Circular economy applied to water management : an analysis of recycling and reuse case studies

The increasing amount of water withdrawn and consumed in the last decades highlighted the water scarcity issue at a worldwide level. This is also an Italian issue, since, despite the current availability of water, in Italy has already taken place periods of crisis and scarcity, particularly in the south of the peninsula. Considering the continuous increase of the population and the worsening of climate change, future forecasts regarding the availability of water worldwide give no positive results. It is clear that the water management approach based on the linear take-use-discharge model is no longer sustainable in the long term since it does not offer a solution to the next years challenges. In this regard, the circular economy through the implementation of a circular management model is a means to achieve sustainable resource management, allowing to face future challenges. Applying this approach to water management, water reuse and recycling are among the various measures that can be undertaken, and they are deeply discussed in this thesis. In particular, this thesis aims to understand how the themes of water reuse and recycling are faced within the Italian context. Thus, first, an analysis of case studies was conducted through telephone interviews and secondary sources, with the aim of mapping the different solutions implemented in our country. This analysis allowed the identification of 29 case studies, which were classified in a specific matrix based on the quality of treated wastewaters reemployed and their final use destination. Subsequently, we focused on the industrial sector in order to investigate the approach to water reuse and recycling practices among industrial realities. Particular attention was paid to the identification of drivers and barriers encountered during the implementation of these solutions, as well as understanding the perception and propensity towards these practices. Finally, the data obtained were analyzed and commented to obtain useful insights regarding the practices of reuse and recycling of water within our country.

L’incremento dei prelievi e consumi idrici registrati negli ultimi decenni hanno evidenziato a livello mondiale l’urgenza di affrontare il tema della scarsità di acqua. Tale tema interessa da vicino anche l’Italia, che, nonostante l’attuale disponibilità di risorsa, è già stata interessata da periodi di crisi e scarsità, in particolare nel sud della penisola. Considerando il continuo incremento della popolazione e il peggioramento dei cambiamenti climatici, le previsioni future riguardo la disponibilità di acqua a livello mondiale sono tutt’altro che incoraggianti. Risulta chiaro che l’approccio di gestione dell’acqua basato sul modello lineare “take-use-discharge” non è più sostenibile a lungo termine poiché non offre risposte alle sfide che si prospetteranno negli anni futuri. A questo proposito, la circular economy, attraverso l’implementazione di un modello di gestione circolare, si pone come valido mezzo per il raggiungimento di una gestione sostenibile delle risorse, adatto ad affrontare le sfide future. Applicando questo approccio alla gestione dell’acqua, tra le diverse misure che si possono adottare ci sono il riuso e il riciclo d’acqua, tematiche al centro di questa tesi. Questa tesi si propone di comprendere come le tematiche di riuso e di riciclo d’acqua siano inserite all’interno del contesto italiano. A tale scopo, è stata in primo luogo condotta un’analisi di casi studio attraverso interviste telefoniche e fonti secondarie, con l’obiettivo di mappare le diverse soluzioni implementate nel nostro paese. Questa analisi ha permesso di identificare 29 casi studio, che sono stati classificati in un’apposita matrice in base alla qualità dell’acqua di secondo riutilizzo e alla sua destinazione d’uso finale. Successivamente, il focus è stato posto sul settore industriale col fine di indagare l’approccio alle pratiche di riuso e riciclo d’acqua all’interno delle diverse realtà industriali. Particolare attenzione è stata posta nell’individuazione dei driver e delle barriere riscontrati durante l’implementazione di queste soluzioni, nonché nella comprensione della percezione propensione verso l’applicazione di queste pratiche. Infine, i dati ottenuti sono stati analizzati e commentati per ottenere utili insight riguardanti le pratiche di riuso e riciclo d’acqua all’interno del nostro Paese.