Abwasser in Hawaii: Verschmutzung an Land

 

Ort

Grafschaften Hawaiʻi, Maui, Oʻahu und Kauaʻi in Hawaii, USA

Die Herausforderung

Obwohl Hawaii 2015 den Bau neuer Senkgruben verboten hat, sind im ganzen Bundesstaat immer noch rund 88,000 in Betrieb. Senkgruben sind Gruben, die Abwasser sammeln und enthalten. In der Regel nicht ausgekleidet behandeln sie Abwasser nicht aktiv und sind eine Kontaminationsquelle für nahe gelegene Gewässer. In Hawaii leiten Senkgruben jeden Tag unbehandeltes Abwasser in die Umwelt ab, wodurch das Trinkwasser zusätzlich zur Verschmutzung der Meeresumwelt gefährdet wird. Nearshore-Ökosysteme und Korallenriffe sind anfällig für Nährstoffzuflüsse, die bei Korallen, die ebenfalls von Bleiche und Überfischung betroffen sind, zu Krankheiten und Algenwachstum führen können. Mehrere Riffe rund um Hawaii wurden von Wissenschaftlern als „schrecklich“ eingestuft. Korallenriffe sind eine Hauptattraktion für Touristen, und ihre nachlassende Gesundheit bedroht diese wirtschaftlich wichtige Industrie. Senkgruben senden in Hawaii täglich schätzungsweise 53 Millionen Gallonen unbehandeltes Abwasser in die Umwelt.

"Das ist schockierend, wenn man bedenkt, dass das, was sie jeden Tag ablassen, größer ist als das schlimmste Abwasser, das wir jemals in Hawaii hatten, das 2006 in Waikiki war", sagte Stuart Coleman, Mitbegründer des in Hawaii ansässigen gemeinnützigen Abwassers Alternativen und Innovationen, die sich auf einen Vorfall beziehen, bei dem 48 Millionen Gallonen menschlicher Abfälle in den Ala Wai-Kanal eingeleitet wurden. „Alle Strände wurden sofort geschlossen, was internationale Schlagzeilen machte. Jeder erinnert sich daran. Das relativiert es, wenn man denkt, dass auf Hawaii jeden Tag mehr als das veröffentlicht wird. “

Querschnitt einer Senkgrube

Senkgruben sind im Wesentlichen Löcher im Boden, um Abwasser aufzunehmen, die jedoch vor der Einleitung des Abwassers kaum oder gar nicht behandelt werden können. Aus einem Senkbecken können Schadstoffe wie Krankheitserreger und Nährstoffe leicht nahe gelegene Grundwasserleiter und Bäche kontaminieren, die in den Ozean abfließen. Foto © Michael Mezzacapo

Angesichts der Dringlichkeit verabschiedete der hawaiianische Gesetzgeber 2017 ein Gesetz, wonach alle Senkgruben bis 2050 beseitigt und durch Abwassersysteme ersetzt werden müssen. Um das Mandat von 2050 zu erfüllen, müssen jährlich rund 3000 Senkgruben ersetzt werden, aber das derzeitige Tempo liegt weit darunter rund 150 pro Jahr. Eine der Komplikationen dieses Mandats bestand darin, dass keine Ersatzmethoden festgelegt wurden. In Hawaii identifizieren wir die notwendigen Bedingungen, um Zehntausende von Senkgruben erfolgreich durch Abwassersysteme zu ersetzen. Zum Beispiel müssen Lösungen getestet und nachgewiesen werden, dass sie in hawaiianischen Vulkanböden funktionieren. Die hochpermeablen vulkanischen Böden im ganzen Bundesstaat machen viele Klärgruben ungeeignet und erfordern die Erforschung neuartiger Optionen. Darüber hinaus müssen die Ersatzsysteme erschwinglich sein.

Hawaiis Bau- und Gesundheitsgesetz muss angepasst werden, um nicht-traditionellen Systemen Rechnung zu tragen. Neue Abwasserbehandlungssysteme erfordern Fachwissen von Ingenieuren, Installateuren und Instandhaltern. Die Erfüllung des staatlichen Mandats, in den nächsten drei Jahrzehnten fast 90,000 Senkgruben umzubauen, könnte jedoch bis zu 2,000 neue Arbeitsplätze schaffen.

Ergriffene Maßnahmen

Im Januar 2020 wurde eine in Hawaii ansässige gemeinnützige Organisation für Abwasseralternativen und -innovationen (WAI) ins Leben gerufen, um den Ersatz umweltschädlicher Senkgruben durch alternative Systeme zum Schutz der Wasserqualität zu katalysieren.

WAI half bei der Schaffung eines Hui, eines Konsortiums von Partnern, um viele dieser Herausforderungen anzugehen. Mit diesem Hui bauen sie ein landesweites Jobprogramm auf, Work-4-Water, mit Schwerpunkt auf dem Austausch von Senkgruben. Das Programm arbeitet daran, Voraussetzungen für sichere, zeitnahe und legale Senkgrubenumwandlungen zu schaffen. Die Schaffung eines umfassenden Bewusstseins für das Problem, neue Richtlinien und Vorschriften, Bemühungen zur Verhaltensänderung, neue Finanzierungsströme, erschwingliche und effektive Lösungen, die unter lokalen Bedingungen funktionieren, und qualifizierte Arbeitskräfte sind wichtige Aspekte dieses Programms. Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass die globale Pandemie eine rasche Anpassung an eine neue politische Landschaft gefordert hat. Die Finanzierungsströme für viele Projekte wurden knapp und ein Fokus auf die Schaffung von Arbeitsplätzen ist jetzt für die Wirtschaft kritischer.

Das Work-4-Water-Programm beginnt mit dem Start von 400 Pilotprojekten zum Austausch von Senkgruben, die sich über drei Jahre (2021 bis 2023) auf Hawaii, Maui, Oahu, Kaua'i verteilen. Diese Pilotprogramme zielen auf Bereiche mit hoher Priorität ab, die vom hawaiianischen Gesundheitsministerium festgelegt wurden, und werden mehrere neue Sanitärtechnologien testen und Daten über ihre Leistung sammeln.

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Das Gesundheitsministerium von Hawaii hat die Standorte der geschätzten 88,000 Senkgruben des Staates kartiert. Gelbe Bereiche kennzeichnen diejenigen, die als Prioritäten für den Ersatz vorgesehen sind. Foto © Gesundheitsministerium von Hawaii

Im Rahmen des Work-4-Water-Programms werden die Community Colleges der Universität von Hawaii mit dem Hawai'i Water Resources Research Center und dem Gesundheitsministerium des Bundesstaates Hawaii zusammenarbeiten, um Lehrer und Praktiker für die Ausbildung von Studenten und Vertriebenen für die Installation von Sanitärsystemen zu rekrutieren Instandhaltung. Die Kurse bieten Schulungen für die Installation, Inspektion und Wartung von individuellen Abwassersystemen (IWS) und umfassen Zertifizierungskurse. Diese Piloten werden als Modell für die Erstellung von Schulungsprogrammen für Tausende neuer Mitarbeiter dienen, die über das Wissen und die Fähigkeiten verfügen, um die 88,000 Senkgruben Hawaiis erfolgreich zu ersetzen.

Mögliche Pilottechnologien umfassen Variationen von bebauten Feuchtgebieten sowie stickstoffreduzierende Biofilter oder Bioreaktorgärten. Diese passiven Abwasserbehandlungslösungen basieren auf Forschungen der Stony Brook University und The Nature Conservancy und verwenden Schichten aus Sand, Holzspänen und Biokohle, um Krankheitserreger, Chemikalien und Nährstoffe aus dem Abwasser zu entfernen. In Gebieten mit flachem Grundwasserspiegel, in Küstennähe oder bei beengten Platzverhältnissen können aerobe Behandlungseinheiten eingesetzt werden. Diese entfernen nicht nur Krankheitserreger aus dem Abfall, sondern reduzieren auch Nitrate und andere Nährstoffe.

WAI arbeitet mit dem Work-4-Water hui zusammen und verwendet von CARES Act finanzierte Mitarbeiter, um eine Datenbank mit Hausbesitzern zusammenzustellen, die sich in Gebieten der Priorität 1-3 befinden (vom Gesundheitsministerium identifiziert), in denen Abwasser aus Senkgruben eine Bedrohung darstellt Trinkwasserquellen, Grundwasser und empfindliche Oberflächengewässer. Die Datenbank wird auch eine Liste zertifizierter Abwasseringenieure, Auftragnehmer, Ausrüstungslieferanten und finanzieller Ressourcen enthalten.

Strandwarnung

Das Schild warnt Schwimmer davor, in kontaminierten Gewässern zu schwimmen. Foto © WAI

Ab Oktober 2020 befindet sich das groß angelegte Programm zur Umstellung der Senkgrube noch in der Planungs- und Entwicklungsphase und muss noch umgesetzt werden. Die Work-4-Water-Hui-Mitglieder bilden derzeit Geld aus und setzen sich mit Geldgebern und lokalen Interessengruppen in Verbindung. Das Hui ist dabei, große Bundes- und Landeszuschüsse zur Finanzierung des Programms zu beantragen, einschließlich der Beantragung von Finanzmitteln durch das Arbeitsministerium und die Economic Development Association. Der Großteil der Mittel wird voraussichtlich aus dem zweiten Konjunkturpaket der Bundesregierung zur Unterstützung der Personalentwicklung stammen.

Wie erfolgreich war es?

In Erwartung der Finanzierung, die eine Ausweitung der Bemühungen ermöglicht, verfügt WAI über 10 aktuelle Projekte, deren Fertigstellung vor Februar 2021 geplant ist. Durch diese Projekte führt WAI neue Technologieoptionen ein, die die traditionelle Sanitärversorgung verändern könnten. Ein Beispiel ist das WAI-Pilotprojekt mit der Cinderella Incinerator Toilet, einem wasserlosen System, das feste und flüssige Abfälle verbrennt, um pathogenfreie, geruchlose Asche zu erzeugen. WAI arbeitet auch mit der Abfallbehandlung von Cambrian Innovation zusammen, bei der Wasser für andere Zwecke zurückgewonnen und recycelt wird.

Aschenputtel Toilette

Eine aus Norwegen importierte Aschenputtel-Verbrennungstoilette, die am 30. September 2020 am Hawaii Institute of Marine Biology in der Kaneohe Bay installiert wurde. Sie produziert als einziges Abfallprodukt pathogenfreie Asche, wird mit Propan betrieben und kann vollständig netzunabhängig verwendet werden . Foto © WAI

Erkenntnisse und Empfehlungen

WAI lernt immer noch, steht vor Herausforderungen und etabliert Best Practices. Stuart Coleman reflektiert dies und sagt: „Bürgerschaftliches Engagement ist entscheidend. Wenn Sie eine Lösung suchen, müssen Sie sich mit Menschen umgeben, die Lösungen suchen. Dieses Land wurde von Menschen gegründet, die der Idee „vom Volk, vom Volk, für das Volk“ zustimmten. “

Er bietet optimistische Ermutigung: "Bringen Sie die richtigen Leute zusammen, die über den Tellerrand hinaus denken können."

WAI-Projekte erkennen nicht nur die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Zusammenarbeit an, sondern zeigen auch den inkrementellen Charakter des Wandels. „Erinnern Sie die Leute immer an das große Ganze. Es ist so einfach, sich in Details zu verlieren. Wir erinnern die Leute immer wieder daran: "Das ist ein großes Problem, es geht nicht weg, niemand tut etwas dagegen, und wir müssen dafür sorgen, dass dies geschieht." Erinnern Sie die Leute daran, warum wir das tun, was wir tun. Es geht nur um sauberes Wasser. “ - Stuart Coleman

Finanzierungsübersicht

Das Work 4 Water-Programm ist ein groß angelegter landesweiter Pilot, der ein Programm zur Verbesserung der Infrastruktur und zur wirtschaftlichen Diversifizierung in Höhe von 4.5 Milliarden US-Dollar auf den Weg bringt. Angeforderte Finanzierung für die Planungsphase mit CARES Act-Mitteln: 150,000.00 USD

Drei Jahre beantragte Finanzierung:
Jahr 1: 6,634,000.00 USD
Jahr 3: 7,583,000.00 USD
Jahr 2: 8,783,000.00 USD
Gesamt: 23,000,000.00 USD

Leitende Organisation

WAI: Abwasseralternativen und -innovationen

Partner

Universität von Hawaii am Mānoa Water Resources Research Center
Sea Grant College-Programm der Universität von Hawaii
Abwasseralternativen und -innovationen
Community Colleges der Universität von Hawaii
Hawaii Department of Health-Wastewater Branch
Forschungszentrum für Wasserressourcen der Universität von Hawaii

Ressourcen

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