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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高価な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適切な経済的手段になりました。 .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。処理された廃水の再利用は、水域の質を改善するための有益な解決策となる可能性もあります。たとえば、廃水処理プラントが上流のデリケートなエリア (貝の養殖エリア、遊泳エリア) に排出するのを避けるなどです。
水の再利用における重要な新しい概念は、「目的に合わせた」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の適応を誘発する可能性があります。したがって、意図する水の再利用の用途は、必要な廃水処理の程度を左右し、逆に、廃水再生プロセスと操作の信頼性を左右する必要があります。
処理された廃水 (TWW, 再生水または再利用水とも呼ばれます) は、さまざまな非飲用目的に使用できます。 TWW の主な用途には、農業用灌漑、造園用灌漑、産業用再利用、地下水の涵養などがあります。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。
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おり、TWW の最大の消費者であり、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 TWW の適合性は、年間を通しての廃水の利用可能性 (量) と水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して考慮する必要があります。このような潜在的な悪影響を防ぐには、TWW の再利用に関する国際的なガイドラインの作成と適用が不可欠です。
TWW の灌漑適性を決定する主な水質要因は、病原菌の含有量、塩分濃度、塩濃度、特定のイオン毒性、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、灌漑に TWW を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、高濃度の浮遊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) を含み、土壌や灌漑作物に損傷を与える可能性があります。溶解塩は、従来の廃水処理技術と適切な適切な管理によって除去されないため、潜在的な悪影響を回避または最小限に抑えるために、農業と灌漑の慣行を使用する必要があります。
栄養素（窒素、リン、カリウム）の存在は、肥料を節約できるため、利点になる可能性があります。ただし、灌漑期間に沿って TWW 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いるわけではなく、栄養素の利用可能性は化学形態に依存します。
この文書は、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。提供される TWW の品質は、作物の感受性 (健康面および農学面)、水源 (プロジェクト地域の水文学的感受性)、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。
この文書は、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における TWW 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、意図す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 economic means of augmenting the existing water supply, especially when compared to expensive 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. The reuse of treated wastewater could be also a beneficial solution to improve water body’s quality, such as for example avoiding wastewater treatment plants discharge upstream sensitive areas (shellfish aquaculture area, swimming area).
An important new concept in water reuse is the “fit-to-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 of the type of plant grown. Thus, the intended water reuse applications should govern the degree of wastewater treatment required, and inversely, the reliability of wastewater reclamation processes and operation.
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 TWW 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.
Agricultural irrigation was, is and will likely remain the largest TWW consumer with recognized benefits and contribution to food security. Urban water recycling, in particular landscape irrigation, 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 TWW 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, public health and potential agronomic and environmental adverse impacts need 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 international guidelines for the reuse of TWW is essential.
The main water quality factors that determine the suitability of TWW for irrigation are pathogen content, salinity, sodicity, specific ion toxicity, 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 in account local specificities.
From an agronomic point of view, the main limitation in using TWW 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 irrigated crops. As dissolved salts are not removed by conventional wastewater treatment technologies and appropriate good management, agronomic and irrigation practices should 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 TWW along the irrigation period is not necessarily synchronized with crop requirements, and the availability of nutrients depends on the chemical forms.
This document 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 TWW should 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 document refers to factors involved in water reuse projects for irrigation regardless of size, location and complexity. It is applicable to intended uses of TWW 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:
- 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.