Lokal vandrensning:Genbrugsanlægget til let forurenet spildevand i felttesten sommeren 2018 i Hardturm Stadionbrache i Zürich. Kredit:Eva Reynaert/Eawag
Selvom det vand, vi har brugt til at vaske hænder, næsten ikke er forurenet, det går normalt ned i afløbet. Et nyudviklet system gør det muligt at genbruge håndvaskvand, dermed ikke kun at spare vand, men også med til at forhindre smitsomme sygdomme i udviklingslande.
Hvert år, ifølge WHO -tal, omkring fire millioner mennesker dør som følge af diarrésygdomme eller luftvejsinfektioner. Især i udviklingslande, disse dødsfald skyldes i høj grad dårlig hygiejne - problemet ville blive betydeligt afhjulpet ved regelmæssig håndvask. Men hvordan kan dette opnås på steder, hvor mennesker mangler adgang til sikkert vand, eller er ledningsvand ikke tilgængeligt?
Dette problem behandles af en gruppe miljøingeniører under ledelse af ETH -professor Eberhard Morgenroth (Head of Process Engineering hos Eawag), udfører forskning som en del af Blue Diversion Autarky -projektet. De har nu udviklet et netfrit behandlingssystem, der tillader gråvand-relativt rent spildevand fra brusebad, badning eller håndvask - skal genbruges gentagne gange.
Som Morgenroth påpeger, mens kommercielle systemer allerede er tilgængelige, som gør det muligt at behandle gråvand på stedet til brug ved toiletskylning, genbrugsvandet opfylder ikke de krævede kvalitetsstandarder til brug til andre formål.
Bakterietal lavere end i Zürich postevand
Dette gælder ikke vandbehandlingssystemet udviklet af Morgenroths team i løbet af de sidste syv år, i samarbejde med mikrobiologer, samfundsforskere, byplanlæggere og industrielle designere:efter flere behandlingsfaser, gråvandet er lugtfrit og farveløst, med et lavere antal bakterier end postevand i Zürich.
Nøglekomponenten i systemet er en finporet plastmembran (ultrafiltrering), som bevarer patogene organismer. Den mikrobielle biofilm, der udvikler sig på membranen, nedbryder de fækale og urinforurenende stoffer i spildevand. Imidlertid, fordi koncentrationen af næringsstoffer i håndvaskvand er relativt lav, biologisk behandlingsevne falder hurtigt:i en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort af forskergruppen, den assimilerbare organiske kul (AOC) fjernelseshastighed viste sig at være 85 procent. Løsningen, som Morgenroth forklarer, er enkel, men effektiv:"Hvis vi tilføjer næringsstoffer - såsom nitrogen og fosfor - til håndvaskesæben, bakterierne fungerer meget effektivt, med en fjernelsesgrad på næsten 100 procent. "
Efter ultrafiltrering, eventuelle spor af organisk materiale, der er tilbage i spildevandet, fjernes med et aktivt kulfilter. I det sidste trin, en elektrolytisk celle bruges til at producere chlor fra opløst salt, for at desinficere vandet under opbevaring.
Også velegnet til togtoiletter
Selvom systemet primært er designet til brug i underudviklede regioner, Morgenroth siger, at af økonomiske årsager, "Det er urealistisk at forvente, at et firma i dag kun producerer håndvaskestationer af denne art til udviklingslande." Teamet undersøger derfor yderligere potentielle applikationer - f.eks. i passagertogtoiletter.
"Jernbaneoperatører og leverandører af togudstyr er meget interesserede i det system, vi har udviklet, "siger Morgenroth. Han mener, at teknologien ville være økonomisk attraktiv, da håndvask ikke længere konstant skulle genopfyldes af jernbanepersonalet. Morgenroth er også overbevist om, at genanvendelse af vand vil blive etableret før eller siden - i Schweiz såvel som i andre lande - da klimamodeller antyder, at tørke sandsynligvis vil blive hyppigere i fremtiden:"Et stigende antal regioner vil så ikke længere være i stand til at have råd til luksusen ved at bruge rent drikkevand til hver anvendelse. "
Vellykket felttest i Zürich -parken
Funktionaliteten af det nye vandrensningssystem blev demonstreret ved en to måneders felttest udført i sommer. Et prototype håndvaskesystem blev indsat på det tidligere sted på Hardturm stadion (Stadionbrache), tjener i øjeblikket som et fælles grønt område i byen Zürich. Selvom systemet undertiden blev brugt af over hundrede mennesker om dagen, tilstrækkelige mængder ren, lugtfri, farveløst vand - frit for bakterier og vira - var til enhver tid tilgængeligt.
Den næste to-måneders felttest skal finde sted i en uformel bosættelse i Durban (Sydafrika), hvor systemet skal installeres i januar 2019. Forskerne vil undersøge, om og hvor godt systemet fungerer over en længere periode i denne type indstillinger.