VKIST entwickelt ein klimaangepasstes Salzwasserfiltrationssystem im Mekong-Delta

Angesichts des zunehmenden Klimawandels und des Salzwassereinbruchs wird der Zugang zu sauberem Wasser im Mekong-Delta zu einer großen Herausforderung. Vor diesem Hintergrund hat das Vietnam-Korea Institute of Science and Technology (VKIST) in Zusammenarbeit mit dem Korea Institute of Science and Technology (KIST) ein Modell für eine kleine Salzwasserfiltrationsanlage entwickelt, das an die lokalen Gegebenheiten angepasst ist. Das Modell deckt nicht nur den Trinkwasserbedarf hunderter Lehrkräfte und Schüler, sondern eröffnet auch einen praktikablen und nachhaltigen Weg zur Sicherstellung der Trinkwasserversorgung in ländlichen Gebieten des Mekong-Deltas.

Im Mekong-Delta, der Kornkammer des Landes, liegt die Quote der Trinkwassernutzung gemäß nationalen Standards bei etwa 57 %. Laut einem Bericht des Bewässerungsministeriums gibt es im gesamten Mekong-Delta 3.928 zentrale ländliche Wasserversorgungsanlagen, von denen rund 2.450 (62 %) nachhaltig betrieben werden. Allerdings haben auch viele dieser Anlagen während der Trockenzeit Schwierigkeiten, die Bevölkerung mit sauberem Wasser zu versorgen. In der Trockenzeit 2019/2020 hatten etwa 96.000 Haushalte keinen Zugang zu Trinkwasser. Davon bezogen 20.600 Haushalte ihr Wasser aus zentralen Wasserversorgungsanlagen, die übrigen wurden von anderen Haushalten versorgt. Angesichts des zunehmenden Klimawandels und der Versalzung des Grundwassers wird der Zugang zu sauberen, sicheren und nachhaltigen Wasserquellen daher ein großes und langfristiges Problem für die Provinzen des Mekong-Deltas darstellen.

Während der Trockenzeit kommt es in einigen Gebieten des Mekong-Deltas aufgrund des hohen Salzgehalts des Oberflächenwassers zu Engpässen bei der Wasserversorgung der zentralen Wasserstationen. Der Bau einer zentralen Salzwasseraufbereitungsanlage in jeder einzelnen Ortschaft würde die vorhandenen zentralen Wasserversorgungsanlagen jedoch nicht optimal nutzen und einen enormen Finanzierungsaufwand erfordern.

Aus dieser Situation heraus haben das Koreanische Institut für Wissenschaft und Technologie (KIST) und das Vietnamesisch-Koreanische Institut für Wissenschaft und Technologie (VKIST) die Aufbereitung von Salzwasser im kleinen Maßstab in Angriff genommen, um den Trinkwasserbedarf von etwa 500 bis 1000 Personen pro Tag zu decken. Die erste von KIST und VKIST entwickelte Salzwasseraufbereitungsanlage wurde 2021 an der Grundschule Thanh Hai im Weiler Hung Thanh B, Bezirk Thanh Phu, Provinz Ben Tre , installiert und hat eine Kapazität von 2 m³/Tag. Zum Zeitpunkt der Installation dieser Anlage waren bereits einige Schulen in Ben Tre im Rahmen des Programms „Sauberes Wasser für Schulen“ mit Umkehrosmose-Entsalzungsanlagen ausgestattet, die eine Kapazität von etwa 0,5 m³/Tag und Nacht aufweisen. Dennoch gibt es in der Provinz Ben Tre weiterhin viele Schulen ohne Entsalzungsanlage, sodass viele Schüler Wasser von zu Hause mitbringen müssen, das oft Regen- oder Brunnenwasser ist und dessen Qualität nicht gewährleistet ist. Um die Trinkwasserversorgung der Schüler und den Internatsbetrieb sicherzustellen, müssen viele Schulen Wasser in Flaschen kaufen. Die Kosten für Trinkwasser sind daher nicht unerheblich.

Aufgrund der Beschaffenheit der Wasserquellen in Ben Tre im Besonderen und der Mekong-Delta-Provinzen im Allgemeinen, die organische Eisen- und Manganverbindungen enthalten, verstopft das Wasser ohne entsprechende Aufbereitung leicht die RO-Filtermembran, was die Betriebseffizienz und die Lebensdauer der RO-Filtermembran verringert.

Der Vorteil des von VKIST und KIST gemeinsam entwickelten Salzwasseraufbereitungssystems liegt in der Integration eines Koagulations- und Sedimentationsbeckens vor dem eigentlichen Filtrationssystem, bestehend aus Vorfilter und Umkehrosmoseanlage. Das Koagulations- und Sedimentationssystem minimiert zusammen mit den Vorfiltersäulen organische Verbindungen mit Eisen, Mangan und gelöste Feststoffe im Wasser, bevor es die Umkehrosmosemembran durchläuft. Dadurch wird das Verstopfen der Filtermembran verhindert, die Arbeitseffizienz gesteigert, die Lebensdauer der Anlage verlängert und Kosten gespart. Nach dem Koagulations- und Sedimentationsbecken durchläuft das Wasser die Vorfiltersäulen, darunter eine Mangansandfiltersäule zur Entfernung von Eisen und Mangan, eine Aktivkohlefiltersäule zur Geruchsbeseitigung und eine Mikrofiltersäule zur Entfernung verbleibender Rückstände, bevor es in die Umkehrosmoseanlage gelangt. Nach dem Durchlaufen der Umkehrosmosemembran werden Bestandteile wie Salze, gelöste Ionen und Mikroorganismen aus dem Wasser entfernt. Abschließend wird das Wasser durch einen UV-Sterilisator geleitet, um verbliebene Mikroorganismen zu eliminieren. Das aufbereitete Wasser wird in Tanks gelagert.

Schema der Salzwasserfiltrationsanlage an der Thanh Hai Grundschule, Bezirk Thanh Phu, Provinz Ben Tre.

Darüber hinaus nutzt die in der Grundschule Thanh Hai installierte Salzwasseraufbereitungsanlage Solarenergie und profitiert von der reichlich vorhandenen Sonneneinstrahlung, insbesondere in der Trockenzeit mit bis zu 8,5 Sonnenstunden täglich in der Provinz Ben Tre. Die Installation der gesamten Anlage in einem Container ermöglicht einen flexiblen Einsatz an verschiedenen Standorten. Die Anlage versorgt derzeit über 500 Lehrer und Schüler der Grundschule Thanh Hai mit Trinkwasser.

Salzwasserfilteranlage in der Thanh Hai Grundschule, Bezirk Thanh Phu, Provinz Ben Tre installiert.

Nach dem Erfolg des ersten Salzwasserfiltersystems in Ben Tre optimiert VKIST das System kontinuierlich und passt es an die lokalen Gegebenheiten an. Komponenten und Ausrüstung werden vor Ort gefertigt, um die Installationskosten zu senken. Das zweite Filtersystem wird im August 2024 an der Sekundarschule für ethnische Minderheiten in Tran De, Bezirk Tran De, Provinz Soc Trang , installiert und sichert die Trinkwasserversorgung für über 300 Lehrkräfte und Schüler.

Salzwasserfiltersystem an der Tran De Sekundarschule für ethnische Minderheiten, Bezirk Tran De, Provinz Soc Trang.

Wenn die Dürre und der Salzgehalt von 2015/16 als Rekord galten, der nur einmal alle 100 Jahre auftritt, brachen die Dürre und der Salzgehalt von 2019/20 alle bisherigen Rekorde. In der Trockenzeit 2019/20 begannen Dürre und Salzgehalt bereits Mitte Dezember 2019, fast einen Monat früher als in der Trockenzeit 2015/16 und drei Monate früher als im Durchschnitt der Jahre. Konnte man 2016 auf dem Höhepunkt der Dürre noch bis zu 25 km vom Meer entfernt Süßwasser gewinnen, so musste man 2020 mindestens 40 km landeinwärts suchen. Insbesondere am Ham-Luong-Fluss, der 75 km vom Meer entfernt liegt, war kein Süßwasser mehr zu finden. Am Vam-Co-Fluss drang Wasser mit einem Salzgehalt von 4 Promille etwa 100 km landeinwärts vor. Am Hau-Fluss und am Co-Chien-Fluss drang das Salzwasser fast 70 km landeinwärts vor; an den Flüssen Cua Tieu, Cua Dai und Cai Lon erreichte es eine Tiefe von fast 60 km. Der Salzwassereinbruch in diesen Flüssen hat sich im Vergleich zum gleichen Zeitraum im Jahr 2016 um etwa 3 bis 11 km vertieft. Es zeigt sich, dass der Salzwassereinbruch aufgrund des Klimawandels immer schwerwiegender wird und sich ständig verändert. Daher ist die Entwicklung von Salzwasseraufbereitungsanlagen, die an die lokalen Gegebenheiten angepasst sind, dringend erforderlich.

Um dem Mangel an sauberem Wasser in ländlichen Gebieten zu begegnen, haben die vietnamesische Regierung und die Behörden auf allen Ebenen große Anstrengungen unternommen, um die Versorgung ländlicher Gebiete, insbesondere im Mekong-Delta, mit sauberem Wasser zu gewährleisten. Wichtige Programme wie das Nationale Zielprogramm für sauberes Wasser und ländliche Umwelthygiene wurden umfassend umgesetzt, begleitet von Investitionen in den Bau Tausender zentraler Wasserversorgungsanlagen, technischer Unterstützung für die Bevölkerung und der Veröffentlichung zahlreicher wichtiger Rechtsdokumente wie der Entscheidung 1978/QD-TTg (2021) und des Wasserressourcengesetzes (geändert 2023). Dank dieser Maßnahmen nutzen mittlerweile rund 92 % der Landbevölkerung hygienisches Wasser, und etwa 57 % der Bevölkerung nutzen Wasser, das den nationalen Standards entspricht.

Die Weiterentwicklung und Nachbildung von Modellen wie dem von VKIST und KIST entwickelten Salzwasserfiltrationssystem oder anderen Salzwasseraufbereitungstechnologien ist äußerst notwendig und erfordert Unterstützung in Form von Ressourcen und Finanzmitteln von lokalen Behörden sowie sozialen Organisationen, um das Ziel des Zugangs zu sauberem Wasser für alle zu gewährleisten.

Vietnam - Korea Institut für Wissenschaft und Technologie

Quelle: https://mst.gov.vn/vkist-phat-trien-he-thong-loc-nuoc-nhiem-man-thich-ung-bien-doi-khi-hau-tai-dong-bang-song-cuu-long-197250617203902989.htm