WIDER UPTAKE - From drain to grain: Quaternary Wastewater treatment for safe water reuse in agriculture, 1.3.2026-28.2.2029, Ester Heath
Na Institut Jožef Stefan bo v petek, 20. marca 2026, potekalo uvodno (“kick-off”) srečanje projekta WIDER UPTAKE. Srečanje se bo začelo ob 12.30 na lokaciji Jamova cesta 39 v Ljubljani in bo namenjeno predstavitvi ciljev projekta, delovnih sklopov ter prvih rezultatov raziskav.
Ponovno uporabo odpadnih voda podpira krožno gospodarstvo z optimizacijo vodnih virov, pri čemer zahteva zagotovitev zaščite zdravja in okolja. Ključne uredbe EU vključujejo Uredbo (EU) 2020/741 o minimalnih zahtevah za ponovno uporabo obdelanih odpadnih voda v kmetijstvu (EU Regulation (EU) 2020/741) in Direktivo (EU) 2024/3019 o obdelavi urbanih odpadnih voda (UWWTD), ki se osredotočata na kakovost vode in spodbujata ponovno uporabo odpadnih voda za namakanje. UWWTD med drugim zahteva > 80 % odstranitev 13 mikroonesnaževal (Contaminants of Emerging Concern, CEC), vključno z zdravili in industrijskimi kemikalijami, v prihajajočih letih (prvi mejnik je leto 2033 za čistilne naprave > 150.000 PE). Direktiva tudi zahteva vpeljavo standardizirane metodologije za določanje analitsko zahtevnih perfluoro- in polifluoroalkilne snovi (PFAS) v urbanih odpadnih vodah (OV).
V projektu "UPTAKE" z naslovom "Ponovna uporaba vode in blata iz čistilnih naprav v kmetijstvu: privzem in porazdelitev novodobnih organskih onesnaževal v rastlinah" (2022-2025), predhodniku projekta WIDER UPTAKE, preučujemo privzem in porazdelitev 27 modelnih CEC v rastline paradižnika, gojene s prečiščeno odpadno vodo (POV) iz slovenskih urbanih čistilnih naprav (ČN) s suspendirano biomaso, ter vpliv na kakovost plodov. Rezultati so pokazali prisotnost CEC v OV (< µg/L), kar nakazuje, da bo večina urbanih ČN potrebovala nadgradnjo na četrto stopnjo obdelave v skladu z UWWTD. Prav tako smo pokazali privzem ostankov CEC (npr. karbamazepina) v plodove paradižnika, ki so bili namakani s POV, kar predstavlja tveganje za ranljive skupine.
Glavni cilj projekta WIDER UPTAKE je oceniti pojavnost, odstranitev (v realnih ČN in na laboratorijskem nivoju čiščenja četrte stopnje) in tveganja, povezana z uporabo POV za namakanje v kmetijstvu, za CEC, navedene v UWWTD (13 CEC in PFAS, UWWTD CEC). V okviru projekta bomo razvili in validirali analitične metode za določitev kemijske (tarčni in netarčni protokoli za določanje CEC starševskih spojin in stabilnih transformacijskih produktov (TPs) ter mikroplastike, elektrokemični senzorji za PFAS in benzotriazole) in mikrobiološke (indikatorji fekalne okužbe, e.g. koliformne bakterije, proti-protimikrobnim snovem odporne bakterije in gene za antibiotično odpornost) kontaminacije (C&MC) v OV , površinskih vodah, v katere se iztoki iz ČN izlivajo (PV) ter v plodovih in koreninah paradižnika. V tem okviru bomo ocenili učinkovitost odstranjevanja ČN, ki sofinancirajo projekt (različne velikosti in tehnologije obdelave, v različnih letnih časih). Poudarek bo na odstranitvi UWWTD CEC in strupenosti iztokov iz ČN (Aliivibrio fisherii test: iztok vs. vtok). C&MC bomo ocenili tudi v PV, v katere se izlivajo iztoki iz ČN, ter ocenili okoljska tveganja. Poleg tega bomo preučili privzem UWWTD CEC in kakovost plodov, namakanih s POV in PV, skupaj s povezanimi zdravstvenimi tveganji in raziskali možnosti modeliranja privzema rastlin z razvojem modelov, ki temeljijo na podatkih, z uporabo metod računalniške inteligence.
Nadalje bomo preučevali različne možnosti odstranjevanja UWWTD CEC četrte stopnje (ČS) na laboratorijem nivoju, vključno z biološkimi (biomasa iz realne ČN, obogatena biomasa in alge) in naprednimi (elektrokogulacija in plazma pri atmosferskem tlaku) procesi z namenom mineralizacije UWWTD CEC. Učinkovitost posameznih in sklopljenih reaktorjev bomo ocenili na podlagi odstranitve ostankov UWWTD CEC, toksičnosti (test Aliivibrio fisheri, vtok vs. iztok in fitotoksičnost) ter identifikacije stabilnih ter potencialno toksičnih TP. Na koncu bomo ocenili tudi družbeno sprejemljivost ponovne uporabe POV ter ekonomsko izvedljivost implementacije čiščenja ČS.
WIDER UPTAKE bo zagotovil ključne vpoglede v varno ponovno uporabo POV v kmetijstvu, razvijal metode za oceno in odstranjevanje CEC, hkrati pa izboljšati postopke čiščenja OV, kar je v skladu s krožnim gospodarstvom.
Vodja projekta: Prof. dr. Ester Heath
Sodelujoče raziskovalne organizacije:
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta
Univerza v Ljubljani, Zdravstvena fakulteta
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
Sestava projektne skupine:
(Zaradi velikosti raziskovalne skupine, je pri vsaki organizaciji navedena zgolj vodilna oseba)
Institut Jožef Stefan:
O2: Ester Heath
F6: Uroš Cvelbar
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta:
Univerza v Ljubljani, Zdravstvena fakulteta:
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo:
Univerza v Mariboru:
WP1: PROJECT MANAGEMENT (PM1-36)
WP2: (BIO)ANALYTICAL METHODOLOGIES (PM1-28)
WP3: TREATMENT EFFICIENCY OF SLOVENE WWTPs AND CONTAMINATION OF RECEIVING SW (PM 6-20)
WP4: EXPLORING LABORATORY-SCALE QUARTERNARY TREATMENT (PM 5-28)
WP5: WATER REUSE FOR IRRIGATION IN TOMATO CULTIVATION (PM 8-26)
WP6: MODELLING CEC UPTAKE AND RISK ASSESSMENT (PM 10-36)
WP7: SOCIOECONOMIC IMPACT (pm 1-36)
WP8: DISSEMINATION, COMMUNICATION AND EXPLOITATION (pm 1-36)
