Tekniskt vatten som hållbarhetsresurs Kandidatuppsats

Tekniskt vatten som

hållbarhetsresurs

- Återanvändning av renat avloppsvatten i Europa

Kandidatuppsats

Författare: Linda Ängblom Handledare: Yahya Jani

Sammanfattning

Endast 1% av allt vatten på jorden är färskvatten som är tillgängligt för människan. I Europa är färskvattenresurserna hårt belastade och över 100 miljoner människor är drabbade av vattenstress. Enligt EUs handlingsplan – Att sluta kretsloppet bör färskvattenresurserna nyttjas effektivare. Tekniskt vatten är kommunalt avloppsvatten som renats till ändamålsenlig kvalité och kan vara en del av lösningen för att minska belastningen.

Denna litteraturstudie diskuterar faktorer bakom produktion och användning av tekniskt vatten gällande juridiska krav för att skydda människors hälsa och miljön, ekonomiska kostnader och olika reningstekniker. Tre fallstudier från olika områden presenterades där sådant vatten används som hållbarhetsresurs inom jordbruks- och industrisektorn: Alicante, Noirmoutier och Terneuzen. Samarbete mellan flera parter och slutanvändare som efterfrågar stor vattenvolym verkar vara en framgångsrik strategi. Studien syftade även till att undersöka hur Sverige kan öka och effektivt nyttja tekniskt vatten, vilket visade sig vara svårt att besvara. Det finns ingen mall att utgå från gällande hur tekniskt vatten framställs och används på bästa sätt, utan konceptet behöver troligtvis skräddarsys utefter faktorer som reningsanläggningens placering samt kapacitet, efterfrågad volym, kvalitetskrav, avstånd till slutanvändare m.fl. Ytterligare forskning och arbete krävs för nå en mer kostnadseffektiv framställning som även säkerställer att människors hälsa och miljön skyddas långsiktigt.

Abstract

Only 1% of the total water on earth is freshwater that is available for human consumption. Freshwater resources in Europe are heavily burdened and over 100 million people are affected by water stress. According to the EU Action Plan - Circular Economy Action Plan, water resources should be used more efficiently. Technical water is municipal wastewater that has been purified to appropriate quality and can be part of the solution to reduce the burden. This literature study discusses the factors behind the production and use of technical water regarding legal requirements to protect human health and the environment, financial costs and different purification technologies. Three case studies from different areas were presented where technical water is used as a sustainable resource in the agricultural and industrial sectors: Alicante, Noirmoutier and Terneuzen. Collaboration between several parties with end users who are demanding large amounts of water seems to be a successful strategy. The study also aimed to investigate how Sweden can increase and effectively use technical water, which proved to be difficult to answer. There is no template on how technical water can be produced in the best way. The concept is likely to be tailored based on factors such as the purification plant's location and capacity, requested volume, quality requirements, distance to end users etc. Further research and work are needed to achieve a more cost-effective production that also ensures that human health and the environment are protected on the long term.

Nyckelord

Avloppsvatten, tekniskt vatten [TV], cirkulärt vattenflöde, återanvändning

Förord

Jag vill tacka min handledare Yahya Jani som uppmuntrat mig och varit hjälpsam genom arbetets gång. Tack till min sambo och dotter som stöttat mig och stått ut med ljudet av smattrande tangenter, dag som natt.

Innehållsförteckning

Introduktion 1

1.1 Syfte & frågeställning 2

1.2 Avgränsning 2 1.3 Metod 3 Bakgrund 3 2.1 Färskvattenanvändning 3 2.2 Avloppsvatten 5 Tekniskt vatten 6

3.1 Definition, sammansättning & användning 6 3.2 Drivkrafter, fördelar och utmaningar med tekniskt vatten 7

3.2.1 Drivkrafter och fördelar 7

3.2.2 Utmaningar 9

3.3 Gemensamma minimikrav för tekniskt vatten inom jordbruket 11

Fallstudier 13

4.1 Spanien – Alicante 13

4.2 Frankrike – Noirmoutier 15

4.3 Nederländerna - Terneuzen 17

Öka och effektivisera användning av tekniskt vatten i Sverige 18

Diskussion 20

6.1 Ekonomiska faktorer 20

6.2 Juridiska faktorer, hälsa och miljö 21

6.3 Etiska aspekter 22

6.4 Främja användandet av tekniskt vatten i framtiden 22

6.5 Tekniskt vatten i Sverige 22

Introduktion

Vatten är en viktig resurs som möjliggör liv på jorden. Cirka 1% av jordens färskvatten finns tillgängligt för människan och detta är en efterfrågad och belastad resurs (Europeiska kommissionen, 2010). Färskvattenanvändningen i Europa uppgår till flera miljarder kubikmeter varje år. Trots den generellt goda tillgången från sjöar och floder, är fler än 100 miljoner människor i Europa drabbade av vattenstress (European Environment Agency [EEA], 2018). En ökande befolkningsmängd, urbanisering, jordbruk, föroreningar, oförutsägbara vädermönster, klimatförändringar och dess effekter så som torka är faktorer som belastar färskvattenresurserna och bidrar till vattenstress (EEA, 2018; European Parliament, 2019). Under de senaste årtiondena har brist på vatten och torka blivit vanligare inom vissa områden och länder inom EU, vilket kan ge upphov till negativa effekter på miljön och ekonomin (Europeiska kommissionen, 2010).

I Europa varierar tillgång och användning av färskvatten över geografiska områden och mellan olika ekonomiska sektorer (EEA, 2016). Totalt förbrukade jordbrukssektorn (inklusive bevattning) strax över 58%, energiproduktionen 18% och hushållen cirka 9% av den totala årliga vattenförbrukningen i Europa år 2017 (EEA, 2019). Fördelningen kan ses i figur 1. Den genomsnittliga vattenförbrukningen för hushållsändamål var

Figur 1. Europas vattenförbrukning år 2017 i procentsats, fördelat mellan olika sektorer. Data tolkat från EEA (2019).

58,3% 18,2% 10,6% 9,6% 3,3%

Europas färskvattenförbrukning år 2017

Jordbruk, skogsbruk, fiske El, gas, ånga, luftkonditionering Gruvdrift, stenbrott, tillverknings-& konstruktionsindustri

Hushåll Serviceindustri

147 liter per person och dag (EEA, 2019), cirka tre gånger högre än det förslag på 50 liter per person och dag, som krävs för att tillgodose människans grundläggande behov (Brown & Matlock, 2011).

Endast 7-8 % av Europas jordbruksytor bevattnas. Trots detta gick så mycket som 40-45% av den totala vattenförbrukningen till bevattningsändamål inom jordbrukssektorn år 2017 (EEA, 2019) och främst inom jordbruksintensiva länder i södra Europa mellan april och augusti då grödorna växer. Under denna period upplevs ofta vattenbrist, då även turism och den offentliga vattenförsörjningen är intensiv (EEA, 2019). Övriga Europa drabbas främst av vattenbrist och vattenstress till följd av urbanisering i kombination med ökad vattenanvändning inom energi-, industri- och den offentliga vattenförsörjningssektorn. London, Stockholm och Köpenhamn är exempel på storstäder där efterfrågan på färskvatten är högre än det regionala genomsnittet (EEA, 2019).

För att möta Europas vattenbehov år 2017 användes uppskattningsvis 266 miljarder m3 färskvatten, varav cirka 160 miljarder m3 återfördes till naturen igen, med en viss fysisk och/eller kemisk förändring (EEA, 2019). Återanvändning av renat avloppsvatten (s.k. tekniskt vatten) är vanligast främst i länder där jordbruk förekommer och vattenbrist råder, så som i Spanien och Italien. År 2006 återanvändes cirka 960 miljoner m3 _{vatten i}

Europa, och mängden förväntades stiga till 2-5,5 miljarder m3 per år 2025. Senast år 2015 uppskattades det dock att endast 1,1 miljard m3 renat avloppsvatten återanvändes, vilket endast motsvarade cirka 0,5 % av det totala färskvattenuttaget det året (BIO by Deloitte, 2015).

1.1 Syfte & frågeställning

Syftet med studien är att sammanställa fakta om tekniskt vatten och hur det kan tillämpas som en hållbarhetsresurs inom EU för framtida behov. Studien är tänkt att besvara följande:

• Hur ser den generella tillämpningen av tekniskt vatten ut i samhället idag?

• Hur ser tillämpningen ut i detalj i förhållande till juridik, teknik, ekonomi och miljö- och hälsa, från vattenproducent till slutanvändare? • Hur kan Sverige öka och mest effektivt tillämpa tekniskt vatten?

1.2 Avgränsning

Denna studie fokuserar på återanvändning av kommunalt avloppsvatten som tekniskt vatten. Industriellt avloppsvatten ingår inte i huvudstudien, men benämns i texten där det anses nödvändigt. Tekniskt vatten avses inte användas som dricksvatten, eller i ändamål där dricksvattenkvalitet är nödvändig.

1.3 Metod

För att besvara frågeställningen genomfördes en litteraturstudie i syfte att systematiskt, metodiskt och kritiskt granska, sammanställa och jämföra tillgänglig information. Studien baserades till störst del på tio vetenskapliga artiklar, rapporter publicerade av Europeiska kommissionen och Europeiska miljöbyrån, EU-lagstiftning samt övriga rapporter som berör studiens syfte. De databaser som användes var främst ScienceDirect, Web of Science samt sökmotorerna Google Scholar och OneSearch. För att finna vetenskapliga artiklar och rapporter användes sökord som: wastewater reuse, municipal wastewater reuse, reclaimed water, recycled water m.fl.

Ingen forskningsetisk hänsyn till djurskydd, intervjupersoner eller liknande, behövdes tas då detta arbete enbart utfördes som en litteraturstudie.

Bakgrund

Att återanvända renat avloppsvatten är ingen ny innovation. Det har förekommit i flertalet länder, under lång tid och tillämpas på olika sätt i syfte att minska pressen på befintliga vattenresurser (National Research Council, 2012). I förhållande till hur mycket avloppsvatten som renas i Europa varje år, är återanvänd mängd låg. Enligt BIO by Deloitte (2015) uppskattades återanvändningen till endast 1,1 miljard m3 år 2015, vilket motsvarade cirka 0,5 % av det totala färskvattenuttaget. Med den vattenstress och vattenbrist som råder, är det högst aktuellt att EUs medlemsstater och övriga länder i Europa ökar användandet av en näst intill outnyttjad resurs, det renade avloppsvattnet, i större omfattning. För att förstå avloppsvattnets sammansättning och hur det uppstår, följer en förklaring från det att färskvatten extraheras från naturen till att bli renat avloppsvatten, s.k. tekniskt vatten [TV].

2.1 Färskvattenanvändning

Färskvatten är en värdefull resurs som ligger till grund för och tillgodoser mänsklighetens behov inom många områden. Färskvatten definieras som allt naturligt förekommande vatten på jorden, förutom bräck- och havsvatten och utgör cirka 3% av allt vatten på jorden. Enligt Europeiska kommissionen (2010) är endast cirka 1% tillgängligt att använda för människan, då resterande 2% förekommer som is eller glaciärer. Färskvattnet används ibland direkt från naturen utan att renas, eller renas det till viss kvalité. Utöver att färskvatten har ett högt värde för oss människor är det också viktigt ur biologisk synpunkt att sötvattenresurser nyttjas på rätt sätt, enligt EEA (2018). Detta för att inte påverka det biologiska och akvatiska livet och alla andra landlevande arter som tillgodogör sina behov utifrån färskvattenkällor (EEA, 2018).

I snitt förbrukas 147 l vatten per person och dag i Europeiska hushåll (EEA, 2019). Färskvatten används även som process- och kylvatten i

produktionsändamål, för att exempelvis framställa el eller tillverka varor, vid bevattning av grödor och för att framställa livsmedel som vi sedan kan tillgodose oss (EEA, 2016). Livsmedelsproduktionen förbrukar stora vattenmängder. För att odla eller producera 1 kg av följande livsmedel går det för tomater åt 214 liter, sallad 237 liter, potatis 287 liter, vetemjöl 1849 liter, socker 1 782 liter (Mekonnen & Hoekstra, 2011), smör 5 553 liter och för 1 kg nötkött 15 415 liter vatten (Mekonnen & Hoekstra, 2012), beräknat som globala medelvärden.

Mängden färskvatten som finns att tillgå i Europa utgörs av nederbörd, samt vatten som rinner via gränsöverskridande floder, åar, grundvatten eller liknande (EEA, 2016). Gränsöverskridande färskvattenresurser kan medföra spänningar mellan länder eller samhällen som delar på vattenresursen, när de överutnyttjas eller påverkas negativt uppströms, vilket senare drabbar nedströmsanvändare. Det kan även ge upphov till ekonomiska risker (Europeiska kommissionen, 2010). 10 % av vattentillgångarna hos 20 europeiska länder, kommer från utomstående länder. Med extremfall där fem länder får 75% av sitt vatten via gränsöverskridande floder (EEA, 2016). Vattentillgången varierar även till följd av rådande befolkningsmängd och klimat (EEA, 2019). För att mäta vattenstress och trycket som förnybara färskvattenresurser (grund- och ytvatten) utsätts för kan ”The water exploitation index plus” användas, förkortat WEI+ (figur 2). I detta fall jämförs mängden färskvatten som används i ett land kontra mängden förnybara färskvattenresurser. Resultatet uttrycks i procent och är beräknat för ett år. Ett värde över 20% indikerar att landets vattenresurser är under stress, ett värde över 40% tyder på allvarlig vattenstress och att utnyttjandet är ohållbart År 2017 låg ett flertal länder runt 20% strecket, medan Grekland var

Figur 2. Index för vattenanvändning år 2017, WEI+, för ett urval europeiska länder. Data tolkat från: European Environment Agency, 2019.

0 10 20 30 40 50 60 70 80

WEI+ år 2017

på gränsen till allvarlig vattenstress vid 40%, vilket Cypern överskred, enligt figur 2 (EEA, 2019).

Med ovanstående fakta som bakgrund, är det fördelaktigt att minska uttaget av färskvatten och effektivisera användningen ur ett hållbarhetsperspektiv. Färskvatten som används i samhället, blir ofta kontaminerat genom användning, transporteras vidare i avloppsledningsnät och benämns därefter som avloppsvatten.

2.2 Avloppsvatten

Vattnet som bl.a. används inom hushåll kontamineras av hygienprodukter, avföring, urin, rengörings- och tvättmedel m.fl. innan det transporteras vidare i avloppssystemet. Ofta renas därefter avloppsvatten i enlighet med tillgängliga gränsvärden, innan det återförs till recipient (National Research Council, 2012). I vissa samhällen eller länder renas avloppsvatten dock inte alls, trots att det blir allt vanligare att ansluta sig till ett avloppsreningsverk. År 2015 var 97 % av de urbana invånarna i centrala Europa anslutna till ett reningsverk, 86 % i de norra delarna av Europa och mellan 75-78% i östra och södra Europa. En del av det urbana avloppsvattnet i Europa släpptes ut orenat i mottagande recipient (EEA, 2014). Beroende på det renade avloppsvattnets kvalité och hur känslig den mottagande recipienten är, uppstår en viss påverkan på akvatiska ekosystem till följd av utsläppen (EEA, 2014). Det saknas ofta data gällande recipienters miljöpåverkan till följd av utsläpp av både renat och orenat avloppsvatten. Om en recipient till stor del utgörs av ett inflöde av renat avloppsvatten, kan recipientens vattenkvalité påverka det akvatiska livet, ekosystemen, vattenanvändare nedströms recipienten eller grundvattenkvalitén. Framförallt om reningsförfarandet är undermåligt och det renade avloppsvattnet innehåller höga halter av föroreningar (Drewes et al., 2017).

Enligt National Research Council (2012) är patogener som bakterier och virus vanligt förekommande i renat avloppsvatten. De är små till storleken och därför svåra att eliminera i reningsprocessen. Näringsämnen är också vanliga i avloppsvatten så som kväve och fosfor, liksom organiska kemikalier i form av läkemedelsrester, hormoner och hushållskemikalier. Även andra föroreningar som metaller och salter förekommer (National Research Council, 2012). Vattenkvalitén, d.v.s. vilka föroreningshalter det renade avloppsvattnet innehåller, varierar beroende på vilket sammansättning det inkommande avloppsvattnet har, om industriavloppsvatten och/eller dagvatten blandas med hushållsavloppsvatten (figur 3) och på vilken reningsteknik som används vid reningsförfarandet (Drewes et al, 2017). För att skydda miljön finns gemensamma minimikrav gällande hantering och reglering av avloppsvatten för EU:s medlemsländer, i det så kallade avloppsdirektivet, Rådets direktiv 91/271/EEG av den 21 maj 1991 om rening av avloppsvatten från

tätbebyggelse. Direktivet berör uppsamling, rening och utsläpp av avloppsvatten från tätbebyggelse och från vissa industrisektorer. Mer specifika krav finns gällande att underhålla och övervaka avloppsledningsnät, med vilken metod avloppsvattnet ska renas i förhållande till vilken befolkningsmängd området har och beroende på hur känsligt området är där utsläppet sker. Direktivet reglerar därför någorlunda kvalitén av det renade avloppsvattnet innan det återförs till recipienten. Däremot inte vilken kvalité renat avloppsvattnet behöver ha för att återanvändas som TV i samhället igen.

Tekniskt vatten

3.1 Definition, sammansättning & användning

På svenska förekommer ingen generell eller gemensam definition av tekniskt vatten. Termen Reclaimed water används ofta inom engelskan och betyder att det är avloppsvatten som renats från organiskt material, partiklar och andra föroreningar (BIO by Deloitte, 2015). I denna studie används termen Tekniskt vatten [TV] för avloppsvatten som renats till ändamålsenlig kvalité. Ofta krävs ytterligare rening av avloppsvatten efter att det lämnat reningsprocessen hos det kommunala avloppsreningsverket, för att brukas som TV. Att rena avloppsvatten till dricksvattenkvalitet ingår inte i denna studie och exkluderas därför från definitionen. TV innebär därmed att det är ett kommunalt avloppsvatten (inklusive eventuell tillförsel av dagvatten och industriellt avloppsvatten) som renats till bättre kvalité, d.v.s. föroreningar och partiklar har mer eller mindre renats bort.

Beroende på sammansättning av inkommande avloppsvatten och vilket reningsförfarande som utförts, får det TV olika kvalité. Det vill säga olika halter och typer av föroreningar samt partiklar (Drewes et al, 2017). Ett kommunalt avloppsvatten är exempelvis kontaminerat med högre halter avföring, urin och kemikalier (avsnitt 3.2) till skillnad från färskvatten taget från naturen som vidare renas till dricksvatten. Därför varierar det TV kemiska-, fysiska- och mikrobiologiska sammansättning och reningsförfarandet som appliceras är avgörande för vattnets kvalité (Drewes et al, 2017). Därmed bör inte TV appliceras inom alla användningsområden, i alla länder per automatik utan kvalitén hos det TV bör anpassas efter användningsområde, eller tvärtom, för att undvika negativa miljö- och hälsoeffekter (BIO by Deloitte, 2015). Ett vanligt förekommande reningsförfarande av kommunalt avloppsvatten kan grovt delas in i tre områden: Mekanisk-, biologisk- och kemisk rening. För att eliminera eller avsevärt minska halter av läkemedelsrester och patogener krävs ofta ytterligare rening utöver den vanliga reningsprocessen hos kommunala avloppsreningsverk (Bixio et al., 2006). Det kan ske med hjälp av exempelvis sandfilter, ultrafiltrering, aktivt kol (European Union Network for the Implementation and Enforcement on environmental Law [IMPEL], 2018),

mikrofiltrering eller omvänd osmos (Al-Rifai et al., 2011; Rodriguez-Mozaz et al., 2015). En del föroreningar bryts under reningsprocessen gång ned till ofarliga ämnen eller beståndsdelar, andra kan inte brytas ned alls eller enbart delvis. Därefter förflyttas föroreningar från vattenfas till exempelvis slamfas (Baresel et al., 2017).

Användningsområdena för TV kan variera i mångfald (figur 3) och omfattning. Användning kan förekomma i industriella processer som kyl-, tvätt- eller processvatten, bevattning inom jordbruk och av gröna ytor som golfbanor, återställa/skapa våtmarker och dammar, brandbekämpning, biltvätt, tvätta gator, inblandning i cement vid betongframställning, spola toaletter, fylla på grundvattenmagasin och förhindra saltvatteninträngning m.fl. (IMPEL, 2018; European Commission, 2016). I och med förändrad

färskvattentillgång har intresset för användning av TV ökat. Enligt Bixio et al. (2006) fanns på 1990-talet endast ett fåtal system (anläggningar, användare eller aktörer) i Europa som producerade TV. Till att år 2006 vara fler än 200 system och år 2017 ökat till 787 stycken, enligt Water Reuse Europe (2018). 62 % av dessa var belägna i länder med brist på färskvattenresurser, där Spanien hade 361 system, Italien 99 och Grekland 44. Den grova indelningen indikerar att 250 av de 787 systemen var belägna i Nordeuropa och övriga 537 i Sydeuropa (Water Reuse Europe, 2018).

3.2 Drivkrafter, fördelar och utmaningar med tekniskt vatten

3.2.1 Drivkrafter och fördelar

Som nämnts tidigare under avsnitt 1 är Europas färskvattenresurser under press. EUs handlingsplan – Att sluta kretsloppet (Europeiska kommissionen, 2015) antogs år 2019 med förslaget att utnyttja TV som resurs. Handlingsplanen antyder att EU strävar efter en transformation bland medlemsländerna, med målet om att gå från linjär resursanvändning där

Figur 3. Exempel på flöde där avloppsvatten från hushåll (inklusive eventuellt

industriavloppsvatten och/eller dagvatten), renas och återanvänds som TV. Heldragen pil visar flöde, streckad pil visar eventuell återföring av TV. Text sammanställd och tolkad från IMPEL, 2018 & European Commission, 2016.

resurser utvinns, används och till slut blir till avfall, till att sluta kretslopp där resurserna istället för att bli till avfall nyttjas åter igen. Det slutna kretsloppet kallas för cirkulär ekonomi och resurserna kan då återvinnas och tas tillbaka för användning inom ekonomin igen. I detta fall menas mer eller mindre att renat avloppsvatten som släpps ut i recipienter, bör tas tillvara på igen som TV, i större utsträckning. Handlingsplanen initierar därmed till att stimulera marknaden att återanvända vatten, likaså nämns det i Rådets direktiv 91/271/EEG av den 21 maj 1991 om rening av avloppsvatten från tätbebyggelse att renat avloppsvatten ska återanvändas när det är lämpligt. Enligt Europeiska kommissionen (2015) anges TV som en av lösningarna för att effektivisera vattenanvändningen, minimera belastningen på befintliga färskvattenresurser vilket bidrar till minskad vattenbrist/stress.

Det finns ytterligare drivkrafter för att öka användningen av TV bl.a. inom jordbruket i EU. Det är en viktig sektor som förbrukade mest vatten av alla sektorer i Europa år 2017, men som också förser invånarna med grödor och livsmedel (EEA, 2019; Europeiska kommissionen, 2015). Bakomliggande ekonomiska faktorer är också viktiga att ha i åtanke. Torka är ett exempel på ett allt vanligare fenomen som bidrar till vattenbrist, som uppskattats ha kostat Europa 100 miljarder euro de senaste 30 åren. Enligt uppskattningar räcker det med att om EU investerade 700 miljoner euro för att producera TV. 50% av EUs avloppsvattenvolym skulle då återanvändas vilket skulle kunna minska det totala färskvattenuttaget med mer än 5% (European Parliament, 2019). Dessutom växer hela världens vattenmarknad med cirka 20% per år och år 2020 beräknas den vara värd 1 biljon Euro. Den befintliga vattensektorn i EU förser cirka 500 000 människor med arbete och användning av TV skulle kunna öka den ekonomiska tillväxten. Om tillväxten inom vattensektorn stiger med 1%, skulle 20 000 ytterligare människor kunna förses med arbete inom vattenindustrin (European Commission, u.å.).

Enligt IMPEL (2018) är fördelarna med TV främst att det substituerar dricksvatten där det ej nödvändigtvis behövs användas. TV kan istället användas för ändamål med lägre kvalitetskrav. Detta kan främja ett mer hållbart användande av vattenresurser så som minskande uttag av grund- och ytvatten, lägre energiförbrukning vid framställning i förhållande till avsaltning, import av vatten eller uttag från djupgående grundvattenkällor samt lägre förorenings- och näringsbelastning hos recipient (European Parliament, 2019; IMPEL, 2018). Avloppsvatten är även ett avfallsflöde som inte bara innehåller föroreningar utan också en del näringsämnen som kväve, fosfor och kalium. Näringsämnen kan anses vara värdefulla resurser att bibehålla i ett TV beroende på dess användningsområde (Bixio et al., 2006; Europeiska kommissionen, 2015). Fosfor är ett näringsämne som används flitigt i gödsel inom jordbrukssektorn i Europa, där stora förluster av fosfor sker till omgivningen och bidrar till övergödning. Det finns behov av att recirkulera näringsämnet mer effektivt på marknaden, eftersom fosfor är en

ändlig resurs som delvis importeras till Europa (Schoumans et al., 2015). Enligt Schoumans et al. (2015) återfinns en stor mängd fosfor i avloppsvatten

från hushåll i EU-27. Istället för att utveckla alltför avancerad teknik för att rena bort dessa näringsämnen, kan de istället utnyttjas. Om TV används inom jordbruket eller skogsbruket kan det anses som en fördel att näringsämnena finns kvar, vilket i sin tur skulle kunna minska mängden konstgödsel som används (Europeiska kommissionen, 2015; European Parliament, 2019). Näringsämnen återförs därmed till den biologiska cykeln där de kan nyttjas i grödor och växters tillväxtfaser (European Parliament, 2019) vilket resulterar i ett steg närmre målet med EU:s cirkulära handlingsplan, att transformera en linjär vattenanvändningsprocess till en mer cirkulär sådan. En sammanfattning av drivkrafter och fördelar med TV ses i figur 4.

3.2.2 Utmaningar

Användning av TV förknippas inte enbart med fördelar (figur 5). Det kan vara komplicerat att implementera ett reningssystem som producerar TV med tillräcklig kvalité som kvarstår, från producent ut till slutanvändare. Att anlägga en ny reningsanläggning eller komplettera befintlig avloppsreningsanläggning med bättre reningsteknik kräver ekonomiska investeringar. Det krävs även att TV kan lagras och transporteras på ett säkert sätt. Transport ut till användare kan ske via exempelvis infrastruktur i form av vattenledningssystem under mark (European Parliament, 2019; Alcalde-Sanz & Gawlik, 2014). En utmaning är att befintliga vattenledningssystem ofta är gamla och därmed redan väl förankrade i samhällen. Enligt Wärneryd et al. (2002) och European Commission (2019) krävs ofta stora investeringar för att

Figur 4. Drivkrafter presenterar anledningar till att TV bör nyttjas i större

utsträckning, fördelar med ökad användning av TV och vad dessa faktorer bidragit till. Text sammanställd och tolkad från: IMPEL (2018); European Parliament (2019).

anlägga infrastruktur under mark som på ett säkert sätt kan leverera TV till användaren.

Kostnaden för att producera TV beror på många olika faktorer: energikostnader, distributionssystem (exempelvis ledningsnät, pumpstationer etc.), krav på vattenkvalité, reningsmetoder, subventioner m.m. (National Research Council, 2012). Baresel et al. Beskriver att reningskostnaden för att framställa TV kan uppgå till cirka 0,095 Euro/m3 vid större reningsanläggningar. Priset inkluderar inte kostnader för planeringstadiet, platsspecifika anläggningskostnader eller installation av reningstekniken (Baresel et al., 2017). Det kan låta billigt, men i vissa fall förbrukas vatten direkt från naturen utan kostnad, vilket kan göra att TV uppfattas som förhållandevis dyrt (Dalahmeh & Baresel, 2014). En fördel är om användaren av TV förbrukar större mängder vatten och att transportavståndet mellan producent och användare inte är för stort. Ju längre avstånd, ju fler meter infrastruktur krävs i form av rör, ledningar, pumpstationer m.m. vilket är förknippat med stora kostnader. I större städer kan det också vara problematiskt att stadsplaneringsmässigt förändra infrastrukturen gällande vattenförsörjningen (Wärneryd et al., 2002).

En annan utmaning är de miljö- och hälsorisker som användandet av TV kan medföra. Framförallt risker kopplade till patogener och kemiska föroreningar. Om TV ska användas där människor eller djur kan komma i kontakt med detta, bör de kemiska farorna beaktas. Ur miljösynpunkt finns risker att TV kan innehålla ämnen som kväve, fosfor, klorid, bor eller blandningar av flera olika ämnen som påverkar naturen. Ur hälsoperspektiv är patogener (främst tarmbakterier) en risk (Alcalde-Sanz & Gawlik, 2014). Effektiva

Figur 5. Sammanställning av exempel på problem bakom varför inte TV används i större utsträckning, nackdelar med användning av TV och konsekvenser som fortskrider om TV inte recirkuleras och ses som en hållbarhetsresurs. Text sammanställd och tolkad från European Commission (2016).

reningstekniker kan enligt studier eliminera eller minska förekomsten av mikroföroreningar, som patogener och läkemedelsrester, men medför ofta en hög energiförbrukning för att åstadkomma denna reningsgrad (Rodriguez-Mozaz et al., 2015; Al-Rifai, et al., 2011). Samhället kan uppleva användning av TV som mer riskfyllt än fördelaktigt, i brist på vetenskapliga bevis gällande föroreningar och dess påverkan ur ett miljö- och hälsoperspektiv. Den allmänna acceptansen gentemot TV är generellt låg, när det kommer till att exempelvis bevattna grödor som sedan konsumeras, trots att det förekommer att flera länder redan utövar proceduren. Det förekommer även en viss oro bland allmänheten att TV blir för kostsamt att bruka i förhållande till konventionellt vatten (European Commission, 2016).

Den största utmaningen med TV i EU anses dock vara avsaknaden av gemensamma kriterier att uppfylla, exempelvis riktlinjer eller gränsvärden som krävs för att säkerställa en viss skyddsnivå för människors hälsa och/eller miljön (BIO by Deloitte, 2015). Vissa EU-länder har sedan tidigare, och på eget initiativ tagit fram nationella, juridiskt bindande standarder för användning av TV: Spanien (Royal Decree 1620/2007), Italien (Ministerial Decree 152/2006), Frankrike (JORF num.0153, 4 July 2014), Grekland (CMD No 145116). Vanligast berör standarderna jordbrukssektorn och vissa av dem gäller för både kommunalt och industriellt avloppsvatten (Alcalde-Sanz & Gawlik, 2014; Raso, 2013). Mellan länderna skiljer sig dock vissa gränsvärden åt, vilka parametrar som ska kontrolleras och inom vilka användningsområden TV får användas. I vissa länder eller för olika användningsområden förekommer istället inga reglerande krav alls. Det finns dock internationella riktlinjer att utgå ifrån, vilka inte är bindande, publicerade av exempelvis World Health Organization och United Nations Environment Programme, som dessutom fungerat som hjälpunderlag för framtagande av nationella standarder (BIO by Deloitte, 2015; Alcalde-Sanz & Gawlik, 2014). För att säkerställa att TV är säkert att använda, ur miljö- och hälsosynpunkt, föreslogs i EUs handlingsplan – Att sluta kretsloppet att införa lagstiftande minimikrav som är gemensamma inom EU (Europeiska kommissionen, 2015).

3.3 Gemensamma minimikrav för tekniskt vatten inom jordbruket

Europeiska kommissionen är under pågående arbete med att ta fram en förordning gällande gemensamma minimikrav för användande av TV. Den kommande förordningen bygger på ett EU-förslag vilket publicerades 2018 (Europeiska kommissionen, 2018) följt av en rapport med ändringar som publicerades i januari 2019 i vilken bl.a. förslag på gränsvärden gällande kvalité anges (European Parliament, 2019). Syftet med den kommande förordningen är bland annat att säkerställa att TV skall vara säkert att använda baserat på dess användningsområde, miljön det används i och ur hälsosynpunkt för människor och djur. Enligt förslaget från European Parliament (2019) utarbetas först minimikrav för bevattning med TV inom jordbrukssektorn, med planer på att tillägga minimikrav för TV som brukas

vid återfyllning av grundvattenmagasin. En stor del av Europas befolkning är bosatt nära låglänta kustområden vars grundvattenmagasin riskerar att påverkas av saltvatteninträngning till följd överuttag av färskvatten och stigande havsvattennivåer. Enligt IPCC (2014) har havsvattennivån, sett som ett globalt medelvärde, stigit med uppskattningsvis 19 cm mellan år 1901-2010, till följd av klimatförändringar (IPCC, 2014), vilket utsätter grundvattenmagasinen för större risker. Som åtgärd kan TV användas för att fylla på grundvattenmagasinen, men återigen, beroende på kvalitén hos det TV (Bixio et al., 2006; European Parliament, 2019). Det framgår inte om gränsvärdena för grundvattenpåfyllning publiceras i samma förordning och inte heller när förordningen förväntas vara färdigställd.

Förordningen har också som avsikt att minska handelshinder med jordbruksprodukter, d.v.s. att inom EU underlätta fri rörlighet av jordbruksprodukter bevattnade med TV. Minimikraven bidrar till att förbättra chanserna att uppnå hållbarhetsmål 6 från Agenda 2030, ”Rent vatten och sanitet för alla”. Förordningen uppmanar större vattenförbrukare att utveckla en mer hållbar vattenanvändning, vilket i sin tur minskar uttaget från färskvattenresurserna (European Parliament, 2019).

I den kommande förordningen betonas några viktiga punkter gällande TV för användande inom jordbrukssektorn. Övergripande innefattar förslaget minimikrav för kvalité, kontroller samt riskhantering. Några mer ingående exempel:

o Gränsvärden (figur 6) & kontrollintervall gällande E.coli, BOD5, TSS, turbiditet, legionella och salmonella

o Klassindelning

o Fastställa säker leverans, lagring och användning

o Ansvarsfördelning i produktions-/processkedjan

o Hantering av tillstånd

o Riskhanteringsprocesser och ansvarsfördelning mellan involverade parter

o Reglerad bevattningsform utefter kvalitetsklass: A, B, C och D. Ofullständig information beskrevs i förordningen gällande

kategorisering av odlade grödor och bevattningsform. Därmed uteblir vidare beskrivning av kvalitetsklasserna, vilket även gäller för figur 6

o Fastställa vem som utför kontroller för att användningen av TV sker enligt förordningens gränsvärden och övriga kontrollpunkter m.fl.

o Vid behov kontrollera övriga parametrar som ej benämns i figur 6, exempelvis tungmetaller, bekämpningsmedel och läkemedelsrester (European Parliament, 2019)

Fallstudier

Som nämnts tidigare (avsnitt 2) har användning av TV förekommit tidigare. Nedan beskrivs olika fallstudier som mer eller mindre presenterar vilken teknik som använts för att producera TV, ekonomiska kostnader och om bindande eller icke bindande krav finns för att säkerställa att TV är säkert att använda ur miljö- och hälsosynpunkt. I fallstudierna brukar Spanien och Frankrike sitt TV främst till bevattning inom jordbruk och Nederländerna använder det inom kemiindustrin.

4.1 Spanien – Alicante

I Alicante finns anläggningen Rincón de Léon. Det är ett av Alicantes tre avloppsreningsverk som dessutom innefattar en anläggning för vattenåtervinning, d.v.s. producent av TV. Anläggningens kapacitet som helhet kan rena 75 000 m3 _{avloppsvatten/dag. I genomsnitt renades 52 644}

m3/dag år 2012 (Melgarejo et al., 2016). Rent praktiskt förbehandlas inkommande avloppsvatten genom rensgaller och sandfång för att frånskilja nedspolade föremål och avlägsna sand samt grus. Sedan följer primärbehandling med försedimentering, sekundärbehandling av avloppsvattnet genom en luftningsbassäng och ytterligare ett

Figur 6. Utdrag på förslag till gränsvärden för innehåll av föroreningar i TV för bevattning inom EU-jordbruk, för olika kvalitetsklasser. Bristande information gällande kvalitetsklass, som därför inte beskrivs mer ingående. Data tolkad från European Parliament (2019). *= Enligt direktiv 91/271/EEC

sedimentationssteg. Därefter förs antingen vattnet ut till recipient eller så distribueras det vidare till vattenåtervinningsanläggningen (figur 7).

Det redan renade avloppsvattnet kräver ytterligare rening, genom tertiär behandling, för att få tillräckligt hög kvalité. Enligt Melgarejo et al. (2016) blir det renade avloppsvattnet behandlat genom antingen ultrafiltrering eller ultrafiltrering och omvänd osmos (Figur 8). Dessa reningsapplikationer installerades år 2006, och fyra år senare tillkom en utjämningstank, CFF-steg och UV-desinfektion. Vilket reningsförfarande som utförs beror på vilken kvalité som önskas av användaren. Ibland mixas olika vattenkvalitéer. Kvalité och användningsområde regleras genom det spanska regelverket Royal Decree 1620/2007, d.v.s. vilka föroreningshalter det TV får innehålla samt inom vilka användningsområden det får tillämpas.

Melgarejo et al. (2016) beskriver att de olika kvalitéerna av TV som producerats hålls separerade när de förs vidare till distributions- och regleringstankar. Flödet regleras genom vattnets konduktivitet. Därefter transporteras TV vidare via rörledningar till tankar som ägs av slutanvändarna. Diametern hos transportledningarna är 350 mm (omvänd osmos), och 630 mm (ultrafiltrering). Hur långt transportavståndet är, återges inte.

Figur 7. Beskrivning av vattenflöde i Rincón de Léons avloppsreningsverk, med inflöde av icke-renat avloppsvatten till vänster. Efter sekundärbehandlingen kan renat avloppsvatten släppas ut till recipient. Figur hämtad och tolkad från Melgarejo et al. (2016).

Figur 8. Ytterligare rening av avloppsvatten efter sekundär behandling. TV som slutlig produkt. Figur hämtad och tolkad från Melgarejo et al. (2016).

Melgarejo et al. (2016) beskriver att TV från Rincón de Léon tillämpas för jordbruks-, stads- och rekreationsändamål. Anläggningen har främst två större användare som år 2012 förbrukade strax över 6,5 miljoner m3 TV tillsammans. Varav ena användaren, föreningen AGRICOOP (Alicante Irrigation Association), förbrukade cirka 3 467 000 m3 _{TV. Det TV användes för att}

droppbevattna jordbruksgrödor som mandlar, tomater, citrusfrukter och olivträd. De spraybevattnar även en golfbana med en yta av 800,000 m2 med TV. Den andra användaren, föreningen ARALVI (High Vinalopó Irrigation Association) förbrukade samma år 3 063 000 m3 TV för att bevattna mandlar, vindruvor, nektariner, apelsiner och olivträd. ARALVI bevattnar även en golfbana, som under sommartid kräver 1500 m3 vatten/dag.

Den totala anläggningskostnaden uppgick totalt till nästan 20,7 miljoner euro (Melgarejo et al., 2016). Varav kostnaden för inköp och installation (år 2006) av ultrafiltreringen och omvänd osmos uppgick till cirka 10,97 miljoner euro och anläggningsarbetet till cirka 4,83 miljoner euro. Utjämningstank, CFF och UV-desinfektion som byggdes till år 2010 kostade nästan 4,88 miljoner euro. Även driftskostnader tillkom, varav elektricitet, lön och reaktanter stod för de största utgifterna. Eftersom Rincon dé Léon inte har möjlighet att producera ett jämt flöde av TV, då lagringskapaciteten begränsar, så stoppas vattenåtervinningsanläggningen emellanåt. Detta leder också till ökade kostnader (Melgarejo et al., 2016). Energiförbrukningen och kostnaden var som högst för omvänd osmos 0,869 kWh/m3 med en kostnad på cirka 0,21 euro/m3, därefter ultrafiltrering 0,236 kWh/m3 med kostnaden 0,034 euro/m3 och energieffektivast var CFF på 0,047 kWh/m3. Billigast var UV-desinfektion, men effektivast reningsgrad stod omvänd osmos för (Melgarejo et al., 2016). AGRICCOP fick betala mellan 0,23-0,28 euro/m3 TV, beroende på vilken bevattningsteknik som användes. ARALAVI fick betala en total kostnad om 0,36 euro/m3 _{TV år 2013. I priset inkluderades kostnader för}

rening, energiförbrukning, infrastruktur och de anställdas löner (Melgarejo et al., 2016).

4.2 Frankrike – Noirmoutier

Noirmoutier är en ö belägen utanför Frankrikes västkust, som saknar tillgång på färskvattenresurser. På och runt ön bedrivs ekonomiska aktiviteter så som saltproduktion, ostron- och potatisodling. Ön var ett populärt besöksmål bland turister som också generade 70% av öns inkomster (Lazarova et al., 2013). Sommartid befann sig 80 000 människor på ön, tillskillnad från resten av året då ön hade 10 000 invånare. Under vår och sommar är det högsäsong för potatisodling, en vattenkrävande jordbruksaktivitet, som gav upphov till säsongsbunden efterfrågan på dricksvatten. Enligt Lazarova et al. (2013) fanns ingen dricksvattenanläggning på ön, utan dricksvatten transporterades över via ledningar i bron som förband fastlandet och Noirmoutier, en total transportsträcka på cirka sju mil. Ökad förbrukning av dricksvatten, ledde också till ökat utsläpp av avloppsvatten i recipienten, samtidigt som kraven på

renat avloppsvatten blev striktare. För bevarande av kvalitén hos omkringliggande havsvatten och de viktiga ekonomiska aktiviteterna, initierades ett projekt av kommunerna på ön på 1980 talet, i syfte att återanvända TV för bevattning av potatisodlingarna. I genomsnitt odlades årligen 10 000 ton potatis vilket motsvarade en omsättning på 10 miljoner euro, vilket var en viktig inkomst för ön (Lazarova et al., 2013). TV började tillämpas inom potatisodlingarna och 90-95% av bevattningen utfördes med TV. För resterade del nyttjades dricksvatten. I genomsnitt användes cirka 300 000 m3 tekniskt vatten per år, mellan år 2000 – 2009, men så mycket som 448 000 m3 år 2005, ett år kantat av torka och lite nederbörd. Generellt användes främst TV till odlingarna mellan mars-september.

Kvalitetskraven på utsläpp av avloppsvattnet till recipient skulle understiga 30 mg/l suspenderade fasta ämnen, 25mg/L BOD5, 100 mg/l COD. Så var fallet

efter sekundär rening genom aktiverat slamsystem, som visat god avskiljningsförmåga av föroreningar (Lazarova et al., 2013). Det renade avloppsvattnet fördes istället vidare till tertiär rening, vartefter TV blev slutprodukten. Det tertiära steget bestod av ett dammsystem med fyra öppna dammar, där vattnet från första dammen rann vidare till andra dammen o.s.v. Inga pumpsystem krävdes för att reglera flödet, utan det skedde naturligt till följd av höjdskillnad och gravitation. Hela dammsystemet rymde 286 300 m3 vatten och djupet mellan de olika dammarna varierade mellan 1,4-2,8 meter. När vattnet anlände till fjärde och sista dammen, kunde det förvaras där en obestämd tid eller så transporterades det vidare via underjordiskt ledningssystem till potatisodlingarna, vilka hade reglerande anslutningsterminaler med volumetriska vattenmätare (Lazarova et al., 2013). Lazarova et al. (2013) beskriver att kontroll av vattenkvalité utfördes av operatör, men inte vilka parametrar som kontrolleras eller om gränsvärden förekommer. Första kontrollen skedde vid inkommande avloppsvatten från ledningssystemet, vid inflöde till första och utflöde från sista dammen. Kontroll utfördes en till två gånger per månad. Kvalitén på det TV berodde på uppehållstid i dammsystemet, hur stort inflöde som belastade avloppsreningsverket samt hur mycket TV som efterfrågades. Kostnad för dammsystemet som reningssteg, uppgick totalt till 5,6 miljoner euro. Varav dammsystemet kostade 1,8 miljoner euro och pumpstation samt bevattningssystem 3,8 miljoner Euro. Utöver ovanstående engångskostnader, tillkom drift- och underhållskostnader på totalt 300 000 Euro per år (Lazarova et al., 2013). Projektet finansierades av flera olika parter. Pumpstation och bevattningssystem tillhörde användarna vilka ansvarade för dess funktion och underhåll. Dessa bekostades av jordbruksföreningen, samt med bidrag. Dammsystemet bekostades av samhället/kommunen, med finansieringsstöd utifrån. De som producerade TV bar ansvaret för att TV höll tillräckligt hög kvalité och kontrakt upprättades gällande ansvarsfördelning. Jordbruk fick köpa TV till en kostnad av cirka 0,54 euro/m3. Priset inkluderade inte

arbetskostnader för anställda på reningsanläggningen eller övriga avgifter som vanligtvis förekommer (Lazarova et al., 2013).

Enligt Lazarova et al. (2013) reducerades vattenkostnaderna med cirka 50%, i jämförelse med dricksvattenanvändning och de kunde odla 40% mer potatis med den förlängda bevattningsmöjligheten. Samtidigt främjades den känsliga kustmiljön då mängden utsläpp av avloppsvatten minimerades. Användandet av TV blev lyckat till följd av samarbete och engagemang mellan både politiker och jordbruk. Utmaningar som uppstod var exempelvis att leverera tillräckligt mycket TV under högsäsong, stort lagringsbehov, upprätthålla kvalitén på producerat TV till följd av förändrade kvalité på inkommande avloppsvatten och saltvatteninträngning i avlopp (Lazarova et al., 2013).

4.3 Nederländerna - Terneuzen

I Terneuzen finns ett företag som tillverkar kemikalier, The DOW Chemical Company. I brist på färskvattenresurser i regionen byggdes år 2000 vattenreningsanläggningen [VRA] Demin and Cooling water (Majamaa et al., 2012). Anläggningen byggdes och drevs av Evides Industriewater i syfte att avsalta havsvatten för användning som processvatten i kemiindustrin. Problem uppstod till följd av att inkommande havsvatten till VRA varierade i kvalité. Variationen gav upphov till korrosion och biotillväxt vilket blev kostsamt. Ett samarbete initierades med kommunen i syfte att rena kommunalt avloppsvatten i VRA istället. År 2006 utfördes en ombyggnation för att anpassa anläggningen efter ändamålet. Senare uppmärksammades det färdiga projektet då det var första gången i Nederländerna som kommunalt avloppsvatten brukades i så stora mängder för industriell verksamhet. Anläggningen tilldelades flertalet priser (Majamaa et al., 2012).

Enligt Majamaa et al. (2012) försågs VRA med renat kommunalt avloppsvatten, från 55 000 hushåll. Det transporterades via 7 km långa ledningar, halvvägs fram till VRA, till en lagringstank. Lagringsstanken anlades för att förse VRA med jämn vattentillgång, då produktionskapaciteten hos avloppsreningsverket är periodvis avtagande, exempelvis nattetid. Tanken rymmer 1500 m3 _{och där kan vattnet förbehandlas genom desinfektion med}

hjälp av NaOCI och NH4Cl. Sedan transporterades vattnet ytterligare 7 km

genom ledningar fram till reningsanläggningen (Majamaa et al., 2012). Vid behov justeras först pH med hjälp av H2SO4 och därefter leds vattnet vidare

för att renas genom kontinuerlig mikrofiltrering, bestående av åtta enheter. Vattnet prepareras med antiavlagringsmedel (Majamaa et al., 2012) och renas via omvänd osmos där virus, salt och suspenderade fasta ämnen avskiljs (Hitsov & Hankinso, 2020). Det finns två enheter (med FILMTECT-membran) som renar genom omvänd osmos, där varje enhet har en kapacitet att rena 150-175 m3/h till avmineraliserat TV. Endast en av dessa enheter körs dock åt gången, då volymen som passerar kontinuerlig mikrofiltrering inte är tillräcklig för att köra båda enheterna samtidigt. Detta beskrevs som en nackdel

med behov av åtgärd, som planerades att genomföras år 2009. VRA-anläggningen kan producera TV av olika kvalitéer (Majamaa et al., 2012). Majamaa et al. (2012) beskrev att fördelarna med att använda kommunalt avloppsvatten var flera. Både temperaturen och sammansättningen av vattnet var mer konstant till skillnad från när de använde sig av havsvatten. Det innebar också en kostnadsbesparing. Energikostnader minskade med 5 000 MWh/år, driftskostnader minskade med 50% och mängden kemikalier minskade med 500 ton/år. Intag av vatten från naturen minskade med 3 miljoner m3/år. Vilka investeringar projektet medförde nämns inte i artikeln. Inte heller vad det kostar att producera TV, driva anläggningen eller vilka kvalitétskrav som ställdes på det TV. Det renade kommunala avloppsvatten som transporterades till VRA för ytterligare rening, uppfyllde dock kvalitetskrav för utsläpp till ytvatten.

DOW Chemical Industry fortsätter sitt arbete mot en hållbarare vattenanvändning. År kom 80% vattenförbrukningen av hos industrin i Terneuzen antingen från användning av TV som beskrivits ovan, recirkulation från egna industriprocesser eller lokalt färskvattenintag (Hitsov & Hankinson, 2020). Totalt förbrukades 22 miljoner m3 _{årligen av företaget och förbättring}

av reningstekniker har föreslagits för att The DOW Chemical Company ska kunna minska sin färskvattenanvändning ytterligare (The Dow Chemical Company, 2015; Hitsov & Hankinson, 2020).

Öka och effektivisera användning av tekniskt

vatten i Sverige

År 2015 renades strax över 1200 miljoner m3 avloppsvatten i kommunala avloppsreningsverk i Sverige. Cirka 700 miljoner m3 återfördes till havet och resterande släpptes ut i färskvattenkällor (Statistiska centralbyrån, 2017). Enligt Svenskt vatten (2017) var 90 % av Sveriges befolkning år 2017 anslutna till vatten- och avloppsledningsnätet. Inom vissa områden i samhället förekommer bristfällig infrastruktur och det förutspås ett ökande investeringsbehov för att säkerställa säker dricksvattenleverans samt minskad belastning på sjöar och hav i framtiden. Det beräknades att VA-taxorna skulle behöva fördubblas kommande 20 år. Vilket anses nödvändigt för att säkerställa genomförandet av framtida förnyelse samt renoveringsbehov av ledningsnäten, trots att redan 12 miljarder kronor per år investeras i infrastruktur för kommunalt vatten och avlopp (Svenskt vatten, 2017). Wärneryd et al., (2002) beskrev att utbyte av redan befintlig infrastruktur kan vara både komplicerat och dyrt. Men om ledningsnäten ändå ska bytas, uppstår en möjlighet att anlägga infrastruktur för TV om det planeras i god tid. I studien (Svenskt vatten, 2017) framkom att även investeringar i avloppsreningsverk behöver ske, till följd av ökad befolkningsmängd,

strängare vattenkvalitetskrav m.m. Ökande kvalitetskrav på TV, vilket i praktiken innebär effektivare reningsgrad, kan medföra en högre miljöpåverkan till följd av ökad energiförbrukning samt ökad mängd kemiska tillsatser, till skillnad från att bruka färskvatten som renas till dricksvatten (Rodriguez-Mozaz et al., 2015; Al-Rifai, et al., 2011). Studien av Baresel et al. (2015) menade att så är inte fallet, enligt deras miljöbedömning. Författarna menade att hänsyns inte tas till den miljöpåverkan renat avloppsvatten ger då det inte är fritt från föroreningar när det återförs till recipient. De påstår också att det finns en nedströmspåverkan som inte tagits med i tidigare miljöbedömningar. De antyder dessutom att energiförbrukningen ökar med strängare reningskrav (effektivare reningsteknik), men genom att ersätta fossila energikällor med förnybara sådana, kan miljöpåverkan hos ett TV minimeras. Enligt miljökonsekvensbedömningen av Baresel et al. (2015) minskar också miljöpåverkan när storleken på reningsanläggningen ökar. Med ovanstående studier och rapporter som grund, verkar det inte omöjligt att implementera och öka användandet av TV i Sverige. Exakt vilken reningsmetod som är lämpligast att bruka, kan vara svårt att förutspå. Men baserat på tidigare studier vore det förslagsvis lämpligt att producera TV i större områden med hög vattenförbrukning och undermåliga avloppsreningsverk samt med infrastruktur i renoverings-/nybyggnadsbehov. Förslagsvis bör fokus på storstäder ske, där en stor reningsanläggning kan anläggas för att minimera miljöpåverkan (Baresel et al., 2015). Exempel kan vara producera TV i större städer där ledningsnätet exempelvis kan kopplas till spolning av toaletter i nybyggnationer, förse närliggande industrier med processvatten, fylla på grundvattenmagasin eller liknande (IMPEL, 2018). När gemensamma minimikrav är fastställda inom EU (European Parliament, 2019) för påfyllning av grundvattenmagasin med TV, känns det som ett lämpligt användningsområde med tanke på senaste årens torka och vattenbrist på sina ställen (Europeiska kommissionen, 2010).

Eftersom industri- och jordbrukssektorn är stora vattenförbrukare (EEA, 2019), kan dessa vara lämpliga att initiera ett samarbete med. Ett annat sätt att prioritera vart i landet TV ska produceras är att se till vilka recipienter som idag är mest känsliga för mottagande av renat avloppsvatten. Om avloppsvattnet renas ytterligare och brukas som TV, minskar tillförseln av föroreningar. Östersjön är exempelvis en känslig recipient, som mynnar ut i västerhavet. Minskar miljöbelastningen på Östersjön, kan minskad belastning upplevas i Västerhavet (Länsstyrelsen, 2009). Därför kan det vara lämpligt att fokusera kring ostkusten, alternativt områden som har känsliga sjöar/åar som recipient. Sammanfattningsvis vore det lämplig att anlägga/komplettera en reningsanläggning vid ostkusten, där infrastrukturen (och/eller befintlig kommunal avloppsreningsanläggning) är bristfällig och behöver bytas ut samt i nära ett område där efterfrågan på vatten är hög. När fördelaktiga reningstekniker utvärderats och blivit vanligare på marknaden, kan det ses som

ekonomiskt och miljömässigt försvarbart att producera TV i mindre städer och samhällen.

I Sverige finns dock exempel på mindre anläggningar som producerar TV. Ökad turism, torka och odlingssäsong leder till brist på vatten på Gotland främst sommartid. För att lösa bevattningsproblemet för jordbrukarna och öka skörden, installerades ett mindre avloppsreningsverk för att producera TV (Topas vatten, U.å.). Reningsverket har kapacitet att rena avloppsvatten från 750 anslutna personer. Avloppsvattnet behandlas med partikelrening och UV-behandling för att uppnå hygieniska krav. En lagringsdamm som rymmer 46 000 m3 anlades för att möjliggöra lagring av TV som produceras. Fördelen är att TV kan lagras från icke högsäsong och användas till bevattning när behov uppstår. Tillbyggnad krävdes av ett ledningsnät på 26 km med pumpstationer för vattentransport. Driften sköts av företaget Topas, medan Nyhagen vatten och avlopp AB ägde projektet och ansvarade för byggnationerna samt ledningsdragning (Topas vatten, U.å.).

Diskussion

TV har visat sig vara ett komplext arbetsområde, samtidigt som det är en underutnyttjad hållbarhetsresurs att bruka inom vattensektorn i EU men även i övriga länder i Europa.

6.1 Ekonomiska faktorer

Som nämnt innan (avsnitt 3.2.2) kan TV av hög kvalité vara kostsamt att framställa och aktörer kan vara oroliga att investera i TV just av den orsaken. Det kan också bero på att den vattenförbrukning som sker idag istället är för lågt prissatt. Miljön (recipienten) är ofta undermåligt värderad, om ens alls (avsnitt 5) och miljöpåverkan blir troligtvis sällan inräknad i prissättningen av VA-taxor. Skulle vattentillgångarna sina ännu mer, kan priset på dricksvatten stiga avsevärt och likaså öka intresset i att producera och använda TV. För utan tillgång på tillräckligt rent vatten, fallerar många viktiga funktioner i samhället: Livsmedelsproduktion och odling som kräver stora mängder vatten (Mekonnen & Hoekstra, 2011; 2012), industrier som förser oss med energi och produkter (Majamaa et al., 2012) eller helt enkelt för att tillgodose hushållsbehoven.

Kostnaden för att framställa vatten varierar eller saknas helt i fallstudierna och är därmed svåra att jämföra. Från Rincón de León såldes TV för mellan 0,23-0,36 Euro/m3 till jordbruket (avsnitt 4.1), i Frankrike såldes vattnet till jordbruket för 0,54 Euro/m3 _{(avsnitt 4.2) och enligt Baresel et al. (2017) kan}

enbart reningskostnaden uppgå till 0,095 Euro/m3 (avsnitt 3.2.2). Vilka poster som inkluderas i den slutliga prissättningen av TV, är givetvis avgörande. Jordbrukssektorn är en stor förbrukare av färskvatten (avsnitt 1).

Både inom jordbruk och industri fungerade det bra att tillämpa TV. I vissa fall verkar investeringarna varit lönsamma (avsnitt 4.3). Samtidigt kan samarbeten mellan flera parter vara fördelaktigt, vilket var gemensamt för de tre fallstudierna. Exempelvis i Noirmoutier där kommuner gått in och investerat i dammsystemet för att framställa TV. De får troligtvis ökade skatteintäkter i gengäld från jordbruksverksamheten när skörden ökar, samtidigt som kustvattnet får minskad tillförsel av föroreningar vilket i sin tur gynnar de ekonomiska aktiviteterna i området (avsnitt 4.2). Noirmoutier upplevdes som en fallstudie där alla parter gick vinnande ur projektet. För Rincón de León i Alicante, kunde olika kvalitéer av TV framställas utefter önskemål från användare. Detta var förknippat med högre kostnader. Både investeringskostnader för olika reningsförfaranden, men också vid produktionsstopp av de olika enheterna (avsnitt 4.1). Trots detta, såldes TV billigare från Rincón de León, än i fallstudien gällande Noirmoutier (avsnitt 4.2). Beräknat på dagliga genomsnittet för det året bör den totala årliga, renade volymen TV från Rincón de León, ha varit strax över 19 miljoner m3. Förutsatt att anläggningen producerade TV under alla dagar på året (Melgarejo et al., 2016). Pressen på färskvattenresurserna i Alicante minskade och bidrog till en hållbarare vattenanvändning i området.

6.2 Juridiska faktorer, hälsa och miljö

När de nya gemensamma minimikraven är färdigställda (avsnitt 3.3) öppnar det troligtvis upp för utökad produktion och användning av TV inom EU. Det finns gränsvärden att gå efter när man tillverkar olika kvalitéer och även hur man använder TV på ett miljö- och hälsosäkert sätt inom jordbruket. Handelshinder bör minska, när alla som använder TV vid bevattning av grödor utgår från samma regelverk och krav. Dock verkar förordningen väldigt fattig på kontrollparametrar (figur 6), med reservation för att förordningen inte är färdigställd än. Hänsyn bör tas till exempelvis läkemedelsrester, organiska miljögifter och tungmetaller. Förordningen nämner att vissa extra parametrar ska kontrolleras vid behov, vilket kan uppfattas som ett luddigt uttryck (avsnitt 3.3). Problemet med det samhället vi lever i idag, är att det bidrar med nya föroreningar på kontinuerlig basis. Varav vissa senare visar sig vara miljö- och hälsofarliga. Så att främja användandet av TV kan vara en fördel, så länge produktionen sker med mycket reningseffektiva tekniker för att avskilja så mycket föroreningar som möjligt (avsnitt 3.1). Nackdelen är att högre reningsgrad ofta är förknippad med högre kostnader (avsnitt 3.2.2) och eventuellt att dricksvatten framställs billigare i jämförelse. Men på lång sikt kommer även färskvattenresurserna (recipienterna) bli förorenade av avloppsvattnet. Många avloppsreningsverk (kommunala och även industriella) släpper ut det renade vattnet i recipienter trots att det inte är helt renat från föroreningar. På lång sikt innebär detta att föroreningar ansamlas och kan ge negativa miljö- och hälsoeffekter (avsnitt 3.2.1), samt att färskvattenresurser riskerar att bli otjänliga som råvatten, i syfte att framställa dricksvatten.

Ytterligare en viktig aspekt är att kvalitetskraven på utsläpp av renat avloppsvatten till recipient bör bli strängare. Då ökar reningskraven och efterfrågan på bra reningsteknik. Är avloppsvattnet tillräckligt renat utan att kräva ytterligare rening, kan det återanvändas i samhället som TV direkt. Ur ekonomisk synpunkt vore det annars fördelaktigt om både avloppsreningsanläggningen och reningsanläggningen som producerar TV bedrivs på samma ställe (avsnitt 5). Vilket i sin tur beror på inom vilket användningsområde det ska nyttjas och hur långt bort det ligger.

6.3 Etiska aspekter

Kvalitetsriskerna hos TV kan vara ett dilemma ur etisk synpunkt. Det kan vara svårt att bedöma och hantera risker med TV (eller andra förorenade vattentillgångar). Fortsätter vi släppa ut renat (eller orenat) avloppsvatten i miljön, så påverkas det akvatiska livet negativt (avsnitt 2.1). Människan gör det medvetet och mänskligt liv, hälsa och välfärd värderas högre än det akvatiska livet.

En del människor lever exempelvis där vattenbrist råder. I dessa regioner ställer de risken att använda TV mot regionens viktigaste faktorer: ska de vattna med TV och kunna odla grödor, samtidigt som de riskerar att exponeras för viss halt av kvarstående föroreningar, eller ska de få en dålig skörd, minskad mat på bordet och sämre ekonomi? På Gotland, ökade skördarna till följd bevattning med TV, samtidigt som färskvattenresurserna besparades vilket gynnar det biologiska och akvatiska livet (avsnitt 3.1).

6.4 Främja användandet av tekniskt vatten i framtiden

För att göra TV mer efterfrågat på marknaden krävs ytterligare forskning för att energieffektivisera redan befintlig teknik, forska på vilka reningskombinationer som ger tillräckligt bra vattenkvalité till lägsta kostnad samtidigt som tekniken bör bli mer miljö-och hälsovänlig. En del föroreningar i avloppsvatten kan brytas ned till ofarliga ämnen, medan avfallet som uppstår i reningsförfarandet (ex. slam), kan få ökade koncentrationer av icke nedbrytbara föroreningar och eventuellt bli obrukbart (avsnitt 4.1). Detta bör också beaktas vid framställande av TV. Samtidigt kan det vara svårt att ta fram korrekt utformade juridiska krav för säkrare produktion och användning, ultimat reningsteknik, ekonomisk lönsamhet för producent och konsument, samtidigt som miljö- och hälsoperspektivet måste beaktas. En fördel är att EU arbetar för att främja användandet av TV. Det är möjligt att utbyta erfarenheter, utforma lagkrav och liknande för att snabbare öka användandet av TV i gemenskapen, vilket kan gynna Europa som helhet i vattenfrågan.

6.5 Tekniskt vatten i Sverige

Det var svårt att besvara frågeställningen gällande hur Sverige kan öka och mest effektivt tillämpa TV. Efter att ha undersökt TV som ämnesområde och studerat tidigare fallstudier blev resultatet att många olika faktorer påverkar,

exempelvis: Inom vilka områden ska TV användas, vilka kvalitetskrav ställs och är de gränsvärden eller rekommendationer? Hur ser inkommande avloppsvatten ut? Hur stora ekonomiska investeringar kan göras? Vart ska anläggningen byggas och är det långt eller kort avstånd till slutanvändare? Vem står för vilka kostnader? Lösningar för att producera och använda TV bör skräddarsys, i ett samarbete mellan många olika parter, för att nå ett optimalt resultat.

6.6 Slutsats

Denna studie visar att TV tycks vara ett komplext område som påverkas av många olika faktorer (ekonomi, juridik, teknik samt miljö- och hälsa). TV visar sig vara en underutnyttjad hållbarhetsresurs som kan brukas för att minska färskvattenförbrukningen, lindra vattenstress, utvinna näringsämnen och säkra färskvattentillgångar för samhället. I jämförelse med att använda konventionella vattentillgångar (dricksvatten/färskvatten) kan TV ofta anses vara för kostsamt att producera samtidigt som samhället kan ha en skeptisk inställning till följd av osäkerheter på vattnets kvalité. Kostnaderna utgörs mestadels av reningsteknik, infrastruktur, energiförbrukning och drift. Ett problem som talar mot TV kan vara att dagens prissättning av vatten- och avloppsförsörjning är för låg till följd av att det inte inkluderar den miljöpåverkan utsläpp av avloppsvatten medför. Används renat avloppsvatten som TV, minskar uttaget från färskvattenresurser men också belastningen på recipienter.

Det finns ingen mall att utgå från, i hur TV framställs på bästa sätt. Utan mycket beror på vilka förutsättningar och faktorer som spelar in just där TV är tänkt att produceras och användas. De tre fallstudierna hade dock två framgångsrika strategier för lyckad produktion och användning av TV. Samarbete mellan flera olika parter och slutanvändare som efterfrågar större mängder vatten. Ytterligare forskning behövs dock i syfte att energieffektivisera redan befintlig teknik, forska på vilka reningskombinationer som ger optimal vattenkvalité till lägsta kostnad samtidigt som tekniken bör bli mer miljö-och hälsovänlig. Trots att EUs kommande förordning om minimikrav för användning av TV inom jordbruket bör underlätta produktion och användning ur juridisk samt miljö- och hälsomässig synpunkt, så är endast en av bitarna på plats i pusslet.

Källförteckning

Al-Rifai, H.J., Khabbaz, H. & Schäfer I. A. (2011). Removal of

pharmaceuticals and endocrine disrupting compounds in a water recycling process using reverse osmosis systems. Separation and Purification Technology 77(1), 60-67.

https://doi-org.proxy.lnu.se/10.1016/j.seppur.2010.11.020

Baresel, C., Magnér, J., Magnusson, K. & Olshammar, M. (2017). Tekniska lösningar för avancerad rening av avloppsvatten. IVL Nr C 235.

Baresel, C., Dahlgren, L, Almemark, M. & Lazic, A. (2015). Municipal wastewater reclamation for non-potable reuse – environmental assessments based on pilot-plant studies and system modelling. Water Science and Technology 72(9), 1635-1643. https://doi.org/10.2166/wst.2015.373 BIO by Deloitte. (2015). Optimising water reuse in the EU – Final report prepared for the European Commission (DG ENV), Part I. In collaboration with ICF and Cranfield University.

Bixio, D., Thoeye, C., Koning, D. J., Joksimovic, D., Savic, D., Wintgens, T. & Melin, T. (2006). Wastewater reuse in Europe. Desalination 187, 89–101. https://doi-org.proxy.lnu.se/10.1016/j.desal.2005.04.070

Brown, A. & Matlock, M.D. (2011). A Review of Water Scarcity Indices and Methodologies. University of Arkansas - The Sustanaibility Consortium, White Paper #106.

Dalahmeh, S. & Baresel, C. (2014). Reclaimed Wastewater Use Alternatives and Quality Standards - From Global to Country Perspective: Spain versus Abu Dhabi Emirate. SLU Rapport 070, IVL Rapport C 24.

The Dow Chemical Company. (2015). Sustainability Report. Drewes, E. J., Hübner, U., Zhiteneva, V. & Karakurt, S. (2017).

Characterization of Unplanned Water Reuse in the EU – Final Report. Technical University of Munich for the European Commission DG Environment, contract No. 070201/20017/758172/SER/EMV.C1. European Commission. (U.å.). Water is too precious to waste.

Alcalde-Sanz, L. & Gawlik, B.M. (2014). Water Reuse in Europe – Relevant guidelines, needs for and barriers to innovation. A synoptic overview. JRC 92582, EUR 26947.

European Commission. (2016). EU-level instruments on water reuse. Final report to support the Comission’s impact Assessment. Amec Foster Wheeler Environment & Infrastructure UK Ltd, IEEP, ACTeon, IMDEA and NTUA.