Jämförande prestanda för aktivt slam och stabiliseringsdammar för avlägsnande av föroreningar och patogener i fullskaliga avloppsreningsverk i Egypten

Varför rening av avloppsvatten är viktigt för vardagen

I många torra länder, inklusive Egypten, återanvänds renat avloppsvatten i allt större utsträckning för bevattning av grödor och grönytor. Det är logiskt i en värld som blir varmare och där färskvattentillgångarna minskar, men det väcker en viktig folkhälsofråga: hur rent är vattnet, särskilt när det fortfarande kan bära på sjukdomsalstrande mikrober? Denna studie följer avloppsvattnets väg genom två stora reningsverk i Egypten och jämför hur väl respektive anläggning avlägsnar partiklar, näringsämnen och sjukdomsalstrande mikroorganismer innan vattnet släpps ut eller återanvänds.

Två olika sätt att rena smutsigt vatten

Forskarna fokuserade på två fullskaliga verk som betjänar hundratusentals till miljoner människor. Ett verk, kallat WWTP‑A, använder ett ”aktivt slam”-system där avloppsvatten blandas med syre och täta bakteriesamhällen som snabbt bryter ner organiska föroreningar. Det andra, WWTP‑B, förlitar sig på en kedja av öppna stabiliseringsdammar. I dessa dammar rengörs vattnet långsamt av solljus, alger och naturligt förekommande mikrober när det rör sig från bassäng till bassäng. Båda verken ligger i samma allmänna klimat och hanterar liknande typer av avlopp, vilket gör dem lämpliga för en sida‑vid‑sida‑jämförelse.

Hur bra tar de bort föroreningar?

Teamet provtog inkommande och utgående vatten varje månad under sju månader och mätte vanliga föroreningsindikatorer. Dessa inkluderade kemiskt och biologiskt syrebehov (COD och BOD), som beskriver hur mycket organiskt material som finns, samt näringsämnen som kväve och fosfor som kan orsaka algblomning om de släpps ut i floder eller kanaler. Det aktiva slamverket avlägsnade nästan 90 % av COD och mer än 80 % av BOD, och lämnade ett betydligt klarare renvatten med låg organisk halt. Damsystemet, däremot, avlägsnade i genomsnitt endast cirka 56 % av både COD och BOD, och dess prestanda varierade kraftigt över tid. Hög nivå av alger och förmultnande växtmaterial i dammarna bidrog sannolikt till högre organiska halter vid utloppet. När det gäller näringsämnen minskade båda verken kväve och fosfor, men det aktiva slamverket presterade återigen bättre, särskilt för fosfor, som det tog bort både genom biologiskt upptag och kemisk bindning.

Vad händer med skadliga bakterier?

Utöver grundläggande vattenkvalitet följde studien stora bakteriegrupper som signalerar fekal förorening, såsom totala koliforma bakterier och Escherichia coli, tillsammans med specifika patogener inklusive Salmonella, Pseudomonas, Staphylococcus och Listeria. Båda verken minskade bakterienivåerna med flera storleksordningar, tack vare sedimentation, naturlig nedbrytning och i fallet med aktivt slam effektiv flockning och borttagning av bakterier med slammet. Det aktiva slamverket uppnådde konsekvent något högre log‑reduktioner än dammarna, särskilt för sjukdomsalstrande arter som tenderar att fastna på partiklar. Ändå fanns fortfarande mätbara mängder bakterier och patogener kvar i det slutliga vattnet i båda systemen, vilket indikerar att utsläpp eller återanvändning utan ytterligare skyddsåtgärder fortfarande kan innebära en infektionsrisk.

Den dolda utmaningen: virus som slinker igenom

Eftersom virus är små och ofta mer motståndskraftiga än bakterier mätte forskarna också flera virus kopplade till människor och virusliknande markörer, inklusive adenovirus, rotavirus, ett bakterievirus kallat crAssphage och somatiska colifager. De fann att virusnivåerna endast sjönk med ungefär en till tre storleksordningar, långt mindre än reduceringarna som observerades för bakterier. Det aktiva slamverket presterade generellt bättre för vissa virus, såsom adenovirus, medan dammarna klarade sig bättre för andra, men ingen av teknikerna avlägsnade konsekvent virus till mycket låga nivåer. Statistiska tester visade att vanliga bakteriella indikatorer inte pålitligt förutsade hur mycket virus som fanns kvar, vilket understryker att att uppfylla dagens bakteriestandarder inte automatiskt innebär att vattnet är säkert från virusinfektioner.

Vad detta betyder för säker återanvändning av vatten

För länder som måste återanvända renat avloppsvatten för att hantera vattenbrist ger denna studie ett tydligt budskap. Moderna aktiva slamverk kan vara bättre än enkla dammsystem när det gäller att avlägsna organiska föroreningar, näringsämnen och bakterier, men båda tillvägagångssätten har svårt att eliminera tåliga humana virus. Att förlita sig enbart på traditionella bakteriella kontroller i regelverk kan skapa en falsk trygghet, eftersom virus kan kvarstå även när bakteriehalter verkar acceptabla. Författarna argumenterar för att vattenförvaltare bör inkludera virus‑specifika mål och markörer, såsom crAssphage, när de bedömer reningsprestanda. Att lägga till ytterligare reningssteg eller skyddsåtgärder — särskilt där människor kan komma i kontakt med eller inandas droppar från återanvänt vatten — blir nödvändigt för att omvandla avloppsvatten från en hälsorisk till en pålitlig resurs.

Citering: Kamel, M.A., Rizk, N.M., Gad, M. et al. Comparative performance of activated sludge and waste stabilization ponds for the removal of pollutants and pathogens in full-scale wastewater treatment plants in Egypt. Sci Rep 16, 5266 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35933-4

Nyckelord: avloppsvattenrening, aktivt slam, stabiliseringsdammar, återanvändning av vatten, vattenburna virus