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Photo-irradiation and Adsorption based Novel Innovations for Water-treatment

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Verschmutztes Abwasser für Bewässerungszwecke unschädlich machen

Im Rahmen des von der EU und dem indischen Ministerium für Wissenschaft und Technologie kofinanzierten Projekts PANI WATER wurden neue Technologien entwickelt und eingesetzt, mit denen Abwasser für die Landwirtschaft unschädlich gemacht werden kann.

Klimawandel und Umwelt icon Klimawandel und Umwelt

In Ländern mit Wasserstress suchen Entscheidungstragende nach Möglichkeiten, Abwasser zu recyceln und wiederzuverwenden. In indischen Städten wird es zunehmend üblich, kommunale Abwässer aufzubereiten und für die Bewässerung von Nahrungsmittelpflanzen wiederzuverwenden. „Das Problem ist, dass diese Praxis weitgehend ungeregelt ist“, sagt Kevin McGuigan, Professor für Medizinphysik am Royal College of Surgeons in Ireland und Koordinator der europäischen Partner des Projekts PANI WATER. „Das Vorhandensein einiger neu auftretender Kontaminanten in behandelten Abwässern, einschließlich antibiotikaresistenter Bakterien und Gene, stellt ein unnötiges Risiko der Bioakkumulation in Nahrungsmittelpflanzen dar, die schließlich vom Menschen aufgenommen werden.“ Mit Unterstützung von PANI WATER leitet McGuigan zusammen mit Rita Dhodapkar ein internationales Projekt zur Entwicklung und zum Einsatz neuer Technologien, mit denen sicheres Bewässerungswasser aus kontaminierten Wasserquellen gewonnen werden kann. Dhodapkar, leitende Forscherin am indischen CSIR-National Environmental Engineering Research Institute, fungierte als Projektkoordinatorin für die in Indien ansässigen Partner.

Neue Technologien zur Abwasseraufbereitung

Die Forschenden untersuchten zunächst den aktuellen Stand der Abwasseraufbereitung in Indien. Sie erstellten eine Datenbank zu neu auftretenden Kontaminanten wie Arzneimitteln und Hormondisruptoren, die im Rahmen des Projekts in aufbereiteten kommunalen Abwässern festgestellt worden waren. „Unser Ziel war es, die Lücken in den verfügbaren Technologien zur Behandlung dieser neu auftretenden Kontaminanten in Abwässern zu identifizieren“, erklärt Dhodapkar. Auf der Grundlage dieser Datenbank wurden im Rahmen des Projekts drei Technologien entwickelt, die die festgestellten Lücken in der Abwasseraufbereitung schließen sollten. Darunter befand sich auch ein multifunktionaler Reaktor im Pilotmaßstab, mit dem 50 000 Liter pro Tag aufbereitet werden können. Die Forschenden entwickelten auch ein solarbetriebenes Gerät im Labormaßstab zur Entfernung von organischen Stoffen, Mikroorganismen und neu auftretenden Kontaminanten, wie antibiotikaresistenten Bakterien, aus dem Abwasser an der Stelle, an der es in den Hauptsammler gelangt. Mit dem Prototyp können bis zu 100 Liter pro Tag aufbereitet werden. Nicht zuletzt wurde im Rahmen des Projekts ein mit Ultraviolett-C-Licht (UVC-Licht) betriebenes fortschrittliches Oxidationsverfahren entwickelt. In der Pilotanlage werden Peroxidanten zur Aufbereitung von bis zu 10 000 Litern Abwasser pro Tag verwendet. Der Schwerpunkt des Projekts lag zwar auf der Abwasseraufbereitung, jedoch wurden auch neue Technologien für die Trinkwasseraufbereitung entwickelt und eingesetzt. Dazu gehören kombinierte Aktivkohlefiltrations- und UVC-LED-Technologien zur mikrobiellen Sanierung sowie Elektrokoagulationstechnologien zur Entfernung von Arsen, Fluorid, Eisen und Fäkalbakterien.

Demonstration der Funktionsweise der Technologie

In enger Zusammenarbeit haben EU-Forschende und ihre indischen Partner diese Abwasseraufbereitungstechnologien im Rahmen einer Reihe von Pilotprojekten, die in ganz Indien durchgeführt wurden, erfolgreich validiert. Die Pilotprojekte sollten zeigen, wie die Technologien zur Beseitigung neu auftretender Kontaminanten, einschließlich antibiotikaresistenter Bakterien, sowie anderer Chemikalien, Toxine und Schadstoffe eingesetzt werden können. Dhodapkar und McGuigan sind sich einig, dass diese Pilotprojekte einen wichtigen Schritt dahingehend darstellen, Abwasser für die landwirtschaftliche Nutzung sicher zu machen. „Dies war die erste Feldstudie dieser Größenordnung, die auf die sichere Wiederverwendung von Abwasser für die Landwirtschaft abzielte – ein direktes Ergebnis des Engagements unseres internationalen Netzwerks von interdisziplinären Forschenden“, so Dhodapkar und McGuigan. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse arbeiten die Projektpartner aus der EU und Indien nun an einem Kurzdossier zur Wiederverwendung von aufbereitetem Abwasser für Bewässerungszwecke.

Schlüsselbegriffe

PANI WATER, aufbereitetes Abwasser, Abwasser, Nahrungsmittelpflanzen, verschmutztes Abwasser, Bewässerung, Indien, Wasser, neu auftretende Kontaminanten, Abwasseraufbereitung

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