663 millioner mennesker har ikke tilgang til rent drikkevann - her er løsningene som kan hjelpe

Rent vann er en av de største globale utfordringene. Ifølge Røde Kors har 663 millioner mennesker ikke tilgang til rent drikkevann. 2,5 milliarder mennesker har ikke akseptable sanitære forhold, ifølge FN.

Når man tenker på mangel på rent vann, er kanskje bildet av mennesker som må gå timesvis for å hente vann ved nærmeste drikkevannskilde det første som dukker opp i hodet.

Men problemet er langt mer vidtrekkende enn det.

Vann handler ikke bare om en kilde til rent drikkevann, men også hvordan avløpsvann behandles. Om det slippes rett ut i miljøet, medfører det stor skade.

Ifølge FNs siste vannrapport om avløpsvann (PDF) fører stadig høyere vannforbruk til at stadig mer avløpsvann slippes ut, og bidrar til mer forurensing av vannressurser. Dette er ikke et problem som utelukkende er knyttet til de minst utviklede landene.

• Norges vannforsyning: I denne kommunen forsvinner 73 prosent av vannet ut i ingenting

Tilstrekkelig bare i de mest utviklede landene

Teknologier som endrer verden

Teknologi er en en av verdens raskest voksende industrier, og mye av det vi så på som umulig for noen år siden betrakter vi som en selvfølge i dag.

I denne serien ser vi på hvordan teknologi kan bidra til å løse store verdensproblemer.

Serien består så langt av disse temaene:

1. Her er teknologiene som forandrer utdanning for alltid

2. Halvparten av verdens befolkning har ikke tilgang til Internett. Slik vil ingeniørene gi alle tilgang

3. Klimaendringer er ikke ett problem, men mange små

4. Disse teknologiene kan gi mat på bordet

5. Slik vil selvkjørende biler snu opp-ned på samfunnet

6. Her er teknologiene som kan forhindre at antibiotikaresistens blir den verste helsekatastrofen siden svartedauden

7. Forskerne ser slutten på genetiske sykdommer

8. Slik vil ny teknologi ta over pleie av eldre

9. Vi har alle en maksimal levealder. Her er teknologiene som kan forlenge den

10. Nordmenn er ikke bærekraftige, men norske teknologier kan gjøre oss mer miljøvennlige

11. 663 millioner mennesker ikke tilgang til rent drikkevann - her er løsningene som kan hjelpe (denne)

Ifølge FN er det bare i de aller mest utviklede landene som i tilstrekkelig grad behandler avløpsvann før det slippes ut i naturen. 60 prosent av verdens befolkning er koblet til et avløpsanlegg, men bare en liten andel av disse anleggene behandler avløpsvannet før det slippes ut.

Resultatet av manglende rensing er helseskade, redusert økonomisk produktivitet, og redusert kvalitet på ferskvannsressurser og økosystemer. I 2012 døde over 800.000 mennesker som følge av forurenset vann.

Avløpsvann behøver imidlertid ikke være en belastning. Med riktig teknologi kan det gjøres om til en vannressurs. Behandling av slikt vann kan dessuten gi tilgang til nyttige biprodukter, som næringsstoffer, organisk materiale og energi.

Jordbruk står for 70 prosent av verdens ferskvannforbruk. Industri bruker også større deler av ferskvannet.

Vannet som går i avløpet består av omtrent én prosent forurensende partikler. Potensialet for gjenbruk er dermed enormt, ettersom det jo i realiteten er nesten bare vann.

• Vann- og avløpsnettet forfaller: Stadig flere blir syke av drikkevannet

Gjenbruk av vann

Det er ikke bare i utviklingsland tilgang til drikkevann er en utfordring. Litt sørover i Europa er det en hel del fokus på gjenbruk av avløpsvann, og mange steder kommer drikkevann fra grunnvannskilder som potensielt kan forurenses av avløpsvann.

Her i Norden er vi gjerne litt bortskjemte. Vi vasker biler og vanner plener med drikkevann. Slik er det i mindre grad i Europa ellers. En trenger ikke reise langt sør før gjenbruk av vann er et tema.

Mange nye hoteller som bygges i Europa har renseanlegg (PDF) hvor man fjerner kloakk fra klosettvannet, renser det til en viss grad, og bleker og desinfiserer det. Så kjøres det i en sløyfe opp igjen, og brukes i toalettene. Drikkevannet kommer fra en annen kilde.

Lignende løsninger brukes også når man bygger grøntområder i byer. Her konstrueres dammer, som fylles med for eksempel overvann og nedløp fra tak som vannkilde.

Vannet renses naturlig via vekster og drenering til grunn. Slikt vann kan deretter brukes til for eksempel bilvask og vanning, hvor det ikke er nødvendig med drikkevannskvalitet.

• Bor bærekraftig i Lofoten: Her bor de helt avkoblet fra både strømnett, vann og avløp

Må renses

Avløpsvann må i de fleste tilfeller gjennom en renseprosess før det kan gjenbrukes. Til det brukes ulike filtreringsløsninger.

Det er i utgangspunktet ikke noe avløpsvann som kan brukes som drikkevann, og ender det i en drikkevannskilde er drikkevannet i realiteten forurenset. Derfor er det viktig å ha kontroll på dette uansett om man er i Tsjekkia eller Tsjad.

Rensing av avløpsvann er ikke én enkelt prosess. Hvilken kvaliteten vannet skal ha når det kommer ut i andre enden vil avgjøre hvilke rensetiltak som må utføres.

Ulik grad av rensing

Salsnes Filter er den største leverandøren av filtersystemer for filtrering av avløpsvann i primærrenseanlegg i Norge. De har også levert filter til denne bruken i små og store anlegg i blant annet Sør-Afrika og mange andre steder i verden, forteller Tor Olav Lyng, teknisk direktør i Namsos-bedriften.

Salsnes Filter leverer filter for primærrensing. Det vil si at minst 50 prosent av partiklene i vannet fjernes, og minst 20 prosent av de biokjemiske oksygenforbrukerne (BOF-5) fjernes. Men det kan være strengere krav avhengig av hvor man befinner seg.

I større anlegg med mer rensing kan det tas ut fosfor og nitrogen dersom rensekravene er høyere. Det er for eksempel tilfellet for utslipp til blant annet Oslofjorden.

Det Salsnes Filter tar fjerner er i realiteten det du kaster i doskåla. Noen steder kan det også være avløpsvann fra alt fra restauranter til industrielle hjørnestensbedrifter. Annet avløpsvann kan trenge andre filtreringstiltak.

Avløpsvannet går gjennom et mekanisk filter som med et roterende filterbånd, som frakter partikler ut av vannet. Det som filtereres ut kan brukes til rankekompostering, og slam kan hygeniseres for bruk som gjødsel. Biomassen kan også brukes til å produsere biogass.

– Alt avløpsvann er ikke likt, så avhengig av karaktrestikken og partikkelkonsentrasjonen, rørføringer og pumpestasjoner kan det by på ulike utfordringer, forklarer Lyng.

Avhengig av kravene til sluttproduktet, må flere ulike renseteknologier benyttes nedstrøms. I større installasjoner er filtrene fra Salsnes typisk første del av renseprosessen.

• Norsk teknologi: Se hvordan kloakk fra 4,5 millioner amerikanere forvandles til gjødsel og strøm

Avløpsvann kan brukes som drikkevann

Ved behov kan avløpsvann resirkuleres direkte til drikkevann. Dette gjøres i varierende grad i Singapore, Australia, Namibia og enkelte stater i USA, ifølge en artikkel fra Columbia Universitys Earth Institute.

Det er kanskje ikke en veldig apetittvekkende tanke, men slik vann har vist seg å være renere enn vann fra andre drikkevannskilder. Et prosjekt (PDF) i San Diego i USA behandler avløpsvann ved først å primærbehandle det med teknologi lignende Salsnes Filters system.

Dette vannet sendes videre til sedimenteringstanker hvor kjemisk behandling gjør at partikler samles på bunnen, og oljer på overflaten. Når dette er gjort, er 80 prosent av partiklene i vannet fjernet, og vannet kan pumpes ut i havet. Om det i stedet skal gjøres om til drikkevann kan det tilsettes bakterier og luft i en ny sedimenteringstank, slik at resten av partiklene faller til bunnen. Deretter kan vannet filtreres videre, klorbehandles, og deretter behandles for å fjerne salt og mineraler.

Dette kan mikrofiltreres, og deretter slippes ut i en drikkevannskilde hvor det igjen går gjennom filtrering og havner i drikkevannforsyningen.

I Singapore har man gjort dette siden 2003, og vannet overgår Verdens Helseorganisasjons krav til drikkevann.

Namibia har på sin side hold på med resirkulering av vann siden 1969, og i Windhoek kommer 35 prosent av drikkevannet fra resirkulering.

Gjenbruk av avløpsvann gir mindre press på drikkevannskilder.

Men det er en lang vei fra tørkerammede, spredt befolkede områder i fattige deler av verden til et høyteknologisk vannrenseanlegg. Selv om dette ikke nødvendigvis er mulig å etablere overalt, er det viktig å bruke avløpsvann.

Det er i hovedsak fire hovedaspekter i gjenbruk av avløpsvann, ifølge FN-rapporten.

1. Forhindring eller reduksjon av forurensing ved kilden.

Tiltak som kan forhindre at vannet i utgangspunktet forurenses er å foretrekke, ettersom det stiller mindre krav til å behandle vannet før det slippes ut. Å rense opp forurensing er mye mer ressurskrevende enn å hindre at forurensingen oppstår.

2. Oppsamling og behandling av avløpsvann

Sentraliserte avløpsvannbehandlingsanlegg kan være en god løsning. Ulempen er at dette er kostbart. Særlig når det er snakk om landlige områder med liten befolkning. Samtidig kan det være komplisert å og dyrt i tett befolkede byområder.

Derfor viser det seg at desentraliserte vannbehandlingsanlegg, som tar seg av avløpsvann fra noen få boliger, eller til og med individuelle husholdninger, kan være en bedre løsning. Slike anlegg brukes i Europa, hvor vannet resirkuleres til bruk i toaletter og annet.

Slike anlegg har i alt en investeringskostnad som er 20 til 50 prosent lavere enn for sentraliserte behandlingsanlegg. Ulempen er at de ikke egner seg til å ta unna overvann, men først og fremst septik og spillvann.

3. Bruke avløpsvann som vannkilde

Avløpsvann kan brukes til vanning. Dette lønner seg når kilden til avløpsvannet og stedet det skal brukes er i nærheten.

Om avløpsvannet må behandles, kan lønnsomheten imidlertid gå ned. I områder hvor ferskvann har en høy kostnad, kan dette likevel være et attraktivt alternativ.

4. Gjenvinning av nyttige biprodukter

Det er fremdeles lite bruk av avløpsvann som kilde til energi og næringsstoffer. Det er blant annet mulig å ta biogass ut av avløpsvann. Det kan også brukes til oppvarming og nedkjøling, og å generere elektrisitet med vannturbiner.

Biomasse kan tas ut, slik at avløpsvannbehandlingsanlegg kan bli energinøytrale, eller produsere netto overskudd av energi. Dette kan gjøre behandling av avløpsvann til en overskuddsbedrift. Biomasse kan brennes på stedet, eller overføres til sentrale forbrenningsanlegg som produserer elektrisitet.

Nitrogen og fosfor fra septik kan gjenvinnes og brukes som gjødsel, og dette kan ifølge rapporten lønne seg. Det er særlig interessant å behandle urin, som inneholder det meste av nitrogenet og fosforet fra menneskeavfall.

• Skulle vært ferdig i 2013: Fortsatt er biogass-anlegget for Oslos matavfall ikke levert

Teknologier som kan endre vanntilgangen

Selv om behandling av avløpsvann er en viktig del av det å gi mennesker tilgang til drikkevann, er det fremdeles mange steder hvor det er prekær vannmangel.

Derfor er fremdeles en viktig del av det å sikre mennesker tilgang til drikkevann nærmere nødhjelp enn etablering av ny infrastruktur for å håndtere avløpsvann og slikt.

Det er imidlertid mange eksempler på bedrifter og organisasjoner som utvikler teknologi som tar sikte på å forbedre tilgangen.

Atma Connect er en ideell organisasjon som fokuserer på vanntilgang for fattige i byer. I Indonesia har disse ikke innlagt vann, og er nødt til å kjøpe drikkevann fra vannselgere.

En familie på fire kan bruke ti prosent av husholdningens inntekter på å kjøpe vann fra slike selgere, sier Meena Palaniappan, grunnleggeren av Atma Connect til PRI.org.

Selv om mange ikke har enkel tilgang til rent vann, har det store flertallet en smarttelefon. De introduserte derfor appen Atma Go, som gir tilgang til et nettbasert vannmarked, slik at brukerne kan undersøke prisene på vann hos ulike selgere før de går til innkjøp.

Dermed er det penger å spare, samtidig som det gir en mer effektiv distribusjon av vannet.

Et annet eksempel er sør-afrikanske Hippo Roller. Dette er en stor plastdunk montert på et håndtak, slik at den kan rulles. Dunken tar 90 liter, og siden den kan rulles av gårde er det ikke like slitsomt å frakte vannet med seg hjem over store avstander.

En Hippo Roller varer i 10 år, og kan gi vann nok til en husholdning på sju mennesker.

Fordelen er at løsningen sparer familiene for masse tid, som kan brukes på annet, som skolegang for barna.

• Mer styrtregn, flere folk, eldre rør: Slik vil forskere hindre at kloakk havner i elver og fjorder

Små vannrenseanlegg gir drikkevann

Community Water Project (CWP) er en indisk bedrift som selger vannbehandlingsanlegg rettet mot samfunn på den indiske landsbygda. De setter opp små anlegg, som selger vann for noen få øre pr 10 liter.

Teknologien er kjent, forklarer grunnlegger Ravi Reddy til PRI.org. CWP benytter omvendt osmose for å gjøre ulike typer forurenset vann til drikkevann. Mineraler, partikler, bakterier, alger og soppsporer fjernes under prosessen.

Fordelen med å bruke denne metoden fremfor behandling med ultrafiolett lys er at langt mer forurensing kan fjernes. Da er det mulig å ta i bruk flere vannkilder som ellers ikke kan brukes.

Det hele er bare et spørsmål om hvorvidt man klarer å gjøre det på en økonomisk lønnsom måte. Å gjøre det smått er nøkkelen, ettersom mindre anlegg er billigere å vedlikeholde, forklarer han.

Når det er avtalt installasjon av et anlegg i en landsby, kan CWP installere det i løpet av 30 dager, ifølge bedriften (PDF).

• Denne boksen renser sjøvann på havbunnen: Kan spare oljeselskapene for store summer