Forschungsvorhaben SATPlanner
Verbesserte Degration und verbesserte Infiltrationsraten in „Soil-Aquifer-Treatment“ durch hydraulische Manipulation.
Improved degration and enhanced infiltration rates in SAT by hydraulic manipulation
Partner: TU Dresden, Institut für Grundwasserwirtschaft
G.U.B. Ingenieur AG Zwickau
TECHNION Haifa (Faculty of Civil and Environmental Engineering)
Ben Gurion University oft he Negev (Blaustein-Institute for
Desert Research)
Israel National Water Co. Ltd. MEKOROT
Finanzierung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Laufzeit: Juli 2017 - Dezember 2020
Personen: Dr.-Ing. Jana Sallwey
Projektbeschreibung:
In ariden und semiariden Gebieten ist seit vielen Jahren die zunehmende Wasserknappheit eine der zentralen Herausforderungen weltweit. Besonders betroffen sind Länder mit stetem Bevölkerungswachstum wie beispielsweise Israel. Im Sinne eines Recyclings von knappem Wasser wird seit ca. 20 Jahren das gereinigte Abwasser der Metropole Tel Aviv nicht mehr direkt in das Mittelmeer geleitet, sondern südlich der Stadt in Infiltrationsbecken im Untergrund versickert. Durch die Passage des Bodens wird das Wasser weitergehend gereinigt und z. B. organische Spurenstoffe (beispielswiese Pharmazeutika) durch mikrobiellen Abbau entfernt. Das Wasser wird nach seinem vertikalen Transportweg durch die ungesättigte Bodenzone sowie ca. 500 - 1.000 m horizontaler Wanderung durch den Grundwasserleiter über Förderbrunnen wieder an die Oberfläche gepumpt. Dieses Wasser hat dann nahezu Trinkwasserqualität und wird bisher als Bewässerungswasser in der Landwirtschaft genutzt. Mehr als 60 % der landwirtschaftlichen Anbaufläche, die in der Negev-Wüste existiert wird mit diesem recycelten Abwasser aus der Großstadt Tel Aviv bewässert. Die Technologie wird als „Soil-Aquifer-Treatment“ (SAT) bezeichnet.
Hauptgegenstand des aktuellen Forschungsprojektes sind Versuche zur Verbesserung der Sauerstoffversorgung des Untergrundes mithilfe eines optimierten hydraulischen Betriebsmanagements von Überstau- und Trockenperioden in den Infiltrationsanlagen. Die verbesserte Sauerstoffversorgung soll zu erhöhten Reinigungsleistungen führen. In einem Vorläufer-Projekt, welches von 2010 - 2014 am IAK bearbeitet wurde, gab es dafür erfolgversprechende Hinweise. Für die Versuche kommt eine eigens dafür konstruierte Säulenversuchsanlage zum Einsatz, die in der Lage ist, die oberen 6 m der ungesättigten Bodenzone eines Infiltrationsbeckens naturnah nachzubilden. Ein weiterer Aspekt, ist die Einsatzprüfung von kleinskaligen Infiltrationsbrunnen als Alternative zu offenen Infiltrationsbecken. Dieser Forschungspunkt wird vom Institut für Grundwasserwirtschaft (IGW) der TU Dresden bearbeitet. Im Ergebnis des Forschungsprojektes sollen von der Firma GUB AG allgemeingültige Leitlinien und Handlungsempfehlungen für Bau und Bewirtschaftung von SAT-Anlagen entwickelt werden.