Dalle acque reflue all’acqua potabile
In tutto il mondo, 2 persone su 10 non hanno accesso all’acqua potabile sicura, e negli Stati Uniti, molti stati affrontano carenze idriche e siccità. Nel frattempo, riporta Robert Glennon in Unquenchable: America’s Water Crisis e Cosa fare al riguardo, gli americani usano 24 galloni di acqua ogni giorno per lavare i loro bagni—circa 5,8 miliardi di galloni. Che spreco! Mentre la popolazione globale continua a crescere e il cambiamento climatico provoca più crisi idriche, dove troveremo abbastanza acqua per soddisfare i nostri bisogni?
Negli Stati Uniti, spendiamo miliardi di dollari per trattare l’acqua con la qualità dell’acqua potabile quando ne usiamo solo il 10% per bere e cucinare, quindi sciacquiamo la maggior parte del resto nel water o nello scarico. Quindi il crescente uso di acque reflue riciclate per l’irrigazione, il paesaggio, l’industria e lo sciacquone, è un buon modo per conservare le nostre risorse di acqua dolce. L’acqua riciclata viene anche utilizzata per ricostituire ecosistemi sensibili in cui la fauna selvatica, i pesci e le piante sono lasciati vulnerabili quando l’acqua viene deviata per esigenze urbane o rurali. Nelle zone costiere, l’acqua riciclata aiuta a ricaricare le falde acquifere sotterranee per prevenire l’intrusione di acqua salata, che si verifica quando le acque sotterranee sono state sovrapompate.
Photo credit: notcub
L’uso di acqua riciclata per bere, tuttavia, è meno comune, in gran parte perché molte persone sono respinti dal pensiero di acqua che è stato nei nostri servizi igienici andare ai nostri rubinetti. Ma alcuni paesi come Singapore, Australia e Namibia e stati come California, Virginia e New Mexico stanno già bevendo acqua riciclata, dimostrando che le acque reflue purificate possono essere sicure e pulite e contribuire ad alleviare la carenza di acqua.
Il termine “toilet to tap”, usato per fare opposizione all’acqua riciclata potabile, è fuorviante perché l’acqua riciclata che finisce nell’acqua potabile subisce un’ampia e approfondita purificazione. Inoltre, di solito viene aggiunto alle acque sotterranee o superficiali per un’ulteriore pulizia prima di essere inviato a una fornitura di acqua potabile dove viene nuovamente trattato. In effetti, è stato dimostrato di avere meno contaminanti rispetto alle forniture di acqua trattate esistenti.
Ci sono una serie di tecnologie utilizzate per riciclare l’acqua, a seconda di quanto deve essere pura e per cosa verrà utilizzata. Ecco come è fatto presso l’impianto di trattamento delle acque reflue Point Loma a San Diego – la città sta attualmente studiando la fattibilità del riciclaggio dell’acqua per bere.
Le acque reflue passano prima attraverso un trattamento primario avanzato in cui l’acqua viene separata dalle particelle più grandi, quindi entrano nei serbatoi di sedimentazione dove vengono utilizzate sostanze chimiche per far sì che i fanghi primari si depositino sul fondo e la feccia salga verso l’alto. Una volta che l’acqua è separata, l ‘ 80% dei solidi è stato rimosso e le acque reflue sono abbastanza pulite da essere scaricate nell’oceano. (Sebbene le acque reflue siano una risorsa potenzialmente preziosa, la maggior parte delle acque reflue prodotte lungo le nostre coste finisce nell’oceano.)
Nel trattamento secondario, i batteri vengono aggiunti alle acque reflue per ingerire solidi organici, producendo fanghi secondari che si depositano sul fondo.
Il trattamento terziario filtra l’acqua per rimuovere i solidi rimasti, la disinfetta con il cloro e rimuove il sale. In California, l’acqua trattata terziariamente è chiamata “acqua riciclata” e può essere utilizzata per l’irrigazione o l’industria.
Per il riutilizzo indiretto di acqua potabile (IPR)—acqua riciclata che alla fine diventa acqua potabile—l’acqua trattata terziariamente subisce una tecnologia idrica avanzata, quindi trascorre il tempo nelle acque sotterranee o superficiali, come un serbatoio, prima di essere inviata alle forniture di acqua potabile. La tecnologia avanzata dell’acqua prevede innanzitutto la microfiltrazione che estrae tutti i solidi rimanenti.
Osmosi inversa. Credito fotografico: fhemerick
Successivamente, l’osmosi inversa, che applica pressione all’acqua su un lato di una membrana che consente all’acqua pura di passare attraverso, elimina virus, batteri, protozoi e prodotti farmaceutici. L’acqua viene quindi disinfettata dalla luce ultravioletta (UV) o dall’ozono e dal perossido di idrogeno. Infine viene aggiunto ai serbatoi di acque sotterranee o superficiali dove rimane per una media di 6 mesi per essere ulteriormente purificato da processi naturali. (Questo viene fatto principalmente per placare l’ansia pubblica di bere acqua riciclata.) Una volta estratto dalla falda acquifera o serbatoio, l’acqua riciclata passa attraverso il processo di purificazione dell’acqua standard che tutta l’acqua potabile subisce per soddisfare gli standard dell’Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti.
Infatti San Diego sta già bevendo acqua riciclata perché importa l ‘ 85% della sua acqua dalla California settentrionale e dal fiume Colorado, in cui le comunità a monte come Las Vegas scaricano le acque reflue che vengono successivamente trattate per scopi potabile. A causa delle recenti restrizioni sull’acqua della California settentrionale e sulla siccità sul fiume Colorado, San Diego, che ricicla l’acqua delle acque reflue per l’irrigazione, ha investito million 11.8 milioni in uno studio sui DPI. Il progetto demo presso l’impianto di bonifica dell’acqua di North City terminerà nel 2013. Durante questo periodo, il suo impianto di depurazione delle acque avanzato sta producendo 1 milione di galloni di acqua purificata ogni giorno, anche se nessuna acqua viene inviata al serbatoio.
I diritti di proprietà intellettuale sono più economici per San Diego che riciclare più acque reflue per l’irrigazione perché l’acqua di irrigazione riciclata deve essere convogliata attraverso speciali tubi viola per separarla dall’acqua potabile; espandere l’infrastruttura dei tubi viola costerebbe più dei diritti di proprietà intellettuale. L’acqua riciclata è anche meno costosa della desalinizzazione dell’acqua di mare. In Orange County, per esempio, i costi di DPI 8 800-$850 per produrre abbastanza acqua riciclata per 2 famiglie di 4 per un anno. Desalinizzare una quantità uguale di acqua di mare richiederebbe $1.200-$1.800 a causa della quantità di energia necessaria.
Per far fronte alla sua crescente popolazione e all’intrusione di sale nelle acque sotterranee, l’Orange County Water District in California ha aperto il suo impianto di bonifica dell’acqua all’avanguardia da 480 milioni di dollari, il più grande degli Stati Uniti, nel gennaio 2008. Costa million 29 milioni all’anno per operare. Dopo il trattamento avanzato dell’acqua, metà dell’acqua riciclata viene iniettata nella falda acquifera per creare una barriera contro l’intrusione di acqua salata. L’altra metà va in uno stagno di percolazione per un’ulteriore filtrazione da parte dei terreni,e poi dopo circa 6 mesi, finisce nelle prese di acqua potabile. Entro quest’anno, si prevede di produrre 85 milioni di galloni al giorno.
Singapore, senza falde acquifere naturali e una piccola massa, ha lottato per fornire un approvvigionamento idrico sostenibile per i suoi residenti per decenni.
Credito della foto: Jerry Wong
Nel 2003, ha aperto le prime piante per produrre il NEWater, acqua potabile riciclata purificata dalle tecniche avanzate della membrana compreso microfiltrazione, l’osmosi inversa e la disinfezione UV. Dopo il trattamento, l’acqua viene aggiunta ai serbatoi. NEWater, che ha superato più di 65.000 test scientifici e supera gli standard di acqua potabile dell’Organizzazione Mondiale della sanità, è abbastanza pulito per essere utilizzato per l’industria elettronica e per essere imbottigliato come acqua potabile. Si prevede di produrre 2.5% del consumo giornaliero totale di Singapore quest’anno.
La Namibia, il paese più arido dell’Africa meridionale, beve acqua riciclata dal 1969. Gli impianti di bonifica producono il 35% dell’acqua per Windhoek, la capitale. Ad oggi, non ci sono stati impatti negativi sulla salute legati al consumo di acqua riciclata.
Nel 2001, un progetto di riciclaggio dell’acqua da 55 milioni di dollari per Los Angeles stressata dall’acqua è stato affondato dalla repulsione del pubblico al pensiero di bere acqua riciclata e il termine “toilette da toccare” è nato. Le paure del pubblico sono fondate?
Un recente rapporto del comitato consultivo scientifico ha esaminato le potenziali implicazioni per la salute umana di “chemicals of emerging concern” (CECs) come prodotti farmaceutici, pesticidi e prodotti chimici industriali, nell’acqua riciclata. Gli scienziati hanno esaminato studi epidemiologici e di altro tipo sull’acqua riciclata degli ultimi 40 anni. Mentre alcuni primi studi hanno riportato la presenza di sottoprodotti di disinfezione del cloro, il pannello ha osservato che i metodi di trattamento in quel momento erano meno sofisticati. I metodi attuali sono stati perfezionati e i sottoprodotti della disinfezione sono diminuiti. Studi più recenti sull’acqua riciclata non hanno riscontrato effetti negativi sulla salute nelle popolazioni che utilizzano acqua riciclata. Sebbene gli scienziati abbiano riconosciuto che gli effetti dell’esposizione a lungo termine (nel corso delle generazioni) ai CECs e alle sostanze che non sono ancora state rilevate sono sconosciuti, hanno concluso che c’erano “prove solide che l’acqua riciclata rappresenta una fonte di acqua potabile sicura.”
Speriamo che l’opinione pubblica stia iniziando a girare. Il Dott. Shane Snyder, professore di Ingegneria ambientale presso l’Università dell’Arizona e membro del comitato consultivo scientifico, sta ora studiando la percezione pubblica dell’acqua riciclata e sta scoprendo che “se si fidano dell’utilità, la maggior parte delle persone capisce che riciclare l’acqua è inevitabile.”
La verità è che tutta l’acqua viene riciclata più e più volte—nessuna acqua sulla terra è veramente incontaminata. Snyder conclude: “Berremo acqua riciclata in un modo o nell’altro, che provenga dal flusso a valle o dalle acque sotterranee. Credo fermamente che dovremmo farlo attraverso sistemi ingegnerizzati in cui possiamo controllare attivamente il processo.”