawozy poprzez jej stosowanie do nawadniania). Jednak oprócz ponownego wykorzystania wody ważne jest również wdrożenie strategii zmniejszających niezamierzone straty z sieci wodociągowych i ogólne zapotrzebowanie na wodę, które są głównymi przyczynami niedoboru wody. Należy również ocenić alternatywne technologie uzdatniania wody i inne rozwiązania w zakresie oszczędzania wody (zob. na przykład warianty adaptacyjne Ograniczenie zużycia wody do chłodzenia ciepłowni oraz ograniczenia dotyczące wody i racjonowanie wody). W ocenach tych można stosować holistyczne oceny cyklu życia uwzględniające koszty i korzyści w zakresie oszczędzania zasobów wodnych i redukcji emisji dwutlenku węgla.

Ceny wody ponownie wykorzystywanej powinny uwzględniać wszystkie te dodatkowe korzyści. Dotacje publiczne mogłyby zostać wykorzystane do wsparcia rekompensaty wyższych taryf za wodę.  Ogólnie rzecz biorąc, podział kosztów jest decyzją polityczną, która określa, w jaki sposób zostaną one podzielone między ogólne opodatkowanie i opłaty dla osób zainteresowanych korzyściami płynącymi z ponownego wykorzystania wody.

Koszt odzyskiwania wody różni się w zależności od obszaru geograficznego, metod uzdatniania i wielkości zakładu. Niedawno opublikowano kompleksową ocenę kosztów odzyskanej wody do celów nawadniania, zgodną z normami jakości określonymi w obecnym rozporządzeniu UE (Expósito i in., 2024). W badaniu uwzględniono oczyszczalnie ścieków o różnej wydajności (od 1 do 10 mln metrów sześciennych (Mm ³) oczyszczonej wody rocznie) znajdujące się na wybrzeżu Morza Śródziemnego w Hiszpanii. Analiza wykazała, że całkowite koszty, w tym amortyzacja inwestycji, wahają się od 0,09 (10 Mm ³) do 0,16 (1 Mm ³) EUR/m3 w scenariuszu kosztów minimalnych oraz od 0,10 (10 Mm ³) do 0,19 EUR/m3 (1 Mm ³) w scenariuszu kosztów maksymalnych. 

W 2020 r. Komisja Europejska opublikowała rozporządzenie w sprawie minimalnych wymogów dotyczących ponownego wykorzystania wody do nawadniania w rolnictwie. Nowe przepisy obowiązują od 26 czerwca 2023 r. i mają stymulować i ułatwiać ponowne wykorzystanie wody w UE. W rozporządzeniu określono zharmonizowane minimalne wymogi dotyczące jakości wody w celu bezpiecznego ponownego wykorzystania oczyszczonych ścieków komunalnych do nawadniania w rolnictwie, zharmonizowane minimalne wymogi dotyczące monitorowania, przepisy dotyczące zarządzania ryzykiem w celu oceny i przeciwdziałania potencjalnym dodatkowym zagrożeniom dla zdrowia oraz możliwym zagrożeniom dla środowiska, wymogi dotyczące pozwoleń oraz przepisy dotyczące przejrzystości, zgodnie z którymi kluczowe informacje na temat wszelkich projektów ponownego wykorzystania wody są udostępniane opinii publicznej.

Specyfikacje techniczne określono w rozporządzeniu delegowanym (UE) 2024/1765. Wspierają one odpowiedzialne strony w sporządzaniu odpowiednich planów zarządzania ryzykiem i zapewniają bezpieczeństwo projektów ponownego wykorzystania wody.

W 2025 r. Komisja Europejska przyjęła strategię na rzecz odporności wodnej. Zaleca dalsze bezpieczne ponowne wykorzystanie wody poza rolnictwem, w tym produkcję energii i procesy przemysłowe. Zgodnie ze strategią Komisja będzie wspierać państwa członkowskie poprzez wytyczne dotyczące bezpiecznego ponownego wykorzystania wody. Do czerwca 2028 r. Komisja oceni rozporządzenie w sprawie ponownego wykorzystania wody, a następnie rozważy rozszerzenie jego zakresu poza nawadnianie, zgodnie z wynikami oceny.

Czas wdrożenia w dużym stopniu zależy od konkretnego zakresu i środka przyjętego w odniesieniu do ponownego wykorzystania wody. Pełne wdrożenie programów ponownego wykorzystania wody może trwać od 5 do 15 lat. Niektóre inicjatywy mogą trwać dłużej, jeśli poziom akceptacji społeczności lokalnych jest niski.

Żywotność programów ponownego wykorzystania wody zależy ściśle od akceptacji społecznej, właściwego utrzymania zastosowanych rozwiązań i dowodów na rzeczywiste występujące korzyści. Zazwyczaj czas życia jest dłuższy niż 25 lat.