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Data reduced method for cost comparison of wastewater management scenarios - case study for two settlements in Jordan and Oman
Frontiers in Environmental Science ( IF 3.3 ) Pub Date : 2021-04-15 , DOI: 10.3389/fenvs.2021.626634
Ganbaatar Khurelbaatar , Bishara Al Marzuqi , Manfred Van Afferden , Roland A. Müller , Jan Friesen

Safe access to sanitation is at the core of the United Nations Sustainable Development Goal (SDG) #6. Currently, it is estimated that this goal cannot be met by 2030. Despite all kinds of administrational hurdles, meeting SDG#6 depends on considerable investment. In order to get a chance at fulfilling SGD#6, the most cost-effective wastewater management has to be identified. Wastewater can be managed in different ways ranging from central treatment plants connected to individual households through sewer networks down to tanker fleets servicing each household. Depending on the geographical setting, investment costs, operation & maintenance as well as social acceptance there is no single best solution. Instead, identifying the optimal wastewater management is highly localized and country-specific or even settlement-specific. Within this study we present a data-reduced scenario generation and assessment for wastewater management based on the ALLOWS method that can be applied to individual settlements. Results provide cost-ranked wastewater management scenarios that enable decision makers to select the most cost-effective and feasible scenario. Our study starts with a detailed step-by-step methodology of a data-reduced ALLOWS approach. The approach is applied to two small settlements in Jordan and Oman with comparable population size for which a set of five scenarios along a decentralization gradient is defined and generated: centralized, semi-centralized, decentralized, and on-site / tanker. Considering spatial specificities and country-specific cost data, the five scenarios are cost-ranked and discussed in view of the two settlement settings. For Jordan specific treatment costs range from 3.8 to 6.9 USD/m3 of treated water and for Oman from 2.3 to 10.1 USD/m3. Although the scenario ranking differs, for both settlements the decentralized scenario is identified as the most cost effective, where wastewater is treated on-site for less-populated parts and by small cluster treatment plants for higher density parts. Further, potential extensions providing users with more functionality depending upon data availability for the data-reduced ALLOWS method are discussed. Using globally available data, the data-reduced can be applied worldwide. In view of SDG#6, we present a methodology that closes the gap between country-scale investment estimates and the most cost-effective wastewater management scenarios at settlement level.

中文翻译:

用于废水管理方案成本比较的数据缩减方法-约旦和阿曼两个住区的案例研究

安全获得卫生设施是联合国可持续发展目标(SDG)#6的核心。目前,估计到2030年仍无法实现该目标。尽管存在各种行政障碍,实现SDG#6仍需要大量投资。为了有机会实现SGD#6,必须确定最具成本效益的废水管理。废水可以通过不同的方式进行管理,从通过下水道网络连接到各个家庭的中央处理厂,到为每个家庭提供服务的油轮车队。根据地理位置,投资成本,运营和维护以及社会认可度,没有一个最佳的解决方案。取而代之的是,确定最佳的废水管理是高度本地化的,是针对特定国家或什至针对定居点的。在本研究中,我们介绍了一种基于ALLOWS方法的废水处理数据减少情景生成和评估方法,该方法可应用于单个居民点。结果提供了按成本排序的废水管理方案,使决策者可以选择最具成本效益和最可行的方案。我们的研究始于详细的循序渐进的方法,该方法采用了减少数据的ALLOWS方法。该方法适用于约旦和阿曼的两个具有相同人口规模的小住区,针对这些小住区定义并生成了沿着分散梯度的五个方案:集中式,半集中式,分散式和现场/油轮。考虑到空间特性和特定国家/地区的成本数据,对这五个方案进行了成本排名,并根据两个结算设置进行了讨论。对于约旦来说,处理水的成本在3.8至6.9美元/立方米之间,对于阿曼而言,在2.3至10.1美元/立方米之间。尽管方案的排名有所不同,但对于两个住区而言,分散方案都被认为是最具成本效益的方案,其中针对人口较少的部分在现场进行废水处理,针对密度较高的部分通过小型集群处理厂进行废水处理。此外,讨论了潜在的扩展,这些扩展为用户提供了更多功能,具体取决于数据减少的ALLOWS方法的数据可用性。使用全球可用的数据,可以将减少约数的数据应用于全世界。鉴于可持续发展目标6,我们提出了一种方法,可以缩小国家规模的投资估算与沉降水平上最具成本效益的废水管理方案之间的差距。9美元/立方米的处理水,对于阿曼,价格从2.3美元/立方米到10.1美元/立方米。尽管方案的排名有所不同,但对于两个住区而言,分散方案都被认为是最具成本效益的方案,其中针对人口较少的部分在现场进行废水处理,针对密度较高的部分通过小型集群处理厂进行废水处理。此外,讨论了潜在的扩展,这些扩展为用户提供了更多功能,具体取决于数据减少的ALLOWS方法的数据可用性。使用全球可用的数据,可以将减少约数的数据应用于全世界。鉴于可持续发展目标6,我们提出了一种方法,可以缩小国家规模的投资估算与沉降水平上最具成本效益的废水管理方案之间的差距。9美元/立方米的处理水,对于阿曼,价格从2.3美元/立方米到10.1美元/立方米。尽管方案的排名有所不同,但对于两个住区而言,分散方案都被认为是最具成本效益的方案,其中针对人口较少的部分在现场进行废水处理,针对密度较高的部分通过小型集群处理厂进行废水处理。此外,讨论了潜在的扩展,这些扩展为用户提供了更多功能,具体取决于数据减少的ALLOWS方法的数据可用性。使用全球可用的数据,可以将减少约数的数据应用于全世界。鉴于可持续发展目标6,我们提出了一种方法,可以缩小国家规模的投资估算与沉降水平上最具成本效益的废水管理方案之间的差距。对于这两个居民点,分散式方案被认为是最具成本效益的方案,废水在现场针对人口较少的部分进行现场处理,而小型集群式处理厂则针对较高密度的部分进行处理。此外,讨论了潜在的扩展,这些扩展为用户提供了更多功能,具体取决于数据减少的ALLOWS方法的数据可用性。使用全球可用的数据,可以将减少约数的数据应用于全世界。鉴于可持续发展目标6,我们提出了一种方法,可以缩小国家规模的投资估算与沉降水平上最具成本效益的废水管理方案之间的差距。对于这两个居民点,分散式方案被认为是最具成本效益的方案,废水在现场针对人口较少的部分进行现场处理,而小型集群式处理厂则针对较高密度的部分进行处理。此外,讨论了潜在的扩展,这些扩展为用户提供了更多功能,具体取决于数据减少的ALLOWS方法的数据可用性。使用全球可用的数据,可以将减少约数的数据应用于全世界。鉴于可持续发展目标6,我们提出了一种方法,可以缩小国家规模的投资估算与沉降水平上最具成本效益的废水管理方案之间的差距。讨论了潜在的扩展,这些用户可以根据数据减少的ALLOWS方法的数据可用性为用户提供更多功能。使用全球可用的数据,可以将减少约数的数据应用于全世界。鉴于可持续发展目标6,我们提出了一种方法,可以缩小国家规模的投资估算与沉降水平上最具成本效益的废水管理方案之间的差距。讨论了潜在的扩展,这些用户可以根据数据减少的ALLOWS方法的数据可用性为用户提供更多功能。使用全球可用的数据,可以将减少约数的数据应用于全世界。鉴于可持续发展目标6,我们提出了一种方法,可以缩小国家规模的投资估算与沉降水平上最具成本效益的废水管理方案之间的差距。
更新日期:2021-04-15
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