Home About Browse Search
Svenska


Reclaimed wastewater use alternatives and quality standards

from global to country perspective: Spain versus Abu Dhabi Emirate

Dalahmeh, Sahar and Baresel, Christian (2014). Reclaimed wastewater use alternatives and quality standards. Uppsala: (NL, NJ) > Dept. of Energy and Technology, Sveriges lantbruksuniversitet. Rapport / Institutionen för energi och teknik, SLU ; 070
[Report]

[img]
Preview
PDF
744kB

Abstract

Reclaimed wastewater use is crucial for increasing water availability, improving water resources management, minimising environmental pollution and permitting sustainable nutrient recycling. However, wastewater also contains microbiological and chemical pollutants posing risks to human health and the environment, and these risks have to be handled. Successful use of reclaimed wastewater requires stringent standards for its treatment, disposal and distribution. This report summarises global and country-specific wastewater quality standards for different reclaimed wastewater use schemes, discusses specific standards and describes reclaimed wastewater use applications in two selected countries, Spain and Abu Dhabi Emirate.
The World Health Organization (WHO) Guidelines for the Safe Use of Wastewater for Agriculture focus on the protection of public health. The European Commission does not directly regulate wastewater use, but discharge of treated wastewater into water bodies is regulated by Council Directive 91/271/EEC, which requires treated wastewater to have a maximum of 25 mg BOD5/L, 125 mg COD/L and 35-60 mg total solids (TS)/L. In sensitive areas, sewage treatment plant effluent must comply with a maximum of 2 mg total phosphorus/L and 15 mg total nitrogen/L. EU Council Directive 2008/105/EC also sets environmental quality standards for priority substances, i.e. pesticides, polycyclic aromatic hydrocarbons, phenolic compounds and volatile organic compounds. In Spain, the EU directives and Royal Decree 1620/2007 regulate use of reclaimed wastewater. The Royal Decree sets quality criteria for microbial parameters, solids and turbidity for different applications. The Regulation and Standards Bureau (RSB) of Abu Dhabi Emirate sets the quality criteria for water discharging to marine and land environments and used for irrigation. These include limits for organic matter, solids, nutrient, pathogen indicators and helminths.
In Spain, agriculture is the largest sector for reclaimed wastewater use, consuming approx. 350 Mm3/year. Landscape irrigation and maintenance of natural hydrological regimes are the second largest users, consuming approx. 50-60 Mm3/year of wastewater each. In contrast, only <0.5% of the water used in industry is reclaimed wastewater. In Abu Dhabi Emirate, reclaimed wastewater is not used in crop cultivation, but most of the wastewater produced is used for irrigation of public parks and roadsides (287 Mm3/year) and in forestry (130 Mm3/year). District cooling in residential areas is another application for wastewater use in Abu Dhabi Emirate.
The technologies used to facilitate wastewater treatment vary. The Barcelona metropolitan wastewater treatment plant (Spain), which supplies reclaimed wastewater for use, conducts biological treatment with activated sludge, tertiary treatment with coagulation-flocculation, filtration, UV disinfection, post-disinfection and oxygen saturation. The effluent wastewater complies with the Royal Decree and EU directives. In contrast, five treatment plants in the Navarra region of Spain use secondary treatment with trickling filters or activated sludge, two having lagoons for tertiary treatment. The hygiene quality of effluent from these plants does not comply with the Royal Decree and several fail to remove persistent organic compounds and pharmaceutical residues effectively. In Abu Dhabi Emirate, the largest sewage treatment plant, Mafraq, carries out conventional activated sludge treatment, followed by sand filtration and chlorination. Its effluent complies with RSB standards, but occurrence of pharmaceutical residues in effluent wastewater has been documented in Abu Dhabi.
Besides standards and regulations and appropriate treatment, other aspects which need consideration in planning reclaimed wastewater use for various applications include: cultural and socio-economic aspects, willingness of users to accept and pay for treated wastewater, online and real-time water quality monitoring, and reduced energy use and waste generation.

Authors/Creators:Dalahmeh, Sahar and Baresel, Christian
Title:Reclaimed wastewater use alternatives and quality standards
Subtitle:from global to country perspective: Spain versus Abu Dhabi Emirate
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Återanvändning av renat avloppsvatten underlättar vattenresursförvaltningen då den ökar tillgången till vatten, minimerar föroreningen av naturliga vattenmiljöer och dessutom kan bidra till en förbättrad hushållning med näringsämnen och energi. För att fördelarna med återanvändning av vatten skall väga över behöver dock riskerna hanteras. Riskerna är främst kopplade till mikrobiologiska och kemiska föroreningar som finns i avloppsvatten och som utgör en fara för både människor och miljön. En lyckad återanvändning av avloppsvatten kräver strikta normer för såväl rening som återanvändning. Denna rapport sammanfattar globala och landsspecifika kvalitetsstandarder och kriterier för olika återanvändningsalternativ. Rapporten ger även inblick i specifika standarder och återanvändningssystem i två utvalda länder; Spanien och Abu Dhabi.
Världshälsoorganisationens (WHO) riktlinjer för säker återanvändning av renat avloppsvatten i jordbruk fokuserar på att skydda folkhälsan. De definierar det hälsobaserade måttet "Disability Adjusted Life Years (DALY)" som kvalitetskriterium för återanvändning. Europeiska Kommissionen reglerar inte direkt återanvändning av renat avloppsvatten. Istället regleras utsläpp av renat avloppsvatten till vattendrag i direktivet 91/271/EEG. Direktivet kräver till exempel att renat avloppsvatten som mest får innehålla 25 mg BOD5/L, 125 mg COD/L och 35 till 60 mg TS/L. I områden som är känsliga för övergödning ställs dessutom krav på maximalt 2 mg totalfosfor (TP)/L och 15 mg totalkväve (TN)/L. Rådets direktiv 2008/105/EG innehåller dessutom miljökvalitetsnormer för prioriterade ämnen, dvs. bekämpningsmedel, polycykliska aromatiska kolväten (PAH), fenolföreningar och flyktiga organiska föreningar. I Spanien är det EU-direktiven och den kungliga förordningen 1620/2007 som används för att reglera återanvändning av avloppsvatten. Förordningen 1620/2007 fastställer kvalitetskriterier för mikrobiella parametrar, fasta partiklar och grumlighet för olika återanvändningsalternativ. Regulation and Standards Bureau (RSB) i emiratet Abu Dhabi ställer krav på kvaliteten på renat avloppsvatten innan det får släppas ut till havs-och landmiljöer, inklusive bevattning. Kriterierna omfattar gränsvärden för organiska ämnen, partiklar, näringsämnen, patogener och parasitära maskar.
I Spanien är jordbruket den samhällssektor som återanvänder mest renat avloppsvatten, ca 350 Mm3/år. Två andra stora användningsområden återanvänt avloppsvatten är landskapsbevattning och återföring av vatten till naturliga vattenmiljöer för bibehållande och återställande, med cirka 50-60 Mm3/år vardera. Återanvändning inom industrin är blygsam och mindre än 0,5 % av den totala industriella vattenanvändningen utgörs av renat avloppsvatten.
I Abu Dhabi används inget renat avloppsvatten för odling av livsmedelsgrödor men däremot för bevattning av offentliga parker och vägkanter (287 Mm3/år), och skogsbruk (130 Mm3/år). En annan sektor som använder renat avloppsvatten i Abu Dhabi är fjärrkyla i stora bostadsområden.
Teknikerna för att rena avloppsvatten som skall återanvändas varierar. I Spanien renar Barcelonas reningsverk avloppsvattnet som skall återanvändas med sekundär biologisk behandling (aktiv slam) samt tertiär behandling med koagulering och flockning, filtrering, UV- desinfektion, post-desinfektion och därefter syremättning. Fem reningsverk i regionen Navarra har däremot bara sekundär behandling med biobäddar eller aktivt slam som i två av verken kompletterats med laguner för tertiär rening. Det renade avloppsvattnet i Barcelona uppfyller kraven i förordning 1620/2007 och EU-direktivet, men inte det renade vattnet från reningsverken i Navarra. Dessutom misslyckas flera reningsverk med att effektivt ta bort långlivade organiska ämnen och läkemedelsrester. Det största avloppsvattenreningsverket i Abu Dhabi, "Mafraq", består av konventionell aktivslambehandling följt av sandfilter, och klorering. Dess renade vatten uppfyller standarderna för återanvändning enligt Regulation and Standards Bureau (RSB), trots att även detta renade avloppsvatten innehåller läkemedelsrester.
Förutom de standarder och kriterier som finns är det flera andra aspekter som behöver beaktas i planeringen för återanvändning av avloppsvatten för olika tillämpningar. Dessa innefattar bland annat kulturella och socioekonomiska aspekter och kundens vilja att använda och betala för renat avloppsvatten. Den snabba utvecklingen av bättre reningsprocesser och möjligheten att i realtid säkerställa vattenkvaliteten kan kanske bidra till en ökad acceptans för återanvändning av renat avloppsvatten.

Series/Journal:Rapport / Institutionen för energi och teknik, SLU (1654-9406)
Year of publishing :16 May 2014
Number:070
Number of Pages:34
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Department of Energy and Technology, Swedish University of Agricultural Sciences, IVL Swedish Environmental Research Institute
ISSN:1654-9406
Language:English
Publication Type:Report
Article category:Other scientific
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:P Natural resources > P10 Water resources and management
X Agricola extesions > X60 Technology
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 2 Engineering and Technology > 201 Civil Engineering > Water Engineering
(A) Swedish standard research categories 2011 > 2 Engineering and Technology > 207 Environmental Engineering > Environmental Management
Agrovoc terms:water use, spain, abu dhabi, technology
Keywords:Reclaimed wastewater use, Spain, Abu Dhabi
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-1931
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-1931
ID Code:11187
Faculty:NJ - Fakulteten för naturresurser och jordbruksvetenskap
Department:(NL, NJ) > Dept. of Energy and Technology
Deposited By: sahar dalahmeh
Deposited On:26 May 2014 13:36
Metadata Last Modified:08 Sep 2017 09:21
Project info:
Name:Morgondagens kommunala vattenrening – en produktionsanläggning för nyttigheter

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits