Улучшение водоснабжения в карстовых районах
Питьевая вода является дефицитом в индонезийском регионе Гунунг-Кидул. В этой карстовой местности дождевая вода быстро уходит под землю, накапливается в системе подземных пещер и неиспользованной стекает в океан. Ученые из KIT (Карлсруйского технологического института) в сотрудничестве с немецкими промышленными партнерами в рамках проекта "Комплексное управление водными ресурсами" (IWRM) разработали простые технологии для извлечения и распределения этой воды, а также решения для водоподготовки, контроля качества и очистки сточных вод. Эти технологии и концепции служат моделью для других карстовых регионов.
В рамках совместного проекта IWRM Indonesia, финансируемого Федеральным министерством образования и научных исследований Германии (BMBF), эксперты KIT построили подземную пещерную гидроэлектростанцию. Впервые им удалось полностью заполнить карстовую пещеру водой. В 2010 году станция была передана индонезийским властям и теперь может обеспечивать водой 80 000 человек. Для очистки воды команда микробиолога Урсулы Обст разработала методы централизованной, полуцентрализованной и локальной обработки. Вода фильтруется песком, а затем обеззараживается с помощью УФ-излучения, хлора или керамических мембран — методы, подходящие для городских объектов с электричеством, таких как школы и больницы.
«В деревнях, где нет электричества, нам нужны гораздо более простые технологии», — говорит Обст. Жители собирают воду в открытый бассейн, который рекомендуется накрывать. Ученые установили песчаный фильтр, а для финальной очистки перед употреблением воду фильтруют через глиняный горшок с мелкими отверстиями, производимый местными гончарами. Для контроля качества используется простой метод: образец воды смешивают с ферментным субстратом, который окрашивается в желтый цвет при наличии энтеробактерий.
В регионе также отсутствует канализация. Команда под руководством эксперта по водной экологической инженерии Штефана Фукса разработала централизованный процесс для городов: фекалии собираются в септики, а затем в пилотной установке при больнице Воносари смешиваются с биоотходами в двухступенчатом анаэробном реакторе. Выделяемый метан используется на кухне больницы, а оставшийся твердый остаток — как удобрение. «Наше видение будущего — обслуживание таких установок ассенизационными машинами для создания устойчивого санитарного решения», — говорит Фукс.
В деревнях, где септиков часто нет, был установлен комплекс, перерабатывающий сточные воды 15 семей и навоз животных в трех биогазовых установках. В течение месяца органические отходы преобразуются в биогаз (подается по трубопроводу в дома для приготовления пищи) и удобрение. «Сначала нам пришлось усердно работать, чтобы убедить население, — отмечает Фукс. — Было нелегко объяснить, что отходы или даже человеческие фекалии можно перерабатывать».
Ученые KIT также разработали семинары для операторов установок и информационные материалы для населения. Индонезийским техникам предоставили руководства на английском и индонезийском языках, чтобы они могли не только управлять модельными установками, но и самостоятельно переносить технологии в другие карстовые регионы.