DER BETRAU: Wie ein einfaches Biofiltrationssystem dazu beiträgt, einen verschmutzten Fluss zu reinigen

Ein Fluss in der südafrikanischen Provinz Western Cape hat alarmierende Bakterienbelastungen aufgezeigt, doch ein neuartiges natürliches Filtrationssystem erweist sich als in der Lage, stark verschmutztes Wasser in eine nutzbare Ressource umzuwandeln. Der Stiebeuel-Fluss, der sich in Franschhoek, etwa 75 Kilometer östlich von Kapstadt, befindet, leidet seit langem unter schwerer Verschmutzung aufgrund unzureichender Sanitär- und Entwässerungsinfrastruktur in der umliegenden informellen Siedlung Langrug. Mit rund 26.000 Einwohnern, die in dicht besiedelten Bedingungen leben, hat die alternde Infrastruktur des Gebiets Schwierigkeiten, den Zustrom von Abwasser und Regenwasser abzuleiten, was zu einem Fluss geführt hat, der für den menschlichen Gebrauch nicht mehr geeignet ist.

Forscher des Future Water Institute der Universität Kapstadt, mit Sitz im Water Hub in Franschhoek, haben eine Methode entwickelt, um dieses Problem mit naturbasierten Lösungen anzugehen. Ihre Arbeit beinhaltet die Umgestaltung einer verlassenen Kläranlage in ein lebendiges Labor, um zu demonstrieren, wie stark kontaminiertes Wasser ohne den Einsatz von Chemikalien in eine sichere Ressource umgewandelt werden kann. Eine kürzlich durchgeführte Studie beschreibt ihre Bemühungen, natürliche Wasserfiltersysteme entlang des Stiebeuel-Flusses zu implementieren. Das Team wandelte alte Trocknungsbetten, die zuvor zur Verarbeitung von Schlamm aus der ehemaligen Kläranlage verwendet wurden, in Filtrationszonen um.

Diese Betten wurden mit kleinen Steinen, Biochar, einem Material aus Holz gefüllt, das Temperaturen von 800 Grad Celsius ausgesetzt war, und grobem Sand. Verunreinigtes Flusswasser durchsickerte langsam durch diese Schichten und entfernte effektiv Verunreinigungen wie Bakterien und Nährstoffe. Nach etwa fünf Tagen erreichte das gefilterte Wasser ein Niveau, das für die Bewässerung geeignet war. Gemäß der Forschung erwies sich der natürliche Behandlungsprozess als bemerkenswert wirksam. Das behandelte Wasser zeigte keine Anwesenheit von E. coli-Bakterien, was darauf hindeutet, dass es frei von Kontamination durch menschliche oder tierische Abfälle war.

Darüber hinaus entfernte das System 85% bis 95% Ammoniak und Phosphor, zwei wichtige Schadstoffe, die für die Auslösung schädlicher Algenblüten verantwortlich sind. Diese Substanzen wurden in den Filterbetten gefangen, wo natürlich vorkommende Mikroben sie abbauten. Pflanzen im System trugen weiter dazu bei, überschüssige Nährstoffe aufzunehmen und beim Reinigungsprozess zu helfen, bevor das Wasser zurück in den Fluss floss oder für landwirtschaftliche Zwecke verwendet wurde.

Solche Systeme benötigen weder Strom noch teure Maschinen, was sie besonders wertvoll für Gemeinden macht, die mit steigenden Energiekosten, alternder Infrastruktur und einem Mangel an technischem Fachwissen zu kämpfen haben. In Regionen mit Dürren und klimatischen Herausforderungen bieten diese Systeme eine nachhaltige Lösung für die Wiederverwendung von gereinigtem Wasser in der Landwirtschaft und anderen nicht trinkbaren Anwendungen.

Es wurden auch Mikroplastik und pharmazeutische Rückstände entdeckt, die die Umweltauswirkungen verschlimmern. Die anhaltende Verschlechterung der Wasserqualität des Flusses hat zu erhöhten Behandlungskosten für die lokale Gemeinde und einer erhöhten Belastung der bereits begrenzten Süßwasserressourcen geführt.

Traditionelle Methoden zur Behandlung von Abwasserverunreinigungen beruhen in der Regel auf energieintensiven Prozessen mit chemischer Desinfektion. Der Erfolg des natürlichen Filtrationssystems deutet jedoch auf einen tragfähigen Weg hin, der sich an ökologischen Prinzipien orientiert und gleichzeitig dringende gesundheitliche und ökologische Belange berücksichtigt.