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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
多くの国で増大する水不足と水質汚濁防止の取り組みにより、特に淡水化やダムや貯水池を含む新しい水源の開発などの代替手段と比較した場合、処理された都市および産業廃水が既存の水供給を増強するための適切なオプションになりました。水の再利用により、都市の廃水から「新しい水」を生成し、廃水の環境への排出を削減することで、都市により近い場所で水循環を閉じることができます。
処理済み廃水 (TWW) (再生水または再利用水とも呼ばれる) は、さまざまな非飲用目的に使用できます。処理された廃水の使用の主な用途には、農業用灌漑、造園用灌漑、産業用再利用、および地下水の涵養が含まれます。より最近では急速に成長しているアプリケーションは、さまざまな都市での使用、レクリエーションおよび環境での使用、および間接的および直接的な飲用の再利用です。
水の再利用における重要な新しい概念は、「目的に合った」アプローチです。これは、意図されたエンドユーザーのニーズを満たす水質を再生することを伴います。灌漑用の再生水の状況では、再生水の品質は、成長する植物の種類への適応を誘発する可能性があります。したがって、意図された水の再利用の用途は、必要な廃水処理の程度を管理することであり、逆に、水再生プロセスと操作の信頼性を管理することです。
農業用灌漑は、食料安全保障への利益と貢献が認められている最大の再利用水の消費者であり、今後もそうあり続けるでしょう。都市の水の再利用、特に景観灌漑は、急速な発展を特徴としており、エネルギーフットプリントの削減、人間の幸福、環境の回復など、将来の都市の持続可能性にとって重要な役割を果たします。
特定のタイプの再利用に対する処理済み廃水の適合性は、年間を通じての廃水の利用可能性 (量) と灌漑需要の間の適合性、および水質と特定の使用要件に依存します。灌漑用の水の再利用は、水質、灌漑用水の適用方法、土壌の特性、気候条件、および農業慣行に応じて、健康と環境にいくつかのリスクをもたらす可能性があります.したがって、灌漑用水再利用プロジェクトの開発を成功させるには、公衆衛生と潜在的な農業および環境への悪影響を優先要素と見なす必要があります。このような潜在的な悪影響を防ぐために、処理された廃水の使用に関するガイドラインの作成と適用が不可欠です。
処理された廃水の灌漑への適合性を決定する主な水質要因は、病原体の含有量、塩分濃度、ナトリウム濃度、特定のイオン毒性、重金属の濃度、その他の化学元素および栄養素です。地方の保健当局は、許可された用途に応じて水質の閾値を確立する責任があり、また、地方の特性を考慮して健康と環境保護を確保するための慣行を定義する責任もあります。
農業の観点から、処理された廃水を灌漑に使用する際の主な制限は、その品質に起因します。処理された廃水は、家庭用および工業用に供給される水とは異なり、土壌や灌漑された作物に損傷を与える可能性のある高濃度の懸濁無機物質および溶解物質 (総可溶性塩、ナトリウム、塩化物、ホウ素、重金属) を含んでいます。溶解塩は、従来の廃水処理技術では除去されず、潜在的な悪影響を回避または最小限に抑えるために、適切な適切な管理、農業および灌漑の慣行が使用されることを意図しています。
栄養素 (窒素、リン、およびカリウム) の存在は、肥料を節約できるため、利点になります。ただし、灌漑期間に沿って処理された廃水によって提供される栄養素の量は、必ずしも作物の要件と同期しておらず、栄養素の利用可能性は化学形態に依存します。
このガイドラインは、処理された廃水を使用する農作物、庭園、および景観エリアの無制限および制限付き灌漑のための水再利用プロジェクトの健全、水文学的、環境的および適切な運用、監視、および維持のためのガイダンスを提供します。供給される処理済み廃水の水質は、作物の感受性 (健康面および農学面)、水源 (プロジェクト エリアの水文学的感受性)、土壌、および気候条件に応じて、可能な用途を反映する必要があります。
このガイドラインは、規模、場所、複雑さに関係なく、灌漑用の水の再利用プロジェクトに関与する要因について言及しています。プロジェクトの存続期間中にそのような用途が変更されたとしても、特定のプロジェクトで処理された廃水の意図された用途に適用できます。プロジェクト自体または適用される法律の変更の結果として。
灌漑における水の再利用プロジェクトの健康、環境、および安全性を確保する上で重要な要素は次のとおりです。
- システムが計画および設計どおりに機能することを保証するための TWW 品質の適切な監視。
- 適切な長期運用を保証するための灌漑システムの設計とメンテナンスの指示。
- TWW の品質、配布方法、および対象となる土壌と作物との間の適合性。土壌の有効な利用と損傷を受けていない作物の成長を保証します。
- TWW の品質と、地下水または地表水源の汚染の可能性を防止または最小限に抑えるための使用との間の互換性。
このドキュメントは、特定の地域、国、地域、または組織により適した、より具体的な標準またはガイドの作成を妨げることを意図したものではありません。そのような文書が公開されている場合は、この文書を参照して、処理された廃水の使用コミュニティ全体で均一性を確保することをお勧めします。
Introduction
The increasing water scarcity and water pollution control efforts in many countries have made treated municipal and industrial wastewater a suitable option for augmenting the existing water supply, especially when compared to alternatives such as desalination or the development of new water sources involving dams and reservoirs. Water reuse makes it possible to close the water cycle at a point closer to cities by producing “new water” from municipal wastewater and reducing wastewater discharge to the environment.
Treated wastewater (TWW) (also referred to as reclaimed water or recycled water) can be used for various non-potable purposes. The dominant applications for the use of treated wastewater include agricultural irrigation, landscape irrigation, industrial reuse, and groundwater recharge. More recent and rapidly growing applications are for various urban uses, recreational and environmental uses, and indirect and direct potable reuse.
An important new concept in water reuse is the “fit-for-purpose” approach, which entails the production of reclaimed water quality that meets the needs of the intended end-users. In the situation of reclaimed water for irrigation, the reclaimed water quality can induce an adaptation to the type of plant grown. Thus, the intended water reuse applications are to govern the degree of wastewater treatment required and, inversely, the reliability of water reclamation processes and operation.
Agricultural irrigation was, is, and will likely remain the largest reused water consumer with recognized benefits and contribution to food security. Urban water recycling, landscape irrigation in particular, is characterized by fast development and will play a crucial role for the sustainability of cities in the future, including energy footprint reduction, human well-being, and environmental restoration.
The suitability of treated wastewater for a given type of reuse depends on the compatibility between the wastewater availability (volume) and water irrigation demand throughout the year, as well as on the water quality and the specific use requirements. Water reuse for irrigation can convey some risks for health and environment, depending on the water quality, the irrigation water application method, the soil characteristics, the climate conditions, and the agronomic practices. Consequently, the public health and potential agronomic and environmental adverse impacts are to be considered as priority elements in the successful development of water reuse projects for irrigation. To prevent such potential adverse impacts, the development and application of guidelines for the use of treated wastewater is essential.
The main water quality factors that determine the suitability of treated wastewater for irrigation are pathogen content, salinity, sodicity, specific ion toxicity, concentration of heavy metals, other chemical elements and nutrients. Local health authorities are responsible for establishing water quality threshold values depending on authorized uses and they are also responsible for defining practices to ensure health and environmental protection taking into account local specificities.
From an agronomic point of view, the main limitation in using treated wastewater for irrigation arises from its quality. Treated wastewater, unlike water supplied for domestic and industrial purposes, contains higher concentrations of inorganic suspended and dissolved materials (total soluble salts, sodium, chloride, boron, heavy metals), which can damage the soil and the irrigated crops. Dissolved salts are not removed by conventional wastewater treatment technologies and appropriate good management, agronomic and irrigation practices are intended to be used to avoid or minimize potential negative impacts.
The presence of nutrients (nitrogen, phosphorus, and potassium) can become an advantage due to possible saving in fertilizers. However, the amount of nutrients provided by treated wastewater along the irrigation period is not necessarily synchronized with crop requirements and the availability of nutrients depends on the chemical forms.
This guideline provides guidance for healthy, hydrological, environmental and good operation, monitoring, and maintenance of water reuse projects for unrestricted and restricted irrigation of agricultural crops, gardens, and landscape areas using treated wastewater. The quality of supplied treated wastewater has to reflect the possible uses according to crop sensitivity (health-wise and agronomy-wise), water sources (the hydrologic sensitivity of the project area), the soil, and climate conditions.
This guideline refers to factors involved in water reuse projects for irrigation regardless of size, location, and complexity. It is applicable to intended uses of treated wastewater in a given project, even if such uses will change during the project’s lifetime; as a result of changes in the project itself or in the applicable legislation.
The key factors in assuring the health, environmental and safety of water reuse projects in irrigation are the following:
- adequate monitoring of TWW quality to ensure the system functions as planned and designed;
- design and maintenance instructions of the irrigation systems to ensure their proper long-term operation;
- compatibility between the TWW quality, the distribution method, and the intended soil and crops to ensure a viable use of the soil and undamaged crop growth;
- compatibility between the TWW quality and its use to prevent or minimize possible contamination of groundwater or surface water sources.
This document is not intended to prevent the creation of more specific standards or guides which are better adapted to specific regions, countries, areas, or organizations. If such documents are published, it is recommended to reference this document to ensure uniformity throughout the treated wastewater use community.