26.10.2023
Ökologisch nachhaltige Abwasseraufbereitung mit Regenwürmern
Im Rahmen eines neuen Forschungsprojekts der Eawag wird Vermifiltration als alternative Methode zur Abwasseraufbereitung unter die Lupe genommen. Mit dem Projekt sollen Wissenslücken zu den Themen Treibhausgasemissionen, Skalierung und Langzeitbetrieb der Methode, Bekämpfung von Mikroschadstoffen und Wiederverwendung von aufbereitetem Abwasser geschlossen werden.
Bei der Vermifiltration handelt es sich um eine Sanitärtechnik ohne Abwasserleitung, bei der die Symbiose zwischen dem Regenwurm (Eisenia fetida) und Mikroorganismen für die Aufbereitung von Abwasser genutzt wird.
Die Regenwürmer zersetzen organische Substanzen, was diese für die Mikroorganismen leichter zugänglich macht. Darüber hinaus durchlüften sie den Vermifilter durch ihre Wühlbewegungen, was die Produktivität der Bakterien anregt.
Diese Technik bringt zahlreiche Vorteile mit sich: Sie ist kostengünstig und robust, verbraucht minimale bis keine Energie und kann mit lokalen, leicht erhältlichen Materialien (Kompost, Biokohle, Kies, Sand etc.) hergestellt werden. Zudem kann das aufbereitete Abwasser verwendet werden, um Wasser- und Ressourcenkreisläufe zu schließen.
Vermifiltration wurde bereits in vielen Ländern im grossen Massstab umgesetzt, darunter in China, Deutschland, Frankreich, Indien, Ruanda, den USA und der Schweiz. In der Schweiz wurde zum Beispiel eine Vermifiltrationsanlage in der Wohnbaugenossenschaft Equilibre in Genf installiert, mit der Abwasser von 100 Bewohnern aufgearbeitet wird. Trotz der steigenden Anzahl an installierten Anlagen gibt es in der Wissenschaft noch kein optimiertes Entwurfsmodell für den Bau und den Betrieb von Vermifiltrationsanlagen. Hinzu kommt, dass der Großteil der wissenschaftlichen Forschung im Labormassstab durchgeführt wird. Daher ist kaum bekannt, wie effizient die Vermifiltration im grösseren Massstab und über längere Zeit funktioniert. Dieser Mangel an wissenschaftlichen Kenntnissen steht einem gross angelegten Einsatz von Vermifiltration in und ausserhalb der Schweiz im Wege.
Entwicklung wissenschaftlicher Normen
Die Universität Genf und die Forschungsgruppe "Management von Exkrementen, Abwasser und Fäkalschlamm" des Wasserforschungsinstituts Eawag haben im Februar 2022 ein vierjähriges Forschungsprojekt gestartet. Zunächst wurde eine Studie durchgeführt, um die Aufbereitungsleistung eines kompletten Vermifilters in der Wohnbaugenossenschaft Equilibre in Genf zu evaluieren. Die Studienergebnisse zeigen, dass die Ablaufqualität trotz Schwankungen der stündlichen hydraulischen Belastung und trotz saisonaler Temperaturschwankungen stabil bleibt. Zudem wurde festgestellt, dass der Vermifilter Außentemperaturen abdämpft. Das könnte erklären, wieso er trotz der kälteren Temperaturen im Winter gut funktioniert hat.
Als nächstes sollen im laufenden Forschungsprojekt Treibhausgasemissionen, die Entfernung von Mikroschadstoffen, das Verhalten von Stickstoff- und Phosphor und der Einsatz von Abwasser für die Bewässerung analysiert werden. Die Ergebnisse der Studie sollen zu einem besseren Verständnis der allgemeinen Aufbereitungsmechanismen während der Vermifiltration beitragen. Diese Ergebnisse sind notwendig, um ein optimiertes Entwurfsmodell zu erstellen und um eine effiziente Aufbereitung in zukünftigen Anlagen gewährleisten zu können. Vermifiltration könnte sich für Gemeinden vorteilhaft erweisen, handelt es sich doch um ein kostengünstiges und nachhaltiges Abwasseraufbereitungssystem.
Quelle: Eawag