Wastewater reuse in countries with high water stress - challenges and opportunities Återanvändning av avloppsvatten i länder med vattenbrist - utmaningar och möjligheter Brist på rent vatten är ett globalt problem som främst drabbar världens fattiga. Ökad återanvändning av avloppsvatten, exempelvis för bevattning i jordbruk, har flera fördelar och skulle kunna avhjälpa problemet. Detta forskningsprojekt handlar om återanvändning av avloppsvatten och då framför allt i länder med allvarlig vattenbrist. Utifrån ett mångvetenskapligt perspektiv försöker vi dels tackla de utmaningar som finns, och dels identifiera de möjligheter som ett ökat återbruk skulle kunna föra med sig. Sydafrika och Marocko är de två länder med vattenbrist som specifikt studeras. För det första är avloppsvatten en relativt pålitlig vattenkälla eftersom tillgången inte påverkas nämnvärt av torka och andra klimatförhållanden. För det andra innehåller avloppsvatten användbara material, såsom organiskt kol, energi och näringsämnen, likt kväve och fosfor. Samtidigt finns en hel del risker kopplade till återanvändning av avloppsvatten. En är att föroreningar kan ansamlas i de grödor som odlas och därefter komma in i både människor och djur via föda med negativa hälsoeffekter som följd. Föroreningarna kan vara såväl människoskapade som naturliga, och inkluderar exempelvis läkemedel, industrikemikalier, bekämpningsmedel och metaller. Sådana substanser kan vara svåra att avskilja och även med modern avloppsreningsteknik passerar vissa kemikalier igenom opåverkade. Det här är särskilt allvarligt för föreningar som är utvecklade för att ha en biologisk effekt, t.ex. antibiotika och biocider.Vattenbrist drabbar alla kontinenter och omkring 40 procent av världens befolkning påverkas av problemet. Det övergripande målet med projektet är att bidra till utvecklingen av en effektiv avloppsreningsmetodik med låg miljöpåverkan och som innebär ett hållbart nyttjande av lokala resurser. Genom att rena avloppsvatten från föroreningar gör man det möjligt att återanvända detta vatten inom olika användningsområden. Vi kommer att studera hur enkla kolmaterial framställda från jordbruksrestprodukter kan förbättras för att skapa adsorbentmaterial som klarar av att rena bort många olika typer av föroreningar med olika egenskaper, och studera hur de sedan kan användas i småskaliga avloppsreningssystem (så kallade DEWATS-anläggningar). Det är också viktigt att utveckla metoder för hur dessa kolmaterial sedan ska tas om hand efter att de använts som adsorbenter. Ofta antas att de bara kan eldas upp och att problemet då skulle vara ur världen, men det är mycket viktigt att undersöka hur detta ska göras på bästa sätt, och säkerställa att inte farliga föreningar frigörs eller bildas vid förbränningen. I det här projektet kommer vi att använda enkla pyrolysugnar där använda adsorbenter används som bränsle för att göra nya koladsorbenter av jordbruksrester, och studera hur olika parametrar i förbränningsprocessen kan justeras för att uppnå en så effektiv nedbrytning som möjligt av föroreningarna i kolen. Utöver uppgiften att utveckla och validera effektiva behandlingstekniker och processer för vattenrening och omhändertagande av adsorbenterna finns det dessutom en stor samhällelig utmaning att ta i beaktande när det gäller hur återanvändning av avloppsvatten. Den handlar om beslutsfattares och allmänhetens negativa attityder till återanvändning av renat avloppsvatten och är en kritisk faktor att förstå och hantera för att överhuvudtaget kunna implementera de vattenbehandlingstekniker som utvecklas på ett hållbart sätt. I projektet kommer vi därför att analysera hur återanvändning av avloppsvatten kommuniceras i samhället, dels i policy och dels i medier och detta med vetskap att kommunikation kring vatten ser olika ut i olika kulturer och i olika typer av sammanhang. Vi kommer även att undersöka beslutsfattares och allmänhetens attityder till bruket av återvunnet vatten och därtill hörande politik, eftersom individers attityder har en stor påverkan på acceptansen.Denna forskning är viktig för att förebygga risker för hälsa och miljö i samband med användning av avloppsvatten i länder med svår vattenbrist, särskilt för många av världens minst utvecklade länder. Våra samarbetspartners i projektet lever och verkar själva i länder med hög vattenstress. Projektet är ett samarbete mellan Umeå universitet, Sverige, University of KwaZulu-Natal i Durban, Sydafrika, samt Institut Agronomique et Véterinaire Hassan II och Mohammed V University i Rabat, Marocko. Water scarcity is a serious global problem that affects the world’s poorest the most. This project addresses major challenges relating to wastewater reuse from a multidisciplinary perspective. Decision makers’ and the general public’s widespread negative attitude towards use of reclaimed water is one that also makes implementation of water treatment techniques a much wider task than developing and validating efficient treatment techniques and applications. The overall goal is to provide knowledge that contributes to the development of an efficient wastewater treatment methodology with low environmental impact and resilient use of local resources. The aims are to (i) develop biochar adsorbents suitable for wastewater with highly complex contamination profiles by e.g. activation and functionalization, (ii) evaluate the generation of hazardous compounds during thermal destruction of used adsorbents, and (iii) explore how wastewater reuse is communicated in policy and media discourse in specific cultures and contexts, and how attitudes towards reclaimed water and associated policies affect acceptance.The proposed four-year project will enable us to take a crucial step in addressing water treatment implementation challenges. This is a collaboration between Umeå University (UmU), University of KwaZulu-Natal (UKZN) in Durban, South Africa, Institut Agronomique et Véterinaire Hassan II (IAV) and Mohammed V University (MVU), in Rabat, Morocco.