+ All Categories
Transcript
Page 1: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

The project “Innovation Demonstration for a Competitive and Innovative European Water Reuse Sector” (DEMOWARE) has received funding from the European Union’s 7th Framework Programme for research, technological development and demonstration, theme ENV.2013.WATER INNO&DEMO-1 (Water innova-tion demonstration projects) under grant agreement no 619040

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DeliverableD4.3

Cost‐benefitanalysisapproach

suitedforwaterreuseschemes

 

Page 2: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The
Page 3: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

Deliverable Title  D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes 

The original title was "Report on choice‐ experiment study of CBA and 

adaptation of the watereuse toolkit on water reclamation systems".  

The report at hand specifies the tool for the cost‐benefit analysis of wa‐

ter reuse schemes. Results of its application are presented in D4.4. 

Related Work Package:  WP4: Business models and pricing strategies 

Deliverable lead:  ACTEON 

Author(s):  Ivan Zayas, Gloria De Paoli, Florimond Brun, Verena Mattheiß 

Contact for queries  g.depaoli@acteon‐environment.eu  

Dissemination level:  Public 

Due submission date:  30/04/2016 

Actual submission:  10/07/2016 

Grant Agreement Number:  619040 

Instrument:  FP7‐ENV‐2013‐WATER‐INNO‐DEMO 

Start date of the project:  01.01.2014 

Duration of the project:  36 months 

Website:  www.demoware.eu  

Abstract   

 

VersioningandContributionHistory

 

Version  Date  Modified by   Modification reason 

1.0  20/04/2016     

2.0  01/06/2016  Ivan Zayas, Gloria De Paoli  Internal comments were addressed 

3.0  05/07/2016  Gloria De Paoli  Reviewer’s comments were addressed (comments by Jos Frijns) 

final  06/07/2016  Rita Hochstrat  Final edits  

 

   

Page 4: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

ii 

Tableofcontents

Versioning and Contribution History ................................................................................................................. i 

List of figures ................................................................................................................................................... iii 

List of tables ..................................................................................................................................................... iv 

Executive Summary .......................................................................................................................................... 5 

1  Introduction .............................................................................................................................................. 9 

1.1  Cost‐benefit analysis in the DEMOWARE project: overview of the task ......................................... 9 

1.2  Structure and contents of this report ............................................................................................ 10 

2  Applying CBA to water reuse projects: literature review ...................................................................... 11 

2.1  Cost‐benefit analysis: some general concepts ............................................................................... 11 

2.2  CBA for water reuse: review of international experience.............................................................. 12 

2.3  Specificities and challenges of applying CBA to water reuse projects ........................................... 15 

2.4  Existing CBA Tool: the Water Reuse Foundation Toolkit ............................................................... 17 

3  Building the backbone of the DEMOWARE CBA Tool ............................................................................ 18 

3.1  Water  reuse  cost‐benefits  framework:    setting  a  generic water  reuse  system  to  frame  the analysis ............................................................................................................................................ 20 

3.1.1  Setting boundaries of the system and describing flows and stakeholders .............................. 20 

3.1.2  Payment flows ........................................................................................................................... 21 

3.1.3  Supplier Cost mapping and water treatment ........................................................................... 22 

3.2  Water reuse CBA framework .......................................................................................................... 24 

3.2.1  Qualitative description of the actual system and the different options of the project ........... 25 

3.2.2  Financial analysis ....................................................................................................................... 29 

3.2.3  Economic analysis: from financial values to economic values ................................................. 31 

4  Using  the DEMOWARE CBA Tool  to perform cost‐benefit  analysis of a water  reuse project:  the user interface ......................................................................................................................................... 35 

4.1  The DEMOWARE CBA Tool: how does it work in practice? ........................................................... 35 

4.2  The user interface: how does it look like? ...................................................................................... 36 

4.2.1  Project identification, context information and definition of scenarios .................................. 36 

4.2.2  Financial analysis ....................................................................................................................... 38 

4.2.3  Economic analysis ...................................................................................................................... 41 

4.2.4  Sensitivity analysis ..................................................................................................................... 43 

4.3  Improvements and novelties provided by the DEMOWARE CBA Tool .......................................... 43 

4.4  Limitations of the DEMOWARE CBA Tool ....................................................................................... 44 

5  Valuing the environmental benefits of water reuse systems ................................................................ 46 

5.1  Stated preference valuation surveys .............................................................................................. 46 

5.1.1  Contingent Valuation ................................................................................................................. 47 

5.1.2  Choice Experiment .................................................................................................................... 51 

5.1.3  CE and CV: Which method to use? ........................................................................................... 52 

5.2  Application of Stated Preferences valuation methods in the DEMOWARE project ...................... 53 

5.2.1  Application of the CE method for the Sabadell Case Study: short insight ............................... 53 

5.2.2  Application of the CV method for the Braunschweig Case Study: short insight ...................... 56 

6  Discussion and conclusions .................................................................................................................... 59 

Page 5: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

iii 

7  References .............................................................................................................................................. 60 

Annex I – Full list of input data and output indicators of the DEMOWARE CBA Tool ................................... 62 

Context description ‐ Input data to be entered in the Tool ...................................................................... 62 

Financial analysis ........................................................................................................................................ 63 

Input data to be entered in the Tool: .................................................................................................... 63 

Output indicators provided by the Tool: ............................................................................................... 64 

Economic analysis ....................................................................................................................................... 65 

Input data to be entered in the Tool: .................................................................................................... 65 

Output indicators provided by the Tool: ............................................................................................... 67 

Annex II‐ Sabadell Choice Experiment questionnaire .................................................................................... 68 

Annex III‐Braunschweig Contingent Valuation questionnaire ....................................................................... 87 

 

Listoffigures 

Figure 1  The three layers of the DEMOWARE CBA Tool ......................................................................... 19 

Figure 2  Flows and stakeholder relation in water reuse systems ........................................................... 20 

Figure 3  Payment flows in water reuse systems ..................................................................................... 21 

Figure 4  Supplier cost mapping of a water reuse system ....................................................................... 22 

Figure 5  Schematic representation of a baseline scenario depicting the different users and water flows ........................................................................................................................................... 26 

Figure 6  Schematic representation of one potential water reuse system (Option 1) ........................... 26 

Figure 7  Schematic representation of a potential water reuse system (Option 2) ................................ 27 

Figure 8  Schematic representation (sources, flows, users) of water supply system including alternative supply options (Option 3) ....................................................................................... 28 

Figure 9  Layout of alternative treatment and supply options for a water reuse system....................... 29 

Figure 10  Mapping the costs of water reuse projects .............................................................................. 30 

Figure 11  Identification of environmental impacts in the flow diagram for water reuse scheme option 2 ...................................................................................................................................... 32 

Figure 12  Basic logical path underlying the DEMOWARE CBA Tool ......................................................... 35 

Figure 13  Logical framework of the DEMOWARE CBA Tool: data flows, processes and outputs ............ 36 

Figure 14  The DEMOWARE CBA Tool – Illustrative summary graphs on the context oft he projected water reuse project ................................................................................................................... 37 

Figure 15  The DEMOWARE CBA Tool – Building a project scenario ......................................................... 38 

Figure 16  Using the DEMOWARE CBA Tool – Entering data on financial costs of each treatment unit .. 39 

Figure 17  Using the DEMOWARE CBA Tool – Entering and visualizing data on financial costs and revenues .................................................................................................................................... 39 

Figure 18  Using the DEMOWARE CBA Tool – Output of the financial analysis ........................................ 40 

Figure 19  Using the DEMOWARE CBA Tool – Entering data on economic costs and benefits ................ 42 

Figure 20  Using the DEMOWARE CBA Tool – Creation of new economic costs and benefits ................. 42 

Figure 21  Using the DEMOWARE CBA Tool – Changing cost parameters to test their impact on the financial feasibility of the project scenario ............................................................................... 43 

Figure 22  Structure of a typical CV questionnaire .................................................................................... 47 

 

Page 6: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

iv 

Listoftables 

Table 1  Review of existing CBA applications and available CBA frameworks for water reuse projects ...................................................................................................................................... 13 

Table 2  Distribution of investment and O&M costs along the project life ........................................... 29 

Table 3  Using the DEMOWARE CBA Tool – Data input to define the context of the projected water reuse project .............................................................................................................................. 37 

Table 4  Using the DEMOWARE CBA Tool – Data input to describe the different project scenarios under evaluation ....................................................................................................................... 37 

Table 5  Using the DEMOWARE CBA Tool – Data requirements for performing the financial analysis ....................................................................................................................................... 38 

Table 6  Using the DEMOWARE CBA Tool – Data requirements for performing the financial analysis ....................................................................................................................................... 41 

Table 7  Improvements and novelties provided by the DEMOWARE CBA Tool ..................................... 44 

Table 8  Types of payment vehicle .......................................................................................................... 48 

Table 9  Advantages and drawbacks of the most commonly used value elicitation formats for CVs ... 49 

Table 10  Using WTP follow‐up questions to determine valid responses ................................................ 50 

Table 11  Example of a choice set in a CE value elicitation question ....................................................... 51 

 

Page 7: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

 Deliverable D4.3

ExecutiveSummary

The appraisal of investment decisions –thus including investments in water reuse systems‐ cannot over‐

look  the economic aspects and,  in particular,  the evaluation of  the welfare changes attributable  to  the 

proposed project. The application of cost‐benefit analysis  (CBA) to appraisal allows for a more efficient 

allocation of financial resources, as well as for demonstrating the convenience for society of a particular 

intervention  against  the  possible  alternatives  (EC,  2014b).  CBA  identifies  and  compares  the  costs  and 

benefits brought by the proposed project,  including social and environmental costs and benefits, and it 

provides: (i) a decision rule: benefits should exceed costs; and (ii) a criterion for comparing and ranking 

project alternatives: the size of net benefits, known as Net Present Value (FAO, 2010). 

In principle, CBA is meant to compare not only financial costs, but also external costs and benefits, thus 

including environmental and social costs, and it can thus be an appropriate tool to evaluate the trade‐offs 

and the economic feasibility of a project; it provides in fact a basis for rational thinking about losses and 

gains subject to decision. The assessment and valuation of external costs and benefits (mainly social and 

environmental  costs  and  benefits)  remains  one  of  the main  challenge  of  applying  CBA  to water  reuse 

projects, and few evaluation frameworks have been developed so far (Godfrey et al, 2009).  

Task 4.2 of Work Package 4 of the DEMOWARE project had the following objectives: 

Develop an on‐line, user‐friendly CBA Tool which can be used  in any water  reuse plant across 

Europe by filling in the necessary information (the DEMOWARE CBA Tool); 

Assess and assign a monetary value to the social and environmental benefits of water reuse in 

two case studies in Europe; 

Perform a CBA in the two case studies by using the DEMOWARE CBA Tool. 

This deliverable (D4.3) presents the theoretical and methodological aspects of:  (i)  the DEMOWARE CBA 

Tool; and (ii) the application of stated preference techniques to the evaluation of the economic benefits 

of water reuse systems in two pilot sites (Sabadell and Braunschweig). A second deliverable (D4.4), draft‐

ed  in parallel,  illustrates the results of the evaluation of economic benefits  in the two pilot sites, and  it 

illustrated the preliminary application of the DEMOWARE CBA Tool to one of these sites.  

The DEMOWARE CBA Tool took as a source of inspiration the Water Reuse Foundation Toolkit1, an eco‐

nomic framework (based on excel spreadsheets) developed to support water managers in the identifica‐

tion, estimation and communication of the costs and benefits of water reuse. 

In addition, existing approaches to CBA for water reuse projects in Europe and elsewhere were reviewed. 

All proposed frameworks include some environmental benefits; however, the definition and the selection 

of benefits taken into account is not homogeneous across the different studies.  

The review of existing experiences of applying CBA to water reuse projects highlighted two key challeng‐

es, and in particular: 

The  identification and valuation of external benefits  (positive externalities), which often do not 

have a market value. All proposed frameworks include some environmental benefits; but none of 

them is comprehensive and accurate (as also observed Kihila et al, 2014). The economic value of 

these projects is often underestimated due to the failure of properly accounting for and quantify‐

ing  the many benefits of water  reuse  (e.g. watershed protection,  local economic development, 

improvement  of  public  health),  which  often  have  a  non‐monetary  nature  (e.g.  Godfrey  et  al, 

2009); and 

 

1 https://watereuse.org/watereuse‐research/03‐06‐an‐economic‐framework‐for‐evaluating‐benefits‐and‐costs‐of‐water‐reuse/  

Page 8: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

 DEMOWARE GA No. 619040

Benefits of water  reuse projects can be site specific, and so can be  the costs. Thus, every case 

study has to be analyzed from a demand‐driven perspective. In the literature, many case studies 

can be found, but no universal tool has been developed for the moment as CBA is site‐specific. 

The DEMOWARE CBA Tool aims at addressing current challenges and shortcomings of the application of 

CBA to water reuse projects. In particular: 

The Tool is specifically designed and customized for implementing CBA for water reuse projects, 

thus reflecting their characteristics and specificities; 

As mentioned earlier, the application of CBA to water reuse project is very site and case specific. 

Thus a CBA tool must be flexible enough so that its application can be customized to the specific 

case under evaluation; 

In addition,  the  tool must  facilitate  the evaluation of water  reuse projects by assisting decision 

makers  and/or  plant  managers  in  gathering  data  input,  calculating  indicators  and  providing 

graphic representations of results. 

To achieve the first two objectives, the Tool must be built on an appropriate conceptual and methodolog‐

ical framework. To achieve the third objective, the Tool must also support and guide decision makers in 

the evaluation of water reuse project. For these reasons, the DEMOWARE CBA Tool is built on three lay‐

ers (as also shown in the figure below): 

1. Generic water  reuse  system  framework:  this  layer  defines  and  designs  a  generic water  reuse 

system so that it can include different treatment processes, different water sources and different 

uses of treated wastewater. This system is as generic as possible so that it can be adapted to each 

specific site, and it constitutes the basic layer upon which the DEMOWARE CBA Tool is built; 

2. Cost‐benefit analysis framework: the second layer of the DEMOWARE CBA Tool defines and de‐

signs the different steps to be followed in CBA, and it allows for representing all flows occurring 

among stakeholders and physical components of the system (physical flows such as wastewater 

and treated water, financial flows, flows of non‐monetary costs and benefits); 

3. A user‐friendly interface to support and guide decision makers in the evaluation of water reuse 

project. 

 

The three layers are described in detail in this deliverable. The user interface, in particular, provides oper‐

ational  information on how  to proceed when performing CBA with  the DEMOWARE CBA Tool,  such  as 

required input (by the user) and output provided by the Tool. The Tool operates on four steps: 

1. Project identification, context information and definition of scenarios: information on the context 

(economic,  social  and  demographic  data,  information  on water  demand  and  supply  as well  as 

pricing strategies) and development of project scenarios to be evaluated; 

Page 9: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

 Deliverable D4.3

2. Financial analysis: evaluation of the financial feasibility/ sustainability of the different project sce‐

narios, based on  financial  costs and benefits. Based on  this analysis,  the Tool provides  the Net 

Present  Value,  the  Internal  Rate  of  Return  and  the  Benefit‐Cost  Ratio  (based  only  on  financial 

costs and revenues). Graphs and excel tables to illustrate results are also created; 

3. Economic  analysis:  evaluation of  the economic  sustainability  of  the different  project  scenarios, 

based on financial costs and benefits but also on economic costs and benefits (e.g. environmen‐

tal, social, health, cultural costs and benefits). Based on this analysis, the Tool calculates the Net 

Present Value, the Economic Internal rate of Return and the Cost‐Benefit Ratio. Graphs and excel 

tables to illustrate results are also created; 

4. Sensitivity analysis: this is a usual (and required) step of the CBA, and the Tool makes it extremely 

easy and handy to perform it. Sensitivity analysis assesses the sensitivity of results to changes in 

some parameters, e.g. the impact that a change in one or more parameters could have on the fi‐

nancial and economic sustainability of the project –the Tool can in fact perform this analysis on 

both the financial and economic analysis. This analysis can be done, for example, on cost parame‐

ters or on pricing strategies (i.e. assessing the impact of different pricing strategies on the finan‐

cial and economic sustainability of project scenarios).  

The novelties provided by the DEMOWARE CBA Tool can be summarized as follows: 

The Tool links water supply and demand (both for conventional and reused water), taking into ac‐

count the demand‐driven specificity; 

The Tool assesses the impact of reused water consumption on freshwater consumption, as well 

as cross‐price elasticity of water demand; 

The Tool is easily accessible for an effective use by plant managers and decision makers, as it is a 

web‐based application for which no specific software is needed. The Tool is also easy to maintain 

and update. 

The current version of the Tool also has some shortcomings. The tool is particularly tailored to a situation 

where a new water reuse project is considered, which is driven by an existing (high) demand for water ‐ 

and where water treatment  is  linked to this reuse.  In this case  it  is particularly relevant: (i) to take  into 

account the different (alternative) water providers (including public water supply); and (ii) to consider all 

treatment costs in the framework of a cost‐benefit analysis.  However, these two basic functionalities of 

the tool are not of  interest  in a situation where wastewater treatment already exists or where the only 

alternative to wastewater reuse consists in private water abstraction. In addition, the tool is designed for 

carrying out ex‐ante CBA’s, whereas in the case of ex‐post CBA slightly different approaches need to be 

applied (see for example EC, 2014b; CSIL & DKM, 2012).  

Nevertheless,  the  current  version of  the DEMOWARE CBA Tool  is  to be  considered as preliminary:  the 

Tool  is  in  fact being tested  in two case studies (Sabadell and Braunschweig), and further testing will be 

done before the end of the project. Based on the outcomes of the testing phase, shortcomings and limi‐

tations of the Tool will be addressed whenever possible. The final version of the CBA Tool will be made 

available online before the end of the DEMOWARE project. 

As previously mentioned, a comprehensive identification and valuation of economic, environmental and 

social benefits of water reuse projects is of paramount importance when conducting a CBA. In many cas‐

es,  these benefits do not have a market value, but  they are  indeed valued by society  (e.g.  recreational 

services provided by a constructed wetland for water purification). Economic valuation thus refers to the 

assignment of money values to non‐marketed assets, goods and services, where the money values have a 

particular and precise meaning. Non‐marketed goods and services  refer  to  those which may not be di‐

rectly bought and sold in a market place (Hanley and Barbier, 2009)  

Page 10: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

 DEMOWARE GA No. 619040

Several valuation techniques exist for the valuation of non‐market benefits.  In the DEMOWARE project, 

stated preference techniques were selected to evaluate the environmental benefits of water reuse in the 

demo sites of Sabadell and Braunschweig. Stated preference approaches on the other hand are based on 

constructed markets, i.e. they ask people what economic value they attach to those goods and services. 

In other words,  the economic  value  is  revealed  trough a hypothetical  or  constructed market based on 

questionnaires (Pearce et al. 2002).  In particular, two techniques were used: 

Contingent Valuation (CV) methodology involves asking a random sample of respondents for their 

willingness  to pay  (WTP)  for  a  clearly defined good, or willingness  to accept  (WTA) a  loss.  This 

value are elicited by the means of questionnaires distributed to a sample of the relevant popula‐

tion. This technique was used in the Braunschweig case study to assess the value of the preserva‐

tion and recharge of local groundwater resources, and the protection of the water quality of the 

nearby river Oker; 

Choice Experiment  (CE) methodology differs  from CBA only  in respect of  the valuation scenario 

component, and the way this is elicited in questionnaires. This technique was used in the Sabadell 

case study to assess the social value given to indirect benefits stemming from securing, with re‐

used water, different urban water uses in the city even during drought restrictions. 

In summary, this deliverable presents the conceptual and methodological framework developed and ap‐

plied to CBA in the DEMOWARE project. Deliverable 4.4 goes hand in hand with the present deliverable, 

as it presents the results of the practical application of: (i) stated preference techniques for the evalua‐

tion of economic benefits of water reuse; and (ii) the DEMOWARE CBA Tool. These two elements were 

applied in practice in the Sabadell and Braunschweig sites. 

Page 11: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

 Deliverable D4.3

1 Introduction

1.1 Cost‐benefitanalysisintheDEMOWAREproject:overviewofthetask

The appraisal of investment decisions –thus including investments in water reuse systems‐ cannot over‐

look  the economic aspects and,  in particular,  the evaluation of  the welfare changes attributable  to  the 

proposed project. The application of cost‐benefit analysis  (CBA) to appraisal allows for a more efficient 

allocation of financial resources, as well as for demonstrating the convenience for society of a particular 

intervention  against  the  possible  alternatives  (EC,  2014b).  CBA  identifies  and  compares  the  costs  and 

benefits brought by the proposed project,  including social and environmental costs and benefits, and it 

provides: (i) a decision rule: benefits should exceed costs; and (ii) a criterion for comparing and ranking 

project alternatives: the size of net benefits, known as Net Present Value (FAO, 2010). 

In principle, CBA is meant to compare not only financial costs, but also external costs and benefits, thus 

including environmental and social costs, and it can thus be an appropriate tool to evaluate the trade‐offs 

and the economic feasibility of a project; it provides in fact a basis for rational thinking about losses and 

gains subject to decision. The assessment and valuation of external costs and benefits (mainly social and 

environmental  costs  and  benefits)  remains  one  of  the main  challenge  of  applying  CBA  to water  reuse 

projects, and few evaluation frameworks have been developed so far (Godfrey et al, 2009).  

Against this background, the objectives of WP4, Task 4.2 were the following: 

Develop an on‐line, user‐friendly CBA Tool which can be used  in any water  reuse plant across 

Europe by filling in the necessary information (the DEMOWARE CBA Tool); 

Assess and assign a monetary value to the social and environmental benefits of water reuse in 

two case studies in Europe; 

Perform a CBA in the two case studies by using the DEMOWARE CBA Tool. 

 

Task 4.2 involved the following steps: 

Critical  literature review of existing CBA frameworks  for water reuse projects and their applica‐

tion to case studies; 

Development of the preliminary CBA tool, presented in this deliverable; 

Assessment of the environmental benefits of water reuse in the two case study sites, by applying 

the choice experiment method (in Sabadell – ES) and the contingent valuation method (in Braun‐

schweig – DE), presented in this deliverable; 

Testing the CBA tool for the case study sites (Sabadell – ES and Braunschweig – DE), building on 

the  information collected for each case study (in particular: “reference scenario” and “develop‐

ment  scenario”,  financial  costs and  revenues under  these different  scenarios, etc.).  The  testing 

phase  aims  at  identifying  adaptations  that  are  required  for  accounting  for  the  entire  range  of 

costs and benefits to be considered. The testing phase is on‐going, and some preliminary consid‐

erations on strengths and weaknesses of the DEMOWARE CBA Tool are included in this delivera‐

ble; 

Implementing proposed adaptations of the CBA tool following the testing. This will be done in the 

coming months, and before the end of the project; 

Writing the tool’s “users' manual” which will be delivered in month 36 together with deliverable 

D4.7.  

 

Page 12: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

10 

 DEMOWARE GA No. 619040

1.2 Structureandcontentsofthisreport

Based on the outcomes of Task 4.2 of the DEMOWARE project two deliverables have been developed: 

Deliverable D4.3: CBA approach suited for water reuse schemes (the present report) – this deliv‐

erable presents the theoretical and methodological sides of Task 4.2 activities; and 

Deliverable D4.4: Show cases demonstrating the relevance of the social and economic benefits of 

water  reuse schemes to the  local communities –  this deliverable  focuses on the results of Task 

4.2, and  in particular  it presents  the  findings of  the  two case studies: Sabadell  (ES) and Braun‐

schweig (DE). 

The two reports have been drafted in parallel, as they are presenting two parts of the same task.  

More in detail, the present deliverable includes: 

Chapter 2 – Applying CBA to water reuse projects: literature review. This chapter includes: 

o Some general concepts on CBA; 

o A review of  international experience  in  the application of CBA to water  reuse projects; 

and 

o An overview of the specificities and challenges of applying CBA to water reuse projects; 

Chapter 3 – Building the backbone of the DEMOWARE CBA Tool. This chapter illustrates the con‐

ceptual  and methodological  framework  based  on which  the  DEMOWARE  CBA  Tool was  devel‐

oped. It includes:  

o An  illustration  of  the  generic  system built  to  frame  the  analysis.  The CBA DEMOWARE 

Tool was developed based on this framework; and 

o A step‐by‐step illustration of the CBA analysis; 

Chapter 4 – Using  the DEMOWARE CBA Tool  to perform cost‐benefit analysis of a water  reuse 

project. This chapter presents the Tool from the users’ perspective. In particular, it provides: 

o An overview of how the DEMOWARE CBA Tool works in practice; 

o A presentation of the user interface: what it looks like, the data to be entered, the output 

provided by the Tool; 

o A highlight of the advantages of the Tool, as compared to other CBA frameworks for wa‐

ter reuse projects; and 

o A discussion on the current limitations of the DEMOWARE CBA Tool. As the testing phase 

is on‐going, this section only presents some preliminary considerations based on experi‐

ences with testing so far.  

Chapter 5 – Valuing the environmental benefits of water reuse systems: this chapter provides the 

theoretical basis of the stated preference valuation techniques applied in the two case studies, as 

well as a description of the methodology applied in the two sites (the results are presented in de‐

liverable D4.4). The chapter presents and compares the two valuation techniques adopted in Task 

4.2, and in particular: 

o Contingent Valuation technique; 

o Choice experiment; 

o CV and CE: what method should be used?   

Page 13: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

11 

 Deliverable D4.3

2 ApplyingCBAtowaterreuseprojects:literaturereview

2.1 Cost‐benefitanalysis:somegeneralconcepts

Cost‐Benefit Analysis (CBA) is an analytical tool for evaluating the economic advantages or disadvantages 

of an investment decision, and it assesses the costs and benefits in order to assess the welfare changes 

attributable to it. In this analysis, cost and benefits must be all expressed in monetary terms, which allows 

for comparing cost and benefit items of different nature (e.g. market and non‐market benefits of a pro‐

ject).  The  project  overall  performance  is  measured  by  indicators,  and  namely:  the  Net  Present  Value 

(NPV, the Internal Rate of Return (IRR) and the’ Cost‐Benefit Ratio (BCR); these indicators allow compara‐

bility and ranking for project alternatives (EC, 2014b). The main strength of the CBA is thus to facilitate 

the comparison of seemingly different kinds of costs and benefits, providing evidence for decision makers 

to decide on the scheme of water reuse that is likely to deliver the highest net benefits. 

Some basic concepts underlie CBA (FAO 2010): 

There are always alternatives. When undertaking a CBA  for a specific project, other alternative 

solutions should also be assessed, so that the best available solution is selected. The best availa‐

ble solution should be the most effective in reaching project objectives, as well as (or at least) the 

most feasible (e.g; practical, timely, acceptable); in addition, it should be the most cost‐effective 

option. CBA allows for analysing available options and rank  them based on their  respective net 

benefits; 

The business‐as‐usual (BAU) option, also called the do‐nothing option or counterfactual scenario, 

must be considered, as the net costs and benefits of the different project options must be care‐

fully weighed and compares against the present situation. In other words, the BAU options pro‐

vides the benchmark against which the project is evaluated; 

Resources used in the project options normally have alternative uses, and this implies an oppor‐

tunity costs (their value to society in their best alternative use). These costs must be considered 

in CBA; 

CBA is a quantitative decision tool, which means that costs and benefits should be quantified (as 

much as possible)  –otherwise  they  cannot be  taken  into  account  in  the  analysis.  In  case  some 

cost and benefit  items are not quantified  (e.g. environmental benefits and costs),  this must be 

clearly specified; 

The time diming of costs and benefits –and, consequently, the choice of a correct time horizon‐ is 

a crucial aspect of CBA, as this analysis has a long term perspective –and it is generally applied to 

projects  whose  life  extends  well  into  the  future,  such  as  for  example  irrigation  system  and 

wastewater treatment/ reuse projects. The long life of the projects under evaluation requires the 

use of discounting, which reflects both society’s time preference and what the capital employed 

could earn in alternative uses. 

CBA typically involves the following steps (CSIL & DKM, 2012; Garcia and Pargament, 2015): 

1. Project identification, based on: (i) self‐sufficiency of the investments; and (ii) pertinence and tim‐

ing of the investments; 

2. Selection of the appropriate time horizon; 

3. Definition of the counterfactual scenario (BAU); 

4. Demand analysis: forecasting the future and testing the assumptions; 

5. Selection of the appropriate discount rate; 

Page 14: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

12 

 DEMOWARE GA No. 619040

6. Quantification of costs and benefits,  including: (i) financial costs and benefits (to be used in the 

financial analysis); (ii) direct effects; (iii) externalities and indirect impacts (both positive and neg‐

ative); (iv) avoided costs; and (v) non‐quantifiable effects; 

7. Determination of shadow prices; and 

8. Calculation of CBA indicators (NPV, IRR, CBR); 

9. Economic sensitivity analysis, to investigate the robustness and reliability of CBA results. 

The choice of the discount rate is an important issue in CBA. People generally assign greater importance 

to  present  benefits  rather  than  future  benefits.  Comparison  of  costs  and  benefits with  different  time‐

paths is facilitated by discounting them to their “present day” values using a discount rate, which is com‐

parable to an interest rate. The further a cost or benefit  is placed in the future, the  lower its “present” 

value will be. 

The choice of the appropriate time horizon is closely  linked with the concept of discounting. An  invest‐

ment will have a certain lifespan, and in general this should determine the time‐frame used in the CBA, 

although in many cases a standard timeframe such as 30 years is used. Sometimes the lifespan will vary 

for different parts of the investment, e.g. a waste water treatment plant will have longer‐lived buildings 

and shorter‐lived pumps and electronic equipment. The choice of the timeframe will obviously have an 

impact  on  the  present  value  of  costs  and  benefits  which will  be  realized  in  the  future,  as well  as  the 

choice of the discount rate. For example, the rate traditionally used in Ireland for public projects, as rec‐

ommended by the Department of Finance (1994), is 5% real (i.e. net of inflation). Controversy arises be‐

cause many environmental benefits and costs accrue  long  into  the  future, and discounting means  that 

their present values can be negligible. 

The following sections present existing applications of CBA to water reuse projects, as well as an overview 

of the main specificities and challenges of the application of CBA to water reuse projects. 

2.2 CBAforwaterreuse:reviewofinternationalexperience

Water  reuse  closes  the  loop  between water  supply  and wastewater  disposal.  After  appropriate  treat‐

ment, wastewater becomes again a resource which can be used for different purposes.  In particular  in‐

creasing situations of water scarcity are putting water reuse more and more on the political agenda, as an 

alternative source of water supply. The significant potential for further development of water reuse pro‐

jects in the EU has been widely recognized (EC, 2014a).  

In  parallel,  cost  benefit  analysis  (CBA)  applied  to  the  reuse  of  treated wastewater  effluent  has  gained 

interest. Both scientists and water managers want to understand whether investing in water reuse can be 

viable or not by  looking not only at  technological and financial aspects, but also at environmental ones 

(Kihila et al, 2014).   

Investment costs incurred in the construction of a wastewater treatment plant are generally the largest 

cost  component  of  water  reuse  projects  (Molinos‐Senante  et  al.,  2011).  The  minimization  of  costs  is 

therefore a major issue, next to environmental standards which have to be complied with (Hussain et al., 

2002). Urkiaga et al. (2008) found that the cost‐effectiveness of water reuse projects is directly related to 

the  volume of wastewater used:  “the  larger  the quantity of water  treated and  reused,  the more  cost‐

effective the project becomes” (Kihila et al., 2014). This applies also to water treatment in general: larger 

treatment plants are more cost‐effective than smaller ones (Hernández‐Sancho and Sala‐Garrido, 2009).  

CBA tries to incorporate all social costs and benefits of an investment in monetary terms (whether they 

have a market price or not), and in doing so it determines whether benefits exceed costs. Where market 

prices are not available, some other means of deriving monetary values must be used. An important ad‐

vantage of CBA  is  that by  reducing all  cost and benefit  components  (thus  including environmental and 

Page 15: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

13 

 Deliverable D4.3

non‐environmental, private and social costs and benefits) to monetary terms and assessing them with a 

consistent methodology, policy makers and planners can effectively “compare apples and oranges”. That 

is, they can compare projects within and across different fields of public policy (e.g. roads, hospitals, wa‐

ter treatment plants) and prioritize public investment policy according to which projects give the greatest 

return to society. 

Existing “best practice” examples of project CBA for WWTPs do an excellent job in capturing beneficiaries’ 

willingness‐to‐pay  for  improved water  supply  and  sanitation  services.  In  some  cases,  external  environ‐

mental impacts have also been taken into account in the CBA. The challenge is to correctly identify these 

external effects―both benefits and costs―and bring them into the analysis. Table 1 provides an overview 

of some of the existing applications of CBA to water reuse projects. 

Table 1 Review of existing CBA applications and available CBA frameworks for water reuse projects

Case study  Project description  CBA framework: description 

Environmental bene‐fits considered 

Results 

Akrotiri aquifer 

(Birol et al, 2009) 

Aquifer recharge with treated wastewater 

Long‐run CBA with declining social discount rate over the selected time horizon, to better account for future benefits 

Benefits valuation: Choice experiment 

Willingness to pay for quality and quantity improve‐ment by farmers and residents 

NPV= 28.51 ÷ 71.1 million EUR 

Greywater reuse in residential schools in Madhya Pradesh, 

India 

(Godfrey et al, 2009) 

Greywater treat‐ment and reuse system in residential schools. Treated greywater is used for toilet flushing and irrigation of food crops. 

Feasibility of grey‐water reuse is worked out by quan‐tifying benefits in monetary terms and comparing with cost of greywater reuse system. The system considers both in‐ternal and external benefits and costs. 

Total benefits in‐clude internal and external benefits minus opportunity costs. 

Benefits considered in the CBA include: savings in tankered water, avoided in‐frastructure costs, avoided groundwa‐ter exploitation, avoided pollution, availability of vege‐tables, reuse of pollutants, water protection, health benefits. 

Annualized invest‐ment and O&M costs: EUR 157/year 

Environmental ben‐efits: EUR 1 656/year 

Health benefits: EUR 10 596/year 

Benefits >> Costs 

The benefit to cost ratio is higher than those for water resource projects. 

CBA of a decentral‐ized water system for wastewater reuse and environ‐mental protection 

(Chen and Wang, 2009) 

The general model was applied to a decentralized reuse system in a newly developed residen‐tial area. Two differ‐ent scenarios were considered: (1) wa‐ter reuse for garden‐ing only; and (2) water reuse for gardening and re‐plenishment of an 

Net benefit value (NBV) approach. Equations are pro‐vided for calculating each cost and bene‐fit category. 

Benefits included in the model: water savings, labour sav‐ings, wastewater discharge, environ‐mental improve‐ment, health protec‐tion 

Scenario 1 – NBV= 159 EUR 

Scenario 2 – NBV= 24966 EUR 

Page 16: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

14 

 DEMOWARE GA No. 619040

Case study  Project description  CBA framework: description 

Environmental bene‐fits considered 

Results 

artificial pond. 

CBA of water reuse for environmental projects in Spain 

(Molino‐Senante et al, 2011) 

The proposed ap‐proach is applied to 13 wastewater treatment plants in the Valencia region of Spain that reuse effluent for envi‐ronmental purposes. 

The proposed ap‐proach considers the internal benefit, external benefit and opportunity cost. It provides the equa‐tions by which each of the parameters can be computed. 

The approach pro‐vides the sum ot total internal and external benefits. 

Total internal bene‐fits: internal income (e.g. reuse of nutri‐ents in agriculture,  – internal costs 

Total external bene‐fits: external bene‐fits (estimated through shadow pricing) – external impacts 

Average total bene‐fits over the 13 wastewater treat‐ment plants: 

3.9 Million EUR/year 

1220 EUR/m3 

Reusing wastewater to cope with water scarcity in Israel 

(Garcia and Par‐gament, 2014) 

Development of a CBA methodology for water reuse systems  

Case study: water reuse replenishment of the Yarqon river, for environmental improvement and  for indirect reuse in irrigation. Three scenarios were in‐vestigated: pessimis‐tic, base‐case and optimistic. 

Five‐step approach: 

Selection and evalu‐ation of the water reuse plan; 

Estimation of inter‐nal costs (invest‐ment and O&M costs); 

Estimation of exter‐nal trade‐offs (costs and benefits); 

Implementation of CBA; 

Sensitivity analysis. 

External benefits: reliable water sup‐ply, fertilization, less restrictions on water use, consumer atti‐tudinal impact, re‐duced pollution, provision of ecosys‐tem services 

Pessimistic scenario – NPV= ‐24 mio. EUR

Base‐case scenario: NPV= 4.3 mio. EUR 

Optimistic scenario: NPV= 35.6 mio. EUR 

As also confirmed by the sensitivity analy‐sis, relevant exter‐nalities might have a strong impact on the economic feasibility of the wastewater reuse projects 

Water reuse in the Po valley: compari‐son of natural and conventional treatment for water reuse 

(Verlicchi et al, 2012) 

Project to reuse part of the final effluent from the Ferrara wastewater treat‐ment plant for irri‐gation and to devel‐op the site for rec‐reational purposes. 

Treatment technol‐ogy: natural polish‐ing (e.g. artificial lagoons)  

Traditional CBA methodology 

Agricultural reuse of reclaimed wastewater (im‐proved water avail‐ability) 

Environmental ben‐efit for the quality of the Po di Volano canal 

Financial benefit (reduction in energy consumption) 

Recreational benefit for the users of the park (through con‐tingent valuation) 

NPV= 40 000 EUR 

Benefit‐Cost ratio (BCR)= 1.007 

Internal Rate of Return (IRR)= 5% (exactly equal to the applied discount rate) 

Development of a CBA approach for water reuse in irri‐gation 

A CBA method for water reuse in irriga‐tion was developed, based on existing 

The net benefit value approach (Chen and Wang, 2009) was adapted and customized to 

Additional water made available, with nutrients 

Improved crop pro‐

The methodology developed in the paper is not applied to a specific case 

Page 17: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

15 

 Deliverable D4.3

Case study  Project description  CBA framework: description 

Environmental bene‐fits considered 

Results 

(Kihila et al, 2014)  approaches  water reuse in irriga‐tion, taking into consideration the benefits that can be realized when the reuse type is for agricultural produc‐tion. 

duction

Job creation 

Environmental ben‐efits: reduced pollu‐tion and improved water quality, im‐proved public health, environmen‐tal protection and reduced impact on ecosystems 

study 

Overall, some messages can be drawn from the literature reviewed: 

If environmental and social benefits are considered, total benefits of water reuse projects exceed 

costs; 

All proposed frameworks include some environmental benefits; however, the definition and the 

selection of benefits taken into account is not homogeneous across the different studies. The se‐

lection and quantification of external benefits can have a strong impact on the evaluation of the 

feasibility of a project (as revealed by CBA); 

Total benefits and project’s NPV increase with rising ambition of the project: the more the final 

uses for reused water, the largest the benefits (e.g. the benefits of water reuse for gardening and 

environmental purposes are larger than the benefits provided by the same project if reused wa‐

ter is only used for gardening). 

2.3 SpecificitiesandchallengesofapplyingCBAtowaterreuseprojects

The review of existing experiences of applying CBA to water reuse projects highlighted two key challeng‐

es, and in particular: 

The  identification and valuation of external benefits  (positive externalities), which often do not 

have a market value; and 

Benefits of water reuse projects can be site specific, and so can be the costs. 

These challenges are presented in more detail in the paragraphs below. 

 

Valuation of non‐market costs and benefits 

The valuation of benefits is thus a key point of CBA for water reuse projects. Although it is in theory pos‐

sible to have monetary values for calculating impacts, water reuse projects create a series of externalities 

for  which  no  explicit  market  exists,  so  in  such  cases  the  valuation  must  use  hypothetical  scenarios 

(Hernández et al., 2006). Despite the availability of some attempts to do cost benefit analysis, none of the 

available approaches and case studies have been comprehensive and accurate (as also observed by Kihila 

et al., 2014;  see also Table 1).  This  is  in particular due  to  the  fact  that  regarding water  reuse projects, 

there is no universal way that can fit all cases due to differences in local circumstances (Chen and Wang, 

2009).  

When applying CBA to water reuse projects, it is often highlighted that the economic value of these pro‐

jects is often underestimated due to the failure of properly accounting for and quantifying the many ben‐

Page 18: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

16 

 DEMOWARE GA No. 619040

efits  of  water  reuse  (e.g.  watershed  protection,  local  economic  development,  improvement  of  public 

health), which often have a non‐monetary nature (e.g. Godfrey et al, 2009). 

In general, this  is perhaps the most controversial aspect of CBA. Environmental goods and services that 

are not normally bought and sold in the marketplace cannot readily be valued. Growing recognition of the 

importance of these goods and services has been matched by increased attempts to develop monetary 

valuations techniques. And this  is particularly pertinent  in the economic evaluation of water supply and 

wastewater  treatment  projects.  A  variety  of  approaches  has  been  developed  to  value  environmental 

goods and services. Two broad categories are Stated Preference and Revealed Preference techniques.  

In addition, the benefits of water reuse projects can often be distributed among different entities, entities 

which might  not  bear  the  costs  of  projects  (Garcia  and  Pargament,  2015).  Therefore  one  needs  to  be 

careful in defining the group of beneficiaries (or losers) from an environmental or social change caused by 

a water reuse project. While the people living in the vicinity are an obvious group, those who occasionally 

visit the area will also be affected, as in fact will those who never visit it but assign a value on the contin‐

ued existence and quality of the environmental goods and services at stake. Indeed, the latter two groups 

often outnumber the first, though the value they assign to the environmental goods or services may be 

lower.  Hedonic  and  Travel  Cost methods,  for  example,  have  limitations  in measuring  these  “non‐use” 

valuations. 

Among available techniques, also the so‐called benefit transfer poses limitations to an accurate valuation 

of  environmental  changes.  Sometimes  policy  makers  require  cost‐benefit  analyses  to  be  undertaken, 

without wishing to commit the time and resources to analyse directly the benefits or costs arising from 

the  specific project.  In  these  cases,  valuations  are generally  taken  from studies undertaken elsewhere, 

applying a technique known as “Benefit Transfer”. Methodological issues with Benefit Transfer have pro‐

voked a lively debate and empirical testing (Brower and Spaninks, 1999). A notable case in the UK was the 

1998 Public  Inquiry  into a proposal  to extract borehole water  from near  the River Kennet  in Wiltshire, 

located  in an area of outstanding natural beauty and a site of special scientific  interest. The  inquiry re‐

jected the Environment Agency’s CBA on the proposal, which had based its valuations on a Benefits Man‐

ual prepared by the Foundation for Water Research (1996). This example indicates that there is the need 

to calibrate values of benefits and costs that have been taken from elsewhere. 

 

Site specificity/demand driven assessments 

In general, application of CBA is  in fact very site and case specific.   A lot depends on who are the users 

and suppliers, what types of water quality is expected and desired, what level of technological innovation 

is in place and can be put in place. Thus, every case study has to be analyzed from a demand‐driven per‐

spective. In the literature, many case studies can be found, but no universal tool has been developed for 

the moment as CBA is site‐specific.  

In the case of water reuse, developing new techniques for cost benefit analysis or customization of exist‐

ing approaches is particularly important in order to adapt them to the local situations (Kihila et al., 2014).  

The link between supply of wastewater and demand for treated wastewater should be carefully investi‐

gated, so that users and beneficiaries can be identified. Some costs and benefits of a water reuse project 

can also be site‐specific. The analysis of the previous models or approaches for cost‐benefit analysis indi‐

cates that most of them do not comprehensively account for all the cost and benefit elements for water 

reuse in irrigation or for other users. Hence, customization of the most appropriate model is necessary. 

 

Page 19: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

17 

 Deliverable D4.3

2.4 ExistingCBATool:theWaterReuseFoundationToolkit

Besides  approaches  and  frameworks,  a  specific  Tool  (based  on  excel  spreadsheets) was  developed  for 

carrying out CBA for water reuse projects.  

The Water Reuse Foundation developed an economic framework to support water managers in the iden‐

tification,  estimation  and  communication  of  the  costs  and  benefits  of  water  reuse.  In  particular  this 

framework: (i) described the full range of market and non‐market costs and benefits of water reuse pro‐

jects; (ii) developed approaches to value benefits and costs; and (iii) assigned unitary monetary value to 

costs and benefits. On this basis, the Water Reuse Foundation developed a spreadsheet model for use by 

local planners: key variables for water, wastewater and water reuse projects can be entered, and the Tool 

provides appropriate monetary values for cumulative benefits and costs.  

This Tool was thoroughly analysed in the context of this project, and served as a source of inspiration for 

the development of the DEMOWARE CBA Tool. 

 

 

   

Page 20: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

18 

 DEMOWARE GA No. 619040

3 BuildingthebackboneoftheDEMOWARECBATool

The DEMOWARE CBA Tool aims at addressing current challenges and shortcomings of the application of 

CBA to water reuse projects. In particular: 

The Tool is specifically designed and customized for implementing CBA for water reuse projects, 

thus reflecting their characteristics and specificities; 

As mentioned earlier, the application of CBA to water reuse project is very site and case specific. 

Thus a CBA tool must be flexible enough so that its application can be customized to the specific 

case under evaluation; 

In addition,  the  tool must  facilitate  the evaluation of water  reuse projects by assisting decision 

makers  and/or  plant  managers  in  gathering  data  input,  calculating  indicators  and  providing 

graphic representations of results. 

To achieve the first two objectives, the Tool must be built on an appropriate conceptual and methodolog‐

ical  framework.  A  framework  provides  principles  and  practices  to  conduct  a  cost‐benefit  analysis.  For 

example the Guide to Cost‐Benefit Analysis of Investment Projects published by the European Commission 

(EC, 2014b) is a sort of framework. It provides backbone on how to conduct an analysis. Step by step, the 

reader is guided through tasks and functions needed to conduct an effective CBA. 

This  framework  is a specific adaptation  for water reuse project of  the widely accepted methodology of 

cost‐benefit analysis. It provides insights on what to take into account in the procedure and how to trans‐

form and  combine data  to  sort  useful  indicators.  Those  indicators  are  then used  to  compare different 

project and select the one providing the largest level of welfare. 

However,  in order  to compare  the efficiency of different projects  (or project options)  in providing wel‐

fare, the exact same methodology needs to be used. For example, when comparing cost‐benefits ratio of 

two projects, the indirect effects must be taken into account for both projects, or otherwise nothing can 

be inferred on such a comparison. To avoid bias, a framework has to define boundaries of what is includ‐

ed and what is not. What is inside these boundaries can be named a system.  

A system is defined by stakeholders and flows between them. There are four main stakeholders in a wa‐

ter reuse system: consumers, producers (fresh water and reclaimed water), State and the environment. 

Those four main stakeholders have interaction through flows such as goods (water), payments and pollu‐

tion. Consumers need to pay producers in order to enjoy specific water quality and quantity. Producers 

need to cover their costs with the payments of consumers and with state subsidies. The costs of produc‐

ing reclaimed water depend on the different processes involved, as well as on output water quality ‐the 

cleaner is the water the more expensive is the treatment. Producing reclaimed water has environmental 

costs and benefits that need to be taken into account. 

A system is composed by stakeholders of the project and the different flows binding them. Stakeholders 

are interacting through those flows. 

Such flows can be:  

1. Money transfer such as payment, fees and taxes; 

2. Flows of goods between producers and consumers; 

3. Externality created by the consumption or the production (pollution). 

Once boundaries of the system are set, and flows between stakeholders are known, listing of costs and 

benefits can be conducted enabling the user to calculate indicators to help decision. 

The framework described here aims to provide a specific system for the projects of water reuse, but it is 

general  enough  to  take  into  account  a  diversity  of  situations.  This  framework  helps  different  users  to 

conduct a cost‐benefit analysis of water reuse projects in a comparable way. 

Page 21: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

19 

 Deliverable D4.3

The DEMOWARE CBA Tool was developed on a conceptual and methodological framework built on two 

levels: 

1. Generic water  reuse  system  framework:  this  layer  defines  and  designs  a  generic water  reuse 

system so that it can include  different treatment processes, different water sources and different 

uses of treated wastewater. This system is as generic as possible so that it can be adapted to each 

specific site, and it constitutes the basic layer upon which the DEMOWARE CBA Tool is built; 

2. Cost‐benefit analysis  framework:  the second  layer of  the DEMOWARE CBA Tool  it defines and 

designs the different steps to be followed in CBA, and it allow for representing all flows occurring 

among stakeholders and physical components of the system (physical flows such as wastewater 

and treated water, financial flows, flows of non‐monetary costs and benefits). 

These two layers constitute the backbone of the DEMOWARE CBA Tool.  In addition, the Tool must also 

support and guide decision makers  in  the evaluation of water  reuse project:  to do  this,  a user‐friendly 

interface must be built. The user interface is thus the third layer of the DEMOWARE CBA Tool: it rests on 

this two‐layer conceptual and methodological framework, as illustrated in Figure 1 below. 

 

Figure 1 The three layers of the DEMOWARE CBA Tool

This chapter  illustrates  in detail  these two  layers composing the conceptual and methodological  frame‐

work which underlies the DEMOWARE CBA Tool. The user interface is described in the next chapter. 

Please note that the current version of the DEMOWARE CBA Tool is to be considered as preliminary: the 

Tool  is  in  fact being tested  in two case studies (Sabadell and Braunschweig), and further testing will be 

done before the end of the project. Based on the outcomes of the testing phase, shortcomings and limi‐

tations of the Tool will be addressed whenever possible. The final version of the CBA Tool will be made 

available before the end of the DEMOWARE project. 

 

 

Page 22: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

20 

 DEMOWARE GA No. 619040

3.1 Waterreusecost‐benefitsframework: settingagenericwaterreusesystemtoframetheanalysis

3.1.1 Settingboundariesofthesystemanddescribingflowsandstakeholders

The description of the system is based on a simplified diagram of water flows between stakeholders as 

depicted in Figure 2. This diagram is then used to describe the different flows such as payment and exter‐

nalities (pollution). Each time a table is used to provide a quick description of the stakeholders and how 

to describe them in the specified dimension. 

 

Figure 2 Flows and stakeholder relation in water reuse systems

On the consumer side (yellow box) there are five different customers. A customer is an agent (person or 

institution) that consumes water for a precise need. In the case of reused water, several customer groups 

can be  identified,  depending on  the  final  use:  domestic water  for  potable use  and domestic water  for 

toilet flushing and gardening, agricultural use for fresh food production (direct consumption) or agricul‐

tural use for  industrial crops,  industrial use for high pressure boiling or  industrial use for cooling tower, 

environmental  uses  (e.g.  wetland  restoration/  creation,  improvement  of  river  quality;  in  the  case,  the 

environment can be said to be a customer). Those different customers have different needs  in term of 

water quality. For example, water for potable use needs to be of better quality than water for agricultural 

use. A very high water quality can be used for every use that needs high quality water, but also for uses 

that need a lower quality. This is the common baseline situation. Users are buying high water quality even 

for uses that doesn't need such quality. The challenge is to match the quality needed for the consumer 

and the quality provided by the supplier.  

On the production side, there are three different suppliers (blue boxes). Fresh water sources combined 

with water pumping and treatment units are the traditional suppliers of water. They provide high water 

quality for potable use. But some of that water is used for less quality‐demanding use such as toilet flush‐

ing, cleaning, etc… 

Page 23: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

21 

 Deliverable D4.3

Alternatives sources of water are private wells. Their quality and the amount of consumption is unknown 

because some of  these well are not declared. For some  industrial use, wells are normally declared and 

can be taken into account. 

The  last source of water  is  the reclaimed water coming from the treatment plant. The treatment plant 

can provide different water quality levels to different users. The water quality depends on the treatment 

process.  Sometimes,  the  treatment plant provides  only  one water quality, which  is  good enough  for  a 

many possible uses. In addition, another set of pipeline is needed to distribute reclaimed water because it 

is not as clean as fresh water. 

3.1.2 Paymentflows

Different payment flows between the different stakeholders of water reuse systems can be mapped as 

depicted  in  Figure 3.  In  this diagram  there are  six new  stakeholders  that  take part  in  the  system. Two 

stakeholders ‐water treatment plant and water company‐ are included in the diagram because they are 

the managing entity of the treatment plant of grey water and the treatment unit of fresh water. The oth‐

er new stakeholders are the state, the population of the state, the suppliers of the water treatment plant 

and the suppliers of the treatment unit. 

 

Figure 3 Payment flows in water reuse systems

As previously seen, consumers can receive water from three different sources (fresh water from the wa‐

ter company, reclaimed water from the water treatment plant company, water from privately managed 

well). Different pricing schemes apply to these three different sources.   

A pricing scheme is often composed by a fixed part and a variable part. The fixed part is paid on an annual 

basis to the supplier. It is paid every year. The variable part depends on water consumption by each con‐

sumer. Ideally, the final price of water (fixed + variable components) should reflect the costs of providing 

this water: according to this principle, high‐quality recycled water could be more expensive than conven‐

tional water of the same quality level, as its provision can involve additional treatment procedures. How‐

ever,  in  this  case consumers are  likely  to opt  for conventional water, and this could be  in conflict with 

water efficiency objectives –in fact, using recycled water increases the overall efficiency of the system. To 

Page 24: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

22 

 DEMOWARE GA No. 619040

overcome this, freshwater price schemes and reclaimed water price schemes can be set in coordination, 

so  that  funds  transfers  can  be  created  between  the  water  company  and  the  water  treatment  plant 

through state taxes in order to achieve full cost recovery. Such a balance needs to be found by predicting 

evolution of consumption and prices and cross prices elasticities.  

However,  in many cases  taxpayers do not match with  freshwater users and  recycled water users:  con‐

sumers are only a part of the total population. Thus a part of that population paying taxes for enabling 

the water treatment plant to operate even though they do not uses water sources belonging to the sys‐

tem being analysed (because they are not located in the operational area of the studied water company 

and the water treatment plant). In this situation, there is no full cost recovery, and the water system (in‐

cluding conventional and recycled water) need public subsidies to operate. 

3.1.3 SupplierCostmappingandwatertreatment

The different costs occurring to the different suppliers are mapped (Figure 4). In the diagram, we can see 

that water  treatment  processes  (or water  pumping  and  production)  are  linked  to  the  customer.  Thus, 

each process has its own cost and exists to serve a specific customer group. 

 

Figure 4 Supplier cost mapping of a water reuse system

Knowing this, we can define a process and a treatment unit. A process  is a chain of treatment units. At 

the end of the process, the water has reached the quality needed by the customer that is served. A pro‐

cess’s overall cost is then the sum of the costs of all treatment units for a given amount of treated water 

(or pumped water). In this diagram, the water company has only one process made of 2 units (pumping 

unit and treatment unit), and the water treatment plant has 5 processes where each are composed by a 

different number of treatment units. For example, process A has three different treatment unit (First and 

second treatment, A1, A2 and A3). 

A treatment unit is a (mechanical, chemical, radiative) water treatment process that takes water of a cer‐

tain  quality,  improves  that water  quality  in  one  or more  quality  dimensions  (quantity  of  bacteria,  sus‐

pended solid, viruses, minerals...) and pumps out that treated water. Multiple treatment units are needed 

in a process because only one treatment unit cannot provide enough improvement on all water quality 

Page 25: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

23 

 Deliverable D4.3

dimensions. Thus, each treatment unit is specialized in treating few quality criteria. This is another reason 

explaining why a succession of treatment units is needed in a process of water treatment. 

Each treatment unit has specific costs. Such costs can be divided  into two categories:  investment costs 

and operational costs. These two types of costs are further divided into two categories: labor unit needed 

to operate or build the treatment unit (multiplied by salary) and inputs (multiplied by costs of each kind 

of  inputs). For the  investment costs,  the overall cost  is given by the effective building of the treatment 

unit. For the operational costs, the overall cost is related to a given amount of treated water. Each treat‐

ment unit needs a defined minimum quantity of water to operate, a defined maximum capacity of treat‐

ment and an average quantity of treated water. 

It is interesting to note that, as for the first and second treatment, a treatment unit can provide water for 

different processes. Another element to take  into account  is the cost of building and maintaining pipes 

for  each  use.  Such  cost  can  be  calculated  by multiplying  a  cost  for  a  given  distance  of maintaining  or 

building a pipe multiplied by the overall distance. 

This way of mapping costs makes  it easier  to compare costs of processes with revenues resulting  from 

water tariffs paid by consumers, and it also shows whether full cost recovery (without state intervention) 

is occurring. Indeed, we know which amounts are paid by consumers (see payments flows diagram) for a 

given amount of water and what are costs of the process of treating the same given amount of water for 

that  consumer.  As we  saw  earlier,  there  are  fixed  costs  and  variable  costs  (annual  payment  for  reim‐

bursement of  investment  costs  could be defined as  fixed  costs) as well  as  fixed  fees and variable pay‐

ments  from  customers  (depending  on  quantity  of water  consumed).  Thus,  it  is  easy  to  compare  fixed 

costs and fixed revenues with the best situation is where fixed revenues are recovering fixed costs. 

Furthermore,  as  previously  seen, water  quality  can  be  defined  by  different  dimension.  Each  customer 

needs a water quality standard. A water quality standard is defined with lowest (and sometimes highest) 

boundaries of various water quality determinants (e.g. BOD, COD, N, pH, etc.). 

The environment  is  the  last  ‐but not  the  least‐  stakeholder  that  is not yet  represented  in  the diagram. 

Avoiding water  shortages  during drought periods  is  not  the only  benefits  of water  reuse. Water  reuse 

generates also other environmental benefits. Depending on the characteristics of a specific water treat‐

ment plant and the geographical settings, those benefits could be significant or marginal. On the other 

hand, water reuse can also generate costs.  

On the cost side, for example, operating a water treatment plant produces CO2 emissions. Using the flow 

diagram for cost mapping, we see that a water treatment plant hosts multiple processes. These processes 

are a chain of treatment units. We saw earlier that each treatment unit is characterized different mone‐

tary costs. It is possible to add another layer of cost within each treatment unit. For example, when build‐

ing the treatment unit, some energy needs to be used. Production of that energy could involve CO2 emis‐

sions and CO2 can be monetized. The international market price of CO2 tons can be retrieved and use to 

calculate the total costs. The exact same reasoning can be applied to the energy used to operate treat‐

ment units for a given amount of treated water. 

The chemical mechanisms needed to operate treatment units are another source of environmental costs. 

These mechanisms can emit CO2 (or other carbon dioxide equivalent gases). Such emissions need to be 

taken into account. 

Furthermore, there might be additional environmental costs associated with pollutant emissions. Some‐

times  it  is  not  possible  to  assign  a  monetary  value  to  these  emissions.  For  example,  operating  some 

treatment units could generate types of waste that cannot be monetized. Amount in kilograms of dispos‐

als created for a given amount of treated water needs to be known. 

Page 26: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

24 

 DEMOWARE GA No. 619040

On the benefit side, water reuse can generate benefits linked to a less intensive use of water pumping, 

creation of downstream habitat and environmental restoration. 

3.2 WaterreuseCBAframework

Once the generic system is built, the second step in the setting up of the DEMOWARE CBA Tool was the 

development of the CBA Framework.  In other words, the framework is the underlying logic of the Tool, 

and it established the logical order of the operations executed by the Tool, as well as the overall method‐

ology applied by the Tool when conducting the CBA. 

Within the DEMOWARE CBA Tool, the cost‐benefit analysis is conducted following four steps:  

1) Project identification, socio‐economic context and mapping of institutional context, definition of 

scenarios;  

2) Financial analysis; 

3) Economic analysis; and 

4) Risk assessment and sensitivity analysis. 

In the Tool, each step of the CBA is modelled on the generic water reuse system presented in the previ‐

ous section. 

First,  a water  reuse project  has  to be  identified.  Project  objectives  address previously  identified  issues 

about water (water shortage or scarcity, ecosystem pollution...). Then the socio‐economic context has to 

be described and issues must be sorted. In this description, the socio‐economic and institutional context 

needs to be simplified, so that it can be projected on the hydrological diagram presented in the previous 

section. Once the actual situation is mapped, the different most pertinent options for water reuse need 

to be described and mapped using the same system scheme. 

The second step is the financial analysis. This step can be broken down in 3 stages:  

1) Identification and accounting of costs and benefits 

2) Discounting of costs and benefits; and 

3) Calculation of financial performance. 

To conduct the financial analysis, all the financial costs and benefits of the projects needs to be identified. 

Financial costs belong to two categories: operating costs and investment costs. Such costs must be identi‐

fied and assessed for each proposed scenario and for each year of the lifetime of the project. Identically, 

revenues from reclaimed water and fresh water supply have to be estimated. Once such costs and reve‐

nues are known several indicators are calculated: Financial Net Present Value and Financial Internal Rate 

of Return of the project of reclaiming water. 

The third step is the economic analysis. The economic analysis is carried out following five steps:  

1)  Conversion of market prices to accounting prices; 

2) Monetary valuation of non‐market impacts; 

3) Inclusion of additional indirect effects; 

4) Discounting of the estimated costs and benefits; 

5) Assessment (calculation) of the economic performance. 

In some cases, market prices can differ  from accounting price  inducing bias  in  the results of  the costs‐

benefits analysis. Such prices thus need to be modified so that the economic analysis can be conducted. 

Non‐market impacts (in our case environmental and social impacts) have to be identified and monetized. 

Monetary valuation can be done with different methodology (price transfer, declared preference meth‐

ods, revealed preferences methods). Still, not all impacts can be valued, and these must be kept in mind 

during the evaluation –and a quantitative measure, although non‐monetary, should also be provided. 

Page 27: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

25 

 Deliverable D4.3

Economic costs and benefits are then discounted, and indicators of economic performance are calculat‐

ed. 

The last step aims at evaluating the resilience of the project to different shocks, such as for example price 

shock, increased costs, unplanned events, increasing investment needs, etc… 

This step involves three phases:  

Sensitivity analysis; 

Options analysis; 

Risk analysis. 

The following sections describe in more detail each of these steps.  

3.2.1 Qualitativedescriptionoftheactualsystemandthedifferentoptionsoftheproject

3.2.1.1 Linkingsocio‐economiccontextandprojectobjectives

Understanding the socio‐economic context and the need for a water reuse project is the first step of the 

whole analysis. The socio‐economic context analysis aims to answer several questions: 

Questions about the macroeconomic context: How is the macroeconomic context? Is the popula‐

tion growing? Is GDP growth likely to lead to more water demand in the future? 

Questions about the relevance of the project: do water shortages hinder economic development 

in the area? Would an additional source of water be needed for the industrial, agricultural and/or 

domestic sectors?  

Questions about stakeholders: which stakeholders are affected by water issues in the area? What 

are they using water for? Could they be reached by a water treatment centralized system? 

Answers  to  those questions may help  the analyst  to  set priorities, define objectives of  the project  and 

establish a baseline. 

3.2.1.2 Describingthesystembaselineanddefiningoptionsoftheproject

Identifying stakeholders helps constructing a simplified representation of the system. First of all, a simple 

representation of the actual system is needed as well as some data about it. 

The baseline system has to be described and depicted (see example in Figure 5). Based on that baseline 

system, the baseline scenario has to be drawn. The baseline scenario could be a “do‐nothing” scenario 

where there will be no additional capital expenditures. The baseline scenario could be a “do‐minimum” 

scenario where there are some capital expenditures in order to comply with legislation or avoid deterio‐

ration. 

Some data (in red in the diagram) have to be retrieved, such as water production by the water supplier, 

water consumption, quantity of grey water produced and treated water released. For each piece of data, 

the expected trend in the coming years is also needed. Such data give indication of who are (or will be) 

the largest water consumers. By comparing consumption level with stakeholder who needs additional or 

secured water supply it is possible to have a first estimation of the size of the project. 

At this stage, potential user groups for recycled water must be identified. For example, farmers could be 

concerned because they need water during summer (even during drought). Or the environment might be 

concerned, if pollution of water bodies by brine must be avoided. Or it could be both. Once potential user 

groups are listed, different options for a water reuse system must be developed –options which can re‐

spond to the water needs of priority user groups.  

Page 28: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

26 

 DEMOWARE GA No. 619040

 

Figure 5 Schematic representation of a baseline scenario depicting the different users and water flows

For each option, the different flows of water from different sources to various users are easily illustrated 

in a flow diagram. In the example below (Figure 6), the projected water reuse system will only target the 

agricultural sector. 

 

Figure 6 Schematic representation of one potential water reuse system (Option 1)

In this diagram, users that have not been served by the projected water reuse system were grouped to‐

gether. Farmers can now buy water from two sources (conventional  irrigation water and reclaimed wa‐

Page 29: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

27 

 Deliverable D4.3

ter). At that stage the quantity of treated water that will be bought by farmers and the respective reduc‐

tion in consumption of fresh water need to be estimated. That decrease in consumption of fresh water 

will  reduce  the  quantity  of  fresh  water  produced  by  the  water  company  and  relieve  the  fresh  water 

source from that pressure. 

A second development option can target both agriculture and the environment at the same time (Figure 

7). Recycled water can in fact also be used for water body replenishment to avoid freshwater pollution by 

salt water. 

 

Figure 7 Schematic representation of a potential water reuse system (Option 2)

The release of reclaimed water into the river will have no effect on freshwater consumption, whereas it 

will substantially decrease the risk of pollution of freshwater sources by brine. With this option, the water 

reuse  scheme will mainly  deliver  environmental  benefits, which will  be  assessed  in  the  context  of  the 

economic analysis –thus they will not be part of the financial analysis. 

In case it is relevant, alternative water sources must also be considered in the analysis –for example im‐

porting water  from other water basin. An example of how these alternative options can be  included  in 

the diagram is provided in Figure 8. 

Page 30: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

28 

 DEMOWARE GA No. 619040

 

Figure 8 Schematic representation (sources, flows, users) of water supply system including alternative supply options (Option 3)

For  example,  in  the  case  of  water  imports,  imported  water  has  the  same  quality  as  the  freshwater 

pumped locally and can then be used for a large variety of usage. 

Water quality is an important parameter to take into account. As previously illustrated, a consumer is an 

agent using water of a specific quality level. The specificity of a water reuse project is that output water 

quality can be tailored for a specific use. In fact, the less  important is the treatment, the cheaper is the 

water. The link between type of water use, necessary water quality level and adequate treatment process 

thus needs to be specified when developing options for water reuse. 

 

 Viewing options components as a combination of three elements:  a treatment process / a water quali‐

ty standard / a customer group 

In Option 2 as depicted in Figure 9, two user groups are targeted by the water reuse system –agriculture 

and  the environment.  In  this  case,  the  treatment process must be  further  specified:  in  fact,  these  two 

users need two different water quality levels, and thus two different treatment processes. 

Page 31: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

29 

 Deliverable D4.3

 

Figure 9 Layout of alternative treatment and supply options for a water reuse system

3.2.2 Financialanalysis

For carrying out the financial analysis, financial costs and benefits of each project option can be modelled 

on the basis of the full flow diagram built so far; if the diagram does not include all necessary information, 

some cost and benefit information will likely be overlooked in the financial analysis. 

3.2.2.1 Costs

Financial costs of water reuse projects  include: (i)  investment costs (required to build the plant and the 

pipeline  network),  occurring  only  at  the  beginning  of  the  project  and  for  five  years maximum;  and  (ii) 

operation and maintenance costs, occurring each year for the entire lifetime of the project. 

The overall costs are summarized in Table 2, where the intensity of the colour tone reflects the amount of 

occurring costs:  

Table 2 Distribution of investment and O&M costs along the project life

years  0  1  2   3  4  5  6  7  x 

Investment costs                   

Operation  and 

maintenance costs 

                 

Investment costs are composed by two main elements: the costs of building the plant and the costs for 

setting up the pipeline network. The costs  for setting up  the pipeline network depend on the situation 

where  it  is  developed  (city,  campaign…)  and  the  type of materials  used.  Several  cost  elements  are  in‐

volved in building the water treatment plant. The DEMOWARE CBA Tool offers the possibility to compare 

Page 32: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

30 

 DEMOWARE GA No. 619040

financial and economic efficiency of supplying different water quality  levels. This makes project options 

comparable. Different project options will involve different treatment processes, and thus different costs. 

Investment costs also  involve general costs, which are  independent on the type of treatment; these  in‐

clude  costs  for  land  purchase,  administrative  buildings  etc.  These  costs  are mapped  as  exemplified  in 

Figure 10. 

Operation and maintenance (O&M) costs, e.g. for energy, are also linked to the pipeline network and the 

plant itself; in the latter case, O&M costs are also dependent on the type of treatment and thus on the 

required input water quality.  

 

Figure 10 Mapping the costs of water reuse projects

3.2.2.2 Revenues

In a water reuse project, revenues can come from different sources. On this basis, two categories of rev‐

enues can be identified: 

Revenues  accounted  for  in  the  calculations  of  cost‐recovery  levels:  these  revenues  come  from 

users’  payments  for  either  conventional  or  reused  water.  Generally,  customers  are  charged  a 

two‐part tariff, consisting of: (i) a fixed part, paid annually and irrespective of the volumes con‐

sumed; and (ii) a variable (volumetric) part, charged on the basis of the actual volumes of water 

used. The fixed part is meant to recover the fixed costs of providing water, whereas the volumet‐

ric component is meant to recover variable costs –that is, those costs depending on the quantity 

of water delivered to consumers. In water reuse projects, the price of recycled water depends on 

the quality of the water delivered: the higher the quality, the higher the costs of treating it. Thus, 

consumers  receiving water of different quality  levels will  face different price  levels  (if  subsidies 

are not in place).  

Page 33: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

31 

 Deliverable D4.3

Revenues not accounted for in the calculations of cost‐recovery levels: this category includes all 

revenues that do not come from water sales and, in particular, all subsidies from the state, mu‐

nicipalities or water agencies. These  revenues are not only generated by  recycled water users, 

but by all citizens. These revenues must of course be taken into account in the financial analysis, 

but they are not taken into consideration when assessing cost‐recovery levels.  

3.2.2.3 Estimatedevolutionofdemandandprices

The projected future trends of water demand and prices can be inferred from the analysis of the socio‐

economic context of  the area served by  the water  reuse project, based on  the projected demographic 

trends.  

3.2.2.4 Calculationofthefinancialindicators

Once  financial  costs and  revenues are known  for each scenario,  these  figures  can be used  to calculate 

financial  indicators, which will  give  the decision maker  some  insight  about  the  financial  viability of  the 

project. A viable, sustainable project will be able to cover its costs through its revenues; in other words, 

the financing sources must match disbursements each year.  

Because costs and revenues are distributed through time it  is needed to take  into account time prefer‐

ence with a discounting factor. Choice of a discounting factor depends on different parameters as infla‐

tion rate, type of project, geographical situation, etc. 

The first  indicator to be calculated is the discounted cash flow for each year, for the whole project  life‐

time. The sum of that discounted cash flow is the financial net present value (FNPV). 

A project with a negative FNPV is not financially sustainable, meaning that the water reuse system would 

need grant or  subsidies  to operate. One of  the pitfall  (and advantage)  of  this  indicator  is  that  it  is  ex‐

pressed in monetary terms and it depends on the scale of the project.  

However, it is difficult to compare and evaluate water reuse projects of different size using the FNPV only. 

A second indicator  is needed: the financial  internal rate of return (FIRR). This  is defined as the discount 

rate which produces a FNPV equal to zero: a project with a negative FIRR, or a FIRR lower than the ap‐

plied discount rate is not financially sustainable. Water reuse projects of different size can then be com‐

pared and evaluated based on the FIRR. 

3.2.2.5 Waterusergroups:whowins?wholoses?

Under this framework, it is possible to assess which user groups would win or lose from the water reuse 

project under evaluation. In fact, in order to achieve full cost‐recovery, some user groups may pay more 

than  the  marginal  price  of  water  to  subsidize  other  user  groups  (mechanism  also  known  as  cross‐

subsidization). For example, to provide an incentive to use recycled water, the price of reused water can 

be kept slightly  lower than the full cost of provision, whereas the price of traditional water can be kept 

slightly higher than the full cost of provision, so that the overall provision costs of reused and convention‐

al water are recovered by users. The financial CBA allows for identifying these mechanisms. 

3.2.3 Economicanalysis:fromfinancialvaluestoeconomicvalues

Switching from financial analysis to economic analysis is switching from the point of view of the owner of 

the project to the point of view of the social planner who seeks to maximize welfare of the whole society. 

The estimation of the overall welfare created by a water reuse project implies multiple steps. First of all, if 

market prices and values included in the financial analysis do not fully reflect their social opportunity cost, 

these have to be translated in accounting prices and values. Secondly, all positive and negative impacts 

on  the  overall  societal welfare must  be  identified  and  listed  –thus  including  environmental,  social  and 

economic  impacts,  as well  as  risk management aspects. A monetary value must be estimated  for each 

Page 34: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

32 

 DEMOWARE GA No. 619040

impact, and all values must be  integrated  in the financial analysis;  Indicators such as  the Economic Net 

Present Value (ENPV) and Economic Internal Rate of Return (EIRR) can then be computed.  

A water reuse project can involve several non‐market impacts, and their identification can be a time con‐

suming  task.  The monetary  valuation  of  these  impacts  can  also  be  very  challenging,  although  several 

methodologies are now available.  

3.2.3.1 Environmentalimpacts

The environmental  impacts of water  reuse projects are normally extremely significant: a  large share of 

the value generated by these projects is in fact linked to environmental protection. Without an accurate 

accounting of all environmental benefits, a scenario that would have a positive ENPV could be rejected. 

The flow diagram of each project option can also be used to identify environmental impacts. An example 

of an identification of such benefits is presented for option 2 in Figure 11. As shown, a water reuse pro‐

ject can generate both environmental benefits and costs. 

 

Figure 11 Identification of environmental impacts in the flow diagram for water reuse scheme option 2

In option 2, environmental benefits are manifold, and some of them are linked to a specific treatment 

process. The treatment process C, for example, supplies high quality water for water body replenishment. 

This process does not generate financial revenues but it does deliver environmental (economic) benefits, 

which must be accounted for in the economic analysis. Two main benefits of water body replenishment 

can be identified: (i) the decline of groundwater levels is reversed; and (ii) a barrier against seawater in‐

trusion is created. In addition, also the provision of reclaimed water for irrigation purposes indirectly de‐

livers  environmental  benefits:  reclaimed  water  is  in  fact  used  as  a  substitute  of  freshwater,  and  thus 

freshwater abstraction is reduced. This also implies a reduction in CO2 emissions linked to water pump‐

ing.  

Page 35: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

33 

 Deliverable D4.3

In some cases, however,  it  is difficult  to  link environmental benefits  to a specific use. For example,  the 

reduction of pollutant discharges into the river is associated to both the provision of reclaimed water to 

agriculture and the re‐injection of reclaimed water  into the ground. Pollution reduction  is a cumulative 

effect of these two processes, and it is impossible to establish the extent to which each process contrib‐

utes to pollution reduction. 

One of the major benefits of implementing a water reuse project is that the overall water supply system 

can better respond to drought events. Drought events reduce available freshwater resources, resulting in 

declining supplies  to consumers. Recycled water can mitigate water shortages by  (at  least partly)  filling 

the gap between water demand and availability.  

The monetary value of this  important benefit can be assessed using two parameters: the probability of 

bankruptcy or relocation of existing economic activities with and without the provision of reclaimed wa‐

ter, and the value added of each of these activities.  

Water reuse projects also involve environmental costs, but these are less significant than environmental 

benefits –and  it  is much easier to assess their monetary value. These costs stem from plant operations 

(water treatment plant and pumping and treating fresh water) and, in particular, to energy use –in fact, 

energy consumption involves CO2 emissions.   

For each treatment unit, both direct energy consumption (used by the treatment unit) and indirect ener‐

gy consumption (waste treatment) must be assessed. The total quantity of energy consumed allows for 

calculating overall greenhouse gas emissions –to assess this, the energetic mix used in the country (or in 

the area) must be known.  

Other environmental  costs can occur outside  the water  treatment plant.  In  the case of water body  re‐

plenishment,  the  quantity  of  reclaimed water  re‐injected  underground  is  smaller  than  the  quantity  of 

fresh‐water previously abstracted from ground water bodies. The quality of re‐injected water will also be 

different, so that water body replenishment might cause an increase in salinity due to brine disposal. 

3.2.3.2 Socialimpacts

Social impacts can also include both social benefits and costs.  

In  the case of social benefits,  it might be difficult  to assign  them a monetary value; however,  it  is  im‐

portant to list them, so that at least a qualitative comparison between project options can be conducted. 

Recreational possibilities created by the water treatment plant are the most straightforward type of so‐

cial  benefit  –water  reuse  activities  can  in  fact  create  recreational  areas  along  the  river  (in‐stream and 

near‐stream recreation). Reused water  supply can also be used  to  irrigate public parks or golf  courses, 

thus creating additional recreational opportunities.  Additional reused water supply can also contribute to 

the cultural or aesthetic value of recreational sites. Different methodologies exist to assess the monetary 

value of these benefits. 

In turn, social costs are mainly associated to plant activities, and in particular to odor issues and the loss 

of the aesthetic value of landscape around the plant location. 

Health impacts are a particular category of social impacts, as they can be manifold. Reclaimed water can 

in  fact  be  ingested  (e.g.  from  the  tap, when  swimming  in  the  river,  indirectly  by  consumption of  fresh 

food irrigated with reclaimed water) or inhaled (from sprinkle irrigation or cooling towers, when recycled 

water is used).  

The potential  impact on health of  ingesting  reclaimed water depends on  the quality  of  recycled water 

(and thus on the treatment process). Consuming reclaimed water tailored for potable use is not danger‐

ous in principle, but what happens if the treatment process fails? And what could be the effects of inhal‐

ing sprinkled water leaking from a cooling tower using reclaimed water? 

Page 36: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

34 

 DEMOWARE GA No. 619040

This framework uses a probabilistic approach to assess the monetary value of health impacts associated 

to the use of reclaimed water. This approach  is based on four parameters: the probability of  ingesting/ 

inhaling reclaimed water, the probability of a failure in the treatment process, the number of people af‐

fected, and the costs of being treated / hospitalized / deceased from the consumption/inhalation of the 

reclaimed water. The probability of  failure,  in particular, derives  from the probability of  failure of each 

treatment unit, as the impact of failure can differ across different units.  

   

Page 37: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

35 

 Deliverable D4.3

4 UsingtheDEMOWARECBATooltoperformcost‐benefitanalysisofawaterreuseproject:theuserinterface

4.1 TheDEMOWARECBATool:howdoesitworkinpractice?

The user  interface  is the third  layer of  the DEMOWARE CBA Tool, and  it aims to facilitate evaluation of 

water  reuse  projects  by  assisting  decision  makers  in  gathering  data  input,  calculating  indicators  and 

providing graphic representations of results. 

The user  interface  is built  in  logical  order,  and guides users  in  entering  the necessary data  to perform 

CBA. The user has to enter such data into the appropriate fields of the tool. Once data are entered, the 

tool calculates  indicators  (FNPV, ENPV) and graphs that can guide decision makers  in  the choice of  the 

most viable option for a water reuse system.  The basic logic of the user interface is presented in Figure 

12. 

 

Figure 12 Basic logical path underlying the DEMOWARE CBA Tool

This process is applied to each step of a standard cost‐benefit analysis of investment projects, as illustrat‐

ed in Figure 13. 

Page 38: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

36 

 DEMOWARE GA No. 619040

 

Figure 13 Logical framework of the DEMOWARE CBA Tool: data flows, processes and outputs

Some results of the financial analysis are used as  input to the economic analysis; similarly, results from 

both  financial  and  economic  analysis  are  then used  as  input  to  the  sensitivity  analysis.  In  the  diagram 

presented above, sensitivity analysis is performed at the end of the process, but it can also be conducted 

twice –after the financial analysis and after the economic analysis.  

4.2 Theuserinterface:howdoesitlooklike?

This section aims at illustrating, step by step, how to proceed with performing cost‐benefit analysis with 

the DEMOWARE CBA Tool from a user’s perspective. The full tables of  input data and output indicators 

are provided in Annex I. 

4.2.1 Projectidentification,contextinformationanddefinitionofscenarios

As a first step, the user is asked to enter information on the context, such as economic, social and demo‐

graphic area in which the water reuse project will be implemented, as well as information on the water 

market (demand and supply, pricing strategies). These data are listed in Table 3. 

Page 39: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

37 

 Deliverable D4.3

Table 3 Using the DEMOWARE CBA Tool – Data input to define the context of the projected water reuse project

Context description

Data input  Macro‐economic context, estimated GDP growth in the country/area, social context, demo‐

graphic context, estimated annual population growth in the country/area, occurrence of water 

shortages, sectors in need of additional water supply/ affected by water shortages/ likely to be 

affected by shortages in the future, water users by sector, water shortages by sector, percentage 

of users reachable by a water reuse system (also by sector), description of existing water supply 

system, existing supplier, water quality levels needed by each user 

Based on  this  information,  the Tool creates some  illustrative and summary graphs, presented  in Figure 

14. 

 

Figure 14 The DEMOWARE CBA Tool – Illustrative summary graphs on the context oft he projected water reuse project

As a  second step,  the user must enter  in  the Tool  the  information on each scenario  to be evaluated –

scenarios must  clearly be built before  running  the Tool.  For each  scenario,  the data  to be entered are 

listed in Table 4. 

Table 4 Using the DEMOWARE CBA Tool – Data input to describe the different project scenarios under evaluation

Description of project scenarios and related water flows

Data input  For each scenario: 

Context description of scenario, existing and projected suppliers for each sector, estimated 

annual growth of water users (also by sector), number of customers (per supplier and per 

sector), average yearly water consumption by user (by sector and supplier), total yearly water 

consumption by sector and supplier, annual water volumes entering the water treatment 

plant, annual water volumes re‐injected into the river, annual water volumes lost by the sys‐

tem (leakages) 

Page 40: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

38 

 DEMOWARE GA No. 619040

Different scenarios for the same water reuse project can include different treatment options and differ‐

ent groups of users of recycled water. The Tool allows for selecting different user groups. For each user 

group, different types of treatment units can be created and selected. This is shown inFigure 15. 

 

Figure 15 The DEMOWARE CBA Tool – Building a project scenario

4.2.2 Financialanalysis

For each scenario,  financial data on costs and revenues must be entered;  these data  requirements are 

listed in Table 5. 

Table 5 Using the DEMOWARE CBA Tool – Data requirements for performing the financial analysis

Data input (to be entered by users)

Financial analysis – Finan‐

cial costs 

For each scenario:

Unit price of pipeline work by user sector, length of pipeline to link supplier and user 

(by sector), unitary price for general investment costs for suppliers, quantity of 

unitary investment costs (per year), cost of building treatment units (per each unit), 

overall cost of building the entire treatment process (by sector), unitary price for 

pipeline maintenance (per sector), unitary O&M general costs for suppliers, quantity 

of unitary general costs (per year), unitary O&M cost for each treatment unit, quan‐

tity of unitary O&M cost per year  

Financial analysis – Finan‐

cial revenues 

Unitary price of reused water delivered by sector, total revenues of water supplier 

from providing water (by sector), total amount of yearly subsidies to the supplier 

In practical terms, when building the project scenarios, for each treatment unit the Tool requires the user 

to enter data on financial costs, as shown in Figure 16. 

User groups 

Treatment  units 

serving  each 

group 

Page 41: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

39 

 Deliverable D4.3

 

Figure 16 Using the DEMOWARE CBA Tool – Entering data on financial costs of each treatment unit

Other costs and revenues, as well as the selected discount rate, can be inserted in the page as illustrated 

in Figure 17.  

 

Figure 17 Using the DEMOWARE CBA Tool – Entering and visualizing data on financial costs and revenues

From the results of the financial analysis, the Tool creates graphs and excel tables to illustrate results, as 

shown in Figure 18. 

For each treatment unit, cost information must be entered 

Page 42: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

40 

 DEMOWARE GA No. 619040

 

 

Figure 18 Using the DEMOWARE CBA Tool – Output of the financial analysis

As main outputs of  the  financial analysis,  the Tools provide  the Net Present Value,  the  Internal Rate of 

Return and the Benefit‐Cost Ratio (based only on financial costs and revenues). 

 

 

Page 43: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

41 

 Deliverable D4.3

4.2.3 Economicanalysis

For each scenario, data on economic costs and benefits must be entered;  these data requirements are 

listed in Table 6. 

Table 6 Using the DEMOWARE CBA Tool – Data requirements for performing the financial analysis

Economic analysis

Data input‐ Conversion 

factors 

Conversion factors for all unitary costs and prices entered in the financial analysis 

(both costs and revenues) 

Data input – environmental 

costs 

For each scenario:

Set‐up phase: Qualitative description of pollution types (during building of general 

services and treatment units), volumes of pollution emissions for each pollution 

type, unitary cost of pollution emissions for each pollution type  

During operation phase: Qualitative description of pollution types (due to operation 

of general services and treatment units), volumes of pollution emissions for each 

pollution type, unitary cost of pollution emissions for each pollution type 

Data input – environmental 

benefits 

For each scenario:

General environmental benefits from water reuse: Qualitative description, quantity, 

unitary monetary value  

Environmental benefits induced by decreased provision of conventional water: 

Qualitative description, quantity unitary, monetary value  

Environmental benefits induced by supplying reclaimed water to a specific sector: 

Qualitative, quantity, unitary monetary value  

Water security and increased resistance to drought events: probability of bankrupt‐

cy, relocation out of the area concerned by the water reuse system (by sector), 

value added of each sector 

Data input ‐ social costs  For each scenario:

General social costs: qualitative description, quantity, unitary monetary value  

Social costs due to increased or decreased activity of water suppliers: qualitative 

description, quantity, unitary monetary value 

Health costs: proportion of consumers (agents) affected in case of a failure of the 

treatment process (by sector), probability of failure (by sector), cost of treatment in 

case of failure (by sector) 

Data input ‐ social benefits For each scenario:

Qualitative description of social benefits, quantity of social benefits, unitary mone‐

tary value of social benefits 

In practical terms, data must be entered for each economic cost or benefit as shown Figure 19; economic 

costs and benefits can be entered at the factory  level (whole treatment plant) or at the treatment unit 

level. 

Page 44: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

42 

 DEMOWARE GA No. 619040

 

Figure 19 Using the DEMOWARE CBA Tool – Entering data on economic costs and benefits

Different types of economic costs and benefits can be entered, as shown in the Figure 20. By clicking on 

the icons the user can select, for example, whether to enter an economic benefit, an environmental ben‐

efit, a health benefit, a benefit associated to cultural value or a benefit associated to water quality. 

 

Figure 20 Using the DEMOWARE CBA Tool – Creation of new economic costs and benefits When creating a new economic cost or benefit, the Tool opens a new window, as shown in Figure 20. Currently, the window is titled “create new

Treatment Unit”, but it is actually a mistake of the current version that needs to be fixed in the final version. The correct title would be, obviously, “Create new economic cost or benefit”.

Page 45: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

43 

 Deliverable D4.3

After all economic costs and benefits have been entered the Tools produces excel tables and graphs to 

illustrate  the  results  of  the analysis,  similarly  to what was  shown  for  the  financial  analysis. Also  in  this 

case, the Tool calculates the Net Present Value, the Economic Internal rate of Return and the Cost‐Benefit 

Ratio. 

4.2.4 Sensitivityanalysis

The sensitivity analysis is a particularly interesting feature of the DEMOWARE CBA Tool. Sensitivity analy‐

sis is a usual (and required) step of the CBA, and the Tool makes it extremely easy and handy to perform 

it. Sensitivity analysis assesses the sensitivity of results to changes  in some parameters, e.g.  the  impact 

that a change in one or more parameters could have on the financial and economic sustainability of the 

project –the Tool can in fact perform this analysis on both the financial and economic analysis.  

For example, cost sensitivity can be assessed. For each treatment unit of each scenario, cost parameters 

can be changed to test their impact on the financial feasibility of the project, as shown in the Figure 21.  

 

Figure 21 Using the DEMOWARE CBA Tool – Changing cost parameters to test their impact on the financial feasibil-ity of the project scenario

The same can be done with other parameters, as for example pricing strategies: this will be particularly 

useful when working on the correct pricing strategies for water reuse as part of WP4. The Tool will in fact 

allow for testing the financial and economic effects of different pricing strategies and, more in detail, the 

combined  effects  of  pricing  strategies  for  conventional  water  supply,  reused  water  supply  and 

wastewater collection and treatment –as these three services are often  linked, and can be provided by 

the same operator. The Tool can also estimate the expected impact of different pricing strategies on wa‐

ter consumption by different user groups (cross‐elasticities of water demand). 

4.3 ImprovementsandnoveltiesprovidedbytheDEMOWARECBATool

The DEMOWARE CBA Tool was designed  to  support  plant managers  and planners  in  the  evaluation of 

alternative water reuse projects and in the selection of the most viable one. In particular,  it  is aimed at 

Page 46: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

44 

 DEMOWARE GA No. 619040

simplifying the complex task of conducting a CBA analysis, by providing a simpler data collection frame‐

work as  compared  to usual CBA analysis.  The Tool  also performs analysis and elaborates graphs which 

allow for evaluating the impact of different decisions on the overall financial and economic viability of a 

project option – for example, it allows for evaluating the viability of alternative pricing strategies. Overall, 

the DEMOWARE CBA Tool is tailored on the specific characteristics of water reuse projects.  

Table 7  illustrates  the main  improvements and novelties of  the DEMOWARE CBA Tool  as  compared  to 

other available CBA frameworks. 

Table 7 Improvements and novelties provided by the DEMOWARE CBA Tool

Main improvements and novel‐

ties 

What does the DEMOWARE CBA Tool provide?

Linking supply and demand, taking 

into account the demand‐driven 

specificity of reclaimed water mar‐

ket 

Link between supply, quality of water and demand to estimate costs and benefits : treatment process, water quality and customer  

Estimate of financial cost and benefits of each project option 

Definition of the treatment process as a succession of treatment units matching consumer expected standards 

Estimate of the costs of the treatment process of a given quality stand‐ard 

Comparison of costs and benefits for each treatment process and pro‐ject option. 

Assessing the impact of reused wa‐

ter consumption on freshwater 

consumption 

Estimation of the potential decrease in consumption of freshwater in favor of reclaimed water 

Estimation of the economic impact of less fresh water abstraction (val‐ue transfer) 

Definition of cross‐price elasticity of demand 

Estimation of the impact of different price of reclaimed water on fresh water consumption. 

Improving accessibility of the tool 

for an effective use by plant manag‐

ers and decision makers 

The Tool is a web‐based application 

The Tool is accessible from anywhere upon login 

Work can be saved online 

No specific software is needed 

The Tool is easy to maintain and update 

 

4.4 LimitationsoftheDEMOWARECBATool

The  tool  is particularly  tailored  to a  situation where a new water  reuse project  is  considered, which  is 

driven by an existing (high) demand for water ‐ and where water treatment is linked to this reuse. In this 

case it is particularly relevant: 

1) to  take  into account  the different  (alternative) water providers  (including public water  supply), 

and  

2) to consider all treatment costs in the framework of a cost‐benefit analysis.  

However, these two basic functionalities of the tool are not of interest in a situation where wastewater 

treatment already exists or where the only alternative to wastewater reuse consists in private water ab‐

straction. In the first case, where wastewater treatment is already existing, the treatment costs are exist‐

ing  independently  from reuse (e.g. due to compliance with current regulation, health or environmental 

reasons), and shall within a CBA not be attributed to the reuse. This would otherwise represent an over‐

estimation of the actual costs of introducing reuse.  

Page 47: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

45 

 Deliverable D4.3

In the second case, where in the absence of reuse the water is privately abstracted – e.g. from groundwa‐

ter – the avoided costs of groundwater abstraction can be accounted for as benefits of the reuse. How‐

ever, this does not require the consideration of different pricing strategies as foreseen by the tool, as the 

water users directly cover the costs of water abstraction in the form of investment and operational costs 

of water pumping – without any intermediate water supplier which would price their service.  

The tool is furthermore designed for carrying out ex‐ante CBA’s, meaning planned investments in water 

reuse which consider different options at  the planning stage.  In  the case where existing  reuse projects 

want to analyse the cost‐benefit ratio of past investments or of current operational costs (ex‐post CBAs), 

slightly different approaches to CBA need to be applied (see for example EC, 2014b; CSIL & DKM, 2012). It 

still remains to be checked in how far the DEMOWARE CBA tool can be adapted in order to be used also 

for ex‐post CBA’s.  

Other limitations of the tool consist in the fact that it focuses only on the “water part” of the wastewater 

reuse. The reuse of nutrient components or the sludge is not specifically foreseen, although in particular 

when  the  treated effluent  is used  for  irrigation,  the benefits  linked  to  the  simultaneous distribution of 

nutrients can play an  important role. Costs and benefits  linked to nutrient use can, however, be added 

within the tool manually, in the same way as for example monetarised environmental benefits.  

The testing of the tool  is an ongoing exercise, and further  limitations – and advantages – will be deter‐

mined through this process.  

   

Page 48: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

46 

 DEMOWARE GA No. 619040

5 Valuingtheenvironmentalbenefitsofwaterreusesystems

Economic  valuation  refers  to  the  assignment of money values  to non‐marketed assets,  goods and  ser‐

vices, where the money values have a particular and precise meaning. Non‐marketed goods and services 

refer to those which may not be directly bought and sold in a market place (Hanley and Barbier, 2009)  

For example, environmental goods and services provide many benefits to humans and other organisms, 

but their value is very often not expressed in monetary terms since users (often) do not pay for their use; 

thus  they  are  typically  viewed  as  non‐marketed  goods.  Examples of  environmental  goods  and  services 

would be clean air, clean water,  landscapes, green transport  infrastructures (footpaths, greenways etc.) 

public parks,  rivers, mountains,  forests, beaches etc. Another kind of non‐marketed goods and services 

refer to social values which are often produced as externalities of a particular economic or human activi‐

ty, but not accounted for in any market or not having any tangible monetary value.  

In the case water reuse, there exist environmental and social externalities not accounted for in the price 

of  reused water  that could be  taken as non‐marketed goods or  services since  the potential benefits of 

recycled water extend beyond  its mere use. For example, water  recycling can provide  indirect benefits 

such as:  sustainable water use, leaving higher quality water available for drinking water supplies; reduced 

disposal of wastewater into the environment (rivers, oceans etc.); increased flows in rivers when recycled 

water  is used to augment  flows, or  reduce water off  take; watering of amenity sites such as parks and 

wetlands; etc. 

In terms of policy or project appraisal, the basic rationale for assigning economic values to non‐marketed 

goods or services is that they need to be accounted for in decision making processes. Since these goods 

and services are actually valued by society, even if not having a direct monetary value, it would be mis‐

leading to exclude them from decision making processes that seek to maximise social well‐being (Pearce 

et al. 2002) One form of policy appraisal making full use of all underlying economic values of a given pro‐

ject or investment (including non‐marketed externalities) is Cost‐Benefit Analysis (presented in the previ‐

ous section). As previously mentioned, failure to properly account for non‐market benefits of water reuse 

project can result  in misleading CBA results –i.e. a water reuse project might seem economically unsus‐

tainable just because not all economic, environmental and social benefits have been properly taken into 

account and valued. Hence,  there  is  the need  for economic valuation  techniques  that allow estimating 

the value of said non marketed goods and services.  

Several valuation techniques exist for the valuation of non‐market benefits.  In the DEMOWARE project, 

stated preference techniques were selected to evaluate the environmental benefits of water reuse in the 

demo  sites  of  Sabadell  and Braunschweig.  This  chapter  illustrates  in  detail  the  techniques which were 

applied; the results will be presented in deliverable D4.4. 

5.1 Statedpreferencevaluationsurveys

Broadly,  there  are  two ways  of  estimating  the  economic  values  attached  to  non‐marketed  goods  and 

services (and “bads”): using revealed preferences or stated preferences. Revealed preference approach‐

es  identify the ways  in which a non‐marketed good influences actual markets for some other good,  i.e. 

value  is  revealed trough a complementary (surrogate or proxy) market2. Stated preference approaches 

on the other hand are based on constructed markets, i.e. they ask people what economic value they at‐

tach to those goods and services. In other words, the economic value is revealed trough a hypothetical or 

constructed market based on questionnaires (Pearce et al. 2002). “Choice Experiment” and “Contingent 

 

2 An example of  a  revealed preference approach would be  the measurement of  the economic  value of noise nuisance as  reflected  in house 

prices: house in noisy areas are likely to be cheaper than comparable houses in quieter but otherwise similar areas.  

Page 49: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

47 

 Deliverable D4.3

Valuation” are both valuation methods which stem from the stated preference valuation approach. Both 

techniques are similar in principle, in that they use survey instruments (questionnaire) to assess people’s 

value of a particular good or service by estimating their willingness to pay for that good or service.  None‐

theless both methods have their advantages and weaknesses and are better suited for use depending on 

the context and nature of the valued good or service.  The next sections will provide an overview on both 

valuation techniques and insights on when and how they should be used.  

5.1.1 ContingentValuation

Contingent Valuation  (CV) methodology  involves asking a  random sample of  respondents  for  their will‐

ingness to pay (WTP) for a clearly defined good, or willingness to accept (WTA) a loss. It uses direct elici‐

tation by asking questions that take the form: “what are you willing to pay?” or “are you willing to pay X 

€?” (Hanley and Barbier, 2009). 

The structure and essential components of a typical CV questionnaire are shown in this section, and vari‐

ous  alternative  approaches  to  value  elicitation  questions  are  presented.  Each  component  in  the  ques‐

tionnaire  fulfils  an  important  role.  Taken  together,  they  introduce  the  respondent  to  the  context  and 

relevant background in progressively more detail, and also gather information about the respondent and 

their understanding of the scenario which are needed to report the results or to establish the validity of 

the response. The questionnaire must ensure that three specific conditions are upheld in order to ensure 

the validity of the results: the non‐market good must be carefully defined; the scenario must provide a 

plausible means  of  payment;  and  there must  be  a  plausible mechanism  for making  the  trade‐off  be‐

tween consumption of private goods and the good in question (Pearce et al. 2002).  

Figure  22  sets  out  the  structure  of  a  typical  Contingent  Valuation  questionnaire.  A  Choice  Experiment 

questionnaire has more or  less  the  same  structure but  the  contents of  the  valuation  scenario and  the 

description of the good will differ. Each stage is briefly discussed below. 

Introduction and warm up 

The valuation scenario:  

Payment vehicle  

Value elicitation question 

Follow up questions 

Attitudinal questions  

Socio economic characteristics 

Figure 22 Structure of a typical CV questionnaire Source: Pearce et al. 2002

Parts 1, 3 and 4 of the questionnaire are there to support the economic valuation question. Their primary 

purpose is either to clarify the information presented in the valuation question, or to provide with addi‐

tional information that will allow a more in depths analysis of the estimated values. Because these com‐

ponents build on each other, the order of the structure presented above is recommended although it is 

not strictly  required. Two basic rules  for survey order are as follows. First, any background  information 

about the good being valued must be presented before the valuation question. Second, questions that 

respondents might  find  intrusive  (income, environmental habits, household  information etc.) should be 

placed at the end of the survey (Thatcher et al. 2011).  

The survey introduction should briefly explain the purpose of the survey and why it is important for the 

recipient  to  complete  the  survey.  The  context  should  be  as  realistic  as  possible  in  order  to  encourage 

realistic and truthful responses. The interviewers should explain who they are (e.g. conducting a survey 

Page 50: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

48 

 DEMOWARE GA No. 619040

on behalf of what organisation),  and  should assure  respondents  that  their  answers will be confidential 

(Pearce et al. 2002). 

The next stage consists of a series of warm up questions related to the knowledge on the subject and on 

the good being valued. This part should prepare respondents to start answering questions and get them 

familiar with the subject of the valuation study (Thatcher et al. 2011). Also warm up questions allow re‐

trieving interesting information about respondents knowledge and perception of the good being valued; 

this information may be useful to better understand respondents willingness to pay. Also, depending on 

the good or service being valued, questions aimed at distinguishing users from non‐users can be included 

in this section.  

The valuation scenario defines the good in question and the nature of the change in the provision of that 

good. There are many challenges in writing this section. Descriptions must be synthetic and yet thorough 

enough to clearly answer the questions of an average respondent. Also information must be presented in 

a neutral way not  to bias  respondents  view.  It  is  crucial  to provide  respondents with all  the necessary 

information about the valued good and the change in provision of the good. This information makes up a 

scenario and it is this scenario that respondents will value. Several scenarios may be presented but care 

has to be taken not to “overload” respondents so that they become confused about what they are being 

asked to value. The design of the scenario is a critical feature of a questionnaire: poorly defined scenari‐

os will elicit meaningless answers (Pearce et al. 2002).   

Also, following the description of the good, it is common to include questions about the individual’s opin‐

ion on the  information presented. These questions are designed to encourage respondents to focus on 

the information presented and consider their opinion on the good before asking to assign it a monetary 

value. The added benefit of these questions is that they can be used in the analysis to verify that respons‐

es to the valuation question are consistent and reliable.  

After  the  valuation  scenario has been described,  the payment  vehicle  describes  the way  in which  the 

respondent is (hypothetically) expected to pay for the good (see Table 8). There are no precise rules for 

choosing between payment vehicles. The nature of the good matters: for example, if it is entirely a local 

good, a national tax would not be chosen as the payment vehicle (Pearce et al 2002). 

Table 8 Types of payment vehicle Source: Pearce et al. 2002

Coercive  Voluntary  

National tax 

Local tax 

Fee/Charge 

Price increase 

Donations 

Problem:  Respondents  may  be  hostile  to  the  agency responsible  (e.g.  hostility  to  national  tax  increases may lead to non‐responses) 

Problem: voluntary payments invite free riding. General‐ly not recommended by CV practitioners. 

The value elicitation question is the most important component of an economic valuation survey and is 

designed to draw out peoples’ willingness to trade goods (or  impacts) for money. It  is essential to elicit 

either the maximum willingness to pay or the minimum willingness to accept in order to be consistent 

with  the underlying  theory of  economic valuation  (Pearce et al.  2002). Before  respondents proceed  to 

answer  the  value  elicitation  question,  it  is  recommended  to  include  reminders  of  the  importance  of 

truthful WTP revelation  (for example by stating their choices can guide future policy decision making). 

Also it is important to encourage respondents to provide answer as if they were likely to pay in reality the 

Page 51: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

49 

 Deliverable D4.3

stated monetary amounts, and remind them that they won’t be able to spend this money in other goods 

or services (this allows reducing the “hypothetical bias” e.g. respondents may have a tendency to over‐

state their true WTP since no money is actually involved) (Hanley and Barbier, 2009). 

The  most  widely  used  elicitation  formats  are:  open‐ended,  bidding  game,  payment  card,  and  single‐

bounded or double‐bounded dichotomous choice. Open‐ended elicitation asks “What  is your maximum 

WTP?” In a bidding game respondents are faced with several rounds of discrete choice questions or bids, 

with the final question being an open‐ended WTP question. Payment cards present respondents with a 

visual aid containing a large number of monetary amounts. Respondents choose the maximum sum they 

are willing  to pay.  In  single‐bounded dichotomous  choice  (the  “referendum method”)  respondents  say 

yes  or  no  to  a  single WTP  amount  or  bid  (and  bids  are  changed  amongst  respondents). With  double‐

bounded dichotomous choice, the respondent says yes or no to a stated sum and is then asked to say yes 

or no to higher/lower bids (initial bids are changed amongst respondents) (Thatcher et al., 2011). There is 

a substantial debate in the literature about the best way to formulate elicitation questions and the pros 

and cons of the main formats are listed in Table 9. 

Table 9 Advantages and drawbacks of the most commonly used value elicitation formats for CVs Source: Pearce et al. 2002

Open‐ended elicitation 

FOR: 

Straightforward 

No anchoring bias (does not provide indications about what the value of the change might be  

Informative since maximum WTP can be indentified for each respondent 

Requires relatively straightforward statistical techniques 

AGAINST:  

Leads to large non protest rates, protest an‐swers, zero answers and unrealistically large bids (outliers). This is because it may be very difficult for respondents to come up with their true max‐imum WTP for a change they are unfamiliar with and have never thought about valuing before. 

Bidding game elicitation  

FOR: 

may facilitate respondents’ thought processes and en‐courage them to consider their preferences carefully  

AGAINST:  

Anchoring bias may exist 

Leads to large numbers of outliers and to “yea saying” bias (e.g. giving affirmative but possibly false responses) 

Payment card elicitation  

FOR: 

Reduces anchoring bias (though bids are  still linked to the first amount) 

Number of outlier reduced compared to the previous formats  

Requires relatively straightforward statistical techniques 

AGAINST:  

Vulnerable to biases relating to the range of the numbers used in the card 

Single bounded dichotomous choice (referendum method) 

FOR: 

Simplifies the cognitive task faced by respondents 

Minimizes non response and avoids outliers  

 

AGAINST:  

Empirical studies have revealed that values ob‐tained from dichotomous choice elicitation are significantly larger those resulting from compa‐rable open‐ended questions  

Sensible to “yea saying” bias   

Less  information is available for each respondent (only reveals whether WTP is above or below a 

Page 52: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

50 

 DEMOWARE GA No. 619040

certain amount), thus requires larger samples and stronger statistical assumptions  

Possible anchoring bias  

Double bounded dichotomous choice 

FOR: 

More efficient than single bounded dichotomous choice since more information is elicited about each respond‐ent’s WTP 

AGAINST:  

All the limitations of the single bounded proce‐dure still apply  

The choice of elicitation format is of considerable importance: different elicitation formats typically pro‐

duce  different  estimates.  Payment  cards  and  dichotomous  choice  formats  are  both  the  most  recom‐

mended formats. The former is more informative and cheaper to implement than the latter and is supe‐

rior to both direct open ended questions and bidding games. The latter may be incentive compatible (en‐

courages truth telling) and facilitates the respondents’ valuation task (Pearce et al.  2002).  

Finally,  it  is  important to follow up the answers to WTP elicitation questions in order to understand the 

motives behind these answers. Follow‐up questions are especially useful where  there  is  some form of 

protest or unwillingness to pay for the good in question. A protest may show up as unwillingness to give 

any answer at all. But zero valuations are no necessarily protests: individuals may genuinely not be will‐

ing to pay anything for the good. Nonetheless, some zero bids may conceal protest motives. Besides help‐

ing to clarify the motives and validity of responses follow‐up questions can also be used to test the credi‐

bility of the scenario. Some examples are summarised in Table 10. 

Table 10 Using WTP follow-up questions to determine valid responses Source: Pearce et al. 2002

Possible reasons for unwillingness to pay   Possible  reasons  for  willingness  to  pay  (deter‐

mine the type of value attributed to the good) 

I cannot afford to pay  

The change  is too small to be of importance  

I think this problem is not a priority  

I would be satisfied with the future situation  

I am not interested in this matter  

There are many other similar goods around  

Spending should be on all water sources , not just this one (protest)  

I object to pay higher water rates (protest) 

It’s not me who should pay for this (protest) 

I’m not sure my financial contribution will be used properly (protest) 

I don’t believe in your scenarios (protest) 

I think this problem is important  

I would like to avoid further deterioration of the river  

I use this river  

I’m interested in this river  

I want to use the river in the future although I don’t use it now  

We should protect the environment for the animals and plants concerned  

We should protect the environment for future gen‐erations  

We should protect the river for other  people to enjoy  

The next stage seeks respondents attitudes to general issues related to the good in question. Attitudinal 

questions, for example on environmental habits, can be included if they can provide with useful insights 

on the underlying motivations of respondents answers to the valuation questions (Thatcher et al. 2001).  

The  final  section of  the questionnaire  asks  for  the socio economic  characteristics  of  the  respondents. 

This component usually retrieves personal information about respondents that may be affecting willing‐

ness  to pay  for  the good  in question  such as education,  income,  sex, household  size etc  (Pearce et al. 

Page 53: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

51 

 Deliverable D4.3

2002). Also, this information is used to test if WTP answers are congruent with theoretical expectations 

(for example, if WTP varies with income) and may allow checking if survey respondents are representa‐

tive of the population that is being studied.   

5.1.2 ChoiceExperiment

Questionnaires for CEs differ from those for CV (explained in the previous section) only in respect of 

the valuation scenario component. The Choice Experiment method adopts a particular view on how the 

demand for a given good is pictured, known as the characteristics theory of value. This says that the value 

of a given good or service is best explained in terms of the characteristics or attributes of that said good 

(e.g.  individuals derive utility  from the characteristics of a good). Thus CEs differ  from CVs  in  that  they 

present the valued good as comprised of a list of characteristics or attributes; each attribute having vari‐

ous potential levels with one level typically associated to the current situation (status quo). A money or 

price  indicator  is always  included as one of the attributes  in order to be able to elicit monetary values. 

From this list of attributes, “different” compositions or alternatives of the good in question can be creat‐

ed by combining  the  levels  in different ways. Choice sets are created by putting  two or more of  these 

alternatives together (Hanley & Barbier, 2009).  

The task for the respondent is to decide which alternative he prefers within a particular choice set; by 

analysing people’s choices, it is possible to derive monetary values for the good in question but also for 

each of the attributes of the good. Thus CEs are interesting if one is not only interested in the total value 

of the good but also in knowing what are the determinants of the value people place on the good. 

The value elicitation question presents to respondents with a baseline scenario (usually corresponding to 

the status quo or current situation) and several alternative options in which specified attributes levels are 

changed. The number of attributes (and their potential levels) should be limited to ensure that all infor‐

mation can be handled by respondents. An example of a choice set is presented in Table 11. Respondents 

are asked to state their choice of A, B or choosing the status quo (no costs are incurred by choosing the 

status quo). 

Table 11 Example of a choice set in a CE value elicitation question Source: Pearce et al. 2002

  Option A  Option B  Status quo Change in levels from A to B (+ better and – worse): 

illustrative only 

Attribute   A1 

A2 

A3 

A4 (price) 

B1 

B2 

B3 

B4 (price) 

S1 

S2 

S3 

0 (price) 

‐ 

The common design stages for Choice Experiments are the following (Pearce et al. 2002):  

1) Selection of  attributes:  select  the  relevant  attributes  of  the  good  to be  valued.  This  is  usually 

done  trough  literature  reviews,  focus  groups  and  discussions  with  experts.  Attributes  may  be 

chosen because they are the ones most likely affected by a given policy decision, or because they 

are perceived as the most relevant for the value of the good in question (context dependent).  A 

monetary cost is defined as one of the attributes to allow the WTP estimation. Choosing the cost 

levels and the payment vehicle raises the same challenges as in CVs. A good rule of thumb, is not 

to  choose  more  than  4  or  5  attributes  (too  much  cognitive  burden  for  respondents  leads  to 

meaningless estimations) 

Page 54: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

52 

 DEMOWARE GA No. 619040

2) Assignment of levels: the attributes levels should be realistic and span the range over which re‐

spondents  can  be  expected  to  have  preferences.  Levels  should  also  include  the  “do  nothing” 

which corresponds to the status quo.  

3) Choice of experimental design: Statistical design theory is used to combine the levels of the at‐

tributes into a number of alternative scenarios to be presented to respondents. The objective is 

to maximise the information retrieved when analysing people’s choices between different alter‐

natives. Use of statistical design theory reduces the number of alternative options to be present‐

ed to respondents (which otherwise can reach unwieldy numbers) 

4) Construction of choice sets: the different alternative options identified by the experimental de‐

sign are then grouped into choice sets to be presented to respondents. Profiles can be presented 

in pairs, or  in groups according to the technique being used. Each choice set should not exceed 

more than 4‐5 alternatives. Usually a random paired allocation of scenarios works well (but there 

is  the need to check  for choice sets presenting dominated alternatives  (e.g. an alternative  that 

would be strictly preferred to another by any rational respondent) since these do not reveal any 

information about respondents preferences)  

5) Measurement  of  preferences:  Choice  of  survey  procedure  and  conduct  of  survey.  The  issues 

here are common to those met in CV 

5.1.3 CEandCV:Whichmethodtouse?

In general, a contingent valuation is a much more straightforward and simpler method to apply. The value 

elicitation  question  directly  asks  respondents WTP  and  requires  less  cognitive  efforts  for  respondents, 

thus potential biases related to misunderstanding of the information are reduced. Also, depending on the 

format  chosen  for  the  value elicitation question,  generally  statistical  analysis  is  simpler  (sometimes  re‐

quires only calculation of mean and median WTP). Nonetheless compared to a choice experiment, CV will 

assess a single change in provision of the valued good (though several elicitation questions can be includ‐

ed to obtain more information). Also, CVs are more sensible to “yea saying” bias (respondents giving af‐

firmative but possible false responses of WTP, e.g. respondents always answering “yes” independently of 

the information presented) due to the nature of the value elicitation question.  

CE on the other hand, requires a more sound understanding of the valued good since it needs to be de‐

scribed in terms of different attributes and potential levels these might take while remaining realistic. It is 

important to keep the cognitive burden in line since many studies have shown that too much information 

leads to biased or meaningless estimations;  if this also applies to CVs, the cognitive burden imposed by 

CEs is usually higher. Moreover, if a given non marketed good or service cannot be decomposed into ob‐

servable attributes in a realistic manner, then a CE is not appropriated (Adamowicz et al. 1994).  CE is also 

a much more technical and time consuming method since it requires experimental design theory and a 

more  complex  statistical  analysis  to  obtain  estimated  monetary  values.  Nonetheless  CEs  can  provide 

more  information on the valued good than CVs, and allow  inquiring about potential  tradeoffs  respond‐

ents are willing to make with respect to the characteristics of the good in question.  This ability to better 

incorporate quality changes for different attributes is an advantage over CVs to optimally determine pre‐

ferred policy designs or to better model management decisions with respect to environmental goods or 

services. Also, since respondents are faced with multiple choices in a CE, choices are of a less “extreme” 

nature than in CVs (usually “all or nothing scenario”); respondents have more flexibility of response thus 

solving the “yea saying bias” and allowing for more opportunities to express their true preferences (Han‐

ley et al., 1998).  

Overall, both methods have been stated to produce reliable estimates when used properly. Depending on 

the objectives and the context of the valuation study, either method can be used. In general, when the 

Page 55: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

53 

 Deliverable D4.3

researcher is only interested in assessing the value of a given non marketed good or the value given to an 

environmental change, a Contingent Valuation  is appropriated.  If more  information about the potential 

tradeoffs  respondents’  are willing  to make  between  different  attributes  of  the  good  or  the  change  in 

question, then a CE will be more suited (Adamowicz et al. 1994).  

5.2 ApplicationofStatedPreferencesvaluationmethodsintheDEMOWAREproject

As seen in the previous section related to CBA methodology, an economic analysis must be carried out to 

appraise any given project or policy contribution to social welfare. As part of this economic analysis, non‐

market impacts need to be accounted for. In other words, impacts generated on project users due to the 

use of a new or improved good or service, which are relevant for society, but for which a market value is 

not available, should be included as project direct benefits in the economic analysis of project appraisal. 

In principle, the WTP estimated for the use of the service should capture these effects and facilitate its 

integration  in  the  analysis.  Examples  of  (positive)  non‐market  impacts  are:  savings  in  travel  time;  in‐

creased life expectancy or quality of  life (improved environmental quality); prevention of fatalities;  inju‐

ries or accidents; improvement of landscape; noise reduction; increased resilience to current and future 

climate change and reduced vulnerability and risk etc.  

As part of work package 4 of the DEMOWARE project, task 4.2 requires the application of CBA methodol‐

ogy  to  illustrate  the environmental and social benefits of water  reuse schemes. Two case studies were 

chosen amongst several water reuse sites from across Europe and Israel involved in the DEMOWARE pro‐

ject: the Sabadell site in Spain and the Braunschweig site in Germany. Thus, for both case studies, it was 

planned to account for non‐market impacts, on local communities, of existing reuse schemes and/or re‐

lated to potential developments of said reuse schemes; this task was evidently conditional on the identifi‐

cation  of  relevant  environmental  or  social  non marketed  impacts  stemming  from  each  reuse  scheme. 

Both case studies will be presented in detail in deliverable 4.4 “Show cases demonstrating the relevance 

of social and economic benefits of water reuse schemes on local communities”. 

The next sections will provide an overview of why a given stated preference valuation method was cho‐

sen for each case study and how both methods were implemented.  

5.2.1 ApplicationoftheCEmethodfortheSabadellCaseStudy:shortinsight

5.2.1.1 Introduction

In order to understand the reuse system in place in the city of Sabadell, a site visit was organized in De‐

cember 2014. During this visit, interviews with local experts were carried out. A literature review was also 

undertaken based on detailed documents about the reuse scheme in place and planned developments of 

the scheme. All these actions allowed for the proper understanding of the system in place, and the identi‐

fication of potential non marketed impacts that were relevant for valuation.  

Briefly described, Sabadell is  located in a region which is subject to water scarcity problems and regular 

drought periods. The reuse system in place allows for the use of reused water for urban uses (the munici‐

pality being currently  the only direct user) and  in particular for  the  irrigation of green areas, parks and 

street  cleaning  activities  (it  also  provides water  for  fountains).  Envisioned  future  developments  of  the 

reuse system include increasing the volumes of reused water for current uses (only a small fraction of the 

total water demand for irrigation of parks, green areas and street cleaning is covered with reused water, 

the  rest  is  still  covered with water  from  the  distribution  network),  including  new  industrial  users,  and 

developing a network  for commercial and residential uses  (toilet  flushing and other non potable uses). 

The system indirectly also allows for the maintenance of the ecological flow of the Ripoll river, which suf‐

fers from water imbalances due to industrial abstractions and from extremely reduced water flows during 

Page 56: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

54 

 DEMOWARE GA No. 619040

summer and drought periods.  One last point worth mentioning is the fact that the “Catalan Drought De‐

cree” (Decreto de Sequia Catalan3) foresees measures to preserve available water resources only for pri‐

ority uses in the occurrence of drought situations (ensuring the provision to households and other activi‐

ties  strongly dependant of  a  regular provision  from  the distribution network).    Part  of  these measures 

consists on a progressive application of restrictions on different water uses depending on the severity of 

the drought, going from restrictions on  lower priority uses, such as water for  fountains, street cleaning 

and  irrigation of public  parks,  to  restrictions on higher priority uses  such as water  for  swimming pools 

(private or public),  restrictions on some domestic uses (outside uses) and  in the worst scenarios partial 

water cuts to households. 

5.2.1.2 Potentialbenefits:Choiceofvaluationtechniqueandsurveymethod

The  initial  benefits  which  were  identified  as  potential  environmental  or  social  non  marketed  impacts 

stemming from the system are: 

Reduced pressures on aquifers (in a water scare region)  

Maintenance  of  the  ecological  flow  of  the  Ripoll  River  (and  thus  biodiversity  and  recreational 

amenities along its course through the city) 

Avoiding  restrictions  on  urban water  uses  and  thus  securing  either  direct  use  (not  of  interest 

since users would pay for the water)  or indirect benefits  

Given the context of water scarcity in the region and the fact that there have been several drought peri‐

ods  during  the  past  decade,  it  was  interesting  to  focus  on  the  social  value  given  to  indirect  benefits 

stemming from securing, with reused water, different urban water uses in the city even during drought 

restrictions. Particularly the reuse scheme currently allows: 

Securing the irrigation of parks and green areas in the city and thus maintaining aesthetic values 

of said areas even in the occurrence of drought restrictions.  

Securing water volumes for street cleaning activities and thus maintaining clean streets even dur‐

ing the occurrence of drought restrictions  

Depending on the future foreseen developments of the reuse scheme the system could also allow: 

Avoiding restrictions on some domestic uses during droughts and thus securing some domestic 

water uses even in the occurrence of drought restrictions  

Considering that besides assessing the value given to water reuse as a means of securing aggregated indi‐

rect social benefits stemming from securing urban water uses in the city, it would also be interesting to 

assess the value given to each  indirect benefit  individually;  it was decided that a CE was a more suited 

method. As was seen explained in the previous section, a CE provides more flexibility for estimating the 

underlying components of value people attribute to a particular non marketed good or service than a CV.  

Once the proper valuation technique was  identified,  it was decided that the survey method to be used 

was  a  “CATI”  (Computer‐assisted  telephone  interviewing)  type  of  administration.  This  implies  that  re‐

spondents would answer the questionnaire from their own computers while at the same time having an 

interviewer over the phone to rectify any doubts or misunderstandings of the information. This method 

has been proven to be robust and consistent  for  the presentation of  rich  information while minimising 

comprehension errors. The sample population to be interviewed is a representative sample of 300 Saba‐

dell residents based on: income, socio professional category and age.  

The main steps presented in the previous section were followed in order to construct the CE survey.   

 

3 http://aca‐web.gencat.cat/aca/sequera/es/decret‐de‐sequera.jsp  

Page 57: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

55 

 Deliverable D4.3

5.2.1.3 Identificationoftheattributes,attributelevelsandExperimentalDesignTheory

Three attributes were chosen: 

1) The  extent  of  public  parks  and  green  for  areas  in  the  city  that  are  kept  irrigated,  even  during 

drought restrictions, thanks to water reuse. 

Three levels were defined: the status quo level (based on current areas irrigated with reused wa‐

ter), an intermediate level which increases the green areas and parks of the city irrigated with re‐

used water, and a  third level in which all green areas and parks are irrigated with reused water  

2) The streets of Sabadell that are kept cleaned with reused water even during drought restrictions, 

tanks to water reuse. 

Two levels were defined: the status quo level in which only the most circulated and commercial 

streets are kept clean during drought restrictions (current situation) and a second level in which 

all the streets are kept clean during drought restrictions 

3) Domestic uses covered with reused water  during severe drought restrictions 

Three levels were defined: the status quo level (which represents the current situation with no 

reused water available for any domestic use), an intermediate level which includes reused water 

for outside uses and toilets flushing, and a third level which introduces reused water for outside 

uses,  toilets  flushing,  and  also water  for  potable  uses  in  the occurrence  of water  shortages  to 

households  

4) Additional amount spent on monthly water bill 

Four levels were defined (based on a literature review on CEs used to asses different values as‐

sociated to water reuse schemes and recycled water): 0€ for the status quo (no developments of 

the current reuse system), 3€/month, 8€/month, 13€/month 

Once attributes and their  levels have been finalized, experimental design theory was used to construct 

the design providing with optimal combinations of the different attributes and their  levels to best elicit 

respondents WTP (using R statistical software). A main effects orthogonal design was used. Essentially a 

main effects orthogonal design will allow capturing the values attributed to each of the individual attrib‐

utes, their individual levels (including dummy variables for each level) and their aggregation. It is a simple 

design,  commonly used  in CE valuation studies, which has been  stated  to produce  reliable  results.  The 

main effects orthogonal design yielded 12 alternative scenarios to be presented to respondents.  A sec‐

ond set of 12 scenarios was then created using the mix and match method, and then scenarios of each 

set were paired with each other by random allocation. Finally the “status quo scenario” was introduced 

manually to each of the 12 choice sets, which were finally composed of two alternative scenarios and the 

“status quo scenario”. In order to avoid presenting all respondents with 12 choice sets (when a maximum 

of 6‐8 choice sets  is recommended  in valuation  literature) a blocking factor was  introduced (respecting 

orthogonality of the design) in order to create 3 blocks of four choice sets; each respondent of the sam‐

ple will be allocated one of the three blocks with the only condition being that all blocks are presented 

the same number of times to respondents in the sampled population (in this study the sampled popula‐

tion is of 300 individuals, thus 100 respondents being randomly allocated to each block).  

5.2.1.4 Constructionofthequestionnaire

The survey consists of four main parts, each part providing with either valuable  information which will 

feed  in  the analysis of underlying choices and WTP estimations or providing general  information about 

respondent’s general knowledge and perception about water reuse and the system in place (to see the 

questionnaire go to Annex II).  

Page 58: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

56 

 DEMOWARE GA No. 619040

Introduction, knowledge and perception on the subject  

This  part of  the  survey  introduces  respondents with  the  subject  of water  reuse,  and  recovers  valuable 

information  regarding  their  knowledge  and  perception  of water  reuse  in  Sabadell. More  precisely  this 

part allows inquiring about: 

 General Knowledge on water reuse  

Perception of water reuse in Sabadell 

Perception of scarcity and drought risks  

Presentation of the reuse system  

This section presents respondents with the necessary information about the reuse system in Sabadell, its 

benefits  and  its  potential  developments. A  graphic  representation of  the  system was used  to  facilitate 

understanding. Also after presenting respondents with all the  information about the system, a series of 

question was introduced in order to assess respondents’ perception of the current system.  

Value elicitation exercise  

After  the  reuse  system has  been  properly  described,  this  section  prepares  respondents  to  answer  the 

value elicitation questions. It provides respondents with a reason why the reuse system would be further 

developed and explains how these developments would affect them by presenting each of the selected 

attributes and  their  levels  (visual aids were used  to  facilitate  respondents understanding).  Finally  it ex‐

plains the valuation task; each respondent is presented with four choice sets and for each choice set, they 

need to choose their preferred scenario amongst two scenarios (stemming from potential developments 

of the current reuse system) and a third “status quo scenario” (do nothing with respect to current situa‐

tion). Each choice set was presented as a table (look Annex II for details). Before respondents proceeding 

to choose between scenarios, reminders to reduce “hypothetical bias” were introduced. Finally a follow 

up question to identify true zeros from protest zeros was included.  

Attitudinal questions and socio economic characteristics  

The last section of the questionnaire inquires about interesting attitudinal habits respondents might have 

which could explain their choices (as gardening activities, car washing or not, practising outside activities 

in parks and green areas in the city etc.). Also socio economic characteristics potentially influencing WTP 

are recovered in this section.  

5.2.2 ApplicationoftheCVmethodfortheBraunschweigCaseStudy:shortinsight

5.2.2.1 Introduction

In preparation of  the work on  the Braunschweig case study within  the DEMOWARE project, a  site visit 

was organised in 2014. Complemented with a thorough literature review and semi‐structured interviews 

with key stakeholders (the plant manager and members of the Sewage Board), a case study description 

was elaborated. These actions were complemented by a targeted literature review on stated preference 

valuation studies assessing environmental benefits stemming from water reuse schemes.   

Agricultural wastewater  reuse  in Braunschweig has a  long history, going back  to  the middle of  the 20th 

century. Whereas the treatment of the wastewater had been the primary purpose at the beginning, reuse 

also continued after  the completion of  the wastewater  treatment plant Steinhoff  in 1990. Today,  from 

the 22 million m3 of water treated per year, about 40 % are directed to infiltration fields, where the water 

receives a biological post‐treatment. The remaining 60 % of the effluent are mixed with digested sewage 

sludge and are directed to the agricultural fields of the Braunschweig Sewage Association. On the fields, 

crops for the production of bio energy are produced as well as crops which are consumed after transfor‐

Page 59: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

57 

 Deliverable D4.3

mation. The farmers which are members of the Sewage Board are benefitting from the provision of both 

the irrigation water and the nutrients transported with it. This  is particularly  interesting as the region is 

characterised by a seasonal water deficit as well as sandy and nutrient‐poor soils, making irrigation and 

the  application  of  fertilisers  necessary  for  agricultural  activities.  Irrigation  based  only  on  groundwater 

would put the local resources under pressure. At the same time, diverting some of the treated effluent to 

the agricultural fields helps keeping nutrients discharges to the near surface water body under the regula‐

tory  limits,  and  is  also  linked  to  advantages  for  the management  of  the  treatment  plant  (e.g.  reduced 

sludge disposal costs).   

5.2.2.2 Potentialbenefits:Choiceofvaluationtechniqueandsurveymethod

In contrast to many other water reuse sites, Braunschweig is not lying in a region with pronounced prob‐

lems of water  availability  and  the population  is  currently  not experiencing  situations  of water  scarcity. 

However, abstraction of significant quantities of water  for agricultural  irrigation would put pressure on 

local groundwater resources. Using treated effluent for irrigation avoids this pressure. In addition, more 

water is applied on the fields than what is used by the crops. The excess water is infiltrating into the soil 

and is recharging the groundwater bodies. Furthermore, in the absence of agricultural reuse, all treated 

effluent would be led to the infiltration fields for post‐treatment. This would increase the amount of nu‐

trients discharged into the local surface water body, increasing the risk of eutrophication. Given this situ‐

ation, the environmental benefits chosen for the evaluation are the following:  

Preservation and recharge of local groundwater resources  

Protection of the water quality of the nearby river Oker  

Given  that  information  allowing  for  a more  detailed  decomposition  of  the  identified  benefits was  not 

available, and given that it seems more reasonable to assess the aggregated value people give to the re‐

use system as means of preserving both groundwater sources in a quantitative manner and surface water 

bodies in qualitative manner, a CV seems more appropriated for such an assessment.  

The “CATI” survey administration format was also chosen for Braunschweig for the same reasons than for 

the Sabadell survey. Given that the valuation exercise was  intended to elicit the value of the reuse sys‐

tem’s non marketed benefits for the local community, the sampled population was composed of a repre‐

sentative sample of Braunschweig residents (300 residents) based on income, socio professional category 

and age. 

The main  steps presented  in  the previous  section on Contingent Valuations, were  followed  in order  to 

construct the survey.   

5.2.2.3 ConstructionoftheCVquestionnaire

The survey consists of four main parts, each part providing with valuable information which will feed in 

the analysis of underlying WTP estimations   or either provide with useful information about respondent’s 

general knowledge and perception about water reuse and the system in place (to see the questionnaire 

go to Annex III).   

The questionnaire has the same structure as the questionnaire for the Sabadell case study: 

Introduction, knowledge and perception on the subject  

This  part of  the  survey  introduces  respondents with  the  subject  of water  reuse,  and  recovers  valuable 

information regarding their knowledge and perception of water issues and water reuse in Braunschweig. 

More precisely this part allows inquiring about: 

 General knowledge and perception on potential water issues (quantitative and qualitative prob‐

lems  of local water bodies) in the region and their causes  

Page 60: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

58 

 DEMOWARE GA No. 619040

General knowledge and perception on water reuse  

Presentation of the Braunschweig reuse system  

This part of the survey presents respondents with the main characteristics of the reuse system in Braun‐

schweig (how and why wastewater treatment is necessary, how wastewater and its nutrients are current‐

ly  recycled and reused for agricultural  irrigation and how the  infiltration fields are a natural post  treat‐

ment  of  the  treated  effluent).  Also,  after  presenting  this  information,  a  series  of  question were  intro‐

duced to assess respondents’ perception of the system (what potential benefits and downsides and the 

degree of support and trust in the system). This information is not only interesting by itself but also pro‐

vides means of verifying if respondents WTP answers are coherent with their view of the system and how 

this affects WTP.  

Value elicitation exercise 

This part of the survey sets up the hypothetical market necessary for eliciting WTP answers. Respondents 

are presented with information regarding the system’s impact for the preservation and recharge of local 

ground waters and for the protection of the Oker river. Afterwards a hypothetical scenario is introduced. 

Respondents are asked to assume that for financial reasons, agricultural reuse activities would cease and 

all  that all  the  treated volumes would be discharged  in the  infiltration fields. Respondents are told  this 

would double the amount of pollutants (nutrients) reaching the river and that this could affect the eco‐

logical balance of the river (increased algae growth and eutrophication risks). Moreover respondents are 

told that water for agricultural irrigation would be taken from the local groundwater bodies, and that this 

would exhaust or even exceed the locally available and sustainably usable yearly groundwater reserve.   

Respondents  are  then asked  if  they would be willing  to  contribute  financially  in  order  to maintain  the 

current  reuse  system  in  place,  and  thus  its  benefits  in  terms  of  preservation  of  the  local  river  and 

groundwater bodies.  Finally  respondents are  told  this  contribution  is not a  support  to  local  agriculture 

(since farmers are already paying for the water and their revenues would not change compared to a situ‐

ation where they use groundwater for  irrigation) but rather a support for an environmental program to 

support the system and its benefits. 

Those answering “no”, are then asked to state their reason for not contributing in order to differentiate 

true zeros from “protest zeros”. Those answering “yes”, are presented with a payment card presenting 

different monetary amounts. Respondents are then asked to choose, amongst the presented monetary 

values in the card, the maximum amount that they (entire household) would be willing to pay in terms of 

a monthly increase in their water bills.  

Before  respondents  choose  their  preferred  amount,  reminders  to  reduce  hypothetical  bias  are  intro‐

duced.  

Attitudinal questions and socioeconomic characteristics  

The last section of the questionnaire inquires about interesting attitudinal habits respondents might have 

which could explain their choices (practice or recreational activities in the Oker and environmental hab‐

its). Also socio economic characteristics potentially influencing WTP are recovered in this section. 

Page 61: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

59 

 Deliverable D4.3

6 Discussionandconclusions

This deliverable (D4.3) presents the theoretical and methodological aspects of:  (i)  the DEMOWARE CBA 

Tool; and (ii) the application of stated preference techniques to the evaluation of the economic benefits 

of water reuse systems in two pilot sites (Sabadell and Braunschweig). A second deliverable (D4.4) sum‐

marises the results of the evaluation of economic benefits in the two demonstration sites, and it illustrat‐

ed the preliminary application of  the DEMOWARE CBA Tool  to one of  these sites. The two deliverables 

were produced in parallel, and need to be read consecutively.  

The current version of  the DEMOWARE CBA Tool  is  to be considered as preliminary:  the Tool  is  in  fact 

being tested in two case studies (Sabadell and Braunschweig), and further testing will be done before the 

end of  the project. At present,  the complete  testing of  the Tool has not been possible,  as  some  infor‐

mation on operational costs and investments costs of the case studies was not yet available. Based on the 

outcomes of the testing phase, shortcomings and limitations of the Tool will be addressed whenever pos‐

sible. The final version of the CBA Tool will be made available before the end of the DEMOWARE project, 

and the Tool users’ manual will be produced. 

The DEMOWARE CBA Tool was designed  to  support  plant managers  and planners  in  the  evaluation of 

alternatives of water reuse projects and in the selection of the most viable one. In particular, it is aimed 

at  simplifying  the  complex  task  of  conducting  a  CBA  analysis,  by  providing  a  simpler  data  collection 

framework  as  compared  to  usual  CBA  analysis.  The  Tool  also  performs  analysis  and  elaborates  graphs 

which allow for evaluating the impact of different decisions on the overall financial and economic viability 

of a project option. Nonetheless, even if the DEMOWARE tool can simplify the task of conducting a CBA 

for a given project, it is important to keep in mind that very detailed information about a projects finan‐

cial and economic inflows and outflows is required, and getting this information can be cumbersome and 

time consuming. Thus one of  the main challenges  for  its use  is  the  recovery of all  the necessary  infor‐

mation and particularly information related to financial costs (namely operation and investments costs). 

The tool should be used only once all this information is available and structured in a coherent manner. 

Moreover, the tool is as generic as possible in order to be able to model any, or at least most, water reuse 

schemes  but  is  rather  designed  for  ex  ante  valuation.  It  still  remains  to  be  checked  in  how  far  the 

DEMOWARE CBA tool can be adapted in order to be used also for ex‐post CBA’s. One advantage of the 

tool is that data about different inflows or outflows of a given reuse scheme, currently not accounted by 

the tool, can be inserted “manually” thus providing some flexibility for its use. The testing of the tool is 

still an ongoing exercise, and limitations and advantages will be further detailed once this process is final‐

ized. 

Related  to  the  assessment  of  social  and  environmental  benefits  of water  reuse  systems  for  both  case 

studies, one of the strong points of the chosen approach is that valuation techniques (CE and CV) were 

developed  and  applied  for  each  case  study  individually  and  at  the  local  scale.  This  implies  that  results 

produced will  be well  adapted  for  demonstrating  the  potential  non‐market  benefits  each water  reuse 

system provides. Moreover, other than providing values given to particular non‐market benefits, the cho‐

sen valuation techniques can provide with a lot of information on peoples’ perception about water reuse 

and related environmental subjects. The results from both the application of the tool, and from both sur‐

veys will be presented in deliverable 4.4 “ Show cases demonstrating the relevance of the social and eco‐

nomic benefits of water reuse schemes to the local communities”.  

 

Page 62: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

60 

 DEMOWARE GA No. 619040

7 References

Adamowicz, W. L., Boxall, P. C., Louviere, J. J., Swait, J., & Williams, M. (1994). Stated preference methods 

for environmental valuation (Vol. 94, No. 7). Department of Rural Economy, Faculty of Agriculture 

and Forestry, University of Alberta. 

Brower,  R.,  Spaninks,  F.A.  (1999).  The  validity  of  environmental  benefits  transfer:  further  empirical 

testing. Environmental and Resource Economics, 14 (1): 95‐117 

Chen, R.  and Wang, C.  (2009) Cost–benefit  evaluation of a decentralized water  system  for wastewater 

reuse and environmental protection. Water Science & Technology 59 (8): 1515–1522 

CSIL  (Centre  for  industrial  studies)  and  DKM  (Economic  Consultants)  (2012)  Ex  post  evaluation  of 

investment projects co‐financed by the European Regional Development Fund (ERDF) of Cohesion 

Fund (CF)  in  the period 1994‐1999. Ten projects observed. Prepared for EC DG Regional Policy. 

Milan, Italy.  

David  Pearce  et  al.  (2002)  Economic  Valuation  with  stated  preference  techniques:  Summary  Guide. 

Department for Transport, Local Government and the Regions: London 

European  Commission  (2014a)  Background  document  to  the  public  consultation  on  policy  options  to 

optimise water reuse in the EU.  

http://ec.europa.eu/environment/water/blueprint/pdf/water_reuse/Background_Public%20cons

%20_Water%20Reuse_en.pdf 

European Commission (2014b) Guide to Cost‐Benefit Analysis of Investment Projects. Economic appraisal 

tool for Cohesion Policy 2014‐2020. European Union.   

http://ec.europa.eu/regional_policy/sources/docgener/studies/pdf/cba_guide.pdf 

FAO (2010). The wealth of waste – The economics of wastewater use in agriculture. FAO Water Reports 

No. 35 

Foundation  for Water Research.  (1996). Assessing  the Benefits of Surface Water Quality  Improvements 

Manual. Foundation for Water Research, Report No. FR/CL0005. 

Garcia, X., Pargament, D. (2015). Reusing wastewater to cope with water scarcity: Economic, social and 

environmental  considerations  for  decision‐making.  Resources,  Conservation  and  Recycling  101 

(2015) 154‐166 

Godfrey, S., Labhasetwar, P. Wate, S. (2009) Greywater reuse in residential schools  in Madhya Pradesh, 

India‐A case study of cost‐benefit analysis. Resources, Conservation and Recycling 53 (5): 287‐293 

Hanley, N., Barbier, E. B.,  (2009) Pricing nature: cost‐benefit analysis and environmental policy. Edward 

Elgar Publishing 

Hanley,  N.,  Wright,  R.  E.,  &  Adamowicz,  V.  (1998)  Using  choice  experiments  to  value  the  environ‐

ment. Environmental and resource economics, 11(3‐4): 413‐428 

Hernández,  F.,  Urkiaga,  A.,  De  las  Fuentes,  L.,  Bis,  B.,  Chiru,  E.,  Balazs,  B.  and  Wintgens,  T.  (2006) 

Feasibility studies for water reuse projects: an economical approach. Desalination 187 (1–3): 253‐

261 

Hernández‐Sancho,  F.,  and  Sala‐Garrido,  R.  (2009)  Technical  efficiency  and  cost  analysis  in wastewater 

treatment processes: A DEA approach. Desalination 249 (1): 230‐234 

Hussain,  I.,  Raschid,  L.,  Hanjra,  M.  A.,  Marikar,  F.  &  van  der  Hoek,  W.  (2002)  Wastewater  use  in 

agriculture: Review of  impacts and methodological  issues  in valuing impacts. Working Paper 37. 

Colombo, Sri Lanka: International Water Management Institute.  

Page 63: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

61 

 Deliverable D4.3

Kihila, J., Mtei, K.M. & Njau, K.N. (2014) Development of a cost‐benefit analysis approach for water reuse 

in irrigation. International Journal of Environmental Protection and Policy 2(5): 179‐184 

Molinos‐Senante, M., Hernández‐Sancho, F. & Sala‐Garrido, R. (2011) Cost‐benefit analysis of water‐reuse 

projects  for  environmental  purposes:  A  case  study  for  spanish  wastewater  treatment  plants. 

Journal of Environmental Management 92 (12): 3091‐3097 

Pearce,  D., Ozdemiroglu,  E.  (2002).  Economic  valuation with  stated  preference  techniques  –  Summary 

guide.  Department  for  Transport,  Local  Government  and  the  Regions:  London.  March  2002. 

https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/191522/Econo

mic_valuation_with_stated_preference_techniques.pdf  

Thatcher,  J., Marsee, M.,  Pitts,  H.,  Hansen,  J.,  Chermark,  J.,  Thomson,  B.,  (2011)  Assessing  Costumers 

Preferences and Willingness  to Pay: A Handbook  for Water Utilities. New Mexico Albuquerque: 

Water Research Foundation  

Urkiaga, A., de las Fuentes, L., Bis, B., Chiru, E., Balasz, B. & Hernández, F. (2008) Development of analysis 

tools for social, economic and ecological effects of water reuse. Desalination 218 (1–3): 81‐91 

 

Page 64: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

62 

 DEMOWARE GA No. 619040

AnnexI–FulllistofinputdataandoutputindicatorsoftheDEMOWARECBATool

Contextdescription‐InputdatatobeenteredintheTool

Description of the situation 

1  Description of the macro‐economic context 

2  Estimated GDP growth of the country 

3  Estimated GDP growth of the area 

4  Description of the social context 

5  Description of demographic context 

6  Estimated population annual population growth of the country 

7  Estimated population annual population growth of the area 

8  Description of the water shortage context 

9  Listing of sector needing more water, suffering from water shortage, will suffer of water shortage 

10  Context description of shortage for sector # 

11  Description of the user type # of water by sector # 

12  Context description of shortage for user type # of sector # 

13  percentage of agent of user type # of sector # reachable by a water treatment centralized system 

14  Context description of water supply 

15  Context description of water supplier # 

16  Description of water quality needed by user type # of sector # 

Water flows description of scenarios 

17  Context description of scenario # 

18  Does supplier # supply water for sector # in the scenario # ? 

19  Does supplier # supply water for user type # of sector # in the scenario # ? (water supplier can be the water treatment plant in case of reclaimed water) 

20  Estimated annual growth of number of user type # of sector # 

21  Quantity of agent of user type # of sector # consuming water from water supplier # 

22  Average annual quantity of water consumed by each agent of user type # of Sector # consuming from water supplier # 

23  Total annual quantity of water consumed by user type # of Sector # consuming from water supplier # 

24  Annual quantity of water supplied to user type # of sector # from water supplier # 

25  Annual quantity of water entering the treatment plant 

26  Annual quantity of water rejected in the river 

Page 65: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

63 

 Deliverable D4.3

27  Annual quantity of water lost inline 

 

Financialanalysis

InputdatatobeenteredintheTool:

Financial description of scenarios 

Financial costs 

28  Unit price for pipeline work # to link water supplier # to usertype # from sector # 

29  Distance of pipeline work # of year # to link water supplier # to usertype # from sector # 

30  Unit price for investment general cost # of the water supplier # 

31  Quantity of unit of investment general cost # of the water supplier # of year # 

32 Cost of building treatment unit # in the water supplier # plant for providing water to user type# of sector # of year # 

33 Overall cost for builiding the entire treatment process for the water supplier # to provide water to user type # of sector # 

34  Unit price for pipeline maintenance# to link water supplier # to usertype # from sector # 

35  Distance of pipeline maintenance # to link water supplier # to usertype # from sector # of year # 

36  Unit price for OM general cost # of the water supplier # 

37  Quantity of unit of OM general cost # of the water supplier # of year # 

38 Unit price (for a given amount of water) of operating and maintening treatment unit # in the water supplier # plant for providing water to user type# of sector # of year # 

39 Quantity of water of operating and maintening treatment unit # in the water supplier # plant for providing water to user type# of sector # of year # 

40 Overall cost of operating and maintening the entire treatment process for the water supplier # to provide water to user type # of sector # of year # 

Financial revenues 

41  Unit price of water delivered to user type# of sector # from water supplier # 

42  Revenue of water supplier # from providing water to user type # of sector # 

43  Amount of subsidies to water supplier # from grantor # the year # 

 

 

 

Page 66: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

64 

 DEMOWARE GA No. 619040

OutputindicatorsprovidedbytheTool:

Variable # 

Input  Description 

Investment Cost calculation Pipeline 

C1  [28,29]  Total investment cost in pipeline type # of water supplier # by year # for user type # of sector # 

C2  C1  Total investment cost in pipeline type # of water supplier # for user type # of sector # 

C3  C2  Total investment cost in pipeline of water supplier # for user type # of sector # 

C4  C3  Total investment cost in pipeline for user type # of sector # 

C5  C4  Total investment cost in pipeline for sector # 

C6  C5  Total investment cost in pipeline 

Investment Cost calculation General services 

C7  [30,31]  Total investment in general services # of water supplier # for year # 

C8  C7  Total investment in general services # of water supplier # 

C9  C8  Total investment in general services of water supplier # 

C10  C9  Total investment in general services 

Investment Cost calculation Treatment unit 

C11  32  Total investment cost in Treatment unit # for year # from water supplier # to provide water to usertype # of sector # 

C12  C11  Total investment cost in Treatment unit # from water supplier # to provide water to us‐ertype # of sector # 

C13  C12  Total investment cost in Treatment unit (=process) from water supplier # to provide water to usertype # of sector # 

OM Cost calculation Pipeline 

C14  [34,35]  Total OM cost in pipeline type # of water supplier # by year # for user type # of sector # 

C15  C14  Total OM cost in pipeline type # of water supplier # for user type # of sector # 

C16  C15  Total OM cost in pipeline of water supplier # for user type # of sector # 

C17  C16  Total OM cost in pipeline for user type # of sector # 

C18  C17  Total OM cost in pipeline for sector # 

C19  C18  Total OM cost in pipeline 

OM Cost calculation General services 

C19  [36,37]  Total OM in general services # of water supplier # for year # 

C20  C19  Total OM in general services # of water supplier # 

C21  C20  Total OM in general services of water supplier # 

C22  C21  Total OM in general services 

Page 67: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

65 

 Deliverable D4.3

OM Cost calculation Treatment Unit 

C22  [38,39]  Total OM cost in Treatment unit # for year # from water supplier # to provide water to usertype # of sector # 

C23  C22  Total OM cost in Treatment unit # from water supplier # to provide water to usertype # of sector # 

C24  C23  Total OM cost in Treatment unit (=process) from water supplier # to provide water to usertype # of sector # 

Revenues calculation Water sales 

C24  [41,42]  Revenue of water supplier # from providing water to user type # of sector # 

C25  C24  Revenue of water supplier # from providing water to sector # 

C26  C25  Revenue of water supplier # from providing water 

C27  C26  Revenue from providing water 

Economicanalysis

InputdatatobeenteredintheTool:

Economic description of scenarios 

Conversion factor 

44  Conversion factor of Unit price for pipeline work # to link water supplier # to usertype # from sector # 

45  Conversion factor of Unit price for investment general cost # of the water supplier # 

46  Conversion factor of Cost of building treatment unit # in the water supplier # plant for providing water to user type# of sector # of year # 

47  Conversion factor of Unit price for pipeline maintenance# to link water supplier # to usertype # from sector # 

48  Conversion factor of Unit price for OM general cost # of the water supplier # 

49  Conversion factor of Unit price (for a given amount of water) of operating and maintaining treatment unit # in the water supplier # plant for providing water to user type# of sector # of year # 

50  Conversion factor of Unit price of water delivered to user type# of sector # from water supplier # 

Environmental costs 

51  Qualitative description of pollution type # emitted during building of general services # of the water supplier # 

52  Quantity of pollution type # emitted during building of general services # of the water supplier # 

53  Unit price of pollution type # emitted during building of general services # of the water supplier # 

54  Qualitative description of pollution type # emitted during the building of treatment unit # destinated to pro‐vide water to user type # of sector # during year # 

55  Quantity of pollution type # emitted during the building of treatment unit # destinated to provide water to user type # of sector # during year # 

56  Unit price of pollution type # emitted during the building of treatment unit # destinated to provide water to user type # of sector # during year # 

Page 68: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

66 

 DEMOWARE GA No. 619040

57  Qualitative description of pollution type # emitted during OM of general services # of the water supplier # 

58  Quantity of pollution type # emitted during OM of general services # of the water supplier # 

59  Unit price of pollution type # emitted during OM of general services # of the water supplier # 

60  Qualitative description of pollution type # emitted during the OM of treatment unit # destinated to provide water to user type # of sector # during year # 

61  Quantity of pollution type # emitted during the OM of treatment unit # destinated to provide water to user type # of sector # during year # 

62  Unit price of pollution type # emitted during the OM of treatment unit # destinated to provide water to user type # of sector # during year # 

Environmental benefits 

63  Qualitative description of general environmental benefits # from water reuse 

64  Quantity of general environmental benefits # from water reuse 

65  Unit Price of general environmental benefits # from water reuse 

66  Qualitative description of environmental benefits # induced by decreasing activities of water supplier # 

67  Quantity of environmental benefits # induced by decreasing activities of water supplier # 

68  Unit Price of environmental benefits # induced by decreasing activities of water supplier # 

69  Qualitative description of environmental benefits # induced by supply of water reclaimed to user type # of sector # 

70  Quantity of environmental benefits # induced by supply of water reclaimed to user type # of sector # 

71  Unit Price of environmental benefits # induced by supply of water reclaimed to user type # of sector # 

Social costs 

72  Qualitative description of general social costs # 

73  Quantity of general social costs # 

74  Unit price of general social costs # 

75  Qualitative description of social cost # due to increase/decrease activity of water supplier # 

76  Quantity of social cost # due to increase/decrease activity of water supplier # 

77  Unit Price of social cost # due to increase/decrease activity of water supplier # 

Social benefits 

78  Description of social benefits # 

79  Quantity of social benefits # 

80  Unit Price of social benefits # 

Health costs 

81  Proportion of consumer (agent) of user type # of sector # touched in case of a failure of the treatment process of water supplier # 

82  Probability of failure of the treatment unit # of the water supplier # providing water to user type # of sector # 

Page 69: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

67 

 Deliverable D4.3

83  Cost of treatment # in case of failure of the treatment unit # of the water supplier # providing water to user type # of sector # 

Economic activity 

84  Probability of bankruptcy, relocation out of the area of economic activity of user type # of sector # 

85  Value Added of user type # of sector # 

 

OutputindicatorsprovidedbytheTool:

Input  Description of output  Output # 

Transformation from cost/revenues calculated with market prices to cost/revenues calculated with  accounting prices 

[28,29,44]  Total accounting cost of investment by year in pipeline  C11 

[30,31,45]  Total accounting cost of investment by year in general services  C12 

[32,46]  Total accounting cost of investment by year in treatment unit  C13 

[34,35,47]  Total accounting OM cost by year of pipeline  C14 

[36,37,48]  Total accounting OM cost by year for general services  C15 

[38,39,49]  Total accounting OM cost by year for treating water  C16 

[41,42,50]  Total account revenues by year from water sales  C17 

Calculation of environmental costs 

[52,53]  Monetization of pollution # for year # emitted during building of general services  C18 

[55,56]  Monetization of pollution # for year # emitted during building of treatment unit #  C19 

[58,59]  Monetization of pollution # for year # emitted during OM of general services  C20 

[61,62]  Monetization of pollution # for year # emitted during OM of Treatment unit  C21 

Calculation of environmental benefits 

[64,65]  Monetization of general environmental benefits # for year #  C22 

 

Page 70: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

68 

 DEMOWARE GA No. 619040

AnnexII‐SabadellChoiceExperimentquestionnaire

Introduction Hello, In the context of a research project financed by the European Commission, we are conducting a study about water scarcity and potential solutions to address it. ; The study is undertaken in several European cities, Saba-dell being one of them. This is not a test of knowledge; we only want to know what citizens think about water resources and under-stand your point of view of on how to address water issues in your city. Your answers will be kept anony-mous.

The water situation Do you know where the water of Sabadell comes from?

Answer: …………………….. Who do you think are the main consumers of water in Sabadell?

(1=largest consumer…. 4=smallest consumer) Sectors Ranking Agriculture (irrigation) Municipality (parks irrigation and streets cleaning)

Industry Households Have you already been affected by water restrictions?

Yes No In your opinion, what is the frequency of water shortages in Sabadell?

Frequency Tick Never Every 1 years Every 3 years Every 10 years The “Catalan Drought Decree” foresees measures that, in the occurrence of a drought situation, seek to en-sure that water is being used exclusively for priority uses. Part of these measures consists on a progressive application of restrictions on different water uses depending on the severity of the drought, going from re-strictions on lower priority uses, such as water for fountains, streets cleaning and irrigation of public parks, to restrictions on higher priority uses such as water for swimming pools (private or public), restrictions on some domestic uses and in the worst scenarios partial water cuts to households. In your opinion, what will be the frequency and the severity of droughts in Sabadell in the next 50 years?

Page 71: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

69 

 Deliverable D4.3

Measures according to the Catalan Drought Decree

Never Every 1 year

Every 3 years

Every 5 years

Every 10 years

Every 20 years

Escenario de excepcionalidad de nivel 1: Start of saving measures but without restric-tive measures

Escenario de excepcionalidad de nivel 2: The first restrictive measures for non priori-ty uses are applied:

watering gardens, meadows, or-chards, green areas and sports are-as either public or private

cleaning of streets, paths or side-walks either public or private

filling swimming pools, ponds or fountains either public or private

private car washing with exception of companies dedicated to this ac-tivity

Escenario de emergencia: Restrictions are generalized for all uses:

Water restrictions of level 2

Partial water cuts on households

In your opinion, for what sector the lack of water would be the most troublesome today?

(1=most affected sector…. 4=least affected sector) Sectors Ranking Agriculture (irrigation) Municipality (parks irrigation and streets cleaning) Industry Households

Water reuse in Sabadell To your knowledge, is it possible to treat waste water in order to reuse it?

Yes No If yes then continue to question .8 else read the text below: Waste waters are treated in waste water treatment plants or WWTPs, mainly to be discharged into the envi-ronment without polluting it. But, it is also possible to increase the treatment levels in WWTPs to be able to reuse the treated water for agricultural uses, industrial uses or some urban uses, or with particularly effective treatments, for potable uses. Now, got to question 10. To your knowledge, is there any water reuse in Sabadell?

Yes No I don’t know

Page 72: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

70 

 DEMOWARE GA No. 619040

If yes then continue to question 9 if “no” or “I don’t know”, go to question 14. For what type of uses?

Uses Yes No I don’t know Industrial uses Agricultural irrigation Park irrigation Municipal Fountains Street Cleaning Toilet Flushing Private Gardening Municipal pools Potable consumption In your opinion, what could be the potential benefits of water reuse in Sabadell?

(1=most important benefit, 2= second most important benefit etc.) Benefits Yes No If yes, give

ranking Lower water prices Avoiding water restrictions for households during droughts

Improve the preservation of rivers, lakes and ground waters

Increased biodiversity Increase resilience of economic ac-tivities to water scarcity

Job creation Maintaining aesthetic of parks and fountains

Maintaining recreational activities Others:…….. In your opinion, what could be the potential downsides of water reuse in Sabadell?

(1=most significant downside, 2=second most significant downside etc.) Downsides Yes No If yes, give

ranking Increased water prices Increased CO2 emissions Odor Color Human health risks related to con-tamination

Increased chemicals in water Others:……..

Page 73: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

71 

 Deliverable D4.3

For what uses would you be willing to accept reused water?

Uses Strongly disa-gree

disagree Neutral Agree Strongly agree

Irrigation of crops for direct consumption (vegetables, fruits etc.)

Irrigation of crops for indirect consumption (crops transformed into by-products before con-sumption)

Park irrigation Industrial uses Streets cleaning Toilet flushing Gardening Municipal pools Municipal fountains Potable consumption (tap water)

For each use you chose “strongly disagree” or “disagree” in the previous question, please indicate the two mains reasons? (Prioritize them 1 and 2)

Uses Increased water prices

Increased CO2 emissions

Odor & Color

Human health risks related to contamination

Increased chemicals in water

Others : …...............

Irrigation of crops for direct consump-tion (vegetables, fruits etc.)

Irrigation of crops for indirect con-sumption (crops transformed into by-products before consumption)

Park irrigation Industrial uses Streets cleaning Toilet flushing Gardening Municipal pools Municipal fountains Potable consump-tion (tap water)

Go to section 4. Sabadell context and current water reuse situation

Page 74: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

72 

 DEMOWARE GA No. 619040

In your opinion, if there was a water reuse system in Sabadell, what could be the potential benefits?

(1=most important benefit, 2=second most important benefit etc.) Benefits Yes No If yes, give rank-

ing Lower water prices Avoiding water re-strictions for households during droughts

Improve the preserva-tion of rivers, lakes and ground waters

Increased biodiversity Resilience of economic activities to water scarci-ty

Job creation Maintaining aesthetic of parks and fountains

Maintaining recreational activities

Others:…….. In your opinion, if there was a water reuse system in Sabadell, what could be the potential down-sides?

(1=most significant downside, 2=second most significant downside etc.) Downsides Yes No If yes, give rank-

ing Increased water prices Increased CO2 emis-sions

Odor Color Human health risks re-lated to contamination

Increased chemicals in water

Others:…….. For what uses would you be willing to accept reused water?

Uses Strongly disa-gree

disagree Neutral Agree Strongly agree

Irrigation of crops for direct consumption (vegetables, fruits etc.)

Irrigation of crops for indirect consumption (crops transformed into by-products before con-sumption)

Park irrigation

Page 75: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

73 

 Deliverable D4.3

Industrial uses Streets cleaning Toilet flushing Gardening Municipal pools Municipal fountains Potable consumption (tap water)

For each use you chose “Strongly disagree” or “Disagree” in the previous question, please indicate the two main reasons? (Prioritize them 1 and 2)

Uses Increased water pric-es

Increased CO2 emissions

Odor & Color

Human health risks related to contamination

Increased chemicals in water

Others : …...............

Irrigation of crops for direct con-sumption (vegeta-bles, fruits etc.)

Irrigation of crops for indirect con-sumption (crops transformed into by-products be-fore consumption)

Park irrigation Industrial uses Streets cleaning Toilet flushing Gardening Municipal pools Municipal foun-tains

Potable consump-tion (tap water)

Continue to section 4. Sabadell context and current water reuse situation

Sabadell context and current water reuse situation In this section, we will give you brief presentation of the current situation in Sabadell related to water reuse. The city of Sabadell has lived throughout history faced to the problem of water scarcity. The series of droughts that struck the region during the past decade have proven the importance to find solutions to ad-dress droughts situations. In the recent years, a series of actions have been developed by the municipality, jointly with Aigües Sabadell (Grupo CASSA) in order to preserve available water resources and to provide solutions to deal with droughts situation and water scarcity. One of those actions is the implementation of a water reuse system. Urban waste water is treated and purified in the Ripoll wwtp and is then discharged into the Ripoll river. Next, a pumping station (equipped with a disinfection system) in the river is responsible for extracting the water and making it available for urban uses that require lesser quality standards than water for human con-

Page 76: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

74 

 DEMOWARE GA No. 619040

sumption. The current system in Sabadell is an indirect reuse system: treated water is first discharged into the river, and then collected further downstream for reuse, rather than being directly reused from the WWTP.

 

Reused water is being used in this way for streets cleaning, for the irrigation of municipal parks and green areas (Parc Tauli, Parc Lineal del Riu Ripoll, zona de Via Alexandra and Parc de Can Llong) and to provide water for public fountains. The only end user today is the municipality.

How supportive are you of the water reuse system in Sabadell?

# Degree of support Tick Completely against Generally against Neutral Generally supportive Completely supportive Do you see any potential problems or risks from this system?

Answer No Yes If so what are they?

Answer: …..................................... How would you best compare the risks versus the benefits of using recycled water in this way?

# Degree of support Tick The benefits greatly outweigh the risks The benefits slightly outweigh the risks The benefits and risks are equal The risks slightly outweigh the benefits The risks greatly outweigh the benefits

Page 77: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

75 

 Deliverable D4.3

To what extent do you trust the water service provider to manage this recycled water system in a way that protects the environment and particularly public health?

# Degree of trust Tick No trust at all Little trust Some trust A lot of trust Complete trust

The benefits and potential developments of the reuse system Costs and benefits of the current reuse system: The system reduces water abstractions on regional aquifers and thus allows a better preservation of available water resources. It creates a closed circuit in which the used water from the city provides new water re-sources, and thus allows securing the use of a determined volume of water all year long. If during the occurrence of a drought, had to be applied the restrictive measures introduced in the previous section, the current system would allow avoiding some of the restrictions on certain water uses, and thus have an impact on certain aspects related to the quality of life in Sabadell during droughts. The current system allows securing a percentage of the yearly water demand for irrigation of green areas and public parks; it thus enables to preserve some of these spaces in good conditions for recreational activities and maintain their aesthetic conditions even in the case of restrictions. Also the system allows securing a percentage of the yearly water demand for streets cleaning, thus also enabling to maintain part of these activities during drought re-strictions. Potential developments of the reuse system: Currently, reused water is used almost exclusively for streets cleaning and for the irrigation of green areas and public parks and the system covers only 24% of the yearly water demand for said uses. That is why, the municipality, jointly with CASSA, is considering different developments of the existing water reuse system. Potential developments could include, an increase in the volumes of reused water supplied for irrigation of green areas and street cleaning and, an increase in the levels of treatment of the waste water in order to be able to cover other needs that require higher water quality levels such as domestic uses, water for municipal pools or water for industrial users. Different treatment levels are required depending on the types of uses of the treated water: The next table describes the different treatment levels required for different types of uses:

Page 78: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

76 

 DEMOWARE GA No. 619040

Bear in mind that increasing the volumes of reused water would further reduce abstractions on regional aqui-fers. It would also enable the municipality to secure a larger fraction of the yearly water demand for irrigation of green areas, public parks and streets cleaning thus further reducing the risks of restrictions for said uses in the case of droughts. Moreover increasing treatment levels to provide reused water for some domestic uses could prevent restrictions and water cuts on households in the case of severe droughts. This could also have a significant impact on the quality of life of inhabitants during droughts. We are interested in your opinion about possible developments of the reuse system in Sabadell. In the next section we will ask you to carefully consider a set of questions; your answers are very important and could help to guide future investments in the city. You will need to examine a set of scenarios describing certain aspects related to the quality of life in Sabadell. Each scenario is described by the 4 following characteristics:

Page 79: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

77 

 Deliverable D4.3

1. Theextentofthepublicparksandgreenareasinthecitythatarekeptirrigated,evenduringdroughtrestrictions,thankstowaterre‐

use:

The following maps illustrate the public parks and green areas in Sabadell that are currently irrigated with reused water and the potential developments of water reuse for park irrigation. Parks irrigated with reused water all year long are kept irrigated even during drought restrictions.

Page 80: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

78 

 DEMOWARE GA No. 619040

2. ThestreetsofSabadellthatarekeptcleanedwithreusedwaterevenduringdroughtsrestrictions:

The following maps illustrate the streets in Sabadell that are currently cleaned with reused water and the potential developments of water reuse for streets cleaning. Streets that are cleaned with reused water all year long are kept clean with reused water even during drought restrictions. Other streets are not cleaned with water during drought restrictions.

Page 81: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

79 

 Deliverable D4.3

3. Domesticusescoveredwithreusedwaterduringseveredroughts: Assume that during

the occurrence of a severe drought, households are subject to water restrictions. Watering gardens, car washing and any other outdoor uses are completely restricted and water cuts are in place from 12 pm to 8pm every day for other domestic uses. The next table describes the uses of fresh water that are (not) allowed under restrictions:

 

Depending on the developments of the reuse system which determine the treatment levels and the quality of the treated water, some or all domestic uses could be covered with reused water while re-strictions last:

The current system doesn’t allow covering any domestic uses with reused water: outsides uses

would remain restricted and water cuts would remain from 12 pm to 8 pm every day The next table describes the actual situation regarding reclaimed water for domestic uses:

 

Hence, the actual situation of allowed water uses during severe drought restrictions could be summarized as follow:

 

Please note that the situation concerning the availability of fresh water will not change through the different scenarios. It will remain the same for all the scenarios. That’s why the line is grey.

Depending on developments of the current reuse system:

Page 82: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

80 

 DEMOWARE GA No. 619040

Water reuse could provide water for outside uses and toilets flushing: restrictions on outsides us-es would be avoided, treated water would be used to avoid water cuts on toilets flushing, but other domestic uses would remain subject to water cuts. In this situation, the level of treat-ment of the reused water is 3: 99% reduction in pollution load after treatment and the treated water is free of pathogens but not apt for human consumption.

 

Hence, in that case, the situation of allowed water uses during severe drought restrictions could be summarized as follow:

 

Water reuse could provide water for all domestic uses: restrictions on outside uses would be

avoided and treated water would be used to avoid water cuts on all domestic uses. In this situa-tion the level of treatment of the reused water is 4: 99,99% reduction in pollution load af-ter treatment and the treated water is free of pathogens; the treated water is of potable quality and apt for human consumption

Page 83: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

81 

 Deliverable D4.3

 

Hence, in that situation the uses of water for domestic purposes during severe drought re-strictions could be summarized as follow:

 

4. Additionalamountspentonyourmonthlywaterbill: Investing in developments of the re-

use system would require additional funds. Although the water utility does receive sources of external funding, these would not be enough to cover the total investment needed, and part of the financing would have to be paid by the customers of the water utility through increases in their water bills.

Increase on monthly water bill: 0 € if no develop-

ments of the current reuse system

3 € /month

8 € /month

13 € /month

Before you start choosing your preferred scenarios, bear in mind people often say they will pay money in a survey regardless of how the truly feel because no money is actually involved. When you think about your answers, we ask you to assume you would actually have to pay the proposed increases in your water bill. Please keep in mind both the benefits and costs of the proposed scenarios and the impact it will have in your pocket. Now, you will be presented with 3 consecutive tables; each table is composed of three different scenarios: one scenario presenting the current situation related to water reuse and the other two stemming from differ-ent developments of the current reuse system. For each table, carefully consider each of the scenarios and choose the one you prefer.

Page 84: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

82 

 DEMOWARE GA No. 619040

Table 1: Which is your preferred scenario: Scenario A, Scenario B or the Actual Situation?

Page 85: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

83 

 Deliverable D4.3

Table 2: Which is your preferred scenario: Scenario A, Scenario B or the Actual Situation?

Table 3: Which is your preferred scenario: Scenario A, Scenario B or the Actual Situation?

Page 86: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

84 

 DEMOWARE GA No. 619040

Page 87: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

85 

If you chose “Actual Situation” in all tables, please explain what your reasons were:

reason tick 1 It is not me who should pay 2 The current situation fits me 3 I'm not sure that my financial contribution will be used

properly

4 The proposed increases in the water bill are too expen-sive for me

5 I'm opposed to any form of increase in my water bill 6 I don't think that a better water reuse system would

work in Sabadell

7 I don't believe in the feasibility of your scenarios 8 Water reuse is not a priority for me

Background information How long have you been living in Sabadell?

Years: …............................. How often do you practice the following activities?

Activities At least once a week

At least once a month

At least once every three months

At least once a year

Never

1 Fishing along the Ripoll River

2 Walking along the Ripoll River Park Lineal

3 Resting, walking, sports or any oth-er recreational activity in one of the parks of Saba-dell

4 Gardening in your home

5 Washing your car What is your education level?

# Degree Tick Educacion primaria Ciclos Formativos de Grado Medio Ciclos Formativos de grado Superior Bachillerato Licenciatura Maestria

Page 88: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

86 

 DEMOWARE GA No. 619040

Doctorado What is your occupation?

# Status Tick 3 Student 4 Employee 5 Worker 6 Farmer 7 Craftsmen, shop or company owner (manager) 8 Profesion liberal 9 Unemployed 10 Retired 11 other

What is your household monthly revenue? (Please account for all monthly household revenues and not only your own)

Revenue Tick Less than de 250 € From 251 € to 500 € From 501 € to 750 € From 751 € to 1 000 € From 1 001 € to 1 500 € From 1 501 € to 2 000 € From 2 001 € to 3 000 € From 3 001 € to 4 500 € From 3 001 € to 4 500 € From 4 501 € to 6 000 € From 6 001 € to 7 500 € More than 7 501 € This questionnaire is over; we thank you for your time and wish you a very nice day!

 

Page 89: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

87 

AnnexIII‐BraunschweigContingentValuationquestionnaire

Introduction In the context of an EU research project we are carrying out a study about efficient water resource manage-ment. The study is undertaken in several European cities, Braunschweig being one of them. This is not a test of knowledge. We only want to know what citizens think about water and ‘water bodies’ and understand your point of view about how to address water issues in your city. Your answers will be kept anonymous.

General understanding and perception Do you think that Braunschweig is lying in a water scarce or a water rich region?

Tick 1 Water scarce region 2 Water availability problems are occurring (only) during dry summers 3 There is sufficient water available to cover all needs 4 Much more water is available than what is needed to cover all needs 5 Sufficient water is available today, but availability problems might occur in the future

linked to climate change

6 I don’t know In particular, do you think that there is a problem of groundwater availability in the region around Braunschweig?

Tick 1 Yes 2 No 3 I don’t know Who do you think are the main consumers of water in Braunschweig?

(1 = largest consumer… 4 = smallest consumer) Sectors Ranking1 Households 2 Agriculture (irrigation) 3 Municipality 4 Industry 5 Others:… For your information, drinking water in Braunschweig is coming to more than 98% from the Harz [nearby mountains], and only a very small percentage stems from groundwater. Currently, no water availability problems are occurring in the region.

Page 90: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

88 

 DEMOWARE GA No. 619040

Some questions will follow on water quality issues. To your knowledge, are there any water quality problems in the river Oker?

Tick 1 Yes 2 No 3 I don’t know If yes, continue with questions 5 and 6. Otherwise go directly to question 7. What do you think are the causes of these water quality problems?

(1= main cause …. 4 = least important cause) Sector Ranking1 Agriculture (fertilizers and pesticides) 2 Municipal and private wastewater 3 Industrial discharges 4 Mining activities 5 Other: … Do you think that the water quality of the river Oker has a local negative impact on…:

Important negative

impact Small negative impact

No impact

1 Habitat of animals and plants in the water

2 Occurring fishes 3 Drinking water quality 4 Agricultural activities 5 Occurring birds 6 Recreational activities 7 Other: To your knowledge, which recreational activities are taking place on the river Oker?

(several answers are possible) Tick 1 Angling 2 Bathing 3 Canoeing 4 Observation of nature 5 Walking 6 Other: … 7 None 8 I don’t know 3. Wastewater reuse

Page 91: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

89 

To your knowledge, is it possible to reuse treated waste water?

Tick 1 Yes 2 No 3 I don’t know For your information: Waste water is generally treated in waste water treatment plants, mainly to be discharged into the environment without polluting it. But, it is also possible to reuse the treated wa-ter for example for agricultural uses, industrial uses or some urban uses. In general, what do you think about the idea of reusing wastewater?

Tick 1 In general, I am in favor of this idea. 2 In general, I don’t like this idea. 3 I don’t have enough information to have an opinion on the subject. 4 I don’t care about the issue. To your knowledge, is there any water reuse in Braunschweig?

Tick 1 Yes 2 No 3 I don’t know For what uses would you be willing to accept reused water in general?

Uses Disagree Neutral Agree

1 Irrigation of crops for direct consumption (e.g. vegetables, fruits) 2 Irrigation of crops which are transformed before consumption (e.g.

cereals, sugar beets)

3 Irrigation of crops for energy production (biomass) 4 Industrial uses 5 Artificial groundwater recharge 6 Toilet flushing 7 Drinking water (tap water)

Page 92: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

90 

 DEMOWARE GA No. 619040

For each use you choose “disagree” in the previous question, please indicate the two mains reasons.

Uses Increased

prices

Unpleasant odor

Health risks related to the consumption of

agricultural products irrigated with reused

water

Health risks relat-ed to contact with

wastewater (e.g field workers,

walkers)

Increased chemicals in

water / drink-ing water

Reduced groundwater or surface water

quality

Pollution of agricultural soils with chemicals

Other: …

1 Irrigation of crops for direct consumption (e.g. vegetables, fruits)

2 Irrigation of crops which are transformed before consumption (e.g. cereals, sugar beets)

3 Irrigation of crops for energy production (biomass)

4 Industrial uses 5 Artificial groundwater

recharge

6 Toilet flushing 7 Drinking water con-

sumption (tap water)

Page 93: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

91 

4. Current wastewater reuse in Braunschweig In this section, we will give you a brief presentation of the current situation in Braunschweig related to water reuse. The wastewater from the city of Braunschweig is directed to the wastewater treatment plant Steinhof, where different treatment processes remove pollutants. This leads amongst others to the accumulation of sewage sludge, which is a valuable fertilizer in agriculture due to its high content of nitrogen and phosphate. When leaving the plant, about half of the treated wastewater is piped to the so-called infiltration fields (Rieselfelder). In this area a natural post-treatment takes place before the effluent reaches the nearby surface water body (the Oker). The other half of the wastewater volume is directed to the agricultural fields of the Braunschweig wastewater association (Abwasserverband Braunschweig) (2700 ha). Here the treated water is mixed with sludge from the treatment plant and irrigated on the fields. This allows providing both water and nutrients for agricultural activities in the area and partly replaces the need to use industrial fertilisers. No crops for direct consumption are grown for precautionary, hygienic reasons. Instead, the cultivated crops are either further processed, or are delivered to the local biogas plant Hillerse in order to produce renewable energy. How supportive are you of the water reuse system in Braunschweig?

Degree of support Tick 1 Completely against 2 Generally against 3 Neutral 4 Generally supportive 5 Completely supportive

In your opinion, what are the three most important benefits of water reuse in Braunschweig?

(1 = most important benefit, 2 = second most important benefit, 3 = third most important benefit) Benefits Ranking1 Lower water prices 2 Support for local agriculture 3 Financial advantages for the wastewater treatment plant 4 Ensuring that sufficient water resources are available to cover the whole demand 5 Protecting water resources in view of climate change 6 Improve the preservation of rivers, lakes and ground waters 7 Increased species diversity 8 Increased resilience of economic activities to (potential) water scarcity 9 Others: … 10 I don’t see any advantages

Page 94: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

92 

 DEMOWARE GA No. 619040

In your opinion, what are the three most important downsides of water reuse in Braunschweig?

(1 = most important downside, 2 = second most important downside, 3 = third most important downside) Downsides Ranking 1 Increased water prices 2 Unpleasant odor 3 Reduced groundwater quality 4 Health risks related to the consumption of agricultural products irrigated with reused

water

5 Health risks related to contact with reused water (e.g. field workers, people walking through the fields)

6 Increased chemicals in water 7 Pollution of agricultural soils with chemicals 8 Other: … 9 I don’t see any downsides To what extent do you trust the water service provider to manage this recycled water system in a way that protects the environment and particularly public health?

Degree of trust Tick 1 No trust at all 2 Little trust 3 Some trust 4 A lot of trust

5. Environmental benefits of the current wastewater reuse system in Braun-schweig As explained before, the wastewater reuse system in Braunschweig has different components. In the follow-ing, however, we will concentrate only on the environmental benefits for groundwater and surface water qual-ity. The preservation and recharge of local groundwater resources During the summer, the water needs of the crops irrigated with treated wastewater in Braunschweig amount to about 3 million m3. If this amount of irrigation water would instead be taken from the two groundwater bodies lying below the fields, nearly all of the sustainably usable, local and renewable groundwater reserve would be consumed or even exceeded in try years. By using treated wastewater, not only pressure on local groundwater bodies is avoided, but in addition the recharge of the groundwater reserve promoted. Currently, more water is irrigated on the fields than what is used by the plants and in total more than 7 million m3 of water are infiltrating every year in the soil towards the aquifers. (As a comparison: The total water consump-tion of the city of Braunschweig is about 13 million m3 per year.) In general terms, recharging groundwater bodies increases the resilience regarding potential negative consequences of climate change. Protection of the water quality in the nearby river Oker About half of the yearly volume of treated wastewater is led to the infiltration fields, where part of the excess nitrogen and phosphate is removed through natural processes, before the water finally reaches the Oker. The infiltration fields are currently at their limits in terms of pollutant absorption capacities. If water reuse activi-ties for agriculture would cease, the entire wastewater volume would be discharged in the infiltration fields.

Page 95: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

93 

This could lead to exceeding allowed thresholds. The amount of pollutants reaching the Oker would probably double. In the next section we will present you a hypothetical situation. Your answers to the following ques-tions are very important. Assume that, for financial reasons, agricultural water reuse activities would cease and all the treated volumes would be discharged in the infiltration fields. This would double the amount of pollutants reaching the Oker. The ecological balance of the river could be affected and e.g. an increased algae growth could occur. Moreo-ver water for irrigation would be taken from the local groundwater bodies. This would exhaust or even ex-ceed the locally available and sustainably usable groundwater reserve. Furthermore, no additional recharge of the groundwater bodies would take place. With this background, imagine that an environmental program would be set up to financially support the agricultural wastewater reuse system in Braunschweig. The program would not be a support to local agricul-ture, as it would not increase the revenue of the farmers (compared to a situation where they use groundwater for irrigation). The support would only serve to preserve the environmental benefits stemming from the agri-cultural reuse system (increased river water quality and groundwater preservation). In principle, would your household be willing to contribute to the implementation of such an environmental program with additional money collected through your monthly water bill? Tick 1 Yes 2 No If yes, then continue with the text; otherwise go directly to question 17. You have said you would be willing, in principle, to contribute to the implementation of such an environmen-tal protection program. We are very interested to know how much you would be willing to pay to ensure the implementation of the program. Using the following table as a support, what is the maximum amount that your household would be willing to pay in terms of monthly increase to your current water bill? Accepted increase in the water bill

(in euro per month and household)Tick

1 0,50 2 1,00 3 2,00 4 4,00 5 6,00 6 8,00 7 10,00 8 12,00 9 14,00 10 16,00 11 18,00 12 20,00 13 More than 20,00

Page 96: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

94 

 DEMOWARE GA No. 619040

While answering this question please bear in mind:

Often people say they will pay money in a survey regardless of how they truly feel. We ask you to as-sume you would actually have to pay the increase in your water bill and that you will not be able to spend this money on other things.

There are currently no water availability problems in the region. The average monthly water bill in Braunschweig is around 37 Euro per month for a two-person-

household (including drinking water and wastewater charges). It includes already about 0.55 euro for the water abstraction charge which is amongst others used to finance measures for water body pro-tection (Gewässerschutz) and for resource conservation (Ressourcenschutz).

If you chose not to pay, please explain what your main reason is:

(Please select only one answer) Reason Tick1 It is not me who should pay 2 The deterioration of the river water quality and the state of the groundwater is not a

priority for me

3 I'm not sure that my financial contribution will be used properly 4 Any increase in the water bill would be too expensive for me 5 I'm opposed to any form of increase in my water bill 6 I don't think that the environmental protection program would work 7 I am not very interested in this matter 8 The described situation does not seem realistic to me 9 The impact on the environment is too small to be important 10 I’m opposed to any form of financial support provided to agriculture 11 Other:

6. Background information To finalize the questionnaire some last questions will follow which are needed to enable the statisti-cal analysis of the survey. We can only use your questionnaire if all questions are completed. How long have you been living in Braunschweig?

Years: …............................. Do you practice any recreational activity on or along the Oker?

Tick 1 Yes 2 No

Page 97: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

95 

How often do you practice any of the following activities?

Every

day At least once a week

At least once month

At least once every three months

At least once a year

Less than once a year

Never

1 Buy environmentally friendly products or products from organic agriculture

2 Donate to an environ-mental protection asso-ciation

3 Separation of house-hold waste

4 Read journals or maga-zines on environmental subjects

What is your highest educational qualification?

Qualification Tick1 No qualification 2 Completion of compulsory basic secondary schooling 3 Completion of the Realschule 4 Advanced technical college entrance qualification (Fachhochschulreife) 5 Diploma from German secondary school qualifying for university admission or matricu-

lation (Abitur)

6 Bachelor 7 Completion of the technical college of higher education (Fachhochschulabschluss) 8 University degree 9 Doctorate What is your occupation?

Status Tick1 Unemployed 2 Student 3 In training 4 Employee 5 Worker 6 Farmer 7 Self-employed in commerce, business, craft, industry or provision of service 8 Public servant 9 Housewife 10 University graduate with a liberal profession (doctor, lawyer, tax consultant, and the like) 11 Retired 12 Other:

Page 98: D4.3 analysis approach water reuse schemes - DEMOWAREdemoware.eu/en/results/deliverables/deliverable-d4... · Deliverable Title D4.3 CBA approach suited for water reuse schemes The

96 

 DEMOWARE GA No. 619040

What is your household monthly revenue? (Please account for all monthly household revenues and not only your own)

Revenue Tick 1 Less than 250 € 2 From 251 € to 500 € 3 From 501 € to 750 € 4 From 751 € to 1 000 € 5 From 1 001 € to 1 500 € 6 From 1 501 € to 2 000 € 7 From 2 001 € to 3 000 € 8 From 3 001 € to 4 500 € 9 From 4 501 € to 6 000 € 10 From 6 001 € to 7 500 € 11 More than 7 501 € Do you have children?

Tick 1 Yes 2 No Would you like to add any remark or comment on either the questionnaire or on the subject?

Answer: … The questionnaire is now over. We thank you for your time and wish you a very nice day!

   

 


Top Related