Все по-важна става ролята на иновациите във ВиК сектора. Те могат да бъдат класифицирани в две основни направления: нови материали и нови технологии. Последните се отнасят както за изграждане на нови и рехабилитация на съществуващите ВиК мрежи и тяхното разширение, така и за изграждане на нови и рехабилитация на съществуващите пречиствателни станции за питейни и отпадъчни води. Сега у нас всички те се реализират основно по оперативна програма "Околна среда" на ЕС. Строителството на една нова или реконструкцията и рехабилитацията на съществуваща канализационна мрежа на едно населено място всъщност е комплекс от доста сложни технологични процеси, които могат да бъдат от три до пет пъти по-скъпи от тези за съответната пречиствателна станция за отпадъчни води.

Новите материали всъщност са вече утвърдени в световната практика производства.
За водопроводните мрежи в съвременните условия най-често се прилагат тръби от чугун, полиетилен с висока плътност, полипропилен или стъклопласти.
При канализацията у нас традиционно се ползват бетонови тръби и все повече – тръби отполивинилхлорид, полиетилен, керамика от ново поколениеи от стъклопласи.
В България в миналото са ползвани бетонови тръби родно производство с не особено високо качество. Има съвременни производства на бетонови тръби от чужди фирми на високо технологично ниво. Проблемът е най-вече при връзките между тръбите, които трябва да бъдат водоплътни и същевременно да позволяват малки премествания, неизбежни при положени в земята линейни конструкции. Това е много важно от гледна точка на пропускливостта на мрежите и съоръженията по тях - ексфилтрация и инфилтрация при канализационните мрежи (които влияят негативно и на последващото пречистване на отпадъчните води), и са основна причина за загубите на вода по водопроводните мрежи.
Необходимата хидравлична проводимост най-често определя и вида на напречното сечение (профила) на използваните канализационни тръби. Така например при необходимост от профили с голяма площ тръбите за големите стоманобетонови колектори се конструират с правоъгълно напречно сечение и се сглобяват на място от дънни, стенни и покривни панели, както е прилагано на много места в България.

Новите материали са по-скъпи,
но при единица дължина на канализационната мрежа стойността на тръбата е не повече от 5-7% от стойността на строително-монтажните работи, в зависимост от материала на тръбите, конкретните строителни условия, дълбочина на изкопа и вида на строителната почва. Ето защо прилагането на съвременните материали за тръби и тръбни производства не е разумно да бъде ограничавано при проектирането и строителството на ВиК мрежи, напротив – то трябва категорично да бъде препоръчано – чугун, пластмаси, стъклопласти и съвременни бетонови и керамични тръби с водоплътни еластични връзки.
Сред предимствата на тръбите от съвременни материали е ипо-високата им хидравлична проводимост. Те са много по-гладки, хидравличните напорни(енергийни) загуби са много по-малки, отколкото при прилаганите досега у нас бетонови тръби, което от своя страна при канализацията рефлектира в необходим по-малък наклон и нужда от по-плитки изкопи и обратни засипки при равнинни терени, които са главното перо при тяхното строителство.
Свойствата на новите материали се мултиплицират в различни направления, водещи към поевтиняване на строителния процес и на експлоатацията. На първо място те са дълготрайни - над 80 години за тръби от пластмаси и стъклопласт. Керамичните тръби например са практически вечни - нали и до днес при археологически разкопки откриваме антични водопроводи от обикновена печена глина. Съвременните керамични тръби са обработени повърхностно със специални вещества за устойчивост на корозия и абразия и са усилени с вградени метални елементи.

Развитие има и при технологиите на полагане на тръбопроводите.
При класическото изпълнение с открит изкоп - един скъп метод, към цената трябва да се добавят и разходи, свързани с блокиране на трафика в градовете, което носи допълнителни икономически загуби. Изкопаната пръст се извозва и са заменя с речна баластра, която сляга по-малко и по-бързо се уплътнява с цел по-бързо възстановяване на уличния трафик. Във връзка с това трябва да добавим и преките икономически загуби и неблагоприятните екологични последствия от увеличените емисии на въглероден диоксид и въглероден окис поради задръстванията на уличния трафик, както и от транспортните средства, ангажирани с това строителство, които са особено актуални в момента в света.
Новите технологии за полагане на тръбопроводи са безизкопни. При тях уличната настилка не се нарушава, движението не спира, а въглеродните емисии са намалени многократно. По-същественото е, че работата се извършва с по-малко средства и в по-къси срокове както при изграждането на нови, така и при подмяна на съществуващи тръбни мрежи или при тяхната рехабилитация. Изкопните работи са минимални – за входни и изходни шахти в краищата на тръбните участъци, работи се предимно с машини и с по-малко човешки труд. По света вече има над 20 основни стандартизирани метода, усвоени и предлагани от фирми, които работят и в България със съответната техника.
Технологиите са най-разнообразни – например управляемо или неуправляемо хоризонтално сондиране, микротунелиране с машини с дистанционно управление за прокарване на тръби с различни диаметри, ограничени обикновено до около 2 м, докато при тръби с диаметър над 2.5 м се използват машини за тунелно прокопаване. Тези нови технологии могат да поевтинят стойността на канализационните мрежи и драстично да съкратят сроковете за рехабилитация и реконструкция на съответните градски мрежи. В тази област у нас в последните години работят успешно български фирми. В това отношение България е най-добре развита на Балканския полуостров - по-добре от Румъния, Сърбия, Гърция, дори и от Турция, която иначе е световен производител на качествени тръби.

Пречистване на отпадъчните води
При пречистването на отпадъчните води в световната практика и у нас се прилагат както класически, така и по-нови технологии. Те се развиват под натиска на законодателството и въвеждането на все по-строги норми с включване на все повече замърсители, които се следят и ограничават, което стимулира развитието на технологиите в посока на усложняване и оскъпяване. С масовото им прилагане цената им пада, но не толкова много. Става дума основно за навлизане на добре усвоени и познати от години технологии, които продължават да бъдат актуални.
Технологиите на пречистване на отпадъчните води се развиват по две основни направления: пречистване на водите и третиране на утайките.

Третирането на утайките
в зависимост от технологията ангажира между 25 и 65% от капиталовложенията и експлоатационните разходи на една пречиствателна станция за отпадъчни води, а количеството им е под 1% от количеството на пречистената отпадъчна вода. Реално те ангажират по-голямата част както от инвестицията, така и от експлоатационните разходи. Водата протича непрекъснато през пречиставателната станция и дори да не е пречистена както трябва, се включва без особени проблеми в естествения воден кръговрат в природата. Утайките обаче се натрупват непрекъснато и включването им в естествения кръговрат на веществата в природата е много по-трудно и по-скъпо. Те са световен проблем в големите градове. До момента в България сравнително малко сме се сблъсквали с него, защото по-късно изграждаме нашите пречиствателни станции, броят им е относително малък и проблемът засега не е така мащабен, както на много други места по света. Всъщност пречиствателните станции за отпадъчни води в София и Пловдив отдавна изпитват проблеми с третирането и отстраняването на утайките, които през годините са решавани по един или друг начин, но винаги с големи усилия и средства и в крайна сметка – не докрай.
Технологиите за третиране на утайките се отразяват директно върху общия технологичен режим на пречиствателните станции не само поради значителните инвестиции, които са необходими, но и поради технологичната им обвързаност с третирането на самите отпадъчни води.

Класическите технологии
за пречистване на отпадъчни води от населени места включват две основни технологични стъпала – механично, за отстраняване на по-едрите примеси, и биологично, за отстраняване на колоидни и разтворени въглеродсъдържащи вещества, обхванати от показателя биохомично потребен кислород (БПК).
Европейското и българското законодателство вече изискват отстраняване и на биогенните елементи азот и фосфорв случаите, когато пречиствателните станции попадат в т.нар. чувствителни зони, определени със заповед на министъра на околната среда и водите.
В т.нар. по-слабо чувствителни зони може да се използва само конвенционалното двустъпално пречистване с биологично отстраняване на въглеродсъдържащите съединения.
По-голямата част от територията на България е чувствителна зона по отношение на водите с изключение на част от водосбора на някои от южнобългарските реки, затова в повечето случаи се налага от отпадъчните води да се отстраняват и азотните и фосфорните съединения.
По отношение на въвеждането на новите технологии за пречистване на природни и отпадъчни води България е на добро ниво - националните норми са достатъчно строги и са хармонизирани с европейските, технологиите са познати и се прилагат, специалистите ни са добре подготвени.
И у нас се прилагат т.нар. най-добри налични технологии, утвърдени в Европейския съюз и развитите държави, още повече че българските пречиствателни станции в повечето случаи сега се проектират с решаващото участие и на външни консултанти.
Когато говорим за иновации в областта на пречистването на водите, трябва да уточним, че става дума както за технологични процеси, които търпят развитие, но по-бавно, следвайки законодателството, така и за машини и оборудване на пречиствателните станции, където динамиката е много по-голяма, амортизацията е много по-кратка.

Строителството
Строителната част на една пречиствателна станция има амортизационен срок 50 или поне 30 години, а машинната част - не повече от 14 години. Машините и технологичното оборудване много по-бързо остаряват физически и морално. Тук има голямо поле за иновации и конкуренция, апазарът предлага големи възможности в това отношение. Затова е много важно проектантът да е добре ориентиран и да избере най-доброто. Коректив и гарант за това следва да бъде един оторизиран специализиран експертен съвет, какъвто у нас липсва от години, поради което сме свидетели на приемането на некачествени проекти от некомпетентни в техническо и технологично отношение администратори, особено на общинско равнище.
В България имаме една не толкова добра практика - нашите конкурси се организират общо за технологията на пречистване и за технологичното оборудване и един проект решава всичко. Често не се обръща достатъчно внимание на машинното оборудване, за което в редица страни от ЕС се организират отделни конкурси и търгове. Основание за това е обстоятелството, че всъщност едни и същи технологични процеси на пречистване могат да бъдат реализирани с различни машини и технологично оборудване, чийто оптимален избор е целесъобразно да бъде извършен на ясна конкурентна основа. Така се постига оптимално технологично и ценово решение. По този начин постъпиха например във Виена, когато реконструираха тяхната градската пречиствателна станция за отпадъчни води.

Цената
В България има традиция за използване и на по-стари съоръжения за пречистване на водите и третиране на утайките,
които не изискват много високи капиталовложения и експлоатационни разходи и технологично са достатъчно ефикасни. При тях не може да се улавя и използва биогазът, но пък те не изискват големи инвестиции в оборудване с високи амортизационни разходи. Тази традиция е запазена и в развитите европейски страни, където прилагането на една или друга технология за пречистване на природни или отпадъчни води и третиране на утайките се основава на внимателен технико-икономически анализ, съобразен с мащабите на отводнявания обект и със социалната поносимост на съответните разходи.
Трябва да е ясно, че прилагането на високи технологии рефлектира директно върху цената на водата. В България засега относителната цена на водата е много по-ниска от средната й стойност в Европейския съюз - около 2% от средния доход на домакинство у нас, а в ЕС цената на водата е около 4% от техните средни приходи на домакинство, които са много по-големи.
Трябва да се има предвид, че с въвеждането в експлоатация на съвременните технологии за пречистване на отпадъчните води ще се повишат разходите за експлоатация и амортизация на съответните съоръжения, което неминуемо ще рефлектира върху цената на водата. Повишеното качество на услугата има определена цена, която трябва да бъде поета от нейните ползватели.
С подобен проблем се сблъскаха например източногерманските провинции след обединението на Германия.Там затвориха пречиствателните станции в някои градове поради невъзможността населението да плаща повишените сметки за вода.