De zoektocht naar groenere en meer betaalbare methoden voor de behandeling van afvalwater heeft een nieuwe, innovatieve draai.

Een team van internationale wetenschappers, onder leiding van experts op het gebied van waterbouwkunde van de Universiteit van Exeter, heeft een baanbrekende nieuwe methode ontwikkeld om ecologische processen te integreren om 'groene' waterzuiveringsinstallaties mogelijk te maken.

De baanbrekende techniek draait om het creëren van een onderscheidend watersysteem dat gebruik maakt van zowel kunstmatige als natuurlijke systemen, opgenomen in de behandelingspijplijn, om potentieel schadelijke elementen zoals koolstof, fosfor en stikstof uit afvalwater in hernieuwbare energie en materialen.

Het systeem, genaamd REPURE, heeft het grote potentieel om wereldwijd op duurzame wijze een revolutie teweeg te brengen in afvalwatersystemen die worden gebruikt voor landbouw en energieproductie, zeggen de onderzoekers.

De studie is gepubliceerd in toonaangevend wetenschappelijk tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang op 1 augustus 2018.

Professor Xu Wang, co-auteur van het artikel en een deel van Exeter's Centre for Water Systems zei:"Bestaande ontwerpschema's voor afvalwatersystemen richten zich alleen op de technologieën. Als het systeemontwerp zou kunnen profiteren van de mogelijkheden van de natuur, het zou de ontwikkeling van infrastructuur binnen ecologische beperkingen kunnen waarborgen en andere voordelen kunnen maximaliseren.

"Daarom, ons REPURE-ontwerp omvat de diensten voor het opvangen van koolstof en het vasthouden van voedingsstoffen door bodems, omdat ze bleken te helpen bij het verminderen van nadelige milieueffecten tijdens het landgebruik van de biologische vaste stoffen en het teruggewonnen water. Belangrijker, dit nieuwe ontwerp kan op veel plaatsen worden gepromoot, omdat de bodem een ​​belangrijk onderdeel van de planeet is en in bijna elk land voorkomt".

Nu de druk op afvalwatervoorzieningen toeneemt als gevolg van de toename van de bevolking in steden, er zijn meer duurzame methoden voor waterbehandeling nodig.

Momenteel, het verwijderen van verontreinigende stoffen uit water kost enorm veel energie. Recente cijfers toonden aan dat alleen al in de VS, het was goed voor ongeveer 3,4% van het energieverbruik, waarmee het de op twee na grootste energieverbruiker van het land is. In aanvulling, recente schattingen wijzen erop dat ongeveer 20% van de wereldwijde vraag naar fosfaat kan worden gedekt door fosfor uit afval terug te winnen.

De onderzoekers zijn van mening dat het nieuwe REPURE-ontwerp het mogelijk zou maken om afvalwater te zuiveren zonder dat er enige energie nodig is, en ook de ecologische voetafdruk van de systemen aanzienlijk verminderen, evenals aantrekkelijke grondstoffen voor de productie van hernieuwbare energie, meststoffen, biopolymeren en andere groene chemicaliën.

Professor David Butler, een co-auteur zei:"Het herstellen en verbeteren van de harmonie tussen menselijke activiteiten en de natuur is essentieel voor het menselijk welzijn en overleving, en de rol van de afvalwaterinfrastructuur evolueert naar het terugwinnen van hulpbronnen om deze uitdaging aan te gaan.

"Deze integratieve studie bevordert ons begrip en onze benaderingen van hoe we het evenwicht kunnen herwinnen tussen het bevredigen van menselijke eisen en het in stand houden van ecosystemen".