Ökologische Toiletten

Präsentation zum Thema: "Ökologische Toiletten"—  Präsentation transkript:

1 Ökologische Toiletten
[ Schwarze Erde für die Menschheit ]

2 Der Krankheitserreger-Zyklus
Menschen verunreinigen die Umwelt und werden dadurch krank!

3 Einige Sanitär-Fakten
Menschen ohne Zugang zu sauberem Trinkwasser im Jahr 2000: 1100 Millionen ( = 18 % der Weltbevölkerung ) Menschen ohne Zuganag zu angemessenen Toiletten im Jahr 2000: 2400 Millionen ( = 39 % der Weltbevölkerung ) Verschmutztes Wasser beeinträchtigt die Gesundheit von 1.2 Mrd. Menschen weltweit, und trägt seinen Teil zu dem Tod von 15 Mio. Kindern jedes Jahr bei. Etwa 4 Mrd. Fälle von Durchfall gibt es jährlich weltweit: daran sterben 2.2 Millionen Menschen, hauptsächlich Kinder, das entspricht 15% der toten Kinder in Entwicklungsländern. Die neuesten Daten finden Sie im „Zustand der Kinder in der Welt“ Report von UNICEF, und dem "Human Development Report“ von UNDP.

4 ...noch mehr Sanitär-Fakten
Weltweit werden 5.3% aller Toten und 6.8% aller Behin-derungen durch schlechte Toilettenhygiene und Wasser verursacht. Einige Krankheiten die durch unhygienische Toiletten und fäkal verunreinigtes Trinkwasser verursacht (oder gefördert) werden: Cholera, Typhus, Durchfall, Ruhr, Hepatitis, Malaria, Polio, Schistosomiase Chlorverbindungen, die bei der Behandlung von Trinkwasser zur Vermeidung ansteckender Krankheiten entstehen, werden in Zusammenhang mit einer grossen Anzahl von Krebsfällen gebracht (Blasen-, Darm-, Kolorektal- und Leberkrebs). 900 Millionen chinesische Bauern scheiden ca. 450 Mio. Tonnen organischen Dünger jedes Jahr aus – im Wert von 2.6 Mrd. US$! Der globale organische Dünger Output (Exkremente) im Jahr 2000, wird auf 8.5 Mio. Tonnen täglich geschätzt ~ 49 Mio. US$.

5 Den Krankheitserreger-Zyklus durchbrechen
Um Krankheiten zu vermeiden müssen Krankheitserreger geblockt werden, so dass Menschen ihnen nicht ausgesetzt sind (durch Einatmen und Verschlucken). Toiletten sind der erste und effektivste Punkt um Krankheitserreger aus Fäkalien abzublocken - wenn Fäkalien am Ort der Ausscheidung aufberei-tet werden können fast keine Krankheitserreger in die Umwelt gelangen.

6 Der Nährstoff-Zyklus Der Düngemittelwert der Exkremente - Stickstoff (N), Phosphor (P) und Kalium (K) – den jeder von uns produziert, ist nahezu aus-reichend um die Nahrung für eine Person anzubauen!

7 Nährstoffe in Exkrementen
Die mineralischen Pflanzennährstoffe pro Person und Jahr (in kg) sind: Nährstoff Urin (500 ltr. / Jahr) Kot (50 ltr. / Jahr) Total Für Anbau von 250 kg Getreide nötig Stickstoff (N) 4.0 0.5 4.5 5.6 Phosphor (P) 0.4 0.2 0.6 0.7 Kalium (K) 0.9 0.3 1.2 Urin: macht 90% des Volumens menschlicher Auscheidungen aus es beinhaltet auch etwa 80% aller mineralischen Pflanzennährstoffe (N, P, K) Kot: beinhaltet das meiste des kohlenstoffhaltigen (C) organischen Materials Kohlenstoff erhöht die Wasserhaltekapazität von Böden und verbessert diese organisches Material verbessert Bodenstruktur und erhöht den Humusgehalt dies kann kein chemischer Dünger leisten!

8 Den Nährstoff-Zyklus schliessen
Urin: ist ein guter natürlicher mineralischer (N, P, K) Dünger Beinhaltet nur wenige Krankheitserreger und Schwermetalle – damit ist Urin ein sauberer Dünger Gemischt mit Wasser (5–10 Liter Wasser / 1 Liter Urin) kann es zur düngenden Bewässerung eingesetzt werden Kot: beinhaltet weniger Mineralien (N, P, K) als Urin beinhaltet den meisten Kohlenstoff (C) in unseren Exkrementen beinhaltet eine Menge Krankheitserreger muss vor der Verwendung aufbereitet werden aufbereiteter Kot kann ohne Bedenken mit anderen organischen Küchen- und Gartenabfällen kompostiert werden Einbringen des resultierenden Komposts in die Erde stellt die Humusschicht wieder her

9 Was sind ökologische Toiletten?
Wasserspül-Toiletten-System: Ökologisches Toiletten-System: VS Durchbricht den Kankheitserreger-Zyklus indem Exkremente weggespült werden. Durchbricht den Kankheitserreger-Zyklus durch Lagerung und Aufbereitung von Exkrementen. Benötigt eine Menge Wasser um Urin und Kot fortzuspülen. Spart Wasser: benötigt nur wenig oder gar kein Wasser! Exkremente, Spülwasser, Haushalts-Brauchwasser und Industrie-abwässer werden gemischt. Exkremente werden nahe dem ‚Produktionsort‘ ohne industrielle Verunreinigungen aufbereitet. Aufbereiteter und kompostierter Kot verbessert die Humusschicht des Bodens und Nährstoffe im Urin werden dem Boden als Dünger zurückgegeben – nichts wird verunreinigt . Der Klärschlamm moderner Klärwerke kann nicht ohne Bedenken als landwirtschaftlicher Dünger verwendet werden – ihre Abflüsse verunreinigen Flüsse und das Meer.

10 Was ist mit der Tiefe-Grube-Latrine?
2.8 Mrd. Menschen benutzen sie – Grubenlatrinen haben einige Nachteile: Sie können nicht benutzt werden, wo der Boden zu hart ist, oder der Grundwasserspiegel zu hoch, oder wo Überflutungen ein Problem sind, oder in dicht besiedelten Gebieten wo der Platz limitiert ist – selbst eine sehr tiefe Grube wird nach ein paar Jahren Benutzung voll sein, so dass eine neue Grube gegraben werden muss, was bei kleinen städtischen Grundstücken nicht geht. Das Risiko das Grundwasser zu verunreinigen bedroht das Trinkwasser: Erhöhte Nitratwerte im Grundwasser durch Versickerung aus Gruben. Grubenlatrinen werden bei heftigem Regen (Regenzeit / Monsun) oft durch eindringendes Grundwasser unter Wasser gesetzt, da die Pegel steigen. Haushalte mit Familienbrunnen auf dem Grundstück müssen ihre Latrine in sicherer Distanz zum Brunnen bauen (10m mindestens). Oftmals werden Grubenlatrinen wegen der unangenehmen Gerüche und der Fliegen nicht benutz – vor allem während der Regenzeit: Bestimmte Krankheitsüberträger brüten in feuchten Gruben – Fliegen und Moskitos mögen die feuchte Umgebung in den Latrinen. Diese Krankheitsüberträger verbreiten Krankheisterreger und verursachen Krankheiten wie z.B. Malaria!

11 Eco-San Nutzen (1) Eco-San versucht beides zu erreichen:
Krankheitserreger-Zyklus -> kein Kontakt mit nicht aufberei- durchbrechen tetem Kot Nährstoff-Zyklus schliessen -> Wiederverwertung von Urin & Kot als Dünger & Bodenverbesserer Damit hat es einen doppelt nützlichen Effekt für die Gesundheit: Reduktion von Krankheiten Verbesserung der Nährstoffaufnahme

12 Eco-San Nutzen (2) Das sichere Wiederverwerten menschlicher Exkremente als Dünger & Bodenverbesserer hat einige Vorteile, z.B.: Reduziert schädliche Abflüsse in Flüsse, Seen und das Meer Stellt wertvolle Ressourcen bereit – statt sie zu verschwenden Reduziert die Menge chemischen Düngers, der zum Nahrungs-anbau importiert werden muss – was die Abhängigkeit vom chem. Dünger mindert und Geld für Schulen, Hospitäer, etc. spart Erhöht die Nahrungsmittelsicherheit der Haushalte – jeder kann sich sicherlich diesen Dünger für den eigenen Anbau im Garten leisten! Schafft Arbeit – beim Sammeln / Kompostieren / städt. Landwirtschaft Verbessert die Lebensbedingungen – sichere, fliegenfreie, angenehm riechende & billige Toiletten für jedermann Gesündere Kinder – können besser lernen und sind glücklicher! Gesündere Menschen – können besser arbeiten, mehr verdienen und sind ebenso glücklicher!

13 Eco-San Nutzen (3) Während es überall auf der Welt Sinn macht, so können insbesondere Entwicklungsländer von Eco-San profitieren: In Kombination könnten bessere Sanitäre Anlagen und ein verbesserter Ernährungsstandard den Gesundheitsstandard in der Bevölkerung in Entwicklungsländern erheblich positiv beeinflussen. Die höhere Temperatur in vielen Entwicklungsländern und das konzentriertere Urin, das aus Toiletten, die keine Spülung ver-wenden, gewonnen werden kann, erhöhen die Keimabtötungs-rate. Die niedrigen Risiken der Übertragung von Infektionen durch Urin unterstützen die Nutzung von Urin-Trennungstechniken. Im südlichen tropischen Klima sind Kompostierungstoiletten und Austrocknungstoiletten und Kombinationen mit Schilf-Bett-Filtern einfacher machbar und effizienter. Kombinationen von Kompostierungstoiletten und Filtersystemen wären passend in Ländern wo man sich mit Wasser (statt mit Toilettenpapier) den Hintern putzt.

14 Nicht-Eco-San Probleme
Das Versagen den Nährstoff-Zyklus zu schliessen resultierte in: 1.) einer Reduktion der Humusschicht (Verlust von Bodenfruchtbarkeit) (Bedarf an mehr Bewässerung) (erhöhtes Flut-Risiko!) 2.) erhöhtem Verbrauch von Pestiziden (gesunder Boden wurde zerstört) 3.) Produktion und Gebrauch chem. Dünger (seit dem 1. Weltkrieg) 4.) Nährstoff und Chlor (Cl) Verschmutzung (Verlust an Biodiversität) in Küstennähe und Hochsee (giftiges Algenwachstum) (Fisch & Korallensterben)

15 Aufbereitung von Urin Urin aufzubereiten ist nicht unbedingt notwendig, da Urin von gesunden Menschen ebenso gesund und sauber ist: In einem gesunden Menschen ist Urin in der Blase steril. Einige Leute trinken ihr Morgenurin als vorbeugende Gesundheitsvorsorge- massnahme (um gegen Krankheiten resistenter zu sein). Jedoch in Gebieten, wo Krankheiten wie Bilharziose, Typhus, Cholera, Hepatitis A & B, Tuberculosis oder HIV/AIDS ein Problem darstellen, sollte Urin vor der Benutzung aufbereitet werden! Urinaufbereitung durch Lagerung in Tanks: Stickstoff in gelagertem Urin wird zu Ammonium, und der pH steigt auf ca. 9 es sollte eine geringe Verdünnung mit Wasser angestrebt werden – dies unterstützt die Abtötung von Krankheitskeimen die Temperatur sollte in einem höheren Bereich liegen (20°C oder mehr) Nötige Lagerungszeit (bei 20°C): 6 Monate, wenn fäkale Verunreinigung vorliegt 1 Monat bei sauberem Urin (ohne fäkale Verunreinigung)

16 Aufbereitung von Kot Hier mal in Kürze 4 Verfahren Kot aufzubereiten:
Austrocknung: Austrocknung auf unter 5% der Ursprungsmasse – kann in trockenem warmen Klima in 4 Monaten erreicht werden – führt zu kompletter Inaktivation aller Wurmeier (auch Ascaris Wurmeier – der resistenteste Krankheitserreger im Kot überhaupt). Pasteurisation: Erhitzen auf 70°C für eine Stunde tötet so ziemlich alle Krankheitserreger. Aerobes Kompostieren: Beim Kompostieren erzeugen die aeroben Rottebakterien hohe Temperaturen °C tötet Krankheitserreger in wenigen Tagen. Temperaturen um 55-65°C töten alle Arten von Krankheitserregern (ausser bakterielle Sporen) in wenigen Stunden. Anaerobe Gärung: Dauert länger als Kompostierung und stinkt gewaltig (SOH4).

17 Kompostierung (1) Die 6 Kompostierungs-Bedingungen sind:
1. Organisches Material: ( Kohlenstoff (C) and Stickstoff (N) ) Kohlenstoff ist energiereiches Futter für Mikroorganismen. Stickstoff bietet Proteine, die von Mikroorganismen zum Leben benötigt werden. 2. Mikroorganismen: Mikroorganismen erzeugen Hitze und wandeln organisches Material in Kompost. Gute Quellen für Microorganismen sind Erde und fertiger Kompost. 3. Luft: Kompostierungs-Bakterien sind aerob, d.h. sie brauchen Luft und können in Wasser nicht leben, daher ist Luft notwendig da sie Sauerstoff (O2) für ihre Arbeit benötigen. 4. Wasser: Wasser ist notwendig um den Komposthaufen feucht zu halten, ABER nicht durchnässt. 5. Temperatur: Ist der Boden gefroren sind die Bakterien inaktiv – Temp. von 20°C oder mehr sind gut. 6. Zeit: Sind die vorigen 5 vorhanden, wird Kompost draus - entweder in 1 Monat oder 1 Jahr.

18 Alles kompostierte biologische Material wird zu Humus.
Kompostierung (2) Das C-N Verhältnis: Da die meiste Arbeit beim Kompostieren von Mikroorganismen getan wird, muss der Komposthaufen ihnen eine ausgewogene Nahrung aus Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) anbieten, um attraktiv für sie zu sein. Unglücklicherweise ist das C-N Verhältnis unserer Exkremente nicht ausgewogen! Kohlenstoffhaltiges organisches Material muss dem Komposthaufen hinzugefügt werden, wie z.B.: Holzige Abfälle, Getreide-Hülsen (Spreu), Stroh, Asche, Erde, Papier, … Regenwürmer: Wurmhumus – Regenwürmer dem Kompost hinzufügen – ist eine bewährte Methode um einen Humus von guter Qualität zu erzielen. Die Würmer bereiten die Nährstoffe so auf, dass Pflanzen sie direkt aufnehmen können. Humus: Beim Kompostieren reduziert sich das Ursprungsvolumen um etwa 90% - die übrigen 10% sind Humus, angefüllt mit den Mineralien, die vom Boden aufgenommen wurden, als die Nahrung dort gewachsen ist. Alles kompostierte biologische Material wird zu Humus.

19 Arbor Loo - Kompostierungstoilette
Der Arbor Loo ist eine simple Kompostierungstoilette mit einer tragbaren Abdeckungsplatte + Häuschen auf einer flachen Grube: maximal 1 Meter tief Die Grube ist nicht ausgemauert, sie hat höchstens eine Umrandung um die obere Kante abzusichern und die Latrine etwas über den Boden abzusetzen. Holzasche und Erde werden nach jedem Gebrauch hineingeschüttet um Fliegenbrut und Gerüche zu mindern. Ebenso kann organisches Material, wie z.B. Blätter, hinzugefügt werden. Wenn die Grube zu etwa 70% voll ist: Werden Abdeckungsplatte und Häuschen auf einer neuen Grube aufgestellt. Die gefüllte Grube wird vollends mit Erde aufgefüllt und ausgiebig gewässert. Am nächsten Tag wird ein junger Baum eingpflanzt und nochmals gewässert.

20 Doppelgruben-Kompostierungstoilette
Sowohl Urin als auch Kot sammeln sich in der flachen Grube zu- Sammen mit Holzasche, Erde und organischem Pflanzen- material, das die Exkremente stets bedeckt, an. Wenn die erste Grube beinahe voll ist: Platte und Häuschen auf 2.te Grube bewegen Den Inhalt der ersten Grube mit Erde, etwa mit 15 bis 30 cm tief, bedecken und in Ruhe kompostieren lassen Wenn die zweite Grube nahezu voll ist: Den reifen Kompost der ersten Grube entfernen Dies sollte sich ohne üble Gerüche bewerkstelligen lassen – sonst ist die Kompostierung nicht fertig Es sollte sich ein wertvoller Humus gebildet haben

21 Kompostierungstoilette mit Schilfbett-Filter
Schilfbett-Filters werden eingesetzt um Urin und Grauwasser aufzu- bereiten (‘Grauwasser’ = Waschwasser vom Spülen, Wäsche, Dusche, etc.) Urin wird vom Toilettenhäuschen duch eine Rohrleitung nach draussen ab geleitet und zusammen mit dem anderen Brauchwasser in ein flaches, so genanntes, Evapo-Transpirations-Bett eingeleitet: Das Filterbett ist mit grobem Sand gefüllt Es hat eine Umrandungsmauer um Versickern zu vermeiden (etwa mit einer dicken Plastikfolie am Boden) Schilf und wenn man mag Blumen, Büsche und sogar Fruchtbäume und Kokosnusspalmen können auf dem Filterbett angpflanzt werden 1 m2 Schilfbett-Filter wird pro Toilettenbenutzer benötigt Der Schilfbett-Filter nimmt den Abfluss, wärend er durch das Wurzelwerk fliesst, auf und verdunstet ihn über die Pflanzen. Dabei werden Schad- und Nährstoffe im Zusammenspiel von mikrobiologischen, chemischen und physikalischen Vorgängen aus dem Abwasser herausgefiltert.

22 Eimer-Latrine Der Eimer beinhaltet hier die Exkremente (Kot & Urin) und die hinzugefügten Abdeckmaterialien er muss alle 1-3 Tage geleert werden – am Besten jeden Tag. Der Eimer besteht aus Plastik, le, galvanisiertem Metal, oder lackiertem Holz er wird in einem ‘doppelten Boden’ unter die Abdeckplatte gestellt auch einfachere Konstruktionen sind möglich Ein Arbeiter ersetzt den Eimer mit einem frischen, leert die Exkremente in einen grösseren Container, und bringt diesen zur Kompostierungsanlage: Wasser zum Waschen der benutzten Eimer und Container muss dort vorhanden sein. Die kompostierung kann ohne grossartige Geruchs- und Fliegen-belästigung und Gesundheitsprobleme erfolgen. Der Kompost dient dann zur Düngung.

23 Biogas-Produktion Moderne Biogas Technologie ist eine weit verbreitete Technik mit einer Geschichte von über 30 Jahren. Die Technologie ist effizient, gut ausgetestet und bietet eine kosteneffiziente Möglichkeit organische Abfälle zu entsorgen und dabei noch Kraftstoffe und Dünger herzustellen. Anaerobe Bakterien zersetzen organisches Material in Abwesenheit von Sauerstoff. Methan und CO2 werden dabei produziert. Das Methan kann dabei als alternative Energiequelle genutzt werden. Das Volumen der Eingangsstoffe kann dabei um % reduziert werden. Der am Ende übrige Schlamm ist biologisch stabil und kann als reichhaltiger Dünger in der Landwirtschaft verwendet werden. Aus den Exkrementen von 25 Leuten kann täglich im Schnitt etwa 1 m³ Biogas erzeugt werden (40 Liter pro Person und Tag), was dem durchschnittlichen Energieverbrauch für die Küche eines Haushaltes entspricht. In Einrichtungen mit 500 oder mehr Besuchern täglich (Schulen, Gefängnisse, religiöse Zentren, öffentliche Einrichtungen, ...) könnte das Biogas genügend Energie für eine Kantine bereitstellen. Anaerobe Verfahren sind in tropischen Gefilden besonders geeignet, da diese Verfahren bei Temperaturen über 20°C gut funktionieren.

24 Zwei Bücher (in Englisch)
The Composting Toilet System Book 235 pages April 1999 ISBN: CEPP (Center for Ecological Pollution Prevention) The Humanure Handbook: A Guide to Composting Human Manure. 302 pages Juli 1999 ISBN: 2.nd edition - Jenkins Publishing (PA)

25 Einige Organisationen
SANDEC (Sanitation in Dev. Countries department of EAWAG (Swiss)) SIDA (Swedish International Development Assistance) WSP (UNDP & World Bank: Water and Sanitation Programme) WSSCC (Water Supply and Sanitation Collaborative Council) IETC (UNEP Intl. Environmental Technology Centre (Japan)) WEDC (Water Engineering and Development Centre (UK)) CAWST (Centre for Affordable Water and Sanitation Technology (Canada))

26 ...noch mehr Organisationen
CEPP (Centre for Ecological Pollution Prevention) IRC (International Water and Sanitation Centre (Netherlands)) IDRC (International Development Research Center (Canada)) GARNET (Global Applied Research Network in Water Supply and San. (UK)) AIT (Asian Institute of Technology (Thailand)) Sanitation Connection Ecological Engineering Group

27 Einige Webseiten Ecological Sanitation – an introduction by Steven A. Esrey The Water Page – Ecological Sanitation News on the „2003 World Toilet Summit“ in Taipei (Taiwan) SSHE (IRC & UNICEF) news from Aug. 2002

28 ... jedoch, die Anwendung dieses revolutionären Herangehens, und das Verständnis seiner Auswirkungen und Bedeutung für die Gesundheit, den landwirtschaftlichen Nutzen, ökonomische Vorteile, und institutionelle Anforderungen – speziell in modernen städtischen Umgebungen – befinden sich noch immer in den Kinderschuhen ... (von der ersten Internationalen Konferenz über ‚Ecologic Sanitation‘ 2001) ENDE ...ODER DER ANFANG?