Η επαναχρησιμοποίηση (ανακύκληση) του νερού είναι σημαντικό τμήμα του υδρολογικού κύκλου και θεωρείται αναπόσπαστο μέρος της ολοκληρωμένης διαχείρισης των υδατικών πόρων, κυρίως σε ξηρικές και ημιξηρικές περιοχές, όπως είναι πολλές περιοχές της νοτιοανατολικής (ΝΑ) Ελλάδας. Αυτό επιβάλλεται από: (α) Τα ελλειμματικά ισοζύγια υδατικών πόρων αρκετών περιοχών. (β) Την αυξανόμενη ζήτηση νερού εξαιτίας της αύξησης του πληθυσμού και της βελτίωσης των συνθηκών διαβίωσης. (γ) Το υψηλό κόστος και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις σχεδιασμού, μελέτης και κατασκευής νέων έργων, όπως είναι οι επιφανειακοί ταμιευτήρες. Και (δ) την ανάγκη προστασίας της ποιότητας των υδατικών πόρων και τη μείωση της ρύπανσής των.
Η έμμεση επαναχρησιμοποίηση των εκροών αστικών υγρών αποβλήτων και άλλων περιθωριακών νερών είναι μια πραγματικότητα, που γίνεται από τους προϊστορικούς χρόνους σε ολόκληρο σχεδόν τον πλανήτη. Αποτελεί μια υπαρκτή εναλλακτική πηγή, που μπορεί να βελτιώσει την ελλειμματικότητα των υδατικών ισοζυγίων πολλών περιοχών. Στην κεντρική Ευρώπη, όπως και στην Ελλάδα, εκατομμύρια κυβικά μέτρα αστικών υγρών αποβλήτων, παλαιότερα ανεπεξέργαστων και σήμερα επεξεργασμένων εκροών τους, διατίθενται καθημερινά σε θάλασσες, ποταμούς, γεωργικές εκτάσεις και άλλους φυσικούς αποδέκτες, από όπου μικρές αλλά υπαρκτές ποσότητές τους, καταλήγουν σε επιφανειακές ή υπόγειες πηγές, που χρησιμοποιούνται έμμεσα ακόμη και για πόσιμη χρήση.
Σήμερα, υπάρχουν πολλές περιπτώσεις σχεδιασμένης έμμεσης επαναχρησιμοποίησης εκροών επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων ακόμη και στην Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ), όπως στην Ισπανία, Ολλανδία, Βέλγιο και αλλού, εκτός από τα πολυάριθμα παραδείγματα αφαλάτωσης και επιτυχούς αντιμετώπισης αρδευτικών αναγκών, όπως στην Κύπρο, Μάλτα, Ισπανία και άλλες χώρες. Η άρτια σχεδιασμένη έμμεση επαναχρησιμοποίηση για ύδρευση προϋποθέτει αξιόπιστη λειτουργία των μονάδων αστικών υγρών αποβλήτων και στη συνέχεια ανάμειξη και αραίωση με φυσικό νερό των εκροών τους. Οι κύριες ανασχετικές αιτίες αυτής της χρήσης είναι η κοινωνική και πολιτική αποδοχή, που τουλάχιστον στον αναπτυγμένο κόσμο, γίνεται όλο και περισσότερο αποδεκτή με την πάροδο του χρόνου.
Ιδιαίτερα σε ξηροθερμικές περιοχές, όπου οι ελλειμματικοί υδατικοί πόροι έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην κοινωνικοοικονομική και περιβαλλοντική ανάπτυξή τους, απαιτούνται νέες στρατηγικές διαχείρισης των διαθέσιμων και πεπερασμένων υδατικών πόρων, που πρέπει να περιλαμβάνουν και την έμμεση επαναχρησιμοποίηση περιθωριακών νερών. Αυτή η προσέγγιση αντιμετωπίζει αποτελεσματικά τα προβλήματα, που σχετίζονται με τη διάθεση τέτοιων νερών και επιβάλλει τη μέγιστη δυνατή επεξεργασία τους και συγχρόνως τη θεώρησή τους ως φυσικών πόρων αντί «αποβλήτων». Επιπλέον, με αυτό τον τρόπο εισάγεται πρακτικά η έννοια της διατήρησης των φυσικών πόρων, ενώ αποφεύγονται υποδομές υψηλού κόστους, μικρής απόδοσης και μη φιλικών στο περιβάλλον.
Από την άλλη πλευρά, η άμεση επαναχρησιμοποίηση περιθωριακών νερών ακόμη και για ύδρευση είναι ραγδαία εξελισσόμενη. Σε παγκόσμιο επίπεδο, οι σχετικές τεχνολογίες επεξεργασίας τους βελτιώνονται με γρήγορους ρυθμούς, όπως αναφέρεται σε προηγούμενο σχετικό άρθρο μου (Αγγελάκης, 2022). Επομένως, είναι πλέον επιβεβλημένος ο άρτιος σχεδιασμός για επαναχρησιμοποίηση των εκροών υγρών αποβλήτων προωθημένης επεξεργασίας, προκειμένου να επιτυγχάνεται προγραμματισμένος εμπλουτισμός των επιφανειακών ή/και υπογείων πηγών, που μπορούν να εξυπηρετούν ακόμη και υδρευτικές ανάγκες.
Τα τελευταία χρόνια, η έρευνα και τεχνολογία αντικειμένων υδατικών πόρων σχεδόν μονοπωλείται από την τεχνολογία της αντίστροφης ώσμωσης, που είναι από τις πιο σύγχρονες και αποτελεσματικές μεθόδους. Όμως, πολλές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας αναζητούν μεθόδους επεξεργασίας, που δεν χρησιμοποιούν αντίστροφη ώσμωση, λόγω των προβλημάτων εφαρμογής και του κόστους της. Σήμερα η προηγμένη επεξεργασία με βάση τον άνθρακα (CBAT) με συσσωμάτωση, οζονισμό, βιοδιήθηση ή/και προσρόφηση κοκκώδους ενεργού άνθρακα, είναι μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος για τον έλεγχο του σχηματισμού υποπροϊόντων απολύμανσης και φυσικά του χαμηλού κόστους της, για την πόσιμη επαναχρησιμοποίηση εκροών αστικών υγρών αποβλήτων προωθημένης επεξεργασίας. Η ανάκτηση των επεξεργασμένων εκροών υγρών αποβλήτων και η θεώρησή τους ως πόρων, επιβάλλει την επεξεργασία τους, ώστε τα χαρακτηριστικά ποιότητάς τους να είναι ισοδύναμα με αυτά του πόσιμου νερού. Αυτό προ ολίγων ετών φαινόταν αδύνατον. Όμως, στο προσεχές μέλλον, φαίνεται ότι η CBAT θα αποτελεί μια πρακτικά εφαρμόσιμη πολύ αποτελεσματική τεχνολογία (Peterson et al., 2022).
Αυτή η προηγμένη επεξεργασία με βάση τον άνθρακα (CBAT), όπως τα βιολογικά ενεργά φίλτρα, προτείνεται συχνά για επιχειρήσεις κοινής ωφελείας, που επιθυμούν να εφαρμόσουν επαναχρησιμοποίηση εκροών αστικών υγρών αποβλήτων για πόσιμη χρήση, όταν δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν άλλες βιώσιμες λύσεις, όπως είναι η προηγμένη διαδικασία οξείδωσης, η μικροφίλτρανση και η αντίστροφη ώσμωση. Τα πλεονεκτήματα των σύγχρονων τεχνολογιών είναι: (α) η υψηλή απόδοσή τους, (β) η συνεχής μείωση του κόστους, (γ) η ικανοποίηση πιο αυστηρών κριτηρίων προστασίας της ανθρώπινης υγείας και του περιβάλλοντος, (δ) η δυνατότητα ώστε οι διεργασίες διαχωρισμού να λαμβάνουν χώρα σε θερμοκρασία δωματίου χωρίς φάση αλλαγής, (ε) η αποφυγή συσσώρευσης παραπροϊόντων, και (στ) τέλος, η αποφυγή χρήσης χημικών, όπως σε άλλες διεργασίες επεξεργασίας. Η σύγχρονη τεχνολογία ανάκτησης και επαναχρησιμοποίησης επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων έχει αποδειχθεί αποδοτική και χαμηλού κόστους σε περιοχές, όπως Πολιτείες των ΗΠΑ, την Κίνα, στην Σιγκαπούρη και το Κουβέιτ. Στην Καλιφόρνια προβλέπεται ότι την προσεχή δεκαετία, η ποσότητα παραγωγής πόσιμου νερού με επαναχρησιμοποίηση θα υπερδιπλασιαστεί και στην Σιγκαπούρη οι επεξεργασμένες εκροές υγρών αποβλήτων καλύπτουν το 40% της ζήτησης νερού.
Εν κατακλείδι, η ανακύκληση του νερού και κυρίως η ανάκτηση και επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων, φαίνεται να είναι μια πρακτική, εφαρμόσιμη και βιώσιμη διαδικασία για την ορθολογική διαχείριση των υδατικών πόρων. Αναπόφευκτα στο μέλλον, η διαχείριση των υδατικών πόρων θα βασίζεται: (α) στην αποδοτικότερη χρήση των διαθέσιμων συμβατικών υδατικών πόρων και (β) στην ανακύκληση μη συμβατικών πόρων, όπως είναι τα επεξεργασμένα υγρά απόβλητα και τα υφάλμυρα νερά. Ήδη, άρχισε ο σχεδιασμός υδροδότησης και η κατασκευή κατοικιών, που βασίζεται στην ανακύκληση μέρους του νερού υδροδότησής τους. Αυτό καταδεικνύει τη σημασία των αποκεντρωμένων συστημάτων διαχείρισης υδατικών πόρων και αστικών υγρών αποβλήτων, που όλο και περισσότερο θα επεκτείνεται και θα βελτιώνεται.
Η εμπειρία που έχει αποκτηθεί μέχρι σήμερα, αναπόφευκτα θα οδηγήσει στην υλοποίηση έργων ανάπτυξης και επαναχρησιμοποίησης τέτοιων νερών και στη χώρα αυτό απαιτείται ο εκσυγχρονισμός του σχετικού νομοθετικού πλαισίου. Είναι πιθανόν ότι, αν στην Αθήνα το 1995, αντί του τεράστιου έργου επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων στην Ψυττάλεια, είχαν κατασκευαστεί περισσότερα αποκεντρωμένα και μικρότερα έργα (όπως στις Αχαρνές, στο Γαλάτσι, στο Πολυδένδρι, στον Ασπρόπυργο, στον Πειραιά και αλλού), η δυνατότητα αξιοποίησης των επεξεργασμένων εκροών θα την καθιστούσαν μια πρότυπη πόλη. Το ίδιο ισχύει και για άλλες πόλεις της ΝΑ Ελλάδος. Είναι αυτονόητο ότι σχετικά μαθήματα για το παρελθόν, το παρόν και το μέλλον, θα πρέπει να εντατικοποιηθούν και να εκσυγχρονιστούν στα ΑΕΙ της χώρας και ιδιαίτερα στις Πολυτεχνικές Σχολές. Με τις βέλτιστες πρακτικές, το νερό πιθανόν να συμβάλει στην ειρήνη, τη συνεργασία και τη συμφιλίωση των λαών και δεν θα αποτελεί αιτία πολέμων στο μέλλον.
* Ο Ανδρέας Ν. Αγγελάκης είναι Επίτιμο Μέλος και Διακεκριμένο Fellow της Παγκόσμιας Εταιρείας Υδατικών Πόρων
Βιβλιογραφία
•Αγγελάκης, Α. Ν. (2022). Επαναχρησιμοποίηση νερού. ΠΑΤΡΙΣ Ηρακλείου 14/07/2022, https://www.patris.gr/2022/07/15/epanachrisimopoiisi-neroy/
•Peterson, E. S., Johnson, S., Shiokari, S., Yu, S., Cook, S. M., and Summers, R. S. (2022). Impacts of carbon-based advanced treatment processes on disinfection byproduct formation and speciation for potable reuse. Water Res. 220, https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118643
