Integrierte Abwasser- und Abfallentsorgungssysteme

Lima, die Wüstenstadt an der Pazifikküste
Nebenarm des Mekong-Flusses in CanTho, Vietnam

Integrierte Abwasser- und Abfallentsorgungssysteme für Megacities, am Beispiel LimaDerzeit leben ca. 6,5 Milliarden Menschen auf der Erde. Hält der heutige Entwicklungstrend an, wird die Weltbevölkerung bis zum Jahr 2050 auf neun Milliarden anwachsen. Dabei ist eine progressive Verdichtung der Bevölkerung in den Weltstädten zu erwarten. Nach Prognosen der UN werden im Jahre 2030 etwa fünf Milliarden Menschen in Ballungsgebieten leben.
Der rasante Verstädterungsprozess mit seinen dramatischen Folgen betrifft insbesondere Großstädte in Schwellenländern. Ein Beispiel dafür stellt Lima dar, die rasch wachsende Hauptstadt von Peru. Am Rand der 8-Millionen-Metropole siedeln sich immer mehr Menschen unkontrolliert an und leben dort unter kritischen Lebensbedingungen bei Mangel an Wasser und Strom, Bildung und medizinischer Versorgung.

Die lokalen Regierungen sind mit den wachsenden hygienischen, sozialen und ökologischen Problemen der Megastadt oft überfordert. Abhilfe zur kritischen Lage können meistens nur Maßnahmen leisten, die dezentral und spezifisch angebracht werden. Auch im Bereich der Wasserwirtschaft sollen angepasste Strategien erarbeitet werden, die vor Ort eine nachhaltige Kreis-laufwirtschaft durch Wiederverwendung des Wassers und Verwertung der Nährstoffe anstreben.

Alternative Systeme für die anaerobe Behandlung von separierten Abwasserströmen und organischen Küchenabfällen werden derzeit im Rahmen des BMBF-Forschungsprojekts „Lima - Megacity of Tomorrow“ unter der Federführung des Instituts für Automation und Kommunikation (IFAK) untersucht. Die Firma HUBER trägt mit einer 50% Eigenfinanzierung zum F&E-Projekt bei und plant, zusammen mit den peruanischen Kooperationspartnern, einen zwei-stufigen thermophilen Biogasreaktor auf dem Campus der PUCP-Universität in Lima zu installieren.
Der Anaerobreaktor soll im Rahmen eines an die Randbedingungen der Großstadt angepassten Gesamtkonzepts zur integrierten Behandlung von kommunalem Abwasser und Bioabfällen eingesetzt werden. Ziel ist dabei die Gewinnung von energiereichem Biogas und unbedenklichem Gärrückstand, der als Bodenverbesserungsmittel auf die Felder ausgebracht werden kann. Somit wird die Wiederverwendung der im Abwasser enthaltenen Stoffe demonstriert.
Mit der Projektbeteiligung wird HUBER an der Entwicklung einer nachhaltigen Abwasserentsorgung mit dem Ziel der Kreislaufwirtschaft am Standort Lima beitragen. Die Erfahrungen aus der beispielhaften Umsetzung sollen als Grundlage dienen, angepasste Technologien auf andere Megacities mit ähnlichen Umweltproblemen zu übertragen.

Behandlung separierter Abwasserströme zur Gewinnung von Düngemittel, am Beispiel des Mekong-Deltas.
Am Mekong-Delta in Südvietnam ist sauberes Wasser Mangelware. Nur ein Drittel der Bevölkerung hat Zugang zu unbedenklichem Trinkwasser. Zentrale Kläranlagen gibt es in der Region nur wenige. Das Abwasser aus den größeren Ballungszentren wird durch ein spärliches Kanalisationssystem gesammelt und meistens unbehandelt direkt in den Fluss eingeleitet. Dadurch ist das Flusswasser mit Schmutzstoffen stark belastet und die Gefahr der Verbreitung von Krankheiten hoch.
Im Mekong-Delta ist neben unbedenklichem Wasser auch die Verfügbarkeit von Nährstoffen für den Anbau von Reis und Gemüse begrenzt. Die Böden des Deltagebiets sind fruchtbar, allerdings ist die Hälfte der möglichen Anbaufläche durch einen hohen Schwefel- und Salzgehalt aus dem Meer belastet. Zur Steigerung des Ernteertrags werden hierbei teure Mineraldünger eingesetzt, die meistens vom Nachbarland China kommen.
Lösungen der Wasserproblematik sowie Alternativen zum teuren Mineraldünger werden derzeit im Rahmen des BMBF-Forschungsprojekts „SANSED“ unter Federführung der Universität Bonn gesucht: An verschiedenen Standorten in Südvietnam sollen menschliche und tierische Abfallprodukte gesammelt und durch unterschiedliche Technologien für die Landwirtschaft nutzbar gemacht werden. Seit Mai 2005 beteiligt sich auch die HANS HUBER AG am Kooperationsprojekt und trägt mit ihrem langjährigen Know-how zur Entwicklung von dezentralen Abwasserreinigungssystemen für den Standort CanTho bei.

In Zusammenarbeit mit den Kooperationspartnern soll bis Anfang 2006 das neuartige, erstmals im eigenen Verwaltungsgebäude für 200 Mitarbeiter realisierte DeSa/R-Konzept (Decentralised Sanitation and Reuse) für die Behandlung separierter Abwasserströme auf dem Campus der CanTho-Universität umgesetzt werden. Beim alternativen System werden Fäkalien, Urin und das sog. Grauwasser separat erfasst und anhand der neuentwickelten DeSa/R-Module von HUBER behandelt. Ziel ist dabei, im Sinne einer nachhaltigen Abwasserbehandlung die gereinigten Abwässer und die darin enthaltenen Nährstoffe soweit wie möglich wieder zu verwerten. So wird beispielsweise bei der HUBER-Urinbehandlung Magnesium-Ammonium-Phosphat (MAP) in fester Form produziert, welches als Dünger in der Landwirtschaft verwendbar ist und somit eine attraktive Alternative zum teuren Mineraldünger darstellt.
Zielstellung von HUBER ist neben der technischen Durchführbarkeit auch die Anpassung des am Firmensitz entwickelten DeSa/R-Konzepts an neue spezifische Randbedingungen. Die Erfahrungen mit dem zukunftsweisenden Sanitärkonzept am Standort Berching sind bisher sehr positiv. Man verspricht sich auch beim Einsatz dieser Technologie in Südvietnam eine breite Akzeptanz und ist sich sicher, durch Schließung der lokalen Kreisläufe einen großen Nutzen für die Bevölkerung zu erzielen.

Kurzfassung:
Durch die Entwicklung innovativer Entsorgungssysteme mit dem Ziel der Wiederverwendung trägt HUBER zu einem grundlegenden Paradigmenwechsel in der Abwasserreinigung bei.
Abwasser wird nicht mehr als Abfallstoff betrachtet, sondern vielmehr als Rohstoff für die Wiedernutzung. Besonders Länder wie z.B. Peru und Vietnam, wo Wasser und/oder Düngemittel Mangelware sind, werden von den HUBER-Neuentwicklungen Nutzen tragen.

Dr. Stefania Paris
Leitung Forschung und Entwicklung