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Das von der Natur inspirierte Wasseraufbereitungssystem

Zugang zu ausreichendem sauberem Wasser stellt zunehmend eine Herausforderung dar, weshalb der Schutz von Wasserressourcen schnell Priorität einnimmt. Mit EU-Unterstützung konnte ein tragbares modulares und natürliches biologisches System zur Abwasser- und Abfallstrombehandlung entwickelt werden, von dem ländliche Gebiete profitieren könnten.

Klimawandel und Umwelt

Die Richtlinie der Europäischen Kommission über die Aufbereitung von städtischem Abwasser erläutert die notwendige Behandlung von Abwässern, die in Süßwasser oder Mündungsgebiete eingeleitet werden, in der Stadt und auf dem Land. Obwohl 28 % der EU-Bevölkerung in ländlichen Gebieten leben, verfügen diese nur über begrenzte Ressourcen für konventionelle Abwasseraufbereitungstechnologien. Und das, obwohl die Gebiete erheblich zur Wasserverschmutzung beitragen, wodurch weniger sauberes Wasser zur Verfügung steht. Dezentrale Wasseraufbereitungsanlagen werden für ländliche Gebiete bevorzugt. Diese müssen jedoch an die Standortbedingungen angepasst werden, erfordern eine fachmännische Installation sowie ein erfahrenes Bedienpersonal und reagieren empfindlich auf die Qualität des eingeleiteten Abwassers. Das im Rahmen des M-NBS-Projekts entwickelte tragbare modulare und natürliche biologische System (engl. Abkürzung PM-NBS) kann viele technische Hürden nehmen, die mit der Abwasseraufbereitung in Zusammenhang stehen. Das System profitiert von geringen Bau-, Betriebs- und Wartungskosten, kommt ohne Stromversorgung aus, lässt sich leicht an die Umgebung anpassen und führt keine Verschmutzungen herbei. Das PM-NBS-Team konnte mithilfe von EU-Finanzmitteln die wichtigsten technischen und geschäftlichen Bedürfnisse ermitteln, um die Technologie in Vorbereitung auf den europäischen Markt weiter anzupassen.

Mischung aus Thermodynamik und Bionik

Die tragbare Version der natürlichen Ayala-Kerntechnologie zur Behandlung von Abwasser und der Sanierung von Gewässern (NBS™) kann am Unternehmensstandort errichtet werden. Dadurch sind ein einfacher Transport und eine problemlose Installation möglich – und das weltweit. Das System vereint eine Mischung aus Substraten mit unterschiedlichen hydrologischen Profilen, zusammen mit biotischen und abiotischen Elementen wie Mikroben und Makrophyten. Das Konzept nutzt die thermodynamischen Prozesse der Solarenergie, Gravitation und biochemischen Energie, um die im Wasser enthaltenen Schadstoffe abzusondern und inaktiv zu setzen. Eine der verwendeten naturbasierten Technologien war die Phytosanierung. Dabei werden Pflanzen durch die Metabolisierung verschiedener Moleküle eingesetzt, um Schadstoffe aus kontaminierten Böden, der Luft und dem Wasser zu entfernen. „Bionik bildet das Herzstück der Nachhaltigkeitsvision von Ayala in Bezug auf die Wasserbewirtschaftung. Jedes stabile natürliche System entwickelt sich und heilt sich selbst, wenn es sich an veränderte Bedingungen anpasst“, so der Projektkoordinator Eli Cohen. Das PM-NBS wurde mehreren Optimierungs- und Modularisierungsversuchen unterzogen, um eine Plug-and Play-Integration zu ermöglichen. Auch die Parameter für den Betrieb und die Wasserqualität wurden beurteilt. Dabei wurde festgestellt, dass das System bei einem Abwasserstrom von 4-40 m³/Tag und einer Umgebungstemperatur von unter Null bis über 40 °C voll funktionsfähig ist. Nach Untersuchungen in mehr als 100 groß angelegten Sanitär- und Sanierungsprojekten wurde das vollständige NBS-System für viele abfallerzeugende Sektoren optimiert. Neue Konzepte wurden für die Behandlung von Abwasser aus Milchviehbetrieben, Kohlenwasserstoffen, Deponiesickerwasser, Kosmetika, Arzneistoffen und Hormonen, Aquakultur, Umkehrosmose-Solen und Abwasserströmen entwickelt.

Ökologische und sozioökonomische Folgen

Das PM-NBS soll den ökologischen und chemischen Zustand der Flüsse, Seen und des Grundwassers verbessern. „Nach Aussage der WHO hat weltweit jeder Dritte aufgrund einer Verunreinigung der natürlichen Wasserquellen keinen Zugang zu sicherem, sauberem Trinkwasser, vor allem in armen, ländlichen und entlegenen Gebieten. Durch die wirksame Behandlung des Wassers verringert unsere Technologie das Risiko, gefährlichen Erregern und Schadstoffen ausgesetzt zu sein“, sagt Cohen. Aktuell sucht das Team nach weiteren Fördermitteln, um die Markteinführung vorzubereiten. Sobald das System weiter optimiert wurde, sollen die neuen Adaptionen an zwei europäischen Standorten mit unterschiedlichen Umwelteigenschaften demonstriert werden. Das PM-NBS wird direkt an öffentliche Einrichtungen, ländliche Gemeinden, Reiseveranstalter und indirekt über örtliche Händler verkauft. Das erste Zielgebiet sollen dabei voraussichtlich EECCA-Länder sein, da diese noch immer Probleme haben, sauberes Wasser in ländlichen Gebieten zur Verfügung zu stellen.

Schlüsselbegriffe

M-NBS, Trinkwasser, Behandlung, Verschmutzung, Abwasser, natürliches biologisches System, ländlich, Makrophyten, Mikroben, Abwässer, Landwirtschaft

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