Wat is een eenvoudige manier om afvalwaterstabilisatievijversystemen in Afrika te upgraden, zodat het water kan worden hergebruikt voor de productie van veevoer? Onder leiding van de Technische Universität Darmstadt, het gezamenlijke project "EPoNa – opwaarderen van afvalwatervijvers om irrigatiewater te genereren, met het Cuvelai-Etosha-bekken in Namibië als voorbeeld" wordt sinds begin september onderzoek gedaan naar een alomvattend antwoord op deze vraag.

De stad Outapi in Noord-Namibië exploiteert een 4-traps vijversysteem om hun afvalwater te zuiveren. Toen de vijvers twaalf jaar geleden werden aangelegd, Outapi had ongeveer 4, 000 inwoners, waarvan slechts een klein deel toegang heeft tot rioleringsdiensten. Projectingenieur Jochen Sinn van de Wastewater Engineering Research Group van het Institute IWAR van de TU Darmstadt schat dat nu, meer dan 5, 000 inwoners in deze voortdurend groeiende stad maken al gebruik van de riolering. Het geproduceerde afvalwater passeert een opeenvolging van vier vijvers. De zwevende stoffen zinken naar de bodem, waar ze worden afgebroken door micro-organismen, en het ultraviolette licht van de zon desinfecteert het water.

Maar het systeem is zo zwaar overbelast en nu dichtgeslibd, dat de oorspronkelijk aangelegde verdampingsvijver steeds overstroomt. Tegelijkertijd, de gemeenschap kampt met een probleem van voertekorten tegen het einde van het droge seizoen dat ongeveer negen maanden duurt. Door het gebrek aan water kunnen ze niet meer genoeg voedergewassen verbouwen, dus als de regen niet komt, ze moeten noodgedwongen vee slachten. Het gemeentebestuur maakte gebruik van zijn contactpersoon uit het eerdere afvalwaterproject CuveWaters en benaderde het Instituut IWAR om beide problemen op te lossen.

Zoals beschreven door projectmanager Prof. Dr. Susanne Lackner, hoofd van de Onderzoeksgroep Afvalwater Engineering van het TU-instituut IWAR, "Het gaat erom een ​​eenvoudige manier te vinden om de bestaande vijvers te upgraden, zodat het afvalwater kan worden gebruikt om voedergewassen te irrigeren." Er worden verschillende voorbehandelingsvarianten onderzocht; eerst met behulp van een anaëroob biologisch proces en vervolgens met een mechanische microzeef. Geleidewanden in de vijver zorgen voor een betere doorstroming en een effluentfilter verbetert de waterkwaliteit met betrekking tot vaste stoffen, algen en hygiëne.

"Deze in principe bekende methoden worden voor het eerst gecombineerd en aangepast voor gebruik onder de beperkingen die in Afrika bestaan, " legt Susanne Lackner uit. Een van de twee "behandelingslijnen" zal in eerste instantie in zijn huidige staat worden gelaten, om als vergelijking te dienen om het effect van de wijzigingen te meten. Parallel aan de opwaardering van de vijvers, de Hochschule Geisenheim University zal tests uitvoeren om de meest geschikte goedkope irrigatietechniek te vinden, evenals het testen van verschillende gewassen en teeltmethoden op geschiktheid. Als het concept effectief blijkt, de hele plant kan worden omgebouwd, en de stad als exploitant zal uitgebreid kunnen starten, het hele jaar door irrigatie van voedergewassen met afvalwater vroeger vroeger dan later.

Het gezamenlijke onderzoeksproject "EPoNa" wordt gefinancierd door het Duitse federale ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF) voor een bedrag van bijna 2,6 miljoen euro. Het brengt de wetenschappelijke en technische expertise van zes projectpartners uit verschillende vakgebieden samen. Aspecten van installatietechniek en economische exploitatie zullen in overweging worden genomen, evenals irrigatietechnieken, sociaal-ecologische benaderingen, of de vraag welke gewassen geschikt zijn voor teelt met behulp van gezuiverd proceswater. Ook de impact op de veestapel en de leefomstandigheden van de mensen wordt meegenomen in de overwegingen. De TU Darmstadt coördineert het project en richt zich ook direct op wateranalyse en kwaliteitsborging. Daarnaast zal het project studentenprojecten genereren en als praktijkvoorbeeld dienen voor het lesgeven.

In de EPoNa-installatie wordt niet alleen water teruggewonnen. "Wat echt opwindend is, is dat Duitse afvalwaterzuiveringsinstallaties veel geld en moeite besteden aan het verwijderen van stikstof en fosfor uit het afvalwater, overwegende dat hier, we willen ze specifiek voor de landbouw gebruiken", legt Susanne Lackner uit. "Niet alleen behouden we de bron van water zelf, we behouden ook essentiële voedingsstoffen als meststof."

Het concept is gebaseerd op een holistische benadering en moet overdraagbaar zijn naar andere landen in de regio. "Er is nog maar weinig onderzoek gedaan naar het concept hergebruik, d.w.z. hergebruik van water, vooral in droge landen." Maar dit is een aanpak met een enorm potentieel, vooral met betrekking tot klimaatverandering. "Water is een hulpbron die veel te waardevol is om zomaar weg te spoelen, ", zegt Jochen Sinn.