Investigating barriers and drivers influencing the water reuse adoption : a systematic literature review and evidence from a case study

In the face of climate change, population growth and urbanisation, water reuse represents a sustainable approach for communities seeking to increase their future water availability. By reducing water withdrawal and resource loss in production systems and economic activities, it supports the transition to the circular economy paradigm, shifting the water management paradigm from “disposal” to “reuse and resource recovery”. Although the amount of water reused and recovered has increased in recent decades, its full potential to supplement the world's water supply has yet to be realised. The adoption of water reuse technologies is not always linear, and it is necessary to understand the factors influencing the adoption process, namely barriers and drivers. Therefore, the aim of the thesis is to explore the process of wastewater reuse by identifying and classifying the main factors that promote and hinder it. Through an empirical analysis, conducted by means of an exploratory case study in the context of an Italian wastewater utility, its reclamation plants and the water reuse supply chain, a preliminary model of the barriers and drivers influencing the adoption of water reuse technologies and the development of an effective water reuse supply chain has been defined, which is presented in greater detail and in a more comprehensive form than that proposed in the extant literature. External barriers, such as society's perception of reclaimed water and the limited market for it, emerged as significant, while both external and internal drivers were identified as relevant. Especially, water scarcity and collaboration and coordination between the various stakeholders were identified as success factors for the implementation of a circular model in the water sector, both to regenerate ecosystems and, above all, to integrate into the system what was previously considered only “waste”.

A fronte degli effetti del cambiamento climatico, della crescita demografica e dell'urbanizzazione, il riutilizzo dell'acqua affinata costituisce un approccio sostenibile per le comunità che intendono aumentare la propria disponibilità idrica futura. Riducendo il prelievo di acqua dolce e la perdita di risorse nei sistemi di produzione e nelle attività economiche, questa strategia favorisce la transizione verso il paradigma dell'economia circolare, passando dal concetto di "smaltimento" a quello di "riutilizzo e recupero delle risorse". Sebbene la quantità di acqua riutilizzata e recuperata sia aumentata negli ultimi decenni, il suo pieno potenziale per integrare l'approvvigionamento idrico mondiale deve ancora essere realizzato. L'adozione delle tecnologie di riutilizzo dell'acqua non è sempre lineare ed è necessario comprendere i fattori che influenzano il processo di adozione, ovvero le barriere e i driver. Pertanto, l'obiettivo della tesi è quello di esplorare il processo di riuso delle acque reflue identificando e classificando i principali fattori che lo promuovono e lo ostacolano. Attraverso un'analisi empirica, condotta attraverso un caso studio esplorativo nel contesto di un gestore italiano del servizio idrico, dei relativi impianti di affinamento e della filiera del riuso dell'acqua affinata, è stato definito un modello preliminare delle barriere e dei driver che influenzano l'adozione delle tecnologie di riuso dell'acqua affinata e lo sviluppo di una filiera del riuso efficace, che si presenta più dettagliato e completo rispetto a quello proposto nella letteratura corrente. Le barriere esterne, come la percezione che la società ha dell'acqua affinata e il mercato limitato per l’adozione di tale risorsa, sono emerse come significative, mentre sono stati identificati rilevanti sia driver esterni che interni. In particolare, la scarsità di risorse convenzionali e la collaborazione e il coordinamento tra i vari stakeholder sono stati identificati come fattori di successo per l'implementazione di un modello circolare nel settore idrico, sia per rigenerare gli ecosistemi che, soprattutto, per integrare nel sistema ciò che prima era considerato solo un "rifiuto".